基于“背景知識”下的初中物理教學實踐研究

王鵬鵬

【摘要】物理背景知識記錄歷史發展長河中物理學者的研究成就，更展現物理知識體系的構成方式，結合背景知識展開初中物理教學，能夠在調動學生學習熱情的同時，幫助學生進一步了解物理存在的意義，實現學生對物理知識的深度探查，促進學生物理學習意識的提升.為將物理教學落實于實處，亦為深化學生對物理課程的理解，教師有必要借助背景知識展開物理教學，通過講述物理學者研究經歷、物理規律以及物理學科發展歷程等，包括備受爭議且逐漸被證實的故事，形象且直觀地呈現物理現象，以此簡化物理學習難度，使每位學生都能立足于物理本質，實現對物理學的認識與了解，促進學生物理素養的提高.

【關鍵詞】背景知識;初中物理;教學實踐

傳統教學模式下，物理教師更注重概念和公式上的講解，而物理知識涉及重難點較多，此教學方式較容易引起學生抵觸情緒.相較于課本中呈現的物理公式以及規律而言，物理背景知識帶有較強的人文性特點，通過背景知識的講解，能夠使學生認識到物理不只是一門學科，更帶有溫度、生命且存在于歷史和生活中.

為強化物理與生活的聯系，促進學生對知識的靈活運用，本文基于初中物理教學角度，分析背景知識于物理課堂中的應用方法，望本文研究能夠對創新初中物理教學形式，推動學生在初中物理領域的發展起到積極促進作用.

1 基于背景故事，展現物理歷史

雖然物理知識常以抽象化的方式呈現，但所有物理現象大多衍生于實踐過程中，并且物理現象大多具有較強的文化背景.為構建良好的物理學習環境，亦為將物理知識概念以更直觀的方式展現，教師有必要借助背景故事，為學生創設物理學習情境，引導學生從物理背景故事中找到物理呈現規律，了解物理學思想，深化對物理知識的理解，從而進一步達成初中物理教學目標.

例如 教師在開展《牛頓第一定律》課程教學期間，可以豐富物理背景知識的方式開展教學.實際過程中，需明確學生在牛頓第一定律中提出：“在未受到力的作用下，一切物體都將保持靜止，甚至是勻速直線運動的狀態”.在學生形成對此知識點的初步了解后，教師可為學生開展背景知識講解：牛頓的第一定律形成過程也并非一蹴而就.在牛頓開展物理研究前，許多學者已經著手研究力與運動之間的關系，包括亞里士多德. 亞里士多德在研究中提出：小車在人力作用下會逐漸形成運動，而在運動過程中若人力停止施力，小車也會隨即停止運動，因此，維持物體處于運動狀態的原因應當是力.此外，意大利物理學家伽利略也進行了此方面研究，并在研究中推翻亞里士多德的觀點，他認為：維持物體運動的原因并非是力.融合幾位物理學者觀點后，笛卡爾在研究中指出：若物體在運動中免于受到外力影響，則將以同樣的方向和速度運動，即使處于持續運動狀態下，運動的速度和方向也不會因此衰減甚至是改變.最終牛頓基于前人研究經驗，結合自己觀點提出牛頓第一定律表示：力并不是維持運動的原因，卻可以改變物體運動狀態.

通過對課程背景故事的了解，學生能夠充分掌握物理規律的形成過程，也在物理學者不斷質疑、批判甚至是修正過程中，感受到物理知識的魅力，明白物理存在的價值.

結合背景故事創設教學情境的方式，更能促進學生物理探究精神的形成，真正在激發學生學習熱情的基礎上，實現學習效果的提高.

為使每位學生都能進入深度學習狀態，教師可結合課程知識要點和背景故事提出相關問題：“力的作用效果是什么？”“利用所學知識解釋生活中形成的慣性現象” .以此促進學生展開物理知識思考，借助背景知識發揮物理教學效果，提高學生物理素養，使每位學生都能透過物理背景故事產生學習興趣，并感受到物理知識的魅力.

2 以背景實現“回望”，彰顯核心知識點

現有物理學知識與相關知識結構并非一蹴而就，“物理學大廈”的建起更是眾多物理學家不斷提出概念、實踐驗證所實現的.

因此，在“背景知識”的講授過程中，教師還需引導學生由實際出發，基于現有概念由其誕生過程展開分析與引導，使學生于學習中可沉浸式地體驗到“物理知識出現的過程”，為學生營造切身參與、探索發現的體驗，進而在吸引學生興趣的基礎上切實將物理知識完整、透徹地講授給學生，使書面內容中原本相對單一的物理知識變得“活”起來，提升學生的學習效率.

從發生重演教學法角度展開分析，這一過程不僅需要教師重視學生對物理學知識的認知，更需要從宏觀角度展開分析，即認識到學生的學習過程便是人類在探索物理知識過程中所做出的不斷努力，應基于教師的教學環節、活動設計盡可能地實現這一點，講授知識的同時為學生留下深刻印象，使教學更深入人心，更具有效果，在印象深刻的情況下使學生們能夠牢記知識點并加以應用，由此類教學方式提升核心素養.

例如 在八年級物理教材中，《大氣壓強》一課是相對于其他內容而言較為抽象且知識點較多的一課.作為物理知識中的基礎之一，該課程基于先前所講授的“固體壓強”與“液體壓強”兩類知識點展開，具有較強的銜接特點，而此課的教學目的之一便是引導學生基于上述知識實現自主探究，基于已學知識，從探索過程中發現相關知識并切實掌握知識核心內容.因此，教師可基于物理學歷史上的兩類實驗，即托里拆利實驗、馬德堡半球實驗，實現“回望”，引導學生沉浸式地“參與”到實驗過程中，進而發現定理、掌握知識.

教學環節開始時，教師可從知識回顧環節展開，基于液體壓強的角度引導學生思考：“液體存在壓強，那么空氣是不是也存在壓強”，以此引出實驗——托里拆利實驗.因該實驗中所使用的水銀具有一定的毒性，因此以課件模擬作為展現方式.通過此實驗，學生們了解到，1643年，意大利科學家托里拆利通過實驗證實大氣壓強的存在，但在當時，仍然有很多人不相信大氣壓強的存在.此時，學生們也對大氣壓強存在一定疑惑，此時教師便可再次引入歷史上的物理學實驗，即本次教學活動中的第二個實驗——馬德堡半球實驗.若具備條件，則可由教師模擬實驗，若不具備條件，則可基于ppt、動畫軟件所制作的動畫等實現實驗回顧.以具備條件為例，教師可通過教具“馬德堡半球”實現引導，將半球中空氣排出，確認安全后引導學生嘗試將半球拉開，進而引出歷史上實驗將半球拉開所需要的力量——16匹馬才能拉開，隨后引出實驗相關內容，如播放與實驗相關的視頻、音頻等.

在這種情況下，通過回顧方式，學生們可通過教師所展示的相關內容，以親身參與的方式感受到物理知識的發現與發展過程，隨后根據教師所展示的一系列內容，如氣壓計、影響氣壓的原因等一系列教學活動感受到大氣壓強的切實存在，從探索發現的角度再一次“發現”了大氣壓強的存在，以實際實驗內容結合教材所述，使學生們發現物理學知識就存在于身邊的每分每秒中，進一步加強對物理知識的認知，由實踐實現有效學習.

3 跨學科整合資料，引導學習提升

現代物理知識中，一些相關知識與人類對物理現象的探索有著密切關系，國內外相關知識均具有一定的記載，尤其是基礎知識部分，古今中外均有相關記載，而此類內容便可用于教學中，以此實現知識引導，結合實踐助力教學展開.就這一角度而言，教師可在學科融合的角度上，基于相關知識實現物理教學跨學科教育，引導學生從不同角度了解物理知識，進而更全面地實現學習，掌握更多知識的同時提升核心素養.

例如 電的概念與相關現象是物理知識中的基礎知識之一，與隨后所教學的大多數電學知識、電磁方面知識均有著密切的聯系，并且涉及實際應用，如電荷與電阻、電流表的應用等.此類知識對于初中學生而言不僅意味著理論知識，更代表著掌握知識便可于實際生活中加以應用，因此還需使學生學習此類知識時打好基礎，做好知識積累.結合實際教學設計展開，為使學生多方面地了解相關知識，教師可從教學語言引導方面實現設計，結合古今中外的各類典籍、文獻記錄，引導學生了解相關信息.此時便可實現跨學科融合教學，對“背景資料”進一步深入的同時實現前后連接，根據時間演變、時代發展展現相關內容.如基于我國西漢古籍《淮南子》中“陰陽相薄為雷，激揚為電”、東漢文獻《論衡·亂龍》中“頓牟掇芥，磁石引針，皆以其真實，不假他類”等內容，引導學生從以往古文知識學習角度理解我國古人對電及相關現象的認知.還可使用一系列歷史中的實驗，如“吉爾伯特制作驗電器”“富蘭克林風箏實驗”等相關內容引導學生認知，將語文、歷史知識與物理知識整合展開教學與引導，以當代生活中的電、第二次工業革命中的電器類產品等內容引導學生思考電對人類發展的作用等.基于實際，由跨學科角度引導學生思考，對相關事物產生深刻印象，在跨學科角度下對常見的事物由物理學視角進行解讀，提升學生的知識儲備與積累，使基礎知識亦可變得生動形象，為學生留下深刻的印象，便于其牢記知識，打好基礎，

此外，物理知識的教學還可基于課堂演練環節展開，如根據數學、體育等學科的知識實現對物理概念的理解，以物理學角度實現對事物的觀察與理解.舉例分析，物理學中需要計算，而這便與學生的學習水平有著直接關聯，將生活實際或是學生們所熟知的內容作為“背景知識”，引導學生在掌握物理學概念的基礎上實現進一步的學習.

以“速度”的知識點為例，教師講授過程中常舉例“xx的速度是xx”，但這種類比很難使學生產生直觀的理解.因此，教師可從實際生活角度著手，將數學知識整合進知識理解中，如計算“博爾特的平均速度”，根據其100米比賽中9秒58的成績展開計算，分析其每秒的平均速度，隨后以測量方式展現距離，引導學生理解速度的概念.還可基于“相對速度”這一物理學上的知識點，以學生們常見的體育接力比賽著手，分析接棒運動員為什么要助跑，進而了解到接棒運動員與交棒運動員在速度接近一致時，相對速度使他們處于靜止狀態中，這樣交接時便會更為順利.

總之，將生活中的事物、情況作為“背景故事”，結合跨學科角度引導學生分析，可幫助學生構建知識與生活之間的聯系，促進學生進一步理解、學習，真正達到因材施教、學以致用的目的.

4 結語

總而言之，傳統物理教學手段已經無法滿足新時期下學生對物理知識的學習需要.將背景知識融入到初中物理教學中，不僅優化教師教學形式，促進多元化教學課堂的形成，更加深學生對物理知識的理解，實現學生科學素養的提升.為此，教師應全面貫徹初中物理教育原則，結合背景故事創建物理學習情境，引導學生立足于不同角度分析物理知識的形成過程.

同時，基于背景知識促進學生對物理發展歷程的回顧，直觀展現物理知識特點，以此凸顯課堂教學核心，深化學生課上體驗，使每位學生都能形成對物理學的情感認同，進而實現自主學習能力和學習意識的提升，達到對學生物理素養的培養.

參考文獻：

[1]楊志芃.初中物理實驗教學生活化的實踐研究[D].沈陽師范大學，2022.

[2]王鑫.初中物理教學中滲透物理學史教育的實踐探索[J].數理天地（初中版），2022（06）：68-70.

[3]楊玲.淺談初中物理課堂引入物理學史現狀及改進意見[J].湖南中學物理，2021，36（11）：24-26.

[4]郭金鵬.初中物理“學做教”課堂教學模式的實踐研究[J].吉林教育，2021（27）：68-69.

[5]韋鋒.初中物理情境教學存在的問題及對策[J].新課程研究，2021（11）：48-49.