核心素養目標下初中物理生活化實驗教學設計

【摘要】物理實驗是初中物理學科教學內容的重要組成部分，也是培養和發展學生物理學科核心素養的關鍵抓手。教師圍繞物理實驗優化創新展開積極教學應對，加強生活化教學元素的多點滲透，從創設生活化實驗情景、投放生活化實驗問題、開發生活化實驗材料、設計生活化實驗過程、布置生活化實驗作業等角度入手，構建初中物理生活化實驗課堂，為學生提供更加優質的物理實驗學習體驗，促進學生物理學科綜合能力全面發展。

【關鍵詞】核心素養；初中物理；生活化；實驗教學

物理是一門以實驗為基礎的學科，物理實驗教學質量的高低將會直接影響物理課程整體教學質量和教學效果。在核心素養目標下，初中物理生活化實驗教學得到了一線物理教師的廣泛應用，在優化物理實驗演繹效果、培養學生物理實驗學習情感、提升學生物理知識認知品質等方面發揮出獨特教學優勢。為此，初中物理教師要重視物理生活化實驗教學的優化設計，持續加大生活化實驗教學素材的開發整合力度，不斷提升物理生活化實驗教學實效性，助力學生物理學科核心素養的形成與發展。

一、創設生活化實驗情境，激活生本求知激情

初中物理學科教學內容表現出很強的抽象性和復雜性，對物理學科學習時間尚短的初中生來說，學習和理解起來有一定挑戰性。教師發揮情境教學法化抽象為具象、化復雜為簡單的教學優勢，圍繞物理實驗教學內容創設生活化實驗教學情境，能夠快速拉近物理實驗與學生的距離，激活學生物理實驗課堂學習求知欲，促使學生對物理實驗形成更多學習思考。

揭示“大氣壓強”物理概念時，教師在課堂導學階段創設生活化實驗教學情境：教師用玻璃杯裝滿水，向學生提問，“怎樣才能讓玻璃杯倒置過來后水不流出？”學生根據生活經驗很快想出“給玻璃杯蓋上杯蓋”的解決辦法。教師肯定了學生的解決方案，繼續展開引導，“現在這個玻璃杯的杯蓋丟了，如果用一張紙來代替杯蓋蓋在玻璃杯上，玻璃杯倒置后水會不會流出來呢？”學生此時尚未學習“大氣壓強”概念，從生活經驗分析，都認為紙張被浸濕后很容易破裂，肯定無法封住玻璃杯中的水。教師緊接著進行實驗操作，在玻璃杯口蓋緊紙片，倒置玻璃杯后，向學生展示玻璃杯中的水并沒有流出的實驗現象。與學生固有生活認知相沖突的物理實驗牢牢吸引了學生物理課堂學習專注力，學生紛紛感嘆物理實驗的“神奇”現象，對造成這一現象的物理知識產生濃厚的求知欲，達成了實驗課堂激趣教學的目標。

二、投放生活化實驗問題，啟動生本探究思維

從初中生認知能力和學習心理特點來看，初中生在物理實驗教學活動中的學習思維較為活躍，對充滿新鮮感的物理實驗教學內容有強烈的好奇心。教師要利用好這一實驗教學優勢，從學生物理實驗學習實際訴求出發，精心篩選與學生現實生活密切相關的物理實驗思考問題，啟動學生物理實驗探究學習思維程序，驅動學生有目標性地投入物理實驗學習活動當中。

在開展以“聲音的傳播”為主題的生活化實驗教學活動時，教師在實驗教學開始之前，投放總領性的實驗思考問題：聲音能否在空氣中、固體中、液體中傳播？組織學生圍繞實驗問題展開思考，提出自己的實驗猜想，并合作設計物理實驗方案加以驗證。面對生活化實驗問題，學生積極展開交流討論，設計了五花八門的物理實驗展開探究。例如，通過兩人面對面隔著空氣進行交談來驗證聲音可以在空氣中傳播；通過兩人隔墻站立，一人敲擊墻壁后，另一人能夠聽到敲擊墻壁的聲音來驗證聲音可以在固體中傳播；通過把發聲的音響裝入密封塑料袋，放置在裝滿水的魚缸后仍然能夠聽到音樂聲來驗證聲音可以在液體中傳播……生活化實驗問題驅動下，學生物理實驗探究思維充分啟動，借助多種實驗正確理解聲音的傳播特點的同時，也得到了探究學習思維的有效鍛煉，有助于學生科學探究核心素養的建立和成長。

三、開發生活化實驗材料，豐富生本感知體驗

在物理實驗教學中，實驗材料的選擇和使用對于學生理解物理實驗和生成物理知識至關重要。教師注重生活化物理實驗材料開發整合，利用學生日常生活中常見的物品材料創意設計簡易物理實驗，不僅能有效補充初中物理學科實驗教學資源，豐富學生物理實驗學習感知體驗，還能讓學生切實感受物理實驗知識的實用價值和內在魅力，對學生物理學科核心素養發展產生深遠影響。

“溫度計的正確使用方法”相關知識教學中，教師在循序漸進地完成物理實驗課堂教學任務的基礎上，延伸物理實驗教學設計，開發生活化實驗材料，組織學生使用膠帶、筆芯、玻璃瓶等生活物品制作簡易的溫度計。對初中生來說，這種簡易物理實驗的操作難度很低，學生很容易就能完成簡易溫度計的制作。當學生將自制的溫度計放入冰水中時，可以觀察到溫度計中的液體出現下降；而將其放入熱水中時，溫度計中的液體則會明顯上升。學生根據這些實驗現象，更加直觀感知到“熱脹冷縮”物理原理的實驗應用，體會到物理知識的實用價值，可以進一步強化學生從物理實驗現象抽象、推理物理知識的認知能力，培養學生科學思維核心素養。

四、設計生活化實驗過程，深化生本認知理解

初中物理學科教學內容與學生現實生活存在千絲萬縷的聯系，一個常見的生活畫面，可能就蘊含了豐富的物理知識。教師善于從學生熟悉的生活現象中發掘物理實驗模型，推出更多生活化物理實驗教學過程，引導學生將生活認知經驗遷移應用到物理實驗現象分析探討當中，為學生抽象提煉和準確建構物理新知搭建豐富的思維立足點，深化學生對物理知識的認知理解。

教學“汽化”這一物態變化概念時，課堂導學環節，教師為學生提供一盆水，讓學生洗完手后不要擦干，談一談有什么感受。洗手這一生活畫面對學生來說再熟悉不過，無論學生是否親自參與實驗體驗，都知道洗完手后不擦干，手會感到“涼颼颼”的。結合學生作答，教師順勢引入“汽化”概念內容，并繼續引領學生回憶剛洗完澡走出浴室、剛游完泳從泳池中出來時有什么感覺，借助豐富的生活現象，強化學生“感到冷”的生活認知經驗，指導學生結合“汽化”概念表述，理解身上的水滴由液態變化為氣態時吸收熱量的過程。在豐富的生活化感性認知素材支持下，學生能夠快速抓住物理概念的核心，對“汽化”物理概念建立準確認知。課堂總結環節，教師可以繼續投放思考問題：生活中還有哪些運用“汽化”的實例？將生活化教學過程貫穿實驗課堂，培養學生用物理的眼光看待和分析生活現象的學習習慣，助推學生物理學科核心素養發展。

五、布置生活化實驗作業，提升生本實踐能力

物理實驗作業是幫助學生鞏固實驗知識學習印象的重要途徑。核心素養目標下，教師要以“雙減”政策為指導，關注作業數量的減負增效和作業類型的多元創新，布置更多強調學生動手操作的生活化實驗作業，增強物理實驗作業訓練的實踐性和創新性，提高學生實驗作業學習參與效果，促使學生在實驗作業的支持下有效內化物理課堂教學內容。

學習了“透鏡”相關實驗知識后，教師布置生活化物理實驗作業，要求學生結合實驗課堂所學知識，用家庭常見物體，自主設計和制作一個望遠鏡。為了有效指導學生課下實驗學習，教師整理了望遠鏡制作的視頻微課上傳到班級群里，學生可以在課下實踐之前，先學習微課內容，了解望遠鏡的基本構成和物理實驗原理，明確自己要選用的實驗材料和操作步驟。線上與線下相結合的作業指導方式為學生順利完成家庭實驗活動提供了豐富助力，從學生實驗作業反饋情況來看，大部分學生都能利用家里的放大鏡、眼鏡、硬紙殼、塑料板等材料完成望遠鏡制作，得到了預期的實驗訓練教學效果。教師圍繞階段性教學內容推出生活化實驗作業活動，使學生通過自主學習完成制作望遠鏡的實踐任務，很好地歷練了學生動手操作能力和實踐學習能力，幫助學生理解和內化所學物理知識，真正實現物理實驗知識“學以致用”。

加強初中物理實驗生活化教學的創新設計和有效實施，既是增強學生物理實驗認知體驗和情感體驗，改善學生物理實驗學習品質的有效方式，也是培養學生物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任等物理學科核心素養的必然要求。初中物理教師需加快教學觀念轉變，綜合運用創設生活化實驗情境、投放生活化實驗問題、開發生活化實驗材料、設計生活化實驗過程、布置生活化實驗作業等生活化教學策略優化物理實驗教學設計，推動學生物理學科核心素養全面發展。

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