1. 引言
初中物理教育承担着科学启蒙和素养奠基的双重任务，是培养学生科学世界观、创新精神以及实践能力的重要平台。长期以来传统教学模式总会偏向于物理概念、定律、公式的单向传授与记忆。学生虽然可以应付考试，但是不能形成深入的物理观念，科学思维和探究能力受到限制，更不用说把所学知识运用到实际生活中去解释、解决问题。为了解决这个问题，情境教学特别是生活化情境教学近年来受到了广泛的推崇。主张将学习内容置于具体、真实的情境中，在解决实际问题的过程中构建知识、发展能力。该模式在理论上具有很大的吸引力，并且得到了很多教师的认可。但是在真实的课堂上，如何设计出既富有生活气息又能够有效承载并驱动核心素养目标实现的情境，对于广大教师来说仍然是一项巨大的挑战。
2. 初中物理生活化情境的内涵与特征
2.1. 核心素养下的物理教学内涵
核心素养导向的提出，表明我国基础教育课程改革已经迈入了内涵发展新的阶段。物理教学的价值取向发生了根本性的变化，由过去重视静态学科知识的掌握、复制，转而更加注重培养学生在终身发展和社会发展中所需要的必备品格和关键能力。这一转向并不是说知识不重要，而是指知识的学习应该为更高层次的能力和素养的形成服务。
根据《义务教育物理课程标准(2022年版)》的规定，物理学科核心素养被归纳为四个相互联系的维度：物理观念、科学思维、科学探究以及科学态度与责任。物理观念是指从物理学的角度对物质、运动和相互作用、能量等基本概念的理解，是解释自然现象、解决实际问题的基础；科学思维主要包括模型构建、科学推理、科学论证、质疑创新等要素；科学探究包括提出问题、收集证据、作出解释、交流成果等环节；科学态度与责任则体现了科学精神和社会价值观的结合[1]。四者之间形成一个有机的整体，共同描绘出学生通过物理学习所应具备的综合品质。
2.2. 初中物理生活化情境的课堂特征
生活化情境教学的理念并不是凭空出现，其有坚实的理论基础。杜威提出的“教育即生活”主张强调教育应当与儿童当下的生活紧密相连。建构主义学习理论认为学习不是被动地接受信息，而是学习者在已有的经验基础上，通过社会互动来构建新的意义的过程。情境学习理论认为知识是活动、情境和文化的产物，有效地学习应该发生在与现实情境相近的情境中。
根据上述理论，初中物理生活化情境教学应有以下几大特点：真实性。所设置的情境最好来自学生可以观察到、感知到的现实世界，或者模拟出真实的复杂问题，不虚构，不脱离实际。问题性。情境中应有明确的、具有挑战性的驱动性问题或者任务，可以引发学生的认知冲突，激发学生的探究欲望和解决问题的动力。探究性。情境应能自然地转化为一系列可操作、可探究的学生实践活动，使学生在实践过程中获得直接的经验。整合性。情境应将知识、能力、态度等目标有机地结合起来，把核心素养的培养变成一个融合发展的过程，而不是各自为战的任务[2]。
3. 初中物理课堂生活化情境教学存在的问题
3.1. 兴趣与知识分离，情境联结不紧密
青少年天生就对周围的环境有着强烈的好奇心，日常生活中的各种现象都会引发他们的疑问。生活化教学本身就具有天然优势，很多课堂上出现的现象显示，初始的兴趣很容易消退，难以形成持久的、指向物理概念构建的学习动机，究其原因，往往在于兴趣与知识的结合仅是“表面化”。教师通常会用一个生动的生活实例或者视频作为课堂导入，但是导入之后很快就会回到传统的概念讲授、公式推导以及练习题解答的老路上去。生活中的例子仅仅成为一种引起注意的方式，没有与后面的知识学习主线相融合，出现了“两张皮”的现象。学生觉得开始很有趣，后来则变得枯燥无味，认知上的需求并没有得到延续性的满足。
3.2. 教师创设能力不足，探究活动流于表面
教师是情境创设的设计者和实施者，所面临的问题也是多方面的。在观念与理论层面，一些教师对于情境学习、建构主义等理论的认识还停留在理解概念的层面上，并没有很好地掌握其内在机制。这使得他们在设计情境的时候，常常陷入追求热闹的形式而设计大量活动，但这些活动之间没有逻辑上的递进关系，情境中也缺少能够引发深层次思考的核心问题或者问题链，从而造成探究活动流于表面。在实践能力及教学习惯方面，“老师讲、学生听”的惯性较大。由于课时紧、任务重，很多教师选择最有效的方式就是直接讲授[3]。即使使用情境，也是用多媒体演示、教师代做的实验来代替学生的亲身实践的方式。学情分析与设计能力方面，以学生为本的教学要求教师对学生的先验知识、经验储备有准确地把握。因为缺乏有效的诊断工具或者时间，教师往往凭经验来判断，导致情境设计的难度要么低于学生最近发展的区域，缺乏挑战性；要么远远超出学生的认知水平，使学生无从下手，打击了他们的信心。
3.3. 教材与生活脱节，情境适配不足
为了保证学科知识的系统性以及逻辑的一致性，现行的初中物理教材一般会根据物理学自身的学科逻辑来编排内容。从机械运动开始，依次是声、光、热、电、磁、能量。这样的安排虽然有其道理，但是它和学生生活中那些零散的、以主题或者问题为基础的经验之间的差距还很大。教师要花费很多时间做“二次开发”，把学科知识拆解重组到生活情境中去，这就要求教师具备较强的课程设计能力[4]。
对于一些高度抽象、难以直接观察的物理概念，如磁场、分子热运动、电流的微观机制等，要找到一个既贴切又容易为学生理解的生活案例则相当困难，而牵强附会的案例可能会使学生产生错误的概念。同时，生活化情境所追求的真实性与课堂教学中必须的安全性、可控性以及时间效率之间存在难以调和的矛盾。安全用电的最佳情境就是家庭电路，但是出于安全原因，在课堂上只能使用低压的学生电源和模拟设备。例如，探究动能与速度之间的关系时，最理想的情境可能涉及高速运动的物体，但是在教室里很难实现这样的场景。因此，情境的复杂性和吸引力大大降低，迁移效果也不好。
4. 基于核心素养培养的初中物理生活化情境教学策略
4.1. 依托结构化实例，深化情境联结
物理观念的形成不是靠死记硬背，而是要从具体的观察、分析、抽象出概念的过程。生活实例的引用不应当是零散的点缀，而应作为概念建构逻辑主线的一部分，进行结构化、序列化的设计[5]。基本路径为“激活经验、引发冲突、收集证据、形成观念、深化理解”。
例如在《摩擦力》的实践教学中，实验班的教学设计为课前布置体验性任务——推拉不同重量的书包、用玩具车在不同的地面上滑行。上课开始时，学生分享自己的体验，老师提出核心问题：“摩擦力的大小和哪些因素有关？”如何做实验来验证？之后，学生分组使用弹簧测力计、木块、不同材质的木板、砝码等器材，自行设计并实施探究实验。他们需要确定变量控制的方法，记录数据，并尝试得出结论。课后则需要完成一项应用性作业：自行车刹车系统或鞋底花纹中所蕴含的摩擦原理。对照班则按照常规流程，教师先说明影响摩擦力的因素，然后演示实验，学生观察并记录数据，最后进行公式的讲解以及练习题的讲解。
Table 1. Comparison of teaching effectiveness of “Friction”
表1. “摩擦力”教学效果对比
对比维度 |
实验班 |
对照班 |
开放性实验设计题平均得分(满分10分) |
8.5分 |
6.2分 |
应用题“解释自行车刹车原理”正确率 |
92% |
75% |
问卷调查“对结论理解更深入”认同率 |
88% |
65% |
随后，教师对“影响摩擦力的因素”这一单元进行测试，发现实验班在设计实验验证摩擦力与接触面粗糙程度关系的开放性题目上，得分远高于对照班，教学效果如表1所示。在解释自行车刹车原理的应用题里，实验班的正确率是92%，而对照班只有75%。实验班学生88%认为自己动手做实验得出的结论理解得更深入、记得更牢。课堂观察发现，实验班的学生在探究过程中对于控制变量的科学方法有了更多地思考和应用。基于上述观察可见，该策略把生活经验转化成科学研究，不仅建立起了摩擦力的概念，也同步发展了科学探究中设计与论证的能力、科学思维中的建模意识。
4.2. 聚焦系统性观察，稳固探究基础
观察是科学研究的第一步，本策略把无目的、无方法的“看”转变成有目的、有方法、有记录的“察”。按照布置任务、方法指导、持续记录、分析归纳的流程，设计了周期性观察任务[6]。
例如在《光现象》这一章的学习中，前两周教师先给实验班的学生布置了一个长期观察的任务：“寻找并记录生活中的光的传播、反射、折射现象，并提出一个你想要弄清楚的问题。”学生需要用笔记本、拍照或者绘图的形式来记录。在《光的反射》新课的教学中，教师先展示学生的观察记录，学生提到镜子、水面、玻璃幕墙、金属勺子等反射实例。教师接着选两个典型例子，如平静水面和毛玻璃的成像差异，提出了驱动性问题：“为什么镜子可以形成清晰的图像，而毛玻璃不行？”引导学生使用激光笔、平面镜、粗糙白纸等材料设计对比实验，研究反射面特性对成像的影响。而对照班直接用教师演示激光在镜面上的反射实验来引出反射定律，课堂表现对比如表2所示。
Table 2. Comparison of “Light Phenomena” task observation and classroom performance
表2. “光现象”任务观察与课堂表现对比
观察与评估项目 |
实验班 |
对照班 |
人均记录生活现象数量(个) |
5.3 |
1.2 (仅课堂提及) |
提出可探究性问题学生比例 |
70% |
15% |
课堂描述反射现象差异的清晰度(教师评估：高/中/低) |
高 |
中 |
后测实际问题“汽车后视镜原理”平均得分(满分5分) |
4.4分 |
3.1分 |
通过观察学生的实验笔记可以发现，实验班学生所记录的现象更多，提出的问题也更有探究性，例如“为什么彩虹是弯的？”在课堂讨论的时候，实验班的学生能够更清楚地描述出各种反射现象之间的差异，并且能够从反射面的平整程度来解释和迁移。在后测中，“汽车后视镜成像的特点及其优点”这样的实际问题上，实验班学生对原理的表达准确、实例的运用恰当，都比对照班好。长期、有针对性地观察任务培养了学生在科学探究中发现问题的能力，为之后的实验研究打下了坚实的经验基础，激发了学生内在的学习动力，这也是科学态度中的好奇心的体现。
4.3. 开发生活化实验，促进教材与生活衔接
实验是物理学的根基，也是连接理论与生活的枢纽。本策略主张，实验器材应尽可能取自生活，实验过程应模拟或再现真实问题，实验结论要回归生活应用。鼓励学生利用饮料瓶、吸管、气球、橡皮筋等常见物品，进行“低成本、高智慧”的实验创新。
例如在《大气压强》的教学过程中，实验班从拔火罐、吸盘挂钩等生活话题出发。教师给学生提供注射器、吸盘、玻璃杯、水、吸管等生活用品，提出挑战性的任务：“请用这些材料至少设计出两种方法来证明大气压的存在。”分组讨论、设计方案、动手操作中产生了覆杯实验、吸盘吊重物、注射器提重物、吸管吸水等多个方案。展示后由师生共同探讨各种实验的原理和证据效力。对照班则由教师演示经典的“马德堡半球”模拟实验和“托里拆利实验”视频，讲解大气压的数值及测量方法。
Table 3. Comparison of the effect of the “Atmospheric Pressure” everyday experiment
表3. “大气压强”生活化实验效果对比
效果评估指标 |
实验班 |
对照班 |
单元测试相关应用题正确率 |
96% |
82% |
原理说明完整、准确的学生比例 |
78% |
52% |
学生兴趣反馈“实验更有趣”认同率 |
91% |
70% |
在随后的单元测试中，对于“解释吸管喝饮料的原理”以及“分析吸盘挂钩能够紧贴在墙上的原因”等题目，实验班的正确率为96%，对照班为82%。特别是在原理说明的完整性上存在较大的差距，实验效果对比如表3所示。从实验班学生的实验报告中可以看出，他们可以更清楚地解释出实验现象与大气压之间的逻辑关系，并且可以举出更多的生活中的例子来说明大气压的应用。大部分实验班的学生认为，“自己用吸盘做实验比看老师演示有意思得多”，“没想到注射器还可以这样用”。通过以上的实践教学方法，教师把科学探究的主导权交给学生，使其在解决实际问题的过程中也提升了物理观念、科学思维的能力，并体会到物理与生活之间密不可分的关系。
4.4. 组织互动式讨论，推动素养落地
互动讨论是激发高阶思维、培养科学论证与质疑精神的重要途径，本策略要求教师由讲授者变为讨论的设计者、组织者及思维引导者。以一个可以引发思考的主问题为核心，设计出环环相扣的问题链，创造安全、平等的交流氛围，让学生依据事实提出自己的观点、反驳和修正。
例如在《浮力》实践教学中，教师引导学生探究“浮力大小与哪些因素有关”，实验班的教学流程为1. 情境激疑，观看“死海不死”视频，并且演示“同一物体在水中和盐水中的沉浮差异”，学生观察实验现象。2. 大胆猜想，学生根据所看到的现象以及生活经验进行猜测。教师将所有的猜测都写在黑板上，暂时不作评价。3. 方案辩论，引导学生进行小组讨论：“怎样设计实验来验证每一个猜测？”关键要控制好哪些变量？各组介绍自己的方案并接受其他组的质疑。对于“物体形状”这一猜想，有的小组提出用同样的橡皮泥做成不同的形状进行测试；马上就有学生提出疑问：“当形状发生变化的时候，排开水的体积也会发生变化，那么算不算控制了变量呢？”进而引发全体学生深入思考。4. 实验验证与汇报，学生按照优化后的方案分组实验，最后汇报证据和结论。教师则引导学生聚焦于阿基米德原理的发现过程上。而对照班中则由教师先引导学生回忆影响浮力的因素，再做实验验证演示，并讲解阿基米德原理的公式。
Table 4. Comparison of the effects of the interactive “Buoyancy” discussion
表4. “浮力”互动式讨论效果对比
思维与能力表现 |
实验班 |
对照班 |
课堂使用论证性语言频次(次/课时) |
23次 |
8次 |
任务方案设计严谨性评估(教师评级：优/良率) |
优/良率 |
优/良率 |
科学态度问卷“乐于讨论、敢于质疑”维度平均分(满分10分) |
8.7分 |
7.1分 |
基于课堂观察分析发现，在实验班的课堂上，学生使用“我怀疑……因为……”“我们组的证据表明……”“我同意他的观点，但是需要补充的是……”等论证性语言的比例远远高于对照班。在随后进行的任务“设计实验来探究浮力是否受物体形状的影响”中，实验班的学生所提交的方案在变量控制方面更为严谨，并且富有创新精神。且学期末科学态度问卷调查结果中，实验班学生在“乐于和同学讨论科学问题”以及“敢于向别人提出有根据的质疑”两项上的平均得分更高，讨论效果对比如表4所示。该过程有效地演练了科学思维中的推理、论证、质疑等重要环节，并把科学探究从操作层面提高到了思维交流的社会构建层面。
5. 结束语
在核心素养导向下，于初中物理教学中系统化、高质量地创设生活化情境，是将宏观育人目标转化为微观课堂实践的可行途径。它要求教师根本性地转变角色，从知识传授者转为学习情境的设计者、探究活动的引导者以及思维发展的促进者。本文通过对理论的梳理以及实践的反思得出的四项策略，依托结构化的实例来构建观念，设计系统性的观察与探究学习活动，开发生活化的实验来加强联系，组织互动式的讨论来发展思维，从而形成从感知到思维、从活动到素养的一个初步的实践框架。通过准实验研究获得的实证数据初步显示，系统实施这些策略能够提升学生的学习兴趣，加深对物理概念的理解，促进科学探究能力和高阶思维品质的发展，具有积极且显著的效果。