科学核心素养培育中趣味实验与生活情境结合的实践策略
黄荣富
平果市平果高级中学 531400
一、引言
物理核心素养涵盖物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个维度,是初中物理教学的重要目标。当前,如何将抽象的核心素养培育融入具体教学活动,成为教育者关注的焦点。趣味实验以其生动性激发学生兴趣,生活情境则搭建起理论与实际的桥梁,二者结合为核心素养培育提供了有效路径。基于此,本文结合教学实践,探索二者结合的具体实施策略。
二、实施策略
将趣味实验与生活情境结合培育科学核心素养,需遵循学生认知规律,从情境感知入手,逐步引导学生参与实验、深化思维、落实责任,形成连贯的教学链条。
(一)挖掘生活现象,设计情境化趣味问题
从学生熟悉的生活场景中选取蕴含物理原理的现象,将其转化为具有趣味性的问题,为实验探究奠定基础。例如,在 " 物态变化 " 教学单元中,教师可以充分挖掘贴近学生日常生活的典型现象:夏季从冰箱取出的饮料瓶外壁凝结的水珠,恰似饮料瓶 " 大汗淋漓";冬日清晨窗户玻璃上绽放的冰花,如同大自然绘制的精美窗花。教师可以通过创设情境提问的方式,激发学生的好奇心:" 为什么刚从冰箱拿出来的饮料瓶会 ' 出汗 ' ?这些水珠是从瓶子里渗出来的,还是另有来源?"" 冰花为什么总是出现在窗户玻璃的内侧,而不是外侧?如果是在炎热的夏天,还会出现冰花吗?"
为了增强教学的直观性和趣味性,教师可以借助多媒体技术,播放高清慢镜头视频,展示水珠凝结和冰花形成的动态过程,让学生能够更清晰地观察到细微的变化。在模拟实验环节,教师可引导学生分组操作:将冰块放入干燥的玻璃杯,在杯口盖上湿润的纱布,静置片刻后,观察杯壁外侧水珠的形成;或者在透明玻璃片上滴几滴温水,迅速倒扣在装有冰块的容器上,模拟室内温暖水汽遇冷的凝结过程。实验过程中,教师鼓励学生用手机拍摄实验现象,对比不同温度条件下水珠或冰晶的形态差异,并组织小组讨论,分析现象背后的共性与差异。
在整个教学过程中,教师始终扮演引导者的角色,避免直接灌输" 液化 "" 凝华 " 等物理概念,而是通过连续追问、对比分析等方式,逐步引导学生发现规律。例如,教师可以提出:" 为什么水珠出现在温度较低的瓶壁外侧,而不是内侧? "" 冰花的形成与我们之前学过的水结冰现象有什么不同? " 通过这种由浅入深的问题链,激发学生的探究欲望,促使他们主动运用已有的知识经验进行推理和假设,为后续系统学习物态变化的科学原理做好认知准备。
(二)引导自主设计,将生活问题转化为实验方案
在学生对生活情境中的问题产生探究兴趣后,引导他们结合已有知识和生活经验,自主设计实验方案,将生活问题转化为可操作的实验探究。以 “摩擦力” 相关内容为例,在学生观察到推箱子时接触面不同用力不同、鞋底花纹影响走路稳定性等现象后,引导他们思考 “摩擦力的大小可能与哪些因素有关?”。学生根据生活经验,可能会提出与接触面粗糙程度、物体重量、接触面积等有关的假设。教师此时不急于评判,而是鼓励学生分组讨论,利用身边的材料,如不同材质的鞋面、砝码、木板等,设计实验验证自己的假设。比如,一组学生设计用同一物体在不同粗糙程度的平面上拖动,观察用力大小;另一组学生设计改变物体重量,在同一平面上拖动,比较用力差异。在设计过程中,教师给予必要的指导,如提醒学生控制变量、明确实验步骤和观察要点等,让学生在自主设计中逐步掌握实验设计的基本方法,提升科学探究能力。
(三)组织实验探究,在操作中深化科学思维
学生确定实验方案后,组织他们进行实际操作,在实验过程中引导其观察、分析、归纳,深化科学思维。以 “光的反射” 教学为例,在学生设计出用手电筒、镜子、白屏等器材探究光的反射规律的方案后,让他们分组进行实验。学生在操作中会发现,改变手电筒照射角度,白屏上光斑的位置会发生变化。教师引导学生记录不同照射角度下反射光线的位置,绘制光路图,分析反射角与入射角的关系。当学生发现有时反射光线消失时,进一步引导他们思考原因,从而得出镜面反射和漫反射的区别。在实验中,鼓励学生对实验现象提出疑问,如“为什么反射光线总是遵循这样的规律?”,并通过小组讨论、反复实验等方式寻找答案。通过这样的过程,学生不仅能得出实验结论,更能在分析和解决问题中培养归纳推理、抽象概括等科学思维能力。
(四)拓展生活应用,在实践中强化科学态度与责任
实验探究得出结论后,引导学生将所学知识应用到生活实际中,解决生活中的问题,在实践中强化科学态度与责任。例如,在学习“电路” 相关知识后,学生通过实验掌握了电路连接、电路故障排查等技能。此时,可布置实践任务,让学生检查家中的电路安全,如观察插座是否有松动、电线是否有老化现象,或尝试修理简单的电路故障,如更换损坏的灯泡、排查手电筒不亮的原因。在实践过程中,强调安全操作规范,让学生认识到科学知识的应用需要严谨的态度。同时,引导学生思考节约用电、安全用电对家庭和社会的意义,如合理使用电器可节约能源、避免电路故障能减少安全事故等,使学生在生活应用中体会到科学知识的价值,增强社会责任感。
三、结语
将初中物理趣味实验与生活情境结合培育科学核心素养,是一个环环相扣的过程。从生活现象中提炼问题,到设计实验方案,再到通过操作深化思维,最后将知识应用于实践,不仅能让学生掌握物理知识,更能使其在过程中提升科学探究能力、形成科学思维、树立科学态度与责任,为其全面发展奠定坚实基础。
参考文献
[1] 李红。初中物理趣味实验教学策略研究 [J]. 物理教学探讨,2024(2):36-40.
[2] 王军。生活情境在物理核心素养培育中的应用 [J]. 中学物理,2024(5):18-21.
[3] 张丽。物理实验与生活结合的实践探索 [J]. 教育实践与研究,2024(3):45-48.