指向核心素养的初中物理情境化教学实践

摘 要：随着我国教育改革的不断深入，对初中物理教学提出了更高的要求.《义务教育物理课程标准（2022年版）》强调培养学生的核心素养，包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任，在这一要求下，采取有效的教学方法成为一线教师关注的焦点.文章以核心素养为导向，以情境化教学方法为抓手展开研究，在充分把握情境化教学和核心素养内涵的基础上，提出了物理情境化教学实践路径，并结合“神奇的压强”课例进行深入研究，以期为一线教师提供参考.

关键词：核心素养；初中物理；情境化教学

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2024）32-0082-03

收稿日期：2024-08-15

作者简介：宋光辉（1976.7—），男，福建省政和人，中学一级教师，从事初中物理教学研究.

物理学科是自然科学的支柱之一，其以数学语言描绘自然现象，通过实验验证理论，展现出理论与实践相结合的鲜明特色.物理学科不仅是工程技术的理论支撑、日常生活应用的科学依据，更是培养逻辑思维、创新意识和解决问题能力的关键学科，对社会可持续发展起着至关重要的作用.然而，在物理教学实践中，教师比较偏向于知识灌输，使部分抽象理论知识更加晦涩难懂，导致学生兴趣不高，认知层次浅显.因此，教师亟须革新教学方法，破除传统教学桎梏，提升教学效能，激发学生对物理学科的内在动力，培养核心素养.

1 情境化教学的内涵

情境化教学，本质上是以现实或虚拟场景为载体，深度融合知识与实践的教学艺术.通过复现或构想与学习内容紧密相关的环境，学生能够在体验中领悟知识，在实践中构建认知.情境化教学强调真实体验，拉近知识与生活的距离；强调主动参与，驱动学生由被动接受转为主动探索；强调情感共鸣，借助情境激发学习动力与兴趣；强调互动合作，在情境交流中深化理解与应用；强调目标导向，确保情境活动紧密服务于学习成果.情境化教学不仅是方法的革新，更是教育哲学的体现，旨在培养学生的综合素养，让学习过程成为一种富有意义的探索之旅.

2 指向核心素养发展的目标分析

物理观念是学生心中所树立的科学又系统的物理概念框架，能基于物理原理分析自然现象，形成理性认识世界的基础.科学思维强调逻辑推理、批判性思考及创造性解题能力的培养，使学生学会运用科学方法解决问题，提升思维的深度与广度^[1].科学探究鼓励学生积极参与实验设计、数据分析，通过动手实践，掌握科学研究的基本步骤，培养探索未知、求证真理的精神.科学态度与责任是指培养学生的实事求是态度，尊重证据，以及对科学技术影响社会和环境的责任意识，促进其成为有担当的公民.

3 指向核心素养的初中物理情境化教学实践策略

3.1 创设生活化情境，培养科学思维能力

科学思维是核心素养的重要组成部分，具体涵盖模型构建、科学推理、科学论证及质疑创新四大维度.为了有效提升学生的科学思维能力，教师可围绕四个步骤展开教学：创设情境使学生亲身体验；设计问题引导学生提炼物理模型；组织总结归纳引导学生探究物理规律；创新情境，驱动学生深化知识，最终形成科学思维能力^[2].以沪科粤教版初中物理八年级下册第八章《神奇的压强》为例，首先，教师可以设计一个趣味实验作为课程的开场，比如“气球与钉床”.准备一块木板，上面密布长短一致但间隔均匀的大量细钉（确保安全），然后缓缓放置一个充气的气球于钉床上，气球竟安然无恙.这一反常识的现象立刻吸引学生的注意，激发他们探究压强奥秘的兴趣.接着，教师可提出“为什么气球放在钉子上不会被扎破？”“如果气球充气更多或更少，结果会怎样变化？”“如果改变钉子的间距呢？”等一系列问题，促使学生思考压力、受力面积与压强之间的关系，逐步引导他们构建起压强的概念模型.然后，基于学生观察到的现象和讨论的结果，教师组织学生进行小组讨论，引导他们总结出压强的定义.同时，利用图表和实物演示，帮助学生理解压强与压力、受力面积之间的直接关系，通过实例计算巩固这一规律，如计算不同情况下同一物体对地面的压强变化.最后，为了进一步培养学生的创新思维，教师可以设计一个开放性任务：“如何设计一个能让你安全走过‘危险河流’（设置为充满气球的软垫区域）的装置？”要求学生运用所学的压强知识，设计并制作模型，通过调整装置接触面积或分配重量来降低对“河面”的压强，保证“过河”时气球不爆裂.通过这一系列精心设计的教学活动，学生不仅能够深入理解压强的概念，更重要的是在实践中逐步建立起科学思维的框架，学会如何观察现象、提出问题、构建模型、验证假设，以及如何在新情境中应用和创新知识，进而提升科学思维.

3.2 创设知识化情境，促进物理观念形成

在初中物理教学中，创设知识化情境是连接学生既有知识与新知识之间桥梁的关键步骤，对于促进学生物理观念的形成至关重要.在教学实践中，教师应以科学、高效的方式促进学生形成物理观念.首先，教师必须深入了解每位学生的知识基础与学习特点，包括已掌握物理概念、原理，以及在解决实际问题时展现出的能力水平.这一步骤是为了确保教学活动能够准确对接学生的最近发展区.其次，基于对学生现有水平的精准把握，教师可以利用类比、联想等方式创设知识化情境，逐步引导学生从已知迈向未知.降低学习难度，使学生能够在教师的辅助下，逐步攀登知识的阶梯^[3].最后，在创设的知识化情境中，教师应巧妙地引入新概念、新规律，鼓励学生运用已有的知识和技能尝试解决新情境下的问题.通过实验、讨论、问题解决等多样化学习方式，促进学生同化新知识，使其成为个人知识体系的一部分.这一过程也是为学生创造新发展区的过程，学生在解决问题中不断拓展认知边界，逐步建立起对物质、运动、相互作用、能量等物理基本要素的深刻理解，最终形成物理观念.以“神奇的压强”为例，教师需通过问卷调查、小测验等形式，了解学生对力、力的作用效果等基础概念的掌握情况，以及他们在日常生活中对压力、压强概念的直观认识，确定学生在压强相关知识领域的最近发展区.基于学生的基础，教师应逐步搭建学习的脚手架，设计一系列从易到难、环环相扣的情境.如从学生熟悉的踩沙滩体验（浅层感知压强）开始，逐渐过渡到分析为何书包带加宽能减少肩部疼痛（初步应用压强概念），再到解释为何钉子尖锐易穿透物体（深化压强与受力面积关系的理解），每一步都紧贴学生的最近发展区，确保新知识的引入既不过于简单，也不过分超出学生的理解能力.在学生初步理解压强概念后，教师应通过实验、模拟或案例分析等手段，引导学生在新情境中应用压强公式，如设计实验探究不同面积的物体置于沙面上的凹陷深度，进而理解压力不变时，受力面积变化对压强的影响.

3.3 创设历史文化情境，培养科学探究能力和科学态度

历史文化中蕴藏着丰富的物理现象和原理.在物理教学中融入历史文化元素不仅能够丰富教学内容，提升学生的学习兴趣，更有利于培养学生科学探究能力和科学态度^[4].因此，教师应充分利用历史文化创设情境.首先，教师需精心搜集与教学主题紧密相关的优秀历史文化素材，包括历史文献、故事、图像、视频等，确保所选素材能够生动展现物理知识在历史上的应用或发展，同时适应学生的认知水平和兴趣点.其次，教师引导学生在历史文化情境中进行探究，挖掘情境背后隐藏的原理和思想.再次，在学生获得新知识后，教师要设计习题深入考查学生对基本概念、基本规律的理解和掌握.最后，完成习题后，师生共同反思学习过程，评价学习成效，并根据反馈调整教学策略，持续优化教学.以“神奇的压强”为例，教师可选取伽利略对流体静力学的研究作为背景，讲述伽利略通过观察教堂吊灯的摆动发现等时性原理，进而引申到他对液体压强的初步探索.或者介绍马德堡半球实验，强调17世纪时奥托·冯·格里克在众人面前证明了大气压的存在，以此展示压强概念的历史起源.在此基础上，教师可以组织学生以小组的形式，探究历史上的压强应用案例，如古罗马水道桥的水压传输系统，探究其设计原理及如何有效利用压强传输水资源，模拟阿基米德的浮力原理实验，让学生通过重现其发现过程，理解物体在液体中所受浮力与排开液体体积的关系，体会压强与浮力的联系.在探究结束后，教师可以设计习题“假如你是18世纪的工程师，如何利用当时对大气压强的理解来改进抽水马桶的设计？”要求学生结合所学知识和历史背景进行解答.完成学习任务后，教师要组织全班讨论会，鼓励学生分享自己在探究过程中的发现与思考，尤其是将历史上的智慧与现代物理学知识相结合的感悟，以此强调科学态度与探究精神的重要性.

3.4 创设跨学科情境，提升物理核心素养

物理学科是自然科学的枢纽，其知识体系与逻辑架构深深植根于广泛的知识领域之中，与数学的精密推演、化学的分子奥秘、历史的文化积淀乃至体育的力学实践等学科交织共生.物理不仅是理论的殿堂，亦是跨学科思维的竞技场，其借由“极限思维”“图像解析”“函数视角”等桥梁，跨越传统的学术边界，展现出独特的思维魅力.物理学科甚至与日常生活现象、工业生产实际、科技创新前沿紧密相连，构成了一个错综复杂的知识网络^[5].鉴于此，教师在教学时，不应局限于单一学科范畴，而应积极建立物理知识与其他学科知识间的联系，从而为学生铺设从已知到未知的探索之路，鼓励他们在熟悉的领域中汲取养分，推动对物理学习的认知与理解.以“神奇的压强”为例，在讲解液体压强时，教师可以结合化学学科，让学生探讨溶液密度对液体压强的影响.设计一个实验情境，让学生配制不同浓度的盐水，利用密度计测量密度，然后观察并记录不同密度盐水在相同容器中产生的压强变化，从而理解压强与密度的关系.通过这种跨学科实践，学生不仅能加深对物理原理的理解，还能体验到化学实验的乐趣，促进知识的交叉融合.

4 结束语

综上所述，情境教学法，为培养高水平物理核心素养的学生提供了强有力的教学支撑，对推动物理教育改革具有深远意义.通过创设生活化、知识化、历史文化及跨学科等多样化情境，能够显著增强学生的学习动力，促进其在体验、思考、探究中内化物理知识，形成正确的科学观念，锻炼科学思维，并在跨学科的交融中拓宽视野.

参考文献：

[1] 吴刚，周慧玲.创设实境：初中物理“密度”概念教学的增效尝试[J].安徽教育科研，2023（15）：68-70.

[2] 曲淑晓.探究生活教学法在初中物理课堂中的实践应用[J].华夏教师，2023（30）：46-48.

[3] 杨菊香.生活化教学走进初中物理课堂的探索[J].黑河教育，2020（2）：22-23.

[4] 李如亮.初中物理教学生活化情境的创设[J].数理天地（初中版），2023（18）：30-32.

[5] 卢长津.在探究式教学中提升学生物理核心素养[J].中学物理教学参考，2017，46（8）：14-15，2.

[责任编辑：李 璟]