初中物理實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)、實(shí)施路徑與策略

摘要：物理實(shí)踐活動(dòng)的開展有利于學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)及應(yīng)用物理概念和規(guī)律，在實(shí)踐中培養(yǎng)勤于思考、善于動(dòng)手的能力、團(tuán)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(jì)解決真實(shí)問題的實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)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(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的提升。關(guān)鍵詞：初中物理；實(shí)踐活動(dòng)；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(qiáng)調(diào)真實(shí)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(shí)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(shí)踐活動(dòng)的有效開展對于強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)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(jì)解決真實(shí)問題的實(shí)踐活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)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(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的提升。一、實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)原則（一）單元整體設(shè)計(jì)，緊扣落實(shí)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(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，以單元為整體，統(tǒng)籌安排實(shí)踐活動(dòng)的目標(biāo)、內(nèi)容、活動(dòng)方式、作業(yè)系統(tǒng)及評價(jià)方式。單元整體設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)，要體現(xiàn)“課程目標(biāo)—單元目標(biāo)—課時(shí)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(shí)際情況相結(jié)合，設(shè)計(jì)出明確、具體、可操作、可評價(jià)的實(shí)踐活動(dòng)。（二）內(nèi)容豐富，體現(xiàn)實(shí)踐性和真實(shí)性教師要依據(jù)物理學(xué)科特點(diǎn)，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)生長點(diǎn)，挖掘地域特色，充分設(shè)計(jì)貼近學(xué)生生活的實(shí)踐活動(dòng)。教師要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的真實(shí)問題，設(shè)計(jì)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(shí)踐活動(dòng)，可以統(tǒng)籌設(shè)計(jì)課堂實(shí)驗(yàn)、居家實(shí)驗(yàn)、小發(fā)明、小制作、查閱資料、參觀調(diào)研等類型豐富的實(shí)踐活動(dòng)，放手讓學(xué)生在主動(dòng)探究、動(dòng)手實(shí)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(shí)際能力教師要分析學(xué)生的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)面向全體學(xué)生的，符合學(xué)生身心特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律的，可操作、可評價(jià)的實(shí)踐活動(dòng)；應(yīng)考慮學(xué)生的個(gè)體差異性，基于差異對不同的學(xué)生提出相應(yīng)的實(shí)踐任務(wù)和目標(biāo)，努力使每個(gè)學(xué)生都能在原有能力基礎(chǔ)上經(jīng)歷實(shí)踐過程；應(yīng)關(guān)注并評價(jià)學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)過程中遇到的困難、生成的問題、形成的觀念以及解決實(shí)際問題的能力。二、實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施思路（一）確定活動(dòng)主題和目標(biāo)實(shí)踐活動(dòng)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(shí)生活和社會發(fā)展中的熱點(diǎn)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(lì)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(shí)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(shí)際的、具有綜合性和實(shí)踐性的真實(shí)問題作為實(shí)踐活動(dòng)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(xiàng)目）拆解成若干子任務(wù)，設(shè)計(jì)子任務(wù)同時(shí)考慮課堂實(shí)踐活動(dòng)和課后實(shí)踐作業(yè)；確保實(shí)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(jìn)概念和規(guī)律的內(nèi)化，設(shè)計(jì)清晰明確、以人為本、基于核心素養(yǎng)發(fā)展的實(shí)踐活動(dòng)目標(biāo)。（二）形成具體實(shí)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(shí)際生活緊密相連的真實(shí)問題，設(shè)計(jì)成挑戰(zhàn)性任務(wù)（或項(xiàng)目）作為綜合性的核心任務(wù)，形成實(shí)踐活動(dòng)的整體框架；框架中應(yīng)包含通過實(shí)踐活動(dòng)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(jì)。其次，教師應(yīng)細(xì)化實(shí)踐活動(dòng)方案，要選取能引起學(xué)生興趣的活動(dòng)內(nèi)容，將核心任務(wù)細(xì)化為若干個(gè)具體的子任務(wù)，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)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(shí)到每節(jié)課的教學(xué)實(shí)施方案中，并注重核心素養(yǎng)目標(biāo)的落實(shí)。教師可以“新課標(biāo)、教材+核心素養(yǎng)—實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)—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(shí)踐活動(dòng)—教材”與“核心素養(yǎng)—實(shí)踐活動(dòng)—核心素養(yǎng)”兩條思維線進(jìn)行整合，形成具有可操作性的實(shí)施路徑（見圖1）。（三）分組進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)教師應(yīng)以小組為單位，科學(xué)分組、分工，有目的、有計(jì)劃地調(diào)動(dòng)每個(gè)學(xué)生的實(shí)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(shí)踐方案，提高實(shí)踐效率，形成團(tuán)隊(duì)意識。測量類的實(shí)踐活動(dòng)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(lì)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(shí)踐活動(dòng)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(gè)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(dòng)。制作類的實(shí)踐活動(dòng)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生小組合作，既獨(dú)立思考又充分討論，從畫出設(shè)計(jì)圖紙到元件材料的選取再到實(shí)施制作，探討這些成果的優(yōu)缺點(diǎn)，嘗試采取使其更完善的有效措施，使學(xué)生經(jīng)歷整個(gè)“發(fā)明、制作、完善”的過程；調(diào)查研究類的實(shí)踐活動(dòng)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生充分利用閱讀、查找資料、實(shí)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(shí)施成果展示與評價(jià)實(shí)踐活動(dòng)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(bào)告、制作宣傳板報(bào)等方式來展示。評價(jià)過程應(yīng)圍繞核心素養(yǎng)的達(dá)成和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)展開，針對具體實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)評價(jià)量表，采用教師評價(jià)、學(xué)生自評、組間互評等多種評價(jià)形式。教師應(yīng)注意收集學(xué)生在實(shí)踐過程中運(yùn)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(dòng)成果，關(guān)注并評價(jià)學(xué)生實(shí)踐過程中提出問題能力、收集和處理信息能力、動(dòng)手能力、綜合解決實(shí)際問題能力以及團(tuán)隊(duì)合作能力的提升情況。評價(jià)學(xué)生時(shí)，教師應(yīng)尊重實(shí)踐結(jié)果與事實(shí)的科學(xué)態(tài)度養(yǎng)成情況，讓學(xué)生參與到評價(jià)過程中并了解自己取得的進(jìn)步、已有的優(yōu)勢及存在的不足，充分發(fā)揮評價(jià)育人的作用。三、實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)的實(shí)施策略筆者以電生磁、電磁鐵階段學(xué)習(xí)中的“設(shè)計(jì)和制作電動(dòng)自行車轉(zhuǎn)彎自動(dòng)警示燈”為例，探索實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)的實(shí)施策略。本實(shí)踐活動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)是新課標(biāo)內(nèi)容要求中“物質(zhì)”主題下的2.4.3：通過實(shí)驗(yàn)，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。“跨學(xué)科實(shí)踐”主題下的5.1.2：能運(yùn)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(shí)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(dòng)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(shí)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(xiǎn)”這一真實(shí)問題，引導(dǎo)學(xué)生提出“設(shè)計(jì)并制作電動(dòng)自行車轉(zhuǎn)彎自動(dòng)警示燈”這一實(shí)踐活動(dòng)任務(wù)。（一）設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)目標(biāo)教師可從核心素養(yǎng)的四個(gè)維度設(shè)計(jì)具體實(shí)踐活動(dòng)目標(biāo)（見表1）。（二）設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)主題與任務(wù)分解為解決“電動(dòng)自行車轉(zhuǎn)向時(shí)自動(dòng)提醒周圍車輛行人注意”這一真實(shí)問題，教師可引導(dǎo)學(xué)生將這一實(shí)際問題拆解為四個(gè)遞進(jìn)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(yùn)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(diǎn)的過程中實(shí)現(xiàn)知識的建構(gòu)，促進(jìn)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(shí)踐活動(dòng)實(shí)施過程教師將學(xué)生合理分組，鼓勵(lì)學(xué)生討論、動(dòng)手實(shí)踐、交流、表達(dá)，具體實(shí)施過程如下?！緦?shí)踐活動(dòng)準(zhǔn)備】在充分討論的基礎(chǔ)上，組建活動(dòng)小組，明確活動(dòng)主題、活動(dòng)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(shí)踐活動(dòng)實(shí)施】指導(dǎo)學(xué)生開展活動(dòng)，活動(dòng)過程中給予方法上的指導(dǎo)，如：①在設(shè)計(jì)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(shí)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(yàn)。③問題四的解決是在實(shí)踐過程中建構(gòu)知識的關(guān)鍵設(shè)計(jì)，可預(yù)設(shè)如圖3所示的思