初中物理實踐活動的設計、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生積極主動地學習及應用物理概念和規律，在實踐中培養勤于思考、善于動手的能力、團結合作的意識以及敢于創新的素養。教師要以學生生活為基礎，設計解決真實問題的實踐活動，讓學生在實踐過程中形成物理觀念、發展科學思維和培養探究能力，促進學生物理核心素養的提升。

關鍵詞：初中物理；實踐活動；核心素養

《義務教育物理課程標準（2022年版）》（以下通稱“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。物理學作為科學學科的重要組成部分，其實踐活動的有效開展對于強化學生動手、合作、創新等關鍵能力，培養學生核心素養具有特殊的作用。教師要以學生生活為基礎，設計解決真實問題的實踐活動，引導學生在實踐過程中形成物理觀念、發展科學思維和培養探究能力，促進學生物理核心素養的提升。

一、實踐活動的設計原則

（一）單元整體設計，緊扣落實核心素養

教師應選取教學內容中關鍵的、核心的知識內容為核心概念，以核心素養目標為實踐活動設計的重點，以單元為整體，統籌安排實踐活動的目標、內容、活動方式、作業系統及評價方式。單元整體設計實踐活動，要體現“課程目標—單元目標—課時目標”的層次性。教師應將核心素養與物理課程內容、學生實際情況相結合，設計出明確、具體、可操作、可評價的實踐活動。

（二）內容豐富，體現實踐性和真實性

教師要依據物理學科特點，關注學生學習生長點，挖掘地域特色，充分設計貼近學生生活的實踐活動。教師要引導學生發現生活中的真實問題，設計基于問題解決的、與新課標中內容要求緊密聯系的實踐活動，可以統籌設計課堂實驗、居家實驗、小發明、小制作、查閱資料、參觀調研等類型豐富的實踐活動，放手讓學生在主動探究、動手實踐中學習，將“做中學”“用中學”貫穿融入學習過程中。

（三）難度適中，考慮學生的實際能力

教師要分析學生的實際情況，設計面向全體學生的，符合學生身心特點和認知規律的，可操作、可評價的實踐活動；應考慮學生的個體差異性，基于差異對不同的學生提出相應的實踐任務和目標，努力使每個學生都能在原有能力基礎上經歷實踐過程；應關注并評價學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、實踐活動的設計和實施思路

（一） 確定活動主題和目標

實踐活動主題與目標的確定應緊密結合物理教學內容，圍繞學生現實生活和社會發展中的熱點問題，從物理學視角觀察、思考和分析問題，挖掘、選取素材，鼓勵學生在細心觀察或資料研讀的基礎上質疑和提問，將其轉化為實踐的問題或任務。教師應選取與大單元主題相對應的、符合學生生活實際的、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。在此基礎上，教師應深入研讀新課標、教材，確定核心概念與其他概念、規律之間的邏輯關系，并引導學生將核心任務（或項目）拆解成若干子任務，設計子任務同時考慮課堂實踐活動和課后實踐作業；確保實踐任務與核心素養目標的充分對接，思考怎樣在任務完成的過程中促進概念和規律的內化，設計清晰明確、以人為本、基于核心素養發展的實踐活動目標。

（二）形成具體實施路徑

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

教師可以“新課標、教材+核心素養—實踐活動設計—核心素養”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—實踐活動—核心素養”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

教師應以小組為單位，科學分組、分工，有目的、有計劃地調動每個學生的實踐熱情，確保他們在諸多環節中充分合作，傾聽并尊重他人意見，集思廣益，優化實踐方案，提高實踐效率，形成團隊意識。

測量類的實踐活動應以小組為單位，教師要引導學生明確測量工具的使用方法，鼓勵學生獨立設計實驗方案，使學生經歷測量過程并分析和交流產生誤差的原因；探究類的實踐活動中，教師應引導學生在結果未知的情境下，充分地從問題、證據、解釋、交流四個維度，圍繞提出的問題展開探究，并在組內和小組間充分交流，應引導學生像科學家一樣思考和行動。制作類的實踐活動中，教師應引導學生小組合作，既獨立思考又充分討論，從畫出設計圖紙到元件材料的選取再到實施制作，探討這些成果的優缺點，嘗試采取使其更完善的有效措施，使學生經歷整個“發明、制作、完善”的過程；調查研究類的實踐活動中，教師應引導學生充分利用閱讀、查找資料、實地參觀考察等學習方式，充分發揮積極性，增加科學知識儲備，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明（制作）比賽、作品展示會、撰寫科學論文、調查報告、制作宣傳板報等方式來展示。評價過程應圍繞核心素養的達成和學業質量標準展開，針對具體實踐活動設計評價量表，采用教師評價、學生自評、組間互評等多種評價形式。教師應注意收集學生在實踐過程中運用多學科知識和跨學科思維分析、解決問題中的行為表現和活動成果，關注并評價學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。評價學生時，教師應尊重實踐結果與事實的科學態度養成情況，讓學生參與到評價過程中并了解自己取得的進步、已有的優勢及存在的不足，充分發揮評價育人的作用。

三、實踐活動設計的實施策略

筆者以電生磁、電磁鐵階段學習中的“設計和制作電動自行車轉彎自動警示燈”為例，探索實踐活動設計的實施策略。本實踐活動的出發點是新課標內容要求中“物質”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。了解電磁鐵在生產生活中的應用?！翱鐚W科實踐”主題下的5.1.2：能運用所學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。教師可將跨學科實踐過程與知識建構相結合，引導學生去發現電動自行車在騎行過程中可能存在的安全問題。在學生提出的諸多問題中，教師可選取“騎行者在轉向時速度很快，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，引導學生提出“設計并制作電動自行車轉彎自動警示燈”這一實踐活動任務。

（一）設計實踐活動目標

教師可從核心素養的四個維度設計具體實踐活動目標（見表1）。

（二）設計實踐活動主題與任務分解

為解決“電動自行車轉向時自動提醒周圍車輛行人注意”這一真實問題，教師可引導學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化為挑戰性的任務，引導學生在任務解決的過程中查找資料，既充分運用科學推理、論證應用知識解決問題，又在探究電流磁效應、電磁鐵特點的過程中實現知識的建構，促進物理觀念的形成。下面是具體的問題鏈條、任務鏈條（見圖2）。

（三）實踐活動實施過程

教師將學生合理分組，鼓勵學生討論、動手實踐、交流、表達，具體實施過程如下。

【實踐活動準備】在充分討論的基礎上，組建活動小組，明確活動主題、活動要求，引導學生養成在生活中留心觀察的習慣，培養學生發現問題并初步形成將生活問題轉化為物理問題的意識。

【實踐活動實施】指導學生開展活動，活動過程中給予方法上的指導，如：

①在設計任務鏈條的過程中將復雜問題分解的思維方式。

②完成某一任務的同時發現新的問題、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知識的關鍵設計，可預設如圖3所示的思維鏈條。

④引導學生弄懂電鈴的工作過程，運用模型思想完成應用電磁繼電器實現燈自動閃爍的電路設計，提升創造性解決問題的能力。教師引導學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】學生展示完成每一個子任務過程中設計的電路圖、連接的電路，運行電路并說明優缺點，小組討論并梳理活動收獲，教師引導學生自評和組間互評，并指出評價的依據（見表2）。

參考文獻：

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

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

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

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