初中物理主题式教学设计与研究

尉蕊蕊 杨有贞

摘   要：以“汽化与液化”一节为例，详细阐述了在中学物理教学中进行主题式教学的基本方法和策略，通过创设与主题相关的教学情境、更加充分地丰富课程资源，帮助学生建构新的知识结构，让学生在学习活动中更加自由地把握知识点间的联系，并进行对该知识点的转化与利用，以此提高学生的科学思维能力，从而有效提升学生的物理学科核心素养。

关键词：主题式教学;初中物理;汽化与液化;核心素养

1  引言

主题式教学，是指在课堂教学中围绕某个“主题”进行的教学，使学习者从情境、活动和对话中接触和掌握物理知识，它通常更偏重于对活动的设计[ 1 ]。关于主题式教学，研究者们已经进行了大量的研究工作，如国外学者Jacebus提出应該将主题作为中心进行跨学科的教学设计，他的著作《跨学科课程：设计与实施》便详细论述了单一主题下的教学设计[ 2 ];Heidi Hayes Jacobs对主题式课程的设计过程做出了详尽阐述，认为课程设计的一般过程应该是：选择主题、进行联想、建立主要问题和对活动进行设计[ 3 ];Cook Gillian E等认为主题式教学如果能够拓展学生对世界和人类的经验的理解，能够反映学生真正的兴趣，从而引导学生主动学习，这样的主题是有意义的[ 4 ]。国内于2002年开始研究主题式教学，朱德全[ 5 ] 认为主题式教学设计应基于问题，教学内容要与探究具有挑战性的问题相结合;施嘉平基于主题式教学的研究，提出一种任务型学习模式，并在小学语文的教学中逐步开始使用[ 6 ];唐金梅[ 7 ]发表了《主题式教学如何生成学生核心素养》提出整合教材并在主题的引领下学习相关内容，并认为主题式教学能够培养学生的核心素养。但在以往的主题式教学设计当中，存在两个很明显的问题，第一，在突出教师主导地位的同时，忽视了学生在教学环节中的主体地位;第二种情况则相反。这两者在某种程度上都忽略了对方的重要性，没有真正体现教师和学生两者缺一不可的作用，且缺乏对教学“主题”的凝练以及多学科交叉教学方式的探索。因此本文以物理观念为出发点，基于多学科教学方式，对“汽化与液化”一节开展主题式教学的设计，以此来培养学习者的物理学科核心素养，使学生的综合素质得到发展。

2  设计教学思路

主题式教学是教师基于核心素养，再根据教学知识的逻辑结构，发掘一些生活中的素材以及流行元素，创设以探索和发现为主的主题教学活动情境，再架设与所创设情境相关联的一系列的探究活动，提出可提高学生物理学科核心素养的教学设计[ 8 ]。在人教版初中八年级上册物态变化一章的“汽化与液化”这一节课程当中，包含的知识较多，且在物态变化一章中各种逻辑关系比较复杂，学生很容易将知识混淆，形成记忆错误，因此教师应该根据教学内容设计一个合理地教学主题，将所有的内容串联起来，利用该主题对教学内容进行统一梳理，逐步开展教学工作，学生在学习过程中对所学内容自主进行思考，并自己尝试解决问题，这也体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程基本理念，可使学生的综合素质得到全面的发展。

2.1  选择主题“神奇的水精灵”

在本节课的学习中，创设贴近生活素材且比较新颖的主题是“神奇的水精灵”，将学生逐步带入到“汽化与液化”知识的学习当中，通过激发学生学习的兴趣，然后自然地引入课题，同时，伴随着教学情境的逐渐展开，知识也将依次展现给学生，学生在学习新知识的过程中，用心去感受知识之间的差异，并通过进行实验操作去直观感受。设计主题式教学流程如图1所示。

2.2  创设相关教学情境，激发学生探究兴趣

教学情境1：

激发学生兴趣，导入新课：剪辑一段将海水变成淡水的视频。

师：同学们，假设你现在身处一片荒无人烟的沙滩上，沙滩上又热又晒，口渴难耐的你身边只有咸咸的海水，这种情况下我们应该怎样克服苦难，将海水变成可饮用的淡水呢？接下来我们一起来看一段视频，看看在视频当中的人是怎么做的。

师：如图2所示为实验仪器示意图，可以看到，首先视频中主角挖了一个深坑，然后在沙坑里面倒入海水并用塑料纸将其盖住，在塑料纸正下方放置一个玻璃杯，一段时间过后，玻璃杯中便滴入了淡水，这是因为海水在太阳的暴晒变为水蒸气，但在上升过程中遇到温度较低的塑料纸，又重新变为了小水滴，滴入到玻璃杯中，这便是他利用物理知识获取淡水的全过程。

教师提问：在上面的视频中，水的状态发生了何种变化？

生：水（液态）-水蒸气（气态）-水（液态）。

教师总结汽化与液化的概念，并板书。

设计意图：教师利用剪辑视频中的主角在野外获取淡水的过程来创设神奇的水精灵问题情境，充分调动起学生的探索兴趣，学生主动尝试解决问题，由此引入本节课题，培养学生的思维能力以及跳脱课本之外的野外生活知识能力，从而在真正意义上落实从生活走向物理的教育理念，同时体现出从现象到课程的课程理念。

教学情境2：

基于生活情境中的现象提出问题，并进行合理地猜想，提升学生的物理思维能力。

在生活中，下过雨的路面经过一段时间后路面会变干，喝水的时候常常会将冷水烧“开”来喝，两个过程中水都在慢慢变少，都是由液体变为气体，然后回答以下问题：

①这两种由液态变为气态的方式是否相同？什么地方不同？

答：a. 这两种变干的方式是不一样的，一个是在变“开”的过程当中变成气态，一个是没有变“开”的情况下就变成了气态。

b. 一个过程比较剧烈，一个比较平缓。

c. 一个产生了大量气泡，一个没有气泡。

②若两种汽化方式不同，他们有没有相同的地方？

答：有相同的地方，他们都是由液态变为了气态，都属于汽化。

教师最后总结出蒸发和沸腾的概念。学生对沸腾知识的理解从现象出发，恰好体现了物理和化学两学科之间的交叉渗透。

接着请一位学生讲讲自己是怎样晾衣服的？并且请其他的学生回答为什么要这样做，从而让学生自己讨论出影响蒸发快慢的三要素。

设计意图：从学生自己的真实感受出发，学生在自己已有知识的基础上加以理解巩固，教师再进行相应的指导和总结。

教学情境3：

在高原上我们会看大很多奇怪的现象，比如鸡蛋是生的，滚烫的开水并不烫手等等，有些人无法解释这些现象，请同学们解释这种现象并提出相关猜想。

生：a. 可能和氣压有关。

b. 水烧开后不烫手，说明水温不是很高，若继续给水加热，温度会不会上升？

师：中学物理大都是建立在实验的基础上的，要验证我们的推理是否可靠，就必须要用实验来证明，我们来设计一个小实验来回答下面的相关问题。

问题1：水沸腾后，温度会不会继续上升？

问题2：水沸腾时究竟有什么特征？

问题3：怎样才可以保持水的沸腾状态？

问题4：同学们所测出水沸腾的温度与书上的是否相同？

小组进行讨论：设计实验方案，教师巡回引导，进行适时点拨，并提示学生将实验数据进行记录。

请学生总结在实验过程中观察到的现象，并通过指导学生观察数据，理解沸点的含义，以及认识沸点不同时的前提条件：标准大气压。并总结出蒸发制冷、沸腾吸热的现象。

设计意图：学生在进行实验操作的基础之上，将自己的猜想推论和实验结果相结合，培养学生的推理意识和物理思维，学生也会更加关注物理课堂。同时在数据的处理方面还需更直观的方法——图像法，体现了数学与物理两学科之间的交叉融合。

教学情境4：

通过设计实验，收集、处理数据，提高学生的实验动手操作能力以及物理思维能力，教师课堂进行指导。

设计意图：学生通过实验对蒸发和沸腾的概念已有清晰的认知，但对两者的区别还未有清晰的定论，而这正是本节课的重点，学生在实验中观察两者的异同，且通过收集、处理实验数据，提升学生的物理思维能力。

教学情境5：

师：学习汽化知识之后，老师现在又有一个新的问题交给大家，我们知道，夏季太阳温度较高，地球表面会有大量的水被汽化变成水蒸气漂浮在空气中，经过日复一日、年复一年的汇聚之后，空气中的水蒸气理应越来越多，但事实并非如此，那谁能解释一下这个现象，被汽化之后的水蒸气都去哪了？

学生回答出水蒸气汽化的知识点。

师：是的，水蒸气一部分变为了小水滴，我们看到的白云一部分就是由大量的液态小水滴构成，当云越积越厚、越积越多的时候，就开始下落，小水滴下落便成了雨，这就是雨的形成过程。

设计意图：从学生日常所见出发，让学生了解白云和雨的形成过程，气象知识相结合，可极大程度提升学生的学习兴趣，同时可结合相关的地理知识进行知识的巩固，在多学科的碰撞过程中掌握更多的知识。

3  结论

主题式教学活动为学生创造了一种自由开发式的自主科学探究的学习氛围，本文以“汽化与液化”一节为例进行主题式教学设计，并在数学、物理、化学与地理四科之间进行多学科的交叉融合渗透，在主题式教学和多学科交叉融合的作用下，教学真正意义上体现了“教学活动是师生交互作用的过程”，教师和学生在教与学的过程中更加投入其中，学生对知识的理解更加深入，教师更加关注学生发展，有效培养学生的物理学科核心素养，让物理课堂更加生动化。

参考文献

[1] 管宇宸.主题式教学的实践—以初中物理“长度和时间的测量”为例[J].初中生世界，2020（40）：73-75.

[2] 罗宾·福格蒂.朱迪·斯托尔.多元智能与课程整合[M].郅庭瑾译.北京：教育科学出版社，2003.

[3] 王莉莉.科技馆“小球大世界”主题式讲解辅导教育活动的开发研究[D].北京：北京航空航天大学，2015.

[4] 杨欣苗.基于核心素养的高中物理主题式教学设计研究[D].太原：山西师范大学，2019.

[5] 朱德全.数学新课程标准与主题式教学设计[J].课程·教材·教法，2002（12）：33-35.

[6] 施嘉平.“主题式教学”的实践研究—任务型学习模式在小学英语教学中的运用[J].课程·教材·教法，2002（2）：30-35.

[7] 唐金梅.主题式教学如何生成学生核心素养—以“成绩与成长”教学为例[J].中学政治教学参考，2017（14）：12-15.

[8] 林雪荣.核心素养视角下初中物理主题探究式情境教学—以“探究凸透镜成像的规律”为例[J].广西教育，2020（21）：96-98.