初中物理實踐活動的設(shè)計、實施路徑與策略

孫莉　李文莉

摘要：物理實踐活動的開展有利于學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí)及應(yīng)用物理概念和規(guī)律，在實踐中培養(yǎng)勤于思考、善于動手的能力、團結(jié)合作的意識以及敢于創(chuàng)新的素養(yǎng)。教師要以學(xué)生生活為基礎(chǔ)，設(shè)計解決真實問題的實踐活動，讓學(xué)生在實踐過程中形成物理觀念、發(fā)展科學(xué)思維和培養(yǎng)探究能力，促進學(xué)生物理核心素養(yǎng)的提升。

關(guān)鍵詞：初中物理；實踐活動；核心素養(yǎng)

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下通稱“新課標(biāo)”）指出，注重科學(xué)探究，突出問題導(dǎo)向，強調(diào)真實問題情境，引導(dǎo)學(xué)生不斷探索，提高分析問題、解決問題的實踐本領(lǐng)和科學(xué)思維能力，發(fā)展核心素養(yǎng)。物理學(xué)作為科學(xué)學(xué)科的重要組成部分，其實踐活動的有效開展對于強化學(xué)生動手、合作、創(chuàng)新等關(guān)鍵能力，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)具有特殊的作用。教師要以學(xué)生生活為基礎(chǔ)，設(shè)計解決真實問題的實踐活動，引導(dǎo)學(xué)生在實踐過程中形成物理觀念、發(fā)展科學(xué)思維和培養(yǎng)探究能力，促進學(xué)生物理核心素養(yǎng)的提升。

一、實踐活動的設(shè)計原則

（一）單元整體設(shè)計，緊扣落實核心素養(yǎng)

教師應(yīng)選取教學(xué)內(nèi)容中關(guān)鍵的、核心的知識內(nèi)容為核心概念，以核心素養(yǎng)目標(biāo)為實踐活動設(shè)計的重點，以單元為整體，統(tǒng)籌安排實踐活動的目標(biāo)、內(nèi)容、活動方式、作業(yè)系統(tǒng)及評價方式。單元整體設(shè)計實踐活動，要體現(xiàn)“課程目標(biāo)—單元目標(biāo)—課時目標(biāo)”的層次性。教師應(yīng)將核心素養(yǎng)與物理課程內(nèi)容、學(xué)生實際情況相結(jié)合，設(shè)計出明確、具體、可操作、可評價的實踐活動。

（二）內(nèi)容豐富，體現(xiàn)實踐性和真實性

教師要依據(jù)物理學(xué)科特點，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)生長點，挖掘地域特色，充分設(shè)計貼近學(xué)生生活的實踐活動。教師要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的真實問題，設(shè)計基于問題解決的、與新課標(biāo)中內(nèi)容要求緊密聯(lián)系的實踐活動，可以統(tǒng)籌設(shè)計課堂實驗、居家實驗、小發(fā)明、小制作、查閱資料、參觀調(diào)研等類型豐富的實踐活動，放手讓學(xué)生在主動探究、動手實踐中學(xué)習(xí)，將“做中學(xué)”“用中學(xué)”貫穿融入學(xué)習(xí)過程中。

（三）難度適中，考慮學(xué)生的實際能力

教師要分析學(xué)生的實際情況，設(shè)計面向全體學(xué)生的，符合學(xué)生身心特點和認(rèn)知規(guī)律的，可操作、可評價的實踐活動；應(yīng)考慮學(xué)生的個體差異性，基于差異對不同的學(xué)生提出相應(yīng)的實踐任務(wù)和目標(biāo)，努力使每個學(xué)生都能在原有能力基礎(chǔ)上經(jīng)歷實踐過程；應(yīng)關(guān)注并評價學(xué)生在實踐活動過程中遇到的困難、生成的問題、形成的觀念以及解決實際問題的能力。

二、實踐活動的設(shè)計和實施思路

（一） 確定活動主題和目標(biāo)

實踐活動主題與目標(biāo)的確定應(yīng)緊密結(jié)合物理教學(xué)內(nèi)容，圍繞學(xué)生現(xiàn)實生活和社會發(fā)展中的熱點問題，從物理學(xué)視角觀察、思考和分析問題，挖掘、選取素材，鼓勵學(xué)生在細(xì)心觀察或資料研讀的基礎(chǔ)上質(zhì)疑和提問，將其轉(zhuǎn)化為實踐的問題或任務(wù)。教師應(yīng)選取與大單元主題相對應(yīng)的、符合學(xué)生生活實際的、具有綜合性和實踐性的真實問題作為實踐活動主題，并確定解決這一問題的核心任務(wù)。在此基礎(chǔ)上，教師應(yīng)深入研讀新課標(biāo)、教材，確定核心概念與其他概念、規(guī)律之間的邏輯關(guān)系，并引導(dǎo)學(xué)生將核心任務(wù)（或項目）拆解成若干子任務(wù)，設(shè)計子任務(wù)同時考慮課堂實踐活動和課后實踐作業(yè)；確保實踐任務(wù)與核心素養(yǎng)目標(biāo)的充分對接，思考怎樣在任務(wù)完成的過程中促進概念和規(guī)律的內(nèi)化，設(shè)計清晰明確、以人為本、基于核心素養(yǎng)發(fā)展的實踐活動目標(biāo)。

（二）形成具體實施路徑

任務(wù)目標(biāo)的設(shè)置一般由大到小。首先，教師應(yīng)選取與核心概念相對應(yīng)并與學(xué)生實際生活緊密相連的真實問題，設(shè)計成挑戰(zhàn)性任務(wù)（或項目）作為綜合性的核心任務(wù)，形成實踐活動的整體框架；框架中應(yīng)包含通過實踐活動幫助學(xué)生形成的概念或規(guī)律、提升學(xué)生操作技能與探究能力的設(shè)計。其次，教師應(yīng)細(xì)化實踐活動方案，要選取能引起學(xué)生興趣的活動內(nèi)容，將核心任務(wù)細(xì)化為若干個具體的子任務(wù)，讓學(xué)生通過實驗探究、閱讀教材或其他拓展材料、收集各種形式的信息、調(diào)查研究和討論展示等方式去學(xué)習(xí)；讓學(xué)生結(jié)合所學(xué)，研究一些小課題，制作一些小模型、小用具等。最后，教師應(yīng)注意將這些子任務(wù)具體落實到每節(jié)課的教學(xué)實施方案中，并注重核心素養(yǎng)目標(biāo)的落實。

教師可以“新課標(biāo)、教材+核心素養(yǎng)—實踐活動設(shè)計—核心素養(yǎng)”為思維主線，沿“整體—局部—整體”的路徑，將“課程、教材—實踐活動—教材”與“核心素養(yǎng)—實踐活動—核心素養(yǎng)”兩條思維線進行整合，形成具有可操作性的實施路徑（見圖1）。

（三）分組進行實踐活動

教師應(yīng)以小組為單位，科學(xué)分組、分工，有目的、有計劃地調(diào)動每個學(xué)生的實踐熱情，確保他們在諸多環(huán)節(jié)中充分合作，傾聽并尊重他人意見，集思廣益，優(yōu)化實踐方案，提高實踐效率，形成團隊意識。

測量類的實踐活動應(yīng)以小組為單位，教師要引導(dǎo)學(xué)生明確測量工具的使用方法，鼓勵學(xué)生獨立設(shè)計實驗方案，使學(xué)生經(jīng)歷測量過程并分析和交流產(chǎn)生誤差的原因；探究類的實踐活動中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在結(jié)果未知的情境下，充分地從問題、證據(jù)、解釋、交流四個維度，圍繞提出的問題展開探究，并在組內(nèi)和小組間充分交流，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家一樣思考和行動。制作類的實踐活動中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生小組合作，既獨立思考又充分討論，從畫出設(shè)計圖紙到元件材料的選取再到實施制作，探討這些成果的優(yōu)缺點，嘗試采取使其更完善的有效措施，使學(xué)生經(jīng)歷整個“發(fā)明、制作、完善”的過程；調(diào)查研究類的實踐活動中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生充分利用閱讀、查找資料、實地參觀考察等學(xué)習(xí)方式，充分發(fā)揮積極性，增加科學(xué)知識儲備，拓寬視野。

（四）實施成果展示與評價

實踐活動成果可以通過小發(fā)明（制作）比賽、作品展示會、撰寫科學(xué)論文、調(diào)查報告、制作宣傳板報等方式來展示。評價過程應(yīng)圍繞核心素養(yǎng)的達成和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)展開，針對具體實踐活動設(shè)計評價量表，采用教師評價、學(xué)生自評、組間互評等多種評價形式。教師應(yīng)注意收集學(xué)生在實踐過程中運用多學(xué)科知識和跨學(xué)科思維分析、解決問題中的行為表現(xiàn)和活動成果，關(guān)注并評價學(xué)生實踐過程中提出問題能力、收集和處理信息能力、動手能力、綜合解決實際問題能力以及團隊合作能力的提升情況。評價學(xué)生時，教師應(yīng)尊重實踐結(jié)果與事實的科學(xué)態(tài)度養(yǎng)成情況，讓學(xué)生參與到評價過程中并了解自己取得的進步、已有的優(yōu)勢及存在的不足，充分發(fā)揮評價育人的作用。

三、實踐活動設(shè)計的實施策略

筆者以電生磁、電磁鐵階段學(xué)習(xí)中的“設(shè)計和制作電動自行車轉(zhuǎn)彎自動警示燈”為例，探索實踐活動設(shè)計的實施策略。本實踐活動的出發(fā)點是新課標(biāo)內(nèi)容要求中“物質(zhì)”主題下的2.4.3：通過實驗，了解電流周圍存在磁場。探究并了解通電螺線管外部磁場的方向。了解電磁鐵在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用?！翱鐚W(xué)科實踐”主題下的5.1.2：能運用所學(xué)知識分析日常生活中的安全問題，提出解決方案，踐行安全與健康生活。教師可將跨學(xué)科實踐過程與知識建構(gòu)相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)電動自行車在騎行過程中可能存在的安全問題。在學(xué)生提出的諸多問題中，教師可選取“騎行者在轉(zhuǎn)向時速度很快，無法提醒周圍的車輛或行人注意，這可能給騎行者或行人帶來危險”這一真實問題，引導(dǎo)學(xué)生提出“設(shè)計并制作電動自行車轉(zhuǎn)彎自動警示燈”這一實踐活動任務(wù)。

（一）設(shè)計實踐活動目標(biāo)

教師可從核心素養(yǎng)的四個維度設(shè)計具體實踐活動目標(biāo)（見表1）。

（二）設(shè)計實踐活動主題與任務(wù)分解

為解決“電動自行車轉(zhuǎn)向時自動提醒周圍車輛行人注意”這一真實問題，教師可引導(dǎo)學(xué)生將這一實際問題拆解為四個遞進式的物理問題。為解決這一系列問題，教師可將這一系列問題轉(zhuǎn)化為挑戰(zhàn)性的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在任務(wù)解決的過程中查找資料，既充分運用科學(xué)推理、論證應(yīng)用知識解決問題，又在探究電流磁效應(yīng)、電磁鐵特點的過程中實現(xiàn)知識的建構(gòu)，促進物理觀念的形成。下面是具體的問題鏈條、任務(wù)鏈條（見圖2）。

（三）實踐活動實施過程

教師將學(xué)生合理分組，鼓勵學(xué)生討論、動手實踐、交流、表達，具體實施過程如下。

【實踐活動準(zhǔn)備】在充分討論的基礎(chǔ)上，組建活動小組，明確活動主題、活動要求，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成在生活中留心觀察的習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并初步形成將生活問題轉(zhuǎn)化為物理問題的意識。

【實踐活動實施】指導(dǎo)學(xué)生開展活動，活動過程中給予方法上的指導(dǎo)，如：

①在設(shè)計任務(wù)鏈條的過程中將復(fù)雜問題分解的思維方式。

②完成某一任務(wù)的同時發(fā)現(xiàn)新的問題、在解決問題過程中讓成果不斷完善、完成迭代的思想等工程思維的體驗。

③問題四的解決是在實踐過程中建構(gòu)知識的關(guān)鍵設(shè)計，可預(yù)設(shè)如圖3所示的思維鏈條。

④引導(dǎo)學(xué)生弄懂電鈴的工作過程，運用模型思想完成應(yīng)用電磁繼電器實現(xiàn)燈自動閃爍的電路設(shè)計，提升創(chuàng)造性解決問題的能力。教師引導(dǎo)學(xué)生完成電路圖的逐步升級和完善（見下頁圖4）。

【實踐活動展示】學(xué)生展示完成每一個子任務(wù)過程中設(shè)計的電路圖、連接的電路，運行電路并說明優(yōu)缺點，小組討論并梳理活動收獲，教師引導(dǎo)學(xué)生自評和組間互評，并指出評價的依據(jù)（見表2）。

參考文獻：

［1］李春密主編.《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》課例式解讀［M］.北京：教育科學(xué)出版社，2022.

［2］廖伯琴主編.《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》解讀［M］.北京：高等教育出版社，2022．

［3］朱邦芬.“減負(fù)”誤區(qū)及我國科學(xué)教育面臨的挑戰(zhàn)［J］.物理與工程，2016（4）.

［4］宇文明華. 基于項目學(xué)習(xí)的初中物理綜合實踐活動：以“設(shè)計和制作交通信號燈”為例［J］.中學(xué)物理教育參考，2023（20）.