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Education and Training

科学教育“加法”视角下初中物理新教材的创新实践路径

作者

季广栋

徐州市贾汪区英才中学 江苏徐州 221011

“科学教育加法”是通过课程、资源、方法、评价等“加法”,来达到全面提高学生科学素养的目的。把实验探究和现实问题结合在一起,把学科知识融入项目化学习和跨学科学习中,学生在真实的环境当中发现问题、提出假设、验证结论,最后形成科学的思维能力和创新能力。初中物理新教材顺应这个趋势,增加了跟生活密切相关的探究任务、综合实践活动、科学史故事,给教学带来了新的可能性。

、“科学教育加法”理念的内涵与价值

“科学教育加法”的理念是,在教学过程中主动增添和丰富教育要素,通过在课程内容、教学方法、学习情境和评价方法上的“加法”,实现学生科学素养的全面提升。它不只是注重知识的传授,更重视科学探究、思维训练、能力培养,培养学生养成自主学习、合作探究、创新思考的习惯[1]。它可以带动课堂从知识传授转向深度学习,促使学生在不同的环境中积极地构建自己的知识系统,增强学生的实践能力以及综合素质,从而最大限度地发挥出科学教育育人的功能。

二、科学教育“加法”在初中物理教学中的具体实践路径

(一)“加”实验,打造探究驱动的课堂

“加”实验即强调在物理教学中加强实验探究的主体地位,突出学生主动参与、思维建构的过程。设计多样的实验环节,引导学生经过提出问题、假设推理、操作验证、分析结论的全过程,培养学生的科学探究能力。教师应该对实验的开放程度及层次进行恰当设计,既要有基础实验,也要有探究实验,在实验中让学生学习实验技能,形成科学思维方式。重视数据分析和结果表达的训练,把实验作为促进学生深度学习和自主探究的载体,真正达到以探究促理解、以实验促创新的课堂目的。

例如,初中物理苏教版《人耳听不到的声音》教学中,教师就可以用“加”实验的方法,启发学生自己去探究超声波的特点及应用等。课堂上做简易的声源及接收装置,学生自己去观察各种不同频率的声音传播情况,然后去记录实验数据,进行相应的数据分析,得出超声波是超出人耳听觉范围的声音。教师也可以引导学生分析实验过程中变量的控制以及数据的可靠性,养成科学探究的方法意识。依靠实验推动,学生不但懂得课本知识,而且在自己体会当中锻炼了科学思维和探寻能力,增强了对知识的学习兴趣和课堂参与度。

(二)“加”情境,连接物理与真实生活

“加”情境就是要构建贴近学生学习认识特点的物理课堂情境,使物理知识与真实的生活世界建立起联系。教师通过创设具有一定真实感的问题情境,让学生在情境中应用所学的物理知识去解决问题,增强学生的学习意义感和价值感。情境创设要引导学生去思考,去激发学生的求知欲,并且还要启发学生去探究背后的规律与原理。通过对情境的引入,让学生形成知识与生活的联系,使物理学习从抽象到具体,从被动到主动,让学生把学过的知识运用到实际生活当中。

例如,初中物理苏教版《光的直线传播》教学中,教师可以通过“加”情境创设真实问题情境,让学生将物理知识与生活实际联系起来。开始上课后,教师创设日常生活中常见的光影现象情境,如阳光照射物体的影子发生怎样的变化,让学生思考光传播的方向与影子之间的关系。在学习过程中,学生联系情境分析光的传播途径,谈论光在生活中的应用和意义。通过对真实情境的引入,让学生在感受生活中物理知识的同时,更加直观地理解光的直线传播,并且能增强学生的学习主动性以及学习兴趣。

(三)“加”跨学科,推动知识融合与创新

“加”跨学科,强调的是学科间的边界打破,把物理知识和数学、技术、工程等融合起来,构建多学科交叉的学习任务[2]。教师开展跨学科的设计,引导学生用多学科的知识分析问题、解决问题,促使思维具有综合性与创新性。跨学科学习可以建立学生完整知识网络,促进学生知识迁移能力的发展,培养学生从多个角度去思考的习惯。同时跨学科任务具有更大的开放性和挑战性,有利于学生创新意识、合作意识和实践精神的养成,有利于科学素养的全面提高。

例如,在初中物理苏教版《光的折射》的教学中,老师可以采用“加”跨学科的方式来把物理和数学、信息技术这些学科结合起来,让学生自己去总结光路变化规律。在课堂上让学生用量角器量出入射角和折射角,用数学的知识算出折射率,从而理解折射率与光速变化的关系。还可以借助信息技术来画光路图或者是做虚拟仿真操作,帮助学生们更直观地去观测到折射现象。依靠多学科知识的融合,学生不仅学到物理规律,还提升了数据分析、图像呈现、模型构建等技能,有利于发展学生的创新思维和综合素质。

(四)“加”评价:形成多维度学习反馈

“加”评价,即在物理教学中重视多元的、过程的、发展的评价,注重学生学习过程、探究行为、思维品质的评价。从多角度进行评价,全方位地反映学生知识的掌握情况、能力的提高情况和学习态度,让学生做到自我反思,不断改进。教师应该关注形成性评价和终结性评价,既看结果,又看过程,发挥评价的鼓励和指导作用。同时鼓励学生自评、互评,增强学生的学习主体地位,把评价作为促进学习的工具,达成教学评价的良好互动,实现课堂质量与学生素养共同提高。在此过程中,学生的学习兴趣得到培育,合作意识得到强化,自主发展能力得到提升。

例如,初中物理苏教版《直线运动》教学中,在进行“加”的评价构建时,可以从多个方面对学生的学习过程进行反馈。课堂上引导学生去记录小车运动实验的数据,并且绘制出速度-时间图像,作为学习档案的一部分上传。教师依据学生实验记录、图像的准确性以及分析过程给出分层的反馈,促使学生自评和互评,找到问题并进行改正。课后通过线上平台做测试,立刻形成个性化的学习报告,以便学生发现自己的不足。在多元评价下,学生得到结果反馈,并且在反思和改进中提高了分析能力、增强了探究意识,提升了学习效果。

结论:科学教育“加法”视角下的初中物理教学,给课堂带来更多的探究、情境、跨学科、评价要素,让学生在体验中构建知识,在实践中学以致用。未来,物理教学要更多地融入人工智能、虚拟实验、数据分析等智慧教育方法,打造出更具沉浸式、互动性的学习环境。还要推动校本课程研发和跨学科项目实施,让学生在解决问题的过程中不断激发创新潜力,全面提升科学素养,为培养有探究精神和实践能力的新时代创新人才奠定坚实基础。

参考文献:

[1]葛永普.科学教育“加法”视角下初中物理新教材实施[J].新课程导学,2025(12):132-134.

[2]李海东.落实“三个育人”,深化数学课程教学改革[J].中国数学教育(初中版),2024(1):3-3.