初中物理实践活动的设计、实施路径与策略

孙莉　李文莉

摘要：物理实践活动的开展有利于学生积极主动地学习及应用物理概念和规律，在实践中培养勤于思考、善于动手的能力、团结合作的意识以及敢于创新的素养。教师要以学生生活为基础，设计解决真实问题的实践活动，让学生在实践过程中形成物理观念、发展科学思维和培养探究能力，促进学生物理核心素养的提升。

关键词：初中物理；实践活动；核心素养

《义务教育物理课程标准（2022年版）》（以下通称“新课标”）指出，注重科学探究，突出问题导向，强调真实问题情境，引导学生不断探索，提高分析问题、解决问题的实践本领和科学思维能力，发展核心素养。物理学作为科学学科的重要组成部分，其实践活动的有效开展对于强化学生动手、合作、创新等关键能力，培养学生核心素养具有特殊的作用。教师要以学生生活为基础，设计解决真实问题的实践活动，引导学生在实践过程中形成物理观念、发展科学思维和培养探究能力，促进学生物理核心素养的提升。

一、实践活动的设计原则

（一）单元整体设计，紧扣落实核心素养

教师应选取教学内容中关键的、核心的知识内容为核心概念，以核心素养目标为实践活动设计的重点，以单元为整体，统筹安排实践活动的目标、内容、活动方式、作业系统及评价方式。单元整体设计实践活动，要体现“课程目标—单元目标—课时目标”的层次性。教师应将核心素养与物理课程内容、学生实际情况相结合，设计出明确、具体、可操作、可评价的实践活动。

（二）内容丰富，体现实践性和真实性

教师要依据物理学科特点，关注学生学习生长点，挖掘地域特色，充分设计贴近学生生活的实践活动。教师要引导学生发现生活中的真实问题，设计基于问题解决的、与新课标中内容要求紧密联系的实践活动，可以统筹设计课堂实验、居家实验、小发明、小制作、查阅资料、参观调研等类型丰富的实践活动，放手让学生在主动探究、动手实践中学习，将“做中学”“用中学”贯穿融入学习过程中。

（三）难度适中，考虑学生的实际能力

教师要分析学生的实际情况，设计面向全体学生的，符合学生身心特点和认知规律的，可操作、可评价的实践活动；应考虑学生的个体差异性，基于差异对不同的学生提出相应的实践任务和目标，努力使每个学生都能在原有能力基础上经历实践过程；应关注并评价学生在实践活动过程中遇到的困难、生成的问题、形成的观念以及解决实际问题的能力。

二、实践活动的设计和实施思路

（一） 确定活动主题和目标

实践活动主题与目标的确定应紧密结合物理教学内容，围绕学生现实生活和社会发展中的热点问题，从物理学视角观察、思考和分析问题，挖掘、選取素材，鼓励学生在细心观察或资料研读的基础上质疑和提问，将其转化为实践的问题或任务。教师应选取与大单元主题相对应的、符合学生生活实际的、具有综合性和实践性的真实问题作为实践活动主题，并确定解决这一问题的核心任务。在此基础上，教师应深入研读新课标、教材，确定核心概念与其他概念、规律之间的逻辑关系，并引导学生将核心任务（或项目）拆解成若干子任务，设计子任务同时考虑课堂实践活动和课后实践作业；确保实践任务与核心素养目标的充分对接，思考怎样在任务完成的过程中促进概念和规律的内化，设计清晰明确、以人为本、基于核心素养发展的实践活动目标。

（二）形成具体实施路径

任务目标的设置一般由大到小。首先，教师应选取与核心概念相对应并与学生实际生活紧密相连的真实问题，设计成挑战性任务（或项目）作为综合性的核心任务，形成实践活动的整体框架；框架中应包含通过实践活动帮助学生形成的概念或规律、提升学生操作技能与探究能力的设计。其次，教师应细化实践活动方案，要选取能引起学生兴趣的活动内容，将核心任务细化为若干个具体的子任务，让学生通过实验探究、阅读教材或其他拓展材料、收集各种形式的信息、调查研究和讨论展示等方式去学习；让学生结合所学，研究一些小课题，制作一些小模型、小用具等。最后，教师应注意将这些子任务具体落实到每节课的教学实施方案中，并注重核心素养目标的落实。

教师可以“新课标、教材+核心素养—实践活动设计—核心素养”为思维主线，沿“整体—局部—整体”的路径，将“课程、教材—实践活动—教材”与“核心素养—实践活动—核心素养”两条思维线进行整合，形成具有可操作性的实施路径（见图1）。

（三）分组进行实践活动

教师应以小组为单位，科学分组、分工，有目的、有计划地调动每个学生的实践热情，确保他们在诸多环节中充分合作，倾听并尊重他人意见，集思广益，优化实践方案，提高实践效率，形成团队意识。

测量类的实践活动应以小组为单位，教师要引导学生明确测量工具的使用方法，鼓励学生独立设计实验方案，使学生经历测量过程并分析和交流产生误差的原因；探究类的实践活动中，教师应引导学生在结果未知的情境下，充分地从问题、证据、解释、交流四个维度，围绕提出的问题展开探究，并在组内和小组间充分交流，应引导学生像科学家一样思考和行动。制作类的实践活动中，教师应引导学生小组合作，既独立思考又充分讨论，从画出设计图纸到元件材料的选取再到实施制作，探讨这些成果的优缺点，尝试采取使其更完善的有效措施，使学生经历整个“发明、制作、完善”的过程；调查研究类的实践活动中，教师应引导学生充分利用阅读、查找资料、实地参观考察等学习方式，充分发挥积极性，增加科学知识储备，拓宽视野。

（四）实施成果展示与评价

实践活动成果可以通过小发明（制作）比赛、作品展示会、撰写科学论文、调查报告、制作宣传板报等方式来展示。评价过程应围绕核心素养的达成和学业质量标准展开，针对具体实践活动设计评价量表，采用教师评价、学生自评、组间互评等多种评价形式。教师应注意收集学生在实践过程中运用多学科知识和跨学科思维分析、解决问题中的行为表现和活动成果，关注并评价学生实践过程中提出问题能力、收集和处理信息能力、动手能力、综合解决实际问题能力以及团队合作能力的提升情况。评价学生时，教师应尊重实践结果与事实的科学态度养成情况，让学生参与到评价过程中并了解自己取得的进步、已有的优势及存在的不足，充分发挥评价育人的作用。

三、实践活动设计的实施策略

笔者以电生磁、电磁铁阶段学习中的“设计和制作电动自行车转弯自动警示灯”为例，探索实践活动设计的实施策略。本实践活动的出发点是新课标内容要求中“物质”主题下的2.4.3：通過实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。了解电磁铁在生产生活中的应用。“跨学科实践”主题下的5.1.2：能运用所学知识分析日常生活中的安全问题，提出解决方案，践行安全与健康生活。教师可将跨学科实践过程与知识建构相结合，引导学生去发现电动自行车在骑行过程中可能存在的安全问题。在学生提出的诸多问题中，教师可选取“骑行者在转向时速度很快，无法提醒周围的车辆或行人注意，这可能给骑行者或行人带来危险”这一真实问题，引导学生提出“设计并制作电动自行车转弯自动警示灯”这一实践活动任务。

（一）设计实践活动目标

教师可从核心素养的四个维度设计具体实践活动目标（见表1）。

（二）设计实践活动主题与任务分解

为解决“电动自行车转向时自动提醒周围车辆行人注意”这一真实问题，教师可引导学生将这一实际问题拆解为四个递进式的物理问题。为解决这一系列问题，教师可将这一系列问题转化为挑战性的任务，引导学生在任务解决的过程中查找资料，既充分运用科学推理、论证应用知识解决问题，又在探究电流磁效应、电磁铁特点的过程中实现知识的建构，促进物理观念的形成。下面是具体的问题链条、任务链条（见图2）。

（三）实践活动实施过程

教师将学生合理分组，鼓励学生讨论、动手实践、交流、表达，具体实施过程如下。

【实践活动准备】在充分讨论的基础上，组建活动小组，明确活动主题、活动要求，引导学生养成在生活中留心观察的习惯，培养学生发现问题并初步形成将生活问题转化为物理问题的意识。

【实践活动实施】指导学生开展活动，活动过程中给予方法上的指导，如：

①在设计任务链条的过程中将复杂问题分解的思维方式。

②完成某一任务的同时发现新的问题、在解决问题过程中让成果不断完善、完成迭代的思想等工程思维的体验。

③问题四的解决是在实践过程中建构知识的关键设计，可预设如图3所示的思维链条。

④引导学生弄懂电铃的工作过程，运用模型思想完成应用电磁继电器实现灯自动闪烁的电路设计，提升创造性解决问题的能力。教师引导学生完成电路图的逐步升级和完善（见下页图4）。

【实践活动展示】学生展示完成每一个子任务过程中设计的电路图、连接的电路，运行电路并说明优缺点，小组讨论并梳理活动收获，教师引导学生自评和组间互评，并指出评价的依据（见表2）。

参考文献：

［1］李春密主编.《义务教育物理课程标准（2022年版）》课例式解读［M］.北京：教育科学出版社，2022.

［2］廖伯琴主编.《义务教育物理课程标准（2022年版）》解读［M］.北京：高等教育出版社，2022．

［3］朱邦芬.“减负”误区及我国科学教育面临的挑战［J］.物理与工程，2016（4）.

［4］宇文明华. 基于项目学习的初中物理综合实践活动：以“设计和制作交通信号灯”为例［J］.中学物理教育参考，2023（20）.