源于真實問題情境 發展學生核心素養

《義務教育物理課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）指出：“注重科學探究，突出問題導向，強調真實問題情境，引導學生不斷探索，提高分析問題、解決問題的實踐本領和科學思維能力，發展核心素養。”解決問題的方法從來不是單一、固定的，教師應引導學生從“解題”向“解決問題\"轉變。“思行融合”的初中物理課堂基于新課標“以學生發展為本，以提升全體學生核心素養為宗旨”的要求，以真實問題情境引導學生“發現問題一確立目標一制訂方案一合作探究一歸納推導一演繹運用”，從而激發學生的科學探究興趣，幫助學生建構更嚴密的知識體系，使學生從單純的“聽和記\"轉變為“做和講”，從“單向展示\"變為“多向互動”，從“解題\"提升到\"解決問題”。

力學是初中物理重要模塊，其中涉及的各個實驗在方法、操作及過程上都有較緊密的聯系。第十屆《初中生世界》名師精品課堂觀摩與研討活動中，筆者執教“力學實驗專題復習”一課，緊扣生活、科技、社會等真實情境，設計了六個力學實驗，包括“直立的雞蛋”“動靜小球”“制作桿秤”“稱物體密度”“壓強紅線”“浮沉奧秘”等，引導學生分組探究，展示交流，深入學習，通過項目式學習，呈現“思行融合”的初中物理課堂。

一、構建真實問題情境

真實問題情境是指與現實生活、自然現象、社會生產等緊密相關，能夠為知識學習、問題解決提供具體背景和實際意義的情境。蘇科版初中物理教材中，力學實驗大多安排在八（下）和九（上），它是學生初中物理學習的主體內容，更是培養學生物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任等學科核心素養的重要環節。教師設計復習課時，通過構建真實情境，引導學生進行對比分析、知識轉化、公式推導、批判質疑和創新思考，并有效整合信息技術手段，能夠使力學實驗教學更加系統化和可視化，有效提升學生解決實際問題的綜合能力。

例如，本節專題復習課中，筆者根據學生的認知規律和知識的邏輯結構，設計了“平衡狀態一平衡條件一平衡應用\"的橫向框架，“力的合成一平衡條件一密度測量”的縱向框架（如下頁圖1），讓學生通過“立雞蛋”“制桿秤”等情境著手探究，利用數字化信息系統（DIS）研究“浮沉奧秘”，以深化學生對力學實驗的理解。學生在實驗探究和問題解決中不斷探索，歸納演繹，其嚴謹、認真、求實的科學態度與責任意識得以培養。

二、驅動學生生成遞進的問題體系

真實問題情境可驅動學生自然生成層層遞進的問題。在解決這些問題的過程中，學生能夠自主拆解復雜問題，制定循序漸進的階段性目標；設計科學可行的驗證方案；通過實驗探究獲取實證數據；運用科學思維進行歸納推理，最終實現問題的創造性解決。這一過程不僅符合科學探究的基本范式，更培養了學生系統思維和解決實際問題的關鍵能力。

例如，“直立的雞蛋”這個看似簡單的實驗，學生卻經歷了“屢敗屢戰”的過程。學生在操作過程中，會生成下列問題：雞蛋為什么不容易立起來？要讓雞蛋立起來，需達到什么樣的條件？灑些細鹽為什么容易讓雞蛋立起來？還有其他讓雞蛋立起來的方法嗎？雞蛋立起來的關鍵是什么？再如，學生在探究“浮沉奧秘”實驗時，用一個內裝重物的氣球在盛滿水的透明容器中探索氣球下潛的臨界深度，會引發下列問題：氣球為什么需要壓入水中？松手后，氣球為什么會浮上來？當氣球下潛到某臨界深度后，撤去壓力，為什么氣球反而會下沉？

探究過程中，學生通過持續的問題生成與解決，經歷了對平衡狀態的本質、二力平衡條件的內涵以及受力分析方法逐步深化理解的知識建構歷程。這種動態的認知發展過程不僅幫助學生建立了系統的力學知識框架，更重要的是為學生提供了明確的學習支點，使其概念理解更加牢固，思維發展更具條理性。

三、鼓勵學生主動展示和交流

公開展示與互動交流可為學生提供寶貴的實踐機會。在展示與交流中，學生需要系統地梳理所學知識，學會用科學的語言進行表達和論證，在獲得他人反饋的過程中不斷完善認知。這一過程能有效提升邏輯思維和語言表達能力。這種學習體驗不僅能增強學生的自信心和成就感，更能培養學生面對挑戰時的應變能力，為他們未來發展和職業規劃奠定堅實基礎。因此在教學中，教師應積極鼓勵學生主動上臺展示，與其他學生互動交流。

例如，實驗前，筆者會告知學生，實驗后小組要上臺展示和交流。學生帶著任務探索，不僅要完成實驗，弄清小球的受力情況、運動規律，還要充分思考其他學生可能提出的問題，讓實驗成果更有說服力。如某小組成員展示“直立的雞蛋”時，有學生提出“熟雞蛋更容易立起來嗎”的問題。該組員進行了對比實驗，展示了自己的分析過程，并和大家探討了哪種雞蛋更容易立起來及其原因。

主動展示和交流是提升學生核心素養的關鍵動力，在此過程中，即使出現觀點爭鳴，也能有效培養學生的質疑能力與創新思維能力，強化學生運用規范的物理語言和科學證據進行推導、論證的能力。

四、促進學生“思”\"行”深度融合

學生在真實問題的驅動下，不僅要動腦思考（分析問題、提出假設、設計路徑、邏輯推理、抽象概括），更要動手實踐（設計方案、實驗操作、收集數據、合作驗證、遷移應用）。這種“做中思，思中做”的持續循環，不僅使學生深刻理解了物理概念與規律，更關鍵的是，它系統地培養了學生的思維品質、探究能力、實踐能力以及解決復雜現實問題的其他綜合素養，真正將核心素養的培育落到實處。

例如，“浮沉奧秘\"實驗中，筆者以“鋼鐵制作的巨大航母為什么可以在海面航行”為驅動性問題，引導學生經歷“判斷物體的浮沉一浮力與重力比較一物體與液體密度比較”的思維過程。學生不斷思考、嘗試，通過改進器材，讓航母模型漂浮了起來。在這過程中，筆者引導學生借助DIS繪制“航母\"受力曲線，畫出各階段“航母”受力的示意圖，算出物體的平均密度，并思考“航母”浮起來的原因。最后，組員上臺展示，和大家一同探討操作意圖，并得出結論。

筆者以“鋼鐵漂浮在水面上\"這一違反常識的認知沖突為引，驅動學生進入“思中做”的探究狀態。在隨后的實驗探索中，學生會不斷遭遇各種挑戰。為破解這些難題，他們不得不轉向“做中思”，即通過深度思考，調整假設與方案來尋求突破。這種“思中做\"與“做中思\"的持續、動態循環，不僅有效維持了學生的科學探究內驅力，更關鍵的是，它促使學生在理論與實踐的反復碰撞中，逐步構建起更為系統化、邏輯自洽的物理認知體系。

學習過程本身具有復雜性和層次性，遵循著從簡單到復雜、由低級向高級遞進的內在規律。基于真實情境的問題設計，正契合了這種認知發展的階梯性與學科邏輯的嚴密性，能有效激發學生主動探索的欲望，引導學生在實證支撐下，通過歸納與演繹的深度思考，實現“思行融合”。這種深度融合模式能促使學生將零散知識結構化，淺層理解深刻化，最終實現從知識復現向能力生成的躍遷。

【參考文獻】

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[2]譚琳，李春密.加強教學研究促進物理課程有效實施：基于2022年版《義務教育物理課程標準》與2011年版的對比分析[J].物理教師，2022，43（7）：42-45

本文系江蘇省教育科學“十四五”規劃2021年度課題（E-c/2021/36）“‘雙減'背景下理解導向的初中物理課前診斷的行動研究”階段性研究成果。

（作者為正高級教師，江蘇省“333高層次人才培養工程”培養對象，江蘇省教育家型教師創新培育計劃培養對象，宿遷市名教師工作室主持人，現為述陽如東實驗學校副校長）