基于核心素養的“7E”教學模式在初中物理教學中的應用研究

白友鈺 郭杰 張靜 王忠花

摘 ? 要：以初中物理“蒸發”為例，基于“7E”教學模式，通過生活化的教學方式，引導學生 發現生活與物理的聯系，落實物理學科的育人功能，培養學生的物理學科核心素養。

關鍵詞：核心素養；初中物理；“7E”教學模式；生活化教學

《義務教育物理課程標準（2022年版）》指出：“從生活走向物理，從物理走向社會”是物理課程教學的重要理念之一[ 1 ]，《課標》其它板塊也強調生活化教學的重要性，可見在教學中融合生活現象進行教學是至關重要的。美國教育研究者Einsenkraft在肯定“5E”教學模式的同時，將其拓展，提出“7E”教學模式，筆者將該教學模式引入初中物理生活化課堂，指導課堂教學，期望這種探究式教學模式能促進學生物理學科核心素養的養成，該教學模式包含7個教學環節[ 2 ]，各環節要點見表1。

1 ?教材分析與設計思路

“蒸發”一節選自滬科版初中物理教材第十二章“溫度與物態變化”第三節“汽化與液化”的內容。該節因為內容量較大，一課時又僅有40 min，因此，可劃分為3個課時。第1課時主要學習“沸騰”，第2課時主要學習“蒸發”，第3課時主要學習“液化”。“蒸發”一節在課本上所占篇幅不多，但所需要學習的內容卻很豐富，主要包括：蒸發的定義、發生部位、影響蒸發快慢的因素、過程伴隨吸熱、對比學習蒸發和沸騰等。

本節課的重難點是理解影響蒸發快慢的因素，為突破重難點的教學，筆者基于“7E”教學模式，編寫關于“蒸發”一節的教學設計，在教學過程中，充分融合生活現象。教學設計思路見圖1。

2 ?教學目標

參考《義務教育物理課程標準（2022年版）》和滬科版物理教材，圍繞培養學生物理學科核心素養的具體要求，設計該節課的教學目標為：

（1）通過生活現象，基于探究活動，發現并掌握影響蒸發快慢的因素；

（2）理解蒸發現象發生的部位；

（3）知道蒸發過程是吸熱過程；

（4）掌握蒸發和沸騰的異同點。

3 ?教學過程

3.1 激發環節

播放視頻：兩塊“完全相同”的白色紗布①號和②號，其中①號紗布不做任何處理，②號紗布放入酒精后拿出，同時點燃兩塊紗布，①號紗布燃燒成灰，而②號紗布卻完好無損，引導學生思考產生這一現象的原因。

設計意圖：該魔術涉及到點燃，不適合做課堂演示實驗，教師可提前錄好視頻，課堂播放。以一個神奇的魔術導入新課，使學生的認知發生沖突，放入了酒精的紗布難道不是更易燃燒嗎，為什么會完好無損，能迅速使學生的注意力由散漫變為集中，激發學生對本節課學習的強烈欲望。

3.2 參與環節

學生活動：學生在教師的指導下，用棉簽蘸取酒精[ 3 ]，在掌心寫下最喜歡的數字，觀察現象，幾分鐘后出現了什么現象，回答該變化過程屬于哪種物態變化。

分享結果：通過觀察，發現一段時間后，寫的數字消失了。在該過程中，酒精原本是液態，后來變成看不見的氣態，因此，是汽化現象。

師生總結：引入蒸發的定義，知道蒸發屬于汽化現象，聯想到上節課所學的沸騰也屬于汽化現象，得到沸騰和蒸發是汽化現象的兩種方式。

設計意圖：學生通過親自參與并觀察酒精蒸發的過程，加深對蒸發屬于汽化現象的理解，有助于后續知識的學習。

3.3 探究環節

3.3.1 探究活動一：蒸發現象發生的部位

教師引導：一碗稀飯久置后，發現表面變硬，扒開表面，里面依然是稀飯狀態，這是為什么？

學生猜測：學生基于之前學的沸騰的發生部位是內部和表面同時進行，而稀飯只是表面變硬，所以蒸發只發生在液體表面。

學生實驗：設計實驗，探究蒸發現象的發生部位。把醋倒進燒杯，判斷醋是否蒸發，再把油倒在醋的表面，判斷醋是否蒸發，對比兩次實驗，得出結論。

實驗結果：開始能聞到醋味，說明醋蒸發了。醋表面覆蓋一層油后，聞不到醋味，說明醋沒有蒸發，實驗證明蒸發只發生在液體的表面。

設計意圖：基于生活背景，讓學生猜測蒸發現象的發生部位。然后通過實驗探究，加深學生對蒸發只發生在液體表面的理解。

3.3.2 ?探究活動二：影響蒸發的因素

教師引導：你很想穿一件喜歡的衣服，但還是濕的，為了加快它變干的速度，你會怎么做，以小組為單位，討論解決方案。

學生討論：學生基于生活經驗，提出解決方案。

教師活動：基于學生討論后提出的解決方案，把類似方案歸類后，得到三個可行方案。一是把濕衣服放在太陽下暴曬，二是用吹風機吹干，三是晾衣服時不疊放使衣服的每個角落盡可能與空氣接觸。

設計意圖：學生基于生活經驗，例舉可行方案，在教師的引導下，探究溫度、液體表面積、空氣流速三大因素對蒸發快慢的影響。從生活的角度出發，讓學生感受到生活與物理的聯系，培養學生用物理知識解決生活問題的能力[ 4 ]。

學生實驗：設計實驗，探究溫度對蒸發快慢的影響

選取兩塊玻璃板并編為①號和②號，分別滴加等體積的水滴，①號玻璃板用酒精燈加熱，②號玻璃板作為對照不加熱，觀察實驗現象，比較哪塊玻璃板上的水滴先蒸發完。

學生實驗：設計實驗，探究液體表面積對蒸發快慢的影響

選取兩塊玻璃板并編為①號和②號，分別滴加等體積的水滴，晃動①號玻璃板，使水滴與空氣接觸的表面積增大，②號玻璃板作為對照不處理，觀察實驗現象，比較哪塊玻璃板上的水滴先蒸發完。

學生實驗：設計實驗，探究空氣流速對蒸發快慢的影響

選取兩塊玻璃板并編為①號和②號，分別滴加等體積的水滴，①號玻璃板用風扇吹，增加空氣流速，②號玻璃板作為對照不處理，觀察實驗現象，比較哪塊玻璃板上的水滴先蒸發完。

設計意圖：通過自主探究，加深學生對影響蒸發快慢三大因素的理解。在該環節教師要發揮好引導與幫助的作用。

3.3.3 ?探究活動三：探究蒸發過程會吸熱還是放熱

教師引導：通過多媒體展示游泳者上岸后瑟瑟發抖的圖片，請同學們討論發生這一現象的原因。

討論結果：瑟瑟發抖，說明身體溫度降低，因為水蒸發吸熱才導致瑟瑟發抖的。

學生實驗：設計實驗，探究蒸發過程吸熱。將①號和②號兩支溫度計同時放入同一杯酒精中，靜置一段時間，記錄溫度計示數，取出①號溫度計，②號溫度計作為對照不處理，記錄溫度計示數。

實驗結論：同時將溫度計放入同一杯酒精中，觀察到兩支溫度計示數不變。①號溫度計取出后一段時間內示數降低，但是再過一段時間，發現示數上升，②號溫度計示數一直不變。

設計意圖：從生活經驗出發，開展探究活動，通過溫度計示數變化，理解蒸發需吸熱。

3.4 ?解釋環節

教師活動：總結探究活動，根據探究結果，指導學生理解蒸發的定義、影響蒸發的因素、蒸發吸熱等知識點。

教師引導：在充分理解蒸發概念后，對比學習沸騰與蒸發。

學生活動：經小組討論后，總結歸納，通過表格呈現如表2。

設計意圖：在理解基本概念的基礎上，通過繪制表格進行對比學習，清晰明了地將零散的知識整合，充分掌握液化的兩種形式。

3.5 ?精致環節

學生疑問1：蒸發現象為什么只發生在液體表面？

師生共析：蒸發過程比較緩慢，吸收的熱量并不多，只能導致液體表面的分子做無規則運動而發生蒸發現象。

學生疑問2：溫度、液體表面積、空氣流速為什么會影響蒸發的快慢？

師生共析：溫度越高，分子的平均動能越大，能克服分子間引力做功的分子數越多，在其他變量相同的情況下，由液態分子變為氣態分子的數目就會增多，于是蒸發越快；液體表面積越大，位于表面的分子數目越多，在其他變量相同的情況下，由液態分子變為氣態分子的數目就越多，于是蒸發越快；液體上方空氣流速越大，壓強越小，液體表面上方的壓強小于液體表面下方的壓強時，產生壓強差，存在壓力差，液態分子更易變為氣態分子，在其他變量相同的情況下，由液態分子變為氣態分子的數目就會越多，于是蒸發越快。

學生疑問3：在探究蒸發吸熱的實驗中，溫度計示數為什么會變化？

師生共析：溫度計測量同一杯酒精的溫度，示數當然不會變。被取出的溫度計，由于酒精蒸發吸熱，示數下降。當酒精蒸發完后，溫度計測量的是室溫，示數上升。

設計意圖：針對學生存在的疑問，教師應引導學生將本課內容與學過內容聯系起來。學生在八年級第十一章就已經學過與分子動理論相關的知識，通過聯系舊知識，師生共同探討，加深學生對知識點的理解。

3.6 評價環節

教師活動：完整播放課前導入的魔術，小組討論，揭秘魔術。

學生活動：放入酒精的那塊紗布是提前放入清水后再擰干的，紗布上的酒精在燃燒時導致水溫升高，水漸漸蒸發吸熱，導致此時溫度達不到水的著火點，因此該紗布完好無損；相反，另一塊沒經過處理的紗布就燃燒成灰。該魔術主要利用了水的蒸發原理。

設計意圖：其實，評價在前面的任何過程都有涉及到，評價的形勢也多種多樣，教師應該靈活應用該環節。本課通過揭秘課前的魔術，有始有終，培養學生樹立問題的意識與解決問題的能力，同時也有助于教師掌握學生的學習效果。

3.7 延伸環節

課后活動：根據所學內容，制作一個簡易冰箱，可以盛放少量的飯菜，拍照打印出來，帶到學校和同伴一起分享自己的成果。

設計意圖：通過讓學生課后制作一個簡易冰箱，可以培養學生動手、動腦的能力，激發學生的潛能，潛移默化中培養學生的創新能力。

4 ?教學反思

本節課，融入學生熟悉的生活現象，結合學生的身心發展特點開展教學[ 5 ]。激發和參與環節能迅速吸引學生的注意力。探究環節，都先創設生活情境，讓學生有感性認識，然后通過實驗探究，觀察實驗現象，得到結果，能有效培養學生的科學思維。解釋環節進行對比學習，可以有效避免混淆概念，清晰掌握概念。精致環節通過師生共同討論疑難問題，能加深學生對知識的理解。評價環節貫穿整個教學過程，根據學生的反映，調整課堂進度。拓展環節考驗學生在新背景下應用知識的能力，解決生活中的問題。綜上分析，對于初中物理，應用“7E”教學模式，開展生活化的教學，能有效培養學生物理學科核心素養。

參考文獻：

［1］ 中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準[S].北京：北京師范大學出版社，2022.

［2］ 陳金玲.“7E”教學模式在初中生物教學中的實踐研究[J].教師，2020（16）：81-82.

［3］ 李科敏，李奇云，蘇卡林，等.以“蒸發”為教學內容談教學設計[J].中學物理，2015，33（18）：27-28.

［4］ 李詩嫻，李科敏，李蒙，等.“蒸發”的教學設計與核心素養的培養[J].物理通報，2020（8）：47-50.

［5］ 何麗，吉玉祥，李雪芝.基于MOOC+快課+SPOC的翻轉課堂教學改革與實踐[J].中國現代教育裝備，2022，383（7）：69-71，75.