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摘要：聚焦高中物理核心概念教学中浅层化困境，以高中物理新教材为载体，探索情境建模驱动深度学习的实践路径。通过锚定真实问题、搭建认知阶梯、引导模型迭代，将抽象概念转化为可探究的实践载体，促进学生完成从表象感知到本质建构的思维跃迁。实证表明，该模式能有效提升概念迁移能力与高阶思维品质，为物理核心素养落地提供可操作的课堂范式。

关键词：情境建模；高中物理；核心概念

引言

物理核心概念是学科素养的基石，但传统教学常陷于公式记忆与题型训练，导致概念理解碎片化。情境建模通过还原知识生成的真实语境，为解决这一难题提供了新视角。研究立足新课标要求，结合高中物理教材内容，尝试构建“情境—建模—迁移”的教学闭环，旨在揭示建模活动促进深度学习的内在机理，回应一线教学对概念深度落地的迫切需求。

一、情境建模促进物理核心概念深度学习的机理

情境建模通过还原真实问题导向的认知路径，驱动学生从具体现象中抽象物理本质，有效破解核心概念的形式化理解困境。其机理在于将抽象概念锚定于真实场景，促使学生经历简化假设、变量提取与模型建构的完整思维过程，在多重表征转换中建立概念间的结构化关联。建模活动中的预测验证与误差反思，迫使认知从记忆复述转向批判性迁移，通过不断修正心智模型逼近物理本质。该过程同步激活高阶思维与实践参与，使核心概念在解释复杂现象、解决陌生问题的迁移应用中实现深度内化，最终形成可生长的物理观念体系。

二、基于情境建模的高中物理核心概念教学设计策略

（一）依托生活现象具象化抽象概念的教学策略

在高中物理核心概念教学中，引导学生从真实情境中抽象物理模型是突破认知障碍的关键。日常现象往往蕴含着丰富的物理本质，教师需要创设贴近生活的情境作为认知起点，让学生在观察与体验中经历从具体到抽象的思维跃迁。以必修第一册第三章相互作用中重力与弹力的教学为例，教师可展示篮球落地反弹的视频情境，引导学生关注篮球接触地面发生形变后恢复原状的过程，分析形变程度与反弹高度的关联。学生在此过程中建立弹力与形变量相关的初步感知，进而在弹性限度内抽象出胡克定律的线性关系模型。随后引入弹簧测力计测量拉力的实验情境，让学生经历从定性观察到定量测量的建模过程，理解弹力作为接触力的本质特征。这种从生活现象到物理模型的建构路径，使学生不再机械记忆公式，而是在真实问题解决中把握弹力产生的条件与作用规律，实现从表象感知向概念本质的深层理解。

（二）借助实验探究搭建认知桥梁的教学策略

针对抽象性较强的电磁学概念，情境建模能够有效搭建宏观现象与微观机制之间的认知桥梁。物理概念的掌握需要学生具备在宏观情境与微观模型之间灵活转换的能力，教师应通过递进式情境设计引导学生逐步深入。以必修第三册第十章静电场中的能量电势差概念的教学为例，教师展示示波器中电子束在偏转电场中运动的情境，电子经过加速和偏转后打在荧光屏上形成光点，学生需要解释光点位置移动的原因。通过分析电子在电场中的受力与运动轨迹，抽象出电场力做功与路径无关、只与初末位置有关的特性，进而建立电势差与电势能变化关系的模型。这种基于实验情境的建模过程，帮助学生跨越数学形式与物理实质的鸿沟，将电势差概念与能量转化机制深度联结，形成可迁移的物理观念。

（三）融合工程实践整合复杂系统的教学策略

选择性必修模块的概念往往涉及系统性思维与工程实践，情境建模能够整合多学科知识并形成完整的问题解决链条。面对复杂系统的物理教学，教师需要构建具有挑战性的真实情境，引导学生在解决实际问题的过程中整合核心概念。以选择性必修第二册第一章安培力与洛伦兹力中带电粒子在匀强磁场中的运动教学为例，教师创设质谱仪测定带电粒子比荷的情境，学生需要分析粒子进入匀强磁场后的运动轨迹。通过建立洛伦兹力提供向心力的物理模型，推导出粒子运动半径与质量、速度、电荷量的关系，进而理解质谱仪的工作原理。随后延伸至回旋加速器的情境，学生分析交变电场与匀强磁场的组合如何实现对粒子的持续加速，掌握利用磁场控制带电粒子运动的核心方法。这种从单一仪器到复杂系统的情境递进，使学生在工程实践背景下整合安培力与洛伦兹力的核心概念，形成解决复杂物理问题的系统思维与创新能力。

（四）引导科学探究经历概念建构过程的教学策略

物理概念的形成本质上是一个科学探究与思维加工的过程，情境建模应当为学生提供自主建构概念的认知支架。教师需要创设具有认知冲突或开放性的探究情境，引导学生经历猜想、验证、修正和完善的思维历程，在深度参与中生成核心概念。以必修第一册第四章运动和力的关系牛顿第一定律的教学为例，教师展示滑板车在水平地面滑行逐渐停下的情境，提出如果接触面绝对光滑物体将如何运动的问题。学生基于日常经验猜想物体将保持原有运动状态，随后在气垫导轨或冰面滑行的实验中收集证据，发现阻力越小滑行距离越长。这种在探究情境中自主修正前概念、建构科学概念的过程，使学生深刻理解牛顿第一定律的适用条件与物理意义，形成基于证据与推理的物理思维品质，实现从被动接受到主动建构的转变。

结语

情境建模将静态知识转化为动态的问题解决过程，使核心概念在真实应用的淬炼中显现生命力。实践证明，当学生成为模型的建构者与批判者，物理概念便从枯燥的定义升华为解释世界的思维工具。这启示教学应超越知识点灌输，转而设计富有张力的认知情境，让深度学习在模型迭代的思辨中自然发生，为物理课堂注入持续的探究活力。

参考文献

[1]王才华.探析高中物理情境化建模解题训练[J].数理天地(高中版),2025(24):27-28.

[2]刘萍.培养高中生物理建模能力的情境化教学设计与实践[D].西南大学,2025.

[3]许清滢.高中物理情境建模能力调查与教学应用[D].华东师范大学,2024.

龚鲜如 

江西省吉安市新干县新干中学