基于核心素養的初中物理實踐作業設計路徑

實踐活動是初中物理教學的重要組成部分，不僅有助于學生理解和掌握物理知識，還能培養學生的科學探究、動手操作和問題解決等核心素養。隨著新課程改革的深入，如何設計有效的實踐作業，使其更好地服務于核心素養的培養，成為物理教學的重要課題。基于此，本文從核心素養的視角出發，提出了基于核心素養的初中物理實踐作業設計方案，以期為初中物理實踐作業的設計與實施提供理論和實踐參考。

一、利用實踐作業培養學生操作能力

初中物理實踐則是學生親身參與、動手操作的過程，是培養核心素養的重要載體。通過實踐活動，學生不僅可以深入理解物理知識，還能發展觀察、分析和動手等能力，從而提高綜合素質。在具體實施中，教師可以設計各種實踐活動，注重引導學生主動參與，同時設置開放性任務，激發學生的創新意識。

以蘇教版八年級物理下冊第六章“物質的物理屬性\"實踐作業設計為例，本次作業自標是讓學生通過生活物品的密度測量，建立物質特性與物理量的聯系。實踐作業主題為“生活中的密度偵探”，任務背景：你是一名“材料鑒定師”，接到三個匿名委托瓶（分別標號AB/C），內含廚房常見的食用油、牛奶、鹽水。請通過密度檢測破解液體身份，并撰寫科學鑒定報告。本次實驗所需器材包括電子廚房秤、 100mL 量筒、3個透明玻璃杯、攪拌棒、待測液體：委托瓶AB/C各50mL （食用油、牛奶、鹽水）紙巾、溫水等。

學生可根據“偵探行動指南”自主完成實驗探究。階段一：證據收集。首先，學生需要校準電子秤，空秤歸零后放置干燥燒杯。在燒杯里倒入三種液體，分三次測量各液體質量，使用“去皮重\"功能消除容器質量影響。學生平視凹液面最低點讀數，在液體轉移時使用漏斗防灑漏，之后進行二次驗證，用量筒復測燒杯內剩余液體體積。階段二：數據分析。學生根據公式應用：ρ=（m₁-m₀）N 進行單位換算。如燒杯質量 m₀=35.2g 總質量 m₁=82.4g 液體質量 m=82.4-35.2=47.2g 和密度ρ=47.2g/50cm³=0.944g/cm³Ω_o 階段三：真相還原。根據實驗結果建立物質檔案庫，純牛奶參考密度 （9/cm³） 為1.028～1.032、食用油參考密度 （g/cm³） 為0.91～0.93鹽水參考密度 （9/cm³） 為1.18～1.25。最終學生撰寫報告“經密度檢測，B液體 ρ=1.030g/cm³ ，符合牛奶特征”，異常情況說明\"A液體實測 ρ=0.89g/cm³ ，可能混入雜質”。

本次實踐作業設計通過“科學偵探\"情境創設，將密度測量轉化為探索性任務，有效培養了學生的科學思維。學生經歷“猜想一實驗—修正—結論\"完整科研流程，強化量感認知，即 19/cm³ 的差異對應牛奶與水的本質區別，掌握了滲透控制變量法，通過三次測量理解實驗精確性要求

二、利用實踐作業培養學生科學思維

在初中物理教學中，實踐作業作為重要的教學環節，不僅能幫助學生深化對物理概念的理解，還能培養學生的觀察力、動手能力、分析問題和解決問題的能力，進而培養學生的科學思維。在實踐作業中，學生需認真觀察實驗現象、收集數據和分析結果，并根據分析結果提出合理解釋，讓學生在實踐中收獲知識、培養能力，最終養成良好的科學素養。

在蘇教版初中物理八年級上冊第四章“物態變化\"單元教學中，低溫實驗實施困難一直是個難題。針對這一問題，教師可以設計家庭實踐作業，引導學生開展探究性實驗，讓學生在動手實踐中加深對相關概念的理解。圍繞“鹽水能否防止結冰\"這一核心問題，教師要求學生完成以下實驗：準備三個潔凈透明的容器，分別標記為A（ 200mL 清水）B（ 200mL 水 +2 平勺食鹽）、C（ 200mL 水 ⁺⁴ 平勺食鹽）。將三組樣品同時放入冰箱冷凍室，每隔10分鐘觀察記錄以下內容：各容器表面首次出現冰晶的時間、完全凝固所需的總時長，并使用廚房溫度計測量開始結冰時的溫度（若溫度計無法插入固體，可記錄液體剛出現冰晶時的溫度）。通過對比三組樣品的結冰時間和凝固溫度，學生可以了解食鹽對水的凝固過程的影響。除了上述實驗操作，教師還可以適當補充一些相關理論知識，如水的凝固過程、溶質對溶劑凝固點的影響等。同時，鼓勵學生在實驗后進行小組討論，分享實驗過程中的發現和疑問，并總結實驗結果，探討鹽水為什么能防止結冰的原因。

三、利用實踐作業培養合作解題能力

合作探究的重要性首先體現在培養學生的創新精神和解決問題的能力上。面對各種物理現象和實驗，學生需要運用批判性思維，提出假設、設計方案、動手實踐、分析數據和得出結論。這一過程不僅鍛煉了學生的問題解決能力，也培養了他們獨立思考、合作交流的習慣。相較于單純的知識灌輸，這種探究式學習更有助于學生全面發展。

以蘇教版九年級物理上冊第十四章\"歐姆定律”九年級下冊第十五章“電功和電熱\"為例，教師設計了“教室節能照明系統設計小組實踐作業”，對應課標要求學生會看、會畫簡單的電路圖：了解家庭電路組成及安全用電常識。任務一：基礎電路搭建。教師給學生準備材料包，包括兩節干電池、3VLED燈 ^?×4， 開關 ??x 2、導線若干。首先，學生需要在紙板上設計兩組獨立控制的LED燈（參考教室主燈與黑板燈），然后用實物連接并聯電路，要求主燈組（2燈并聯）由前門開關控制；輔助燈組（1燈）由后門開關控制。完成《電路檔案卡》：電路圖，粘貼手繪電路圖照片。電流測量，主燈組電流____mA，輔助燈組電流___mA;發現規律：并聯電路中總電流與支路電流的關系是 。

任務二：智能改造挑戰。基礎版任務給電路增加光控功能： ① 在開關處并聯光敏電阻（教師預裝模塊）； ② 用手電筒測試：遮光時燈自動亮，光照充足時燈滅。進階版任務制作聲光雙控電路： ① 用蜂鳴器模擬聲控傳感器（拍手觸發）； ② 設計邏輯：僅當光線暗且有聲音時燈亮（參考課本P43邏輯電路圖）

任務三：安全檢測員。根據教師提供的3種異常電路模型（短路/斷路/接觸不良），學生完成檢測報告。在本次作業中，教師提前對學生進行安全警示，所有操作必須在斷開電源后進行，練習正確使用測電筆。

四、利用實踐作業培養科學態度與社會責任

在《義務教育物理課程標準（2022年版）》中，科學態度與責任被定義為探索自然的內在動力，以及熱愛自然、保護環境和遵守科學倫理的自覺行為。這一核心素養應貫穿于整個物理教學過程，逐步滲透到學生的認知和行為中。教師可以在課后作業中培養學生的科學態度和社會責任。

例如，在學習“熔化和凝固\"后，教師可以設計一個關于古代冶鐵技術的實踐作業，要求學生查閱春秋戰國時期青銅冶煉或漢代鐵器鑄造的工藝流程，分析其中涉及的物態變化原理，并思考“淬火\"工藝（高溫金屬突然冷卻）對材料性能的影響。學生通過對比古代工匠經驗與課本中晶體熔化曲線（如冰的熔化實驗），理解“溫度保持不變\"的物理規律在實際中的靈活應用，體會科學探究的嚴謹性。結合三星堆青銅器、越王勾踐劍等文物案例，引導學生討論“古代冶金技術如何推動農業工具革新與社會發展”，如表1所示。

表1

學生通過查閱資料，不僅能鞏固物態變化的概念，還能了解中華民族在科技史上的輝煌成就，感受到物理知識在推動文明進步中的重要作用，這有助于增強學生的民族自豪感。在學習\"汽化和液化\"后，可以讓學生查閱現代制冷設備所使用的制冷劑，了解其環境影響。作業以冰箱制冷劑迭代為背景，布置實踐探究任務，繪制制冷循環示意圖，標注氟利昂在壓縮機、冷凝器中的物態變化；對比R12（氟利昂）與R600a（異丁烷）的臭氧消耗潛能值，分析環保制冷劑推廣的難點；調查社區廢舊家電回收制度，提出減少制冷劑泄漏的方案；通過數據分析臭氧層空洞的成因，理解科學倫理對技術應用的約束；結合蒙特利爾議定書案例，探討“技術發展如何平衡經濟效益與生態保護”，引導學生形成可持續發展的價值觀。這樣可以培養學生的信息獲取能力，并讓他們意識到科技的利弊，養成保護環境的意識。

五、結束語

基于核心素養的實踐作業設計，需建立學科知識與現實世界的深度聯結。通過精準的課標對接、科學的任務設計、真實的場景創設，使物理實踐作業成為培育科學素養的有效載體。教師在設計過程中應把握“基礎性實踐打底、發展性實踐提質、創新性實踐賦能”的原則，構建符合認知規律的實踐育人體系。

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