第 1 章 问题的提出
1.1选题的意义
1.1.1 选择物理观念素养为研究主题的意义
（1）物理观念素养对于物理学习的重要性
物理观念是学习物理学的基础。爱因斯坦说：“在建立一个物理学理论时，基本观念起了最主要的作用。物理书上充满了复杂的数学公式，但是所有的物理学理论都是起源于思维与观念，而不是公式[1]。”物理观念素养就如同是一座大厦的地基，要想帮助学生学习物理学的摩天大楼，地基打得怎么样，对学生会产生深远的影响。在物理学科素养的划分研究当中，物理观念素养被列为首位，其重要性不言而喻。此外，一切的物理学习都应当建立在拥有正确物理观念之上，倘若没有正确、科学的物理观念，那么学习和解决问题的过程和结果都将充满了谬论。因此，物理观念素养对学生物理学习是非常重要的，做好物理观念素养的培养对学生整体物理学科素养的形成和发展具有重要意义。
（2）物理观念素养会对学生一生产生深远影响
素养会影响人的一生，核心素养的提出就是为了应对当下时代日益增长的科学文化知识，为了帮助人类能够面对未来高速发展的科学和文化。物理作为科学的重要组成学科，学生掌握的物理观念会对学生未来一生产生深远影响，抓住对物理观念素养的教育就是在为学生一生服务。进一步讲，虽然很多学生在离开高中可能就不会再学习物理了，但是整个高中阶段学习到的物理观念将深刻影响着他们今后在日常生活和工作中遇到相关物理问题时所展现出的态度和应对能力，面对科学世界，人应当保持一种以科学眼光看待它的姿态，而这种所谓的眼光必须建立在正确的物理观念之上，所以学生拥有的物理观念素养的水平决定了他未来一生能以什么样的高度来看待这个科学世界。综上，物理观念素养对学生的一生具有重要深远的意义。
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1.2 研究目标与问题
1.2.1 研究目标
（1）本研究关注的是与物理观念素养相关的教学情境创设，通过查阅文献整合现有对物理观念素养的理解，分析出物理观念素养与情境间的关系。
（2）从物理观念素养视角下重新审视当前物理教学情境创设的不足以及主要的 5E 教学模式、暗示教学模式和 PBL 教学模式中关于情境创设存在问题。
（3）结合问题与理论依据提出基于物理观念素养培养的高中物理力学在新知识课和习题课两种课型中教学情境创设的原则。
（4）依据提出的原则，提出新知识课与习题课中的策略和案例。
1.2.2 研究问题
本研究的问题是基于物理观念素养下的高中物理力学教学情境创设的研究，着重解决物理观念素养下力学内容中关于教学情境创设的原则和策略。
本研究的核心问题如下：
（1）如何理解物理观念素养和情境的关系?
（2）力学内容中物理观念如何体现？
（3）教学情境创设的类型有哪些?
（4）不同类型的教学情境创设的原则是什么？
（5）依据原则可以提供哪些应用策略？
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第 2 章 文献综述
2.1 相关概念
2.1.1 情境
在《现代汉语词典》搜索“情境”一词，我们可以发现“情境”的解释含义为“情景，境地[4]”，而“情景”指的就是一定具体情况或场合下的形式和情况。但是研究教学情境必须清楚“情境”与“情景”的区别，情境是建立在情景的基础之上，但是情境比情景，在空间上更宽泛、更多样、更综合，在时间上期最大的优势在于持久力[5]，“情境”较于“情景”一词还具有“境地”的含义，意思是一定事物或事态所发展到的情况、高度或程度。在查阅和分析文献期间，研究者发现我国文献中，对于“情景”“情境”等相关词汇的使用存在一定的混淆，从情境教育和情境创设理论研究来看，我们必须有意识的区分开“情境”与其它概念，并深刻去理解“情境”的内涵。
从国外研究文献来看，情境一词更符合情境学习理论。在情境学习理论中,情境特指真实行为赖以发生的社会网络和活动系统，它不是一些具体的和特定的东西，或是不能加以概括的东西，也不是想象的东西。并非任何时空、场景或抽象的东西组合在一起就能构成情境[6]。有研究者通过对知识的情境性与情境化课程的研究中指出“情境一般需要同时具备如下三个特征：真实性、实践性和社会性[7]。”情境应当是真实合理的，不应该是被人为捏造违背客观现实和生活常理的；情境应当是展现人类社会实践活动的，是人与社会，与自然界等外部环境发生参与性活动而发生的场景，不应该是完全人和客观事物的假想出的符号化内容，但不排除根据实践活动而提炼出符号化情境[8]；情境是包含人类社会性质的，它一方面展现了人类文化和复杂社会化关系，另外它包含了人类社会实践化的内容。情境学习理论发展时间较久，理论较为完善，对于情境概念的界定过于偏重理论陈述，对于当前学校教育显得有些过于抽象，因而难以在基础教育教学里实际运用。
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2.2 国内外研究现状
2.2.1 国内研究现状
在研究主题确定之后，本研究针对研究主题相关的文献进行了大量收集和整理，通过阅读、整理、分析和提炼，掌握了物理教学情境创设的相关研究现状。
在中国知网（CNKI）的全部文献数据库中搜索主题“教学情境”，共检索出结果 14962 条，运用计量可视化分析，如图 2.2 所示。从图中发现，整体上关于教学情境主题的研究呈现逐年增长的趋势。在 2010 年开始呈现一个陡坡增长，这说明从 2010 开始，关于教学情境的研究也得到了关注，这恰好与国外提倡和发起的核心素养教育传到国内的时间是吻合的，并在近两年仍然呈现增长趋势。
进一步在中国知网中搜索物理教学情境，发现检索结果只有 418 条，利用计量可视化分析全部结果得到图 2.3。从图中我们可以发现虽然有一点波动，但是从 2012 年开始整体上关于物理教学情境的研究处于一个整体增长的趋势，近三年当中，每年的相关研究数目都是 2012 年的三倍之多，这说明了物理教学情境已经开始得到了广大物理教育工作者的关注。为了研究物理教学情境相关研究的整体情况，笔者继续检索了其它学科的教学情境研究，发现在中国知网中如果检索“数学教学情境”可以得到 2006 条，“英语教学情境”可以得到 2416条，我们可以发现以物理教学情境为主题的相关研究同数学和英语两门学科相比，相差巨大，这一点值得深思。
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3.1 理论基础.......................................... 23
3.1.1 李吉林的情境教学理论.................................23
3.1.2 情境学习理论........................................24
第 4 章 教学情境创设类型及原则............................. 37
4.1 教学情境创设的类型.................................... 37
4.2 教学情境创设的原则..................................... 38
第 5 章 几种教学情境创设的策略与案例.................................... 45
5.1 一种新课的教学情境创设的策略与案例.......................................... 45
5.1.1 创设三阶段教学情境的策略...........................................45
5.1.2 创设三阶段教学情境的案例......................................47
第 5 章 几种教学情境创设的策略与案例
5.1 一种新知识课的教学情境创设的策略与案例
新知识课主要围绕着新概念或规律而展开教学，在新知识课中依据不同的教学模式可以有多种教学情境可以创设并使用，但是从物理观念素养的角度来看，建构主义提出了概念教学要符合感知、理解和应用三个阶段，加之以情境的变化来达到对物理观念的培养，本研究选取这种新知识课的框架模式提出了一种创设三阶段的教学情境的策略。
5.1.1 创设三阶段的教学情境的策略
依据建构主义学习观中对概念学习提出了阶段性的理论，为培养物理观念素养，教师需要依托核心概念为教学内容，所以人的物理观念也是符合一个阶段性过程的，为了符合这一阶段性原则，教师在新课教学中使用的教学情境也应当考虑匹配每一阶段。但是由于考虑到“5E”教学模式中五个阶段的区分太过于复杂而不易于展开课堂教学，所以依据建构主义学习观，分为三个阶段提出教学设计；其次，由于力学概念既具有生活性，又既有抽象性，为了使得这些概念和规律能够朝着正确的物理观念发展，需要从具体的生活情境中脱离成为抽象的物理观念。综上，本研究提出了三阶段情境创设策略。
第一个阶段依据建构主义强调的前概念或是引入阶段的相关理论，创设感知阶段的教学情境帮助学生认识物理概念和规律。建构主义学习观对于概念学习中特别强调了学生认知基础中的相关内容是学习得以构建和发展的基础，感知阶段的教学情境要来源于学生的感性认知基础，通过利用学生的认知基础，如学生认识重力是从生活中的感性认识开始的，这些感性认识源于生活情境或是学生一些经验，以这些经验为基础来发展物理观念，因此要创设一个学生日常生活中常见的现象，苹果会从树上掉落下来，投出的篮球会从空中落到地面等等，而不应该创设一个例子，像“毛可以不断飘落，落到地面”这就不符合教学情境创设的简单性原则，羽毛的下落过程更复杂，就不适合作为创设最初的教学情境的材料来使用。在创设形式上尽量采用更为直观的创设方式，如图片、视频等，甚至可以直接在课堂中进行情境再现，最重要的是要激发起学生认知中已有的相关内容，这样才能发挥出此阶段教学情境的作用。
第二，创设理解抽象物理概念和规律阶段的教学情境，形成正确的物理观念。学生从感知认识阶段得到的物理观念还具有一定主观性质，同时由于在上个阶段所创设的情境更具生活性，不利于学生理解和感悟力学概念和规律的抽象性，因此此时形成的物理观念具有局限性，水平较低，还需要进一步去修正、发展。再者，力学部分的概念兼具生活性和抽象性，从生活中的经验要发展成为抽象性的物理观念，为了过渡，所以在第二个阶段创设教学情境时，在创设内容上选取助于学生提炼和总结抽象性内容的情境，如实验情境或通过视频分析等方式进行探究等等，在认识重力的过程中，通过展示实验，来让学生认识重力，再通过讨论促使学生主动提炼和总结重力的概念，以此达到获得正确的物理观念。在创设形式上要尽量采取可以使学生采取更多讨论和互动的形式，如在问题设置上更具开放性。
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第 6 章 总结与展望
6.1 总结
情境创设虽然在近年来被得到越来越多的研究重视，但是在物理学科素养的提出下，很少有关于针对物理学科素养培养的情境创设的研究。本文提出了围绕物理学科素养下的物理观念素养维度来创设情境，在仔细研读前人研究的内容基础之上，通过结合理论基础，以及从物理观念素养培养的视角下审视当前几种主要情境教学模式中存在的情境创设问题，进而提出在力学内容教学中，
基于物理观念素养培养的高中物理教学情境创设的原则和策略。
本文主要完成的工作包括：
（1）通过检索、研究国内外关于“情境”“情境创设”以及“物理学科素养”“物理观念”等研究主题相关内容的文献，掌握了关于研究问题的研究现状。
（2）对相关概念：情境、教学情境和物理观念进行了界定。
（3）从物理观念素养的培养视角下审视了当前教学情境创设的普遍问题以及暗示教学模式、“5E”教学模式和 PBL 教学模式中关于情境创设的问题。
（4）对力学内容中物理观念素养进行了梳理，结合相关研究提出了物理观念素养下的力学概念，阐述了力学中物理观念的特点。
（5）从当前情境创设的问题和力学中物理观念的特点出发，将教学情境进行了分类，并提出了新知识课和习题课中的教学情境创设的原则。
（6）依据新知识课和习题课中教学情境创设的原则，提出了几种策略，并依据策略提供了案例。
参考文献(略)