【初中物理教学论文】基于证据链的核心素养初中物理教学——以“液体的压强”教学为例

摘要：文章以初中科学“液体的压强”一课为例，构建“情境寻证—猜想立证—探究实证—建模释证—实践用证”的五阶证据链教学。通过系统整合生活情境证据、实验现象证据、数据记录证据、逻辑推理证据和实践应用证据，形成环环相扣、层层递进的完整证据链，将核心素养培养深度融入教学各环节，实现从知识传授到素养培育的教学转型，为新课标下科学教学设计提供可操作的实践范式。

关键词：核心素养；证据链；科学论证；液体的压强

基于DIS的液体压强定量实验图

1 引言

“液体的压强”作为初中科学“物质的运动与相互作用”核心概念下的重要内容，具有较强的抽象性和实践性。本节课的教学难点在于让学生理解液体内部压强的存在及其影响因素，这就需要依托证据链的建构，将抽象概念转化为可感知、可验证、可推理的系列证据，引导学生从现象出发，通过“收集证据—分析证据—运用证据”的完整流程，逐步建构科学观念、发展科学思维、提升探究实践能力。

本文以证据链为核心线索，结合建构主义学习理论和科学论证思想，对“液体的压强”一课进行系统化教学设计，旨在凸显证据链在核心素养培育中的核心价值，为新课标下科学课堂提供实践案例与理论参考。

2 基于证据链的“液体的压强”教学

以证据链为核心线索，构建“情境寻证—猜想立证—探究实证—建模释证—实践用证”的五阶教学流程，各环节紧密衔接，环环相扣，形成“初始证据—猜想证据—核心证据—推理证据—应用证据”的完整证据链，将核心素养培养融入每一个教学步骤。

2.1 情境寻证：创设真实情境，构建证据链起点

2022年版科学课程标准明确要求教学应“从生活走向科学，从科学走向社会”，情境创设需具备真实性、探究性和关联性。通过生活危机情境与直观实验情境相结合，提取“液体存在压强”的初始证据，构建证据链的起点，符合科学学习“以证据为基石、以体验为路径”的本质规律。

教学活动：

(1) 播放短视频。汽车不慎坠入水中，驾驶员多次尝试打开车门均未成功，最终借助破窗锤敲碎车窗逃生。

(2) 提出问题。“汽车入水后，为什么车门难以打开？是水的重力导致的吗？”引导学生结合生活经验初步思考，提取“水对车门有压力”的初步证据。

(3) 教师演示实验1。展示自制大型液体压强演示装置（见图1），装置由透明塑料桶、水泵、带橡皮膜的玻璃管组成。向桶内注水，学生观察到玻璃管底部和侧壁的橡皮膜明显凸起，且随着水量增加，橡皮膜凸起程度增大，部分位置的液体甚至喷出。此环节获取“液体对容器底部和侧壁有压力”的实验证据，丰富证据链的初始环节。

(4) 教师演示实验2。将剪去底部的矿泉水瓶底部套上橡皮膜，用铁丝系住后缓慢放入上述装置中，学生观察到橡皮膜向上凸起。此环节获取“液体对浸入其中的物体有压力”的关键证据，完善证据链的起点。

总结：通过视频情境和两个演示实验，形成“液体对容器侧壁、底部及浸入其中的物体有压力作用”的完整初始证据链，进而提出核心问题：“液体内部的压强有什么特点？其大小与哪些因素有关？”

设计意图： 从学生熟悉的生活危机情境切入，以“车门难以打开”的真实问题为引子，激活学生的探究兴趣，提取证据链的首个环节。两个演示实验分别针对“液体对容器的压强”和“液体对浸入物体的压强”，形成互补证据，构建“生活现象证据—实验现象证据”的初始证据链，帮助学生全面感知液体压强的存在性，为后续猜想与探究奠定基础。

2.2 猜想立证：基于初始证据，延伸证据链方向

科学猜想并非凭空臆断，而是基于已有证据链、前概念和科学经验进行的逻辑推理过程，是证据链向探究方向延伸的关键环节。图尔敏的科学论证模式指出，任何合理的观点都必须有对应的证据支撑，猜想作为一种待验证的观点，其合理性直接取决于初始证据链的关联性与充分性。基于初始证据链的合理外推，能够明确探究方向，使后续的实验探究更具针对性，确保证据链的连续性与逻辑性。

教学活动：

(1) 回顾初始证据链。引导学生聚焦“橡皮膜凸起程度不同”“液体喷出远近不同”等关键现象差异，提出问题：“这些不同现象背后可能隐藏着什么规律？”

(2) 组织学生小组讨论。

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