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陈展 | 初中物理生活化教学的理论与实践探索

初中物理生活化教学的理论与实践探索
陈 展
(温州市洞头区大门新城实验学校)

引用文献

陈展.初中物理生活化教学的理论与实践探索[J].科学教育研究,2026,(3):80-88.

摘要

基于陶行知生活即教育思想和建构主义学习理论,本研究构建了初中物理生活化教学的理论框架,解释了生活化与物理学科核心素养培养的关系,通过将教学内容、教学方式、教学目标三维生活化的模块整合,提出“情境—实验—作业—跨学科—评价”的教学实践路径,并对“声音的产生与传播”的教学案例进行了实证分析。研究结果证明,生活化教学可以降低认知难度、提高学习兴趣、增强实践能力、提升创新思维,促进核心素养全面发展。本研究从提高教师教学能力、开发教学资源、创设良好教学环境、家校合作等方面提出了对未来初中物理生活化教学的建议。
关键词:初中物理;生活化教学;核心素养;实践路径;教学情境

作者简介

陈展,高级实验师,教育硕士。研究方向:科学实验教学。

目录概览

一、引言
二、初中物理生活化教学的理论基础、概念界定与实践价值
三、初中物理生活化教学的实践路径构建
四、初中物理生活化教学的实践案例分析
五、结论与展望


一、引言


初中物理是初中生接触物理学科的开始,其教学质量直接影响学生科学素养的形成。然而,目前初中物理教学普遍存在重理论轻实践、重知识轻应用的现象,学生不易建立物理知识与现实生活的连接,学习兴趣不高,实践应用能力不强。《义务教育物理课程标准(2022年版)》提出以“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念,着力创设真实问题情境,培养学生物理学科核心素养。生活化教学是贯彻落实这一理念的重要路径,可以将抽象的物理概念与学生日常生活经验相结合,有效解决教学困境,现有研究大多关注生活化教学的经验总结和案例分析,缺乏生活化教学的系统理论建构以及与物理学科核心素养的深层关联机制。本研究着眼物理学科本质,结合教育学理论与认知心理学研究成果,建构生活化教学的理论体系,并基于核心素养目标设计系统化实践路径,尝试为初中物理教学改革提供理论指导与实践参考。


二、初中物理生活化教学的理论基础、概念界定与实践价值


(一)理论基础
初中物理生活化教学的理论依据主要有两大支柱:一是陶行知的“生活即教育”“社会即学校”“教学做合一”的生活教育理论,强调教育与生活密不可分,教育要通过生活实践达成,这为生活化教学提供了价值论基础,即物理教学不应仅局限于课堂、教材,应返璞归真,在真实情境中体验、探究、应用物理知识;二是建构主义学习理论,它认为知识是学习者在情境交互中主动建构的,强调学习的情境性、主动性与社会性,皮亚杰的认知发展理论强调个体通过与环境的互动实现认知图式的同化与顺应,维果茨基的“最近发展区”理论强调社会文化情境对认知发展的促进作用,这为生活化教学提供了认识论基础,即物理概念需要与具体的生活情境相结合,学生在解决真实问题中实现知识意义建构。
以上两大理论并非简单的并列关系,而是相互统一的思想体系。陶行知思想确立了生活化教学的价值取向、教育的生活化以及生活的改造;建构主义理论揭示了生活化教学的认识机制、情境互动以及知识的建构。指向生活化教学的本质是通过创设真实的生活情境,使学生通过实践探究主动建构物理知识,培养核心素养,达到知识理解、能力建构和价值引领的统一。
(二)概念界定
根据以上理论,本文认为:初中物理生活化教学是指以生活现象为切入点、以生活资源为载体、以生活问题为导向,在真实或模拟的生活情境中,以观察、实验、探究等方式培养学生对物理概念、物理规律、用物理知识解决实际问题的主动建构与积累,培养科学思维、科学探究、科学态度与责任的系统化的教学方式。该概念包括三个方面内容:第一,教学内容生活化,即以生活中所熟悉的情境为材料,将抽象知识与生活相结合,如“压强”教学引入菜刀、图钉等生活物品,“电路”教学结合家用电器,突破抽象知识的认知局限,让学生知晓物理就在身边;第二,教学方式生活化,即采用情境模拟、实验探究等符合初中生认知特点的教学方法,如通过开展“土电话”实验观察声音的传播、拆解废旧灯泡学习串并联电路、测量冰箱耗电量学习电功计算等突破“黑板实验”的局限,培养实践与创新的思维;第三,教学目标生活化,即重视运用物理知识解决实际问题,认识物理知识的用途,形成科学态度与社会责任,如运用“密度”知识鉴别食用油真假、“安全用电”知识排查家庭电路隐患,体现物理学科的社会价值,契合新课程改革要求。
(三)实践价值
生活化教学通过联系抽象物理知识和生活现实来理解初中生从形象思维到抽象逻辑思维的认知规律,在初中物理课堂中具有多样化的实践意义。如比热容联系沿海和内陆温差、惯性联系汽车紧急刹车时乘客前倾等生活实例,能够帮助初中生建立直观感知,加快概念理解,提高教学效率。生活化物理现象具有天然的趣味性与亲和力,能够引发学生的好奇心与探究欲。有研究结果表明,将“光的折射”“电磁转换”等联系生活现象能够有效增加学生的课堂参与度与投入度。理论联系实际是物理学科的基本特点,通过“制作简易净水器”“测量家庭电路电压”“观察电动机原理”“测算冰箱耗电量”等生活实践活动,学生能够体验到知识应用的过程,提高动手操作和解决问题的能力。通过为学生提供真实问题情境,能够引导学生在探究中发展科学思维、提高探究能力、形成创新意识,如通过“制作并改进听诊器”等跨学科实践,综合运用物理、生物、医学知识解决实际问题,有助于学生认识物理的社会价值,形成科学态度与社会责任意识。


三、初中物理生活化教学的实践路径构建


依据物理学科核心素养的五个维度(物理观念、科学探究、科学思维、综合素养、科学态度与责任),本文构建了“情境—实验—作业—跨学科—评价”五维联动实践路径,与素养目标关系如表1所示。

(一)教学情境生活化:搭建从生活到物理的认知桥梁(对应素养:物理观念)
教学情境是联系生活和物理知识的桥梁,生活化的教学情境要具有真实性、趣味性、启发性,从学生感兴趣的生活场景中挖掘素材,引导学生发现生活中的物理问题。
1.基于生活情境创设情境
生活中的物理现象非常丰富,可以根据生活现象创设情境,如“摩擦力”的情境——“为什么冬天结冰的路面容易摔跤”“为什么鞋底有花纹”“拔河要穿防滑鞋”、“机械能及其转化”的情境——过山车、荡秋千、撑竿跳高等,引导学生观察分析动能、势能的转化规律,感知物理知识与生活密切联系的情境。
2.利用生活矛盾创设情境
生活中的矛盾往往会激起学生的认知冲突,使学生产生探究的兴趣,如“物体的浮沉条件”——“为什么钢铁制造的轮船浮在水面上,铁钉沉在水底”;“大气压”的情境——教师演示“矿泉水瓶变瘪”(向瓶内加热水后倒出并拧紧瓶盖,瓶子渐渐变瘪),让学生从情境中产生“是什么力使瓶子变瘪”的疑问并探究大气压。
3.模拟生活场景创设情境
对于一些较难直观呈现的物理现象,可以通过模拟生活场景创设情境。如“家庭电路”教学中,利用生活中的导线、开关、灯泡、插座等搭建模拟家庭电路,让学生在操作中学习电路连接方式和安全用电(“开关要接在火线上”“三孔插座的接地原理”);“声音的传播”教学中,模拟使用纸杯和棉线搭建“土电话”,两人相距5米发声,声音传输效果比在气体中好。
(二)实验教学生活化:提升探究能力与实践素养(对应素养:科学探究)
实验教学是物理生活化教学的主要形式,生活化实验教学是以“取材生活化、设计自主化、目的实用化”为原则,让学生在实验探究中体验物理知识的应用价值。
1.实验器材生活化
采用生活中较为平常的物品作为实验器材,可以节省实验成本,拉近物理与生活的距离。比如用矿泉水瓶研究液体的压强和深度问题,用纸杯做简易听诊器理解声音放大原理等,让学生体会到生活中的实验随处可见。下文将结合表2中的典型案例,进一步阐述生活化实验器材的应用价值与设计亮点。

2.实验设计自主化
引导学生设计实验,可培养其创新思维和探究能力。教师提出一些生活中的实际问题,引导学生结合知识设计实验方案。例如,教授密度的知识时可以提出“如何辨别真假黄金(或者食用油是否掺水)”的课题,学生自主设计实验:用电子秤来测量样品的质量,用排水法(或量筒)来测体积,计算密度并与标准值对比。在教授摩擦力的知识时,可以提出“探究影响滑动摩擦力大小因素”的课题,让学生选取不同的材料(如木板、毛巾、玻璃)、不同的重物(如砝码、书本)作为实验器材,自己控制变量进行实验并记录。
3.实验内容实用化
设计具有应用实践性的实验,可使学生感受到物理知识的实用性。如“凸透镜成像规律”教学中,让学生用放大镜(凸透镜)、废纸盒、半透明塑料纸,调整物距和像距,观察成像倒立/正立、放大/缩小特点;“电路”教学中,让学生设计“楼道感应灯电路”(开关、灯泡、声控/光控传感器),观察电路原理;“能源”教学中,用易拉罐、泡沫板、反光膜设计简易太阳灶,观察太阳能利用。
(三)作业设计生活化:实现知识巩固与能力提升(对应素养:科学思维)
生活化作业能使学生在完成作业的过程中巩固所学知识,提高学生应用能力,达到“学以致用”的目标。根据文献实践经验,生活化作业主要有三类:
1.观察类作业
布置观察类作业,让学生观察生活中的物理现象,培养观察能力和思考能力。如在“光的反射”教学后,让学生观察家中的镜子、水面的倒影、汽车的后视镜等,记录其反射特点(如“镜子成像与物体大小关系”“后视镜扩大了视野”);在“物态变化”教学后,让学生观察霜、露、雾形成过程,分析其物态变化类型(如“霜是水蒸气凝华形成”“露是水蒸气液化形成”);在“家用电器”教学后,让学生记录家中电器功率(如“空调1.5kW”“灯泡10W”),思考“为什么不同电器功率不同”。
2.实践类作业
布置实践类作业,使学生在动手中学到知识。如在“机械效率”教学后,让学生测量家中的滑轮组(晾衣架)、斜面(楼梯)等简单机械的机械效率;在“家庭电路”教学后,让学生调查家里的电路(“插座是否接错线”“开关是否控制火线”),并提出安全用电建议;在“声音的特性”教学后,让学生用直尺作“简易乐器”(改变直尺伸出桌面的长度,弹拨音调变化),探索音调与频率的关系。
3.探究类作业
布置探究类作业,培养学生探究能力与创新精神。如在“摩擦力”“摩擦力的影响因素”教学后,让学生撰写探究报告(由实验目的、器材、步骤、数据、结论组成);在“能源与可持续发展”教学后,让学生调查家庭用电情况(“每月用电量”“主要用电设备”),制定节能方案(“替换LED灯”“合理设置空调温度”);在“浮力”“鸡蛋在不同浓度盐水中浮沉”教学后,让学生探究浮力与液体密度的关系。
(四)跨学科融合生活化:拓展教学视野与应用场景(对应素养:综合素养)
物理学科与其他学科是相互影响的,因此生活化教学需要融合,扩大教学空间与应用场景,提高综合应用能力。
1.物理与生物、医学的结合
在跨学科的实践活动中加深学生对物理知识的理解,培养学生的综合思维能力。如在“声音的产生与传播”教学中,结合生物学科“人体听觉系统”知识介绍耳朵的结构(鼓膜、听小骨、耳蜗)与声音传播;在“改进听诊器”实践中,结合物理(放大与传播)、生物(人体胸腔结构与心跳声产生)、医学(听诊器的应用)知识分析听诊器的原理(“空心管减少声音分散”“薄膜振动传递声音”),尝试用塑料瓶、软管、薄膜等材料制作简易听诊器。
2.物理与工程、技术融合
在“简单机械”教学中,结合工程学知识,让学生用滑轮组、木板、绳子等自己动手制作简单起重机,探究省力和距离的关系;在“电磁转换”教学中,结合技术知识,让学生用漆包线、铁钉、电池制作简易电磁铁,探究电磁铁磁性强弱和电流、匝数的关系;在“光的折射”教学中,结合光学知识,了解近视眼镜(凹透镜)、远视眼镜(凸透镜)矫正原理,并尝试使用放大镜观察物体成像,分析透镜在生活中的应用。
3.物理与传统文化融合
挖掘传统文化中的物理知识,将文化传承与知识教学相结合。如在“浮力”教学中,介绍古代造船(如独木舟、楼船)与指南针,分析浮力原理和磁学知识;在“声音”教学中,介绍中国传统乐器(如琴、二胡、编钟)的发声原理(如“琴弦振动发声”“编钟大小与音调的关系”),让学生在感受传统文化之余,理解声音;在“大气压”教学中,介绍古代“虹吸现象”应用(如“龙骨水车”),体会古人对物理知识的运用。
(五)教学评价生活化:促进全面发展与素养提升(对应素养:科学态度与责任)
多样化的生活化教学评价体系,不仅要考虑学生对知识的掌握情况,还要重视对学生实践、创新等能力的评价。
1.评价内容全面化
评价内容要包括知识、能力、情感等方面。例如,“电路”教学的评价既要考查学生对电路原理(串联、并联)的掌握情况,还要考查学生电路的设计能力(如“用两个开关控制一个灯泡的电路”)、实验能力(如“正确连接电路并测量电流”)、安全用电能力(如“识别电路连接错误并改正”);“凸透镜成像规律”教学的评价既要考查学生对成像规律的掌握情况,还要考查学生对制作简易照相机的实践能力及创新意识(如“是否改进了相机的成像清晰度”)。
2.评价方式多样化
通过观察、实验操作、作品展示、实践报告等方式了解学生的学习情况。如“声音的产生”教学后,让学生做“土电话”“简易乐器”等;“密度”教学后,从“找出真假黄金”“实验过程和结论”及实验操作(“是否正确使用天平、量筒”)等方面进行综合评价;“家庭电路”教学后,让学生完成“家庭用电安全检查报告(含检查内容、问题、建议等)”。
3.评价主体多元化
“自评、互评和教师评价”结合起来,发挥学生的主体作用。如“制作简易太阳灶”教学后,进行学生自评(“太阳灶聚光效果如何”“是否达到预期温度”)、小组互评(“设计是否新颖”“是否规范”)、教师评价(“肯定优点、指出改进”)等,通过多元评价进行自我反思和自我提升,促进合作交流。
4.评价工具具体化
根据生活化教学的特点设计可操作的评价方法。如表3所示,从实验设计、操作规范、数据记录、结论表达、创新表现五方面,采用等级制(优秀、良好、合格、待改进)与描述性评语相结合的方式进行评价,使评价具有可操作性和针对性。



四、初中物理生活化教学的实践案例分析


(一)案例主题:“声音的产生与传播”生活化教学实践
1.教学目标
(1)知识和技能:让学生知道声音是振动的,知道声音可以在固体、液体、气体中传播,但是不能在真空中传播。(2)过程和方法:通过观察生活现象、做生活化实验等过程,培养学生观察能力、实验探究能力、创新能力。(3)情感态度和价值观:让学生体会物理与生活的联系,提高学习兴趣,培养科学探究精神。
2.教学过程
(1)情境创设:从生活现象中入手,播放生活中的各种声音(鸟鸣声、汽笛声、钢琴声、炒菜声),提问:“这些声音是从哪里来的?它们到哪里去了?”请学生上台表演“说话时摸摸喉咙”“拨一下橡皮筋”“敲一下桌面”,让学生感知到发声的物体正在做活动,初步了解声音和振动。
(2)探究实践:生活化实验验证。①声音的产生。引导学生用生活的物品设计实验验证“振动发声”。如把敲过的音叉放入水里(看到水花飞溅),敲击音叉靠近用细线拴着的乒乓球(看到乒乓球被弹开),将塑料尺伸出桌面并轻轻拨动(看到尺子振动)。学生通过自主实验,归纳得出“声音是由物体振动而产生的”这一结论。②声音传播。开展三个生活实验。固体传声:用纸杯和棉线制作“土电话”,相距5米通话,可以听到声音在固体中传播。液体传声:用手机播放音乐,将手机装在密封袋里浸入水中,仍然可以听到声音。真空传声:用抽气机抽吸放有闹钟的玻璃罩里的空气,观察到闹钟声音变小直到消失。学生从实验结果中总结出“声音可以在固体、液体、气体中传播,不能在真空传播”的结论。
(3)拓展延伸:联系生活解决问题,讨论生活中的声音传播现象,如“趴在铁轨上能听到远处火车的声音(固体传声效果好)”“钓鱼不能大声说话(声音通过水传播吓跑鱼)”“宇航员在太空中需要用无线电交流(真空不能传声)”。通过问题讨论,深化对知识的理解与应用。
(4)作业布置:生活化实践延伸。①观察类:观察家里的3件发声物品(如闹钟、电视、洗衣机)的振动情况。②实践类:用废纸箱、塑料膜、吸管等材料做一个“扩音器”(通过反射和集中减少声音分散)。
3.教学效果
该案例通过生活化情境引入、生活化实验探究、生活化问题解决、生活化作业延伸,形成了整套教学链条。课后问卷调查和作品评价结果显示,学生认为课堂教学方式很好,生动有趣,容易理解,并且能够联系实际。学生完成作业时通过改变纸箱形状、塑料膜厚度等方式测试扩音效果,具有较强的实践创新性。
(二)改进方向
初中物理生活化教学在今后的发展中可进一步完善:跨学科的融合,如融入生物知识“耳朵如何感受声音”(鼓膜振动、听小骨传导),融入音乐知识“不同乐器的音调变化”等;评价可加入学生互评,如评价小组实验报告的完整性和创新性;可引入新技术,如通过信息技术手段展示声音振动的波形;可进一步增加实证数据,采取前后测对比方案,综合运用标准测验和能力测评来验证生活化教学对学生成绩和核心素养的提升效果。


五、结论与展望


基于陶行知生活教育思想与建构主义学习理论,本研究建构了初中物理生活化教学框架,明确了生活化教学的概念、维度(教学内容、教学方式、教学目标生活化),并基于物理学科核心素养目标,设计了“情境—实验—作业—跨学科—评价”的五维联动实践路径。以“声音的产生与传播”教学案例进行实践检验后发现,生活化教学能够突破初中物理“理论脱离实际”的困境,在降低认知难度、激发学习兴趣、提升实践能力、培养核心素养等方面优势明显。初中物理生活化教学的深入发展应该多管齐下:第一,要提升教师教学能力,加强教师培训,帮助教师形成生活化教学理念,掌握生活化教学设计和实施方法,提升挖掘生活资源、创设真实情境能力;第二,要开发生活化教学资源,建立生活化教学案例库和器材库,整理生活中的物理现象、物理器材、物理场景等,为教师提供教学资源;第三,应创设教学环境,配备生活化实验器材,开展物理科技节、校外实践等活动,形成“从生活走向物理,从物理走向社会”的教学氛围;第四,加强家校合作,鼓励家长参与学生学习,开展家庭物理实验、家长开放日等活动,拓展生活化教学空间。
未来的初中物理生活化教学还应继续加强理论研究和实践探索:加强技术引领,探索VR、AR技术在虚拟实验情境方面的作用(如家庭电路故障排查仿真);加强教学分析,根据学生生活经验(如农村学生可能较多接触农业中的物理)开展教学;完善评价体系,建立“核心素养成长档案”,记录学生生活化实验和实践表现,使生活化教学成为提升学生物理学科核心素养的有效载体。


基金项目

温州市2024年度科学教育专项课题“容错·融错·荣错:基于科学思维培养的三阶化错教学策略研究”(WZKX2024019)

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美编 | 刘南希
责编 | 刘南希 田梦琪 王晓燕
审核 | 马冠中 黄斌
















































































