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摘要：物理教学关注实验的原创与生活化，实践物理核心素养关键在融合物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任四个维度.开展“项目式”物理教学，创新生活化教学的具体实践，解决学生的问题，提升学生创新能力，整合实践核心素养与创新生活化教学模式的有效路径，已然成为对基础教育物理学科比较“时尚”的具体实践模式.针对学生的学习现状，仍基本属于脱离实践的虚拟状态，以设计“液体压强”教学内容为例，以求真导入、求新设计、求变实施和求异展评等多维项目式活动，实践核心素养和创新生活化物理教学模式.
关键词：项目式;实践核心素养;创新生活化;物理教学
文章编号：1008-4134（2019）20-0016中图分类号：G633.7文献标识码：B
作者简介：梁喆（1986-），男，山东淄博人，本科，中学二级教师，研究方向：中学物理教学.
中国学生发展核心素养以培养“全面发展的人”为核心，物理教学注重实验的原创与生活化，实践物理核心素养关键在融合物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任四个维度.在物理学科特色的基础上，以创新生活化的具体实践，开展“项目式”物理教学，解决学生所遇到的各种问题，并借助此种模式提升学生的创新能力，培育解决实际问题的思维、实践与方法.基于融合项目式与生活化的物理实验教学[1]，整合实践核心素养与创新生活化教学模式的有效路径，已然成为对基础教育物理学科比较“时尚”的具体实践模式.针对学生的学习现状，仍基本属于脱离实践的虚拟状态，运用项目式（Project-basedLearning，简称PBL）方式，以求真导入、求新设计、求变实施和求异展评[2]等多维项目式活动，实践核心素养和创新生活化模式.
在创新生活化的模式下，针对“液体压强”的讲解中遇到的难点问题，通过自制的“裂桶”实验装置解决加强学生对液体压强的初步认识问题，通过改进后的“裂桶”实验装置创新解决影响液体压强大小的具体因素问题，通过借助电子秤中力传感器和用亚克力薄板装订成的“异型容器”解决液体压强压力在三种不同容器中的难点问题.基于以上问题展开项目式研究，实践物理学科核心素养，培养学生求真物理观念、求新科学思维、求变实验探究和求异科学态度与责任.围绕着核心素养展开物理实验教学，突出项目式解决问题的终极目标，把探究实验、理解归纳、实践应用和创新求真融为一体[3]，以创新实验突破物理教学难点，以创新生活化融合物理教学与生活的密切联系，以期让学生掌握物理学科知识，让学生切实在实践参与中体会到成功与乐趣的幸福感.
1对实践核心素养与创新生活化的思考
能力和品格是最宝贵的两种精神财富，而核心素养是学生应该具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品质和关键能力.实践核心素养需要建立在有效阅读、主动思考和合理表达的基础上，跨学科融合多维度的知识体系，对某一特定的问题展开项目式研究，同时开展设计解决方案.结合初中学生的认知特点，针对生活化实验模式进行创新.
1.1实践核心素养亟需助力培养审辨思维
实践核心素养注重学生思维能力的培养，审辨思维概括为“不懈质疑，包容异见，力行担责”.通过教学实践的推广与应用，不断提高学生的“审辩思维”能力.针对物理实验教学的特殊性，教师不仅是将物理知识传递给学生，更是通过教学方法、教学手段的协同配合，培养学生慎独的思维能力，科学的创造能力，培养学生对问题科学化、合理化分析能力，以及解决实际问题的应用能力.让学生亲身经历科学探究过程，学生才能认识科学本质，才能形成对科学技术至上的态度和责任感.在物理课堂教学中落实科学探究，激发学生科学思维，培养科学探究精神，引导学生掌握科学方法，为其终身学习和发展奠定基础.呈现科学探究的真正价值，关键是把核心素养教育融人学科教学中.
1.2创新生活化模式亟待引领整合认知冲突
创新生活化模式，针对不同知识点，让学生在贴合生活实际的情境中，展开对问题的思考，巧设认知冲突，适当激发学生学习兴趣.课堂适时引入认知冲突，巧妙干预教师的备课、备学生与学生的学习方式，打破常规的课堂教学顺序，基于项目式的某一问题解决展开活动.学生对液体压强的理解最先是比较抽象的，单纯以高度差来显示压强大小，对学生而言缺乏兴趣，结合生活中的一些材料，来进行实验的创新与改进，是物理实验联系生活的最好选择.关注学生实践核心素养的具体体现，以解决液体压强“异型容器”的具体问题为基础，创新物理实验生活化教学的具体应用.在物理实验教学中关注实践核心素养和创新生活化模式，需要融合物理知识与实验合作和创新意识之上的新型物理学科核心素养[4].
1.3笃行“项目式”拓展思维以期知行合一
《礼记·中庸》：“博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之.”为学的终极阶段便是“笃行”，既学所得，践履所学，让所学到的知识落实到实处，做到“知行合一”.《礼记·儒行》：“儒有博学而不穷，笃行而不倦.”学生经过项目式的学习，学到的不仅仅是知识，更重要的是解决问题的方式和方法.在学习的过程中，让学生亲身体验学习的过程，才能形成对知识的认同，对思维的提升.学习的过程是一种循序漸进的从量变到质变的飞跃，当前的教学实践，让教师慎思的是：学生实践能力的缺乏，动手能力的匮乏，思维能力的懒惰.基于此，项目式的物理教学实践，恰巧能够整合并顺应这一趋势，在抓学生眼球的同时不忘提升学生的思维能力和动手能力，最终达到思维的拓展，让所学到的知识落到实处，实现“实践—思维—能力”的知行合一.
2创新“传感器”解惑“异型容器”问题的“项目式”路径
DIS传感器在物理实验中的具体应用，它本身能够把虚拟抽象的形式转化为具体的数据信息，能够帮助学生理解抽象问题.学习“液体压强”这一节第2课时，通过自制“裂桶实验”来加深学生对液体压强的认识，改进后的实验装置，是学生以“项目式”开展解决问题的具体过程，整个教学过程中关键难点就在于解决液体压强中三种“异型容器”关于对底部或桌面的压力压强问题.对于底面积相同的“上宽下窄”“上下等宽”“上窄下宽”三种容器内等质量液体对杯底的压强和压力都不相等，这些抽象的理论结果，对义务教育阶段的初中学生难以理解，而将这些抽象的结论通过传感器，以生活化电子秤为工具转化为具体的数据后，就容易对比分析形成最终结论. 2.1求真导入——明辨物理观念
真实的物理实验过程和现象，有助于学生对物理观念的明辨.学生只有建立起尊重客观事实的意识，才能形成正确的物理观念.自制液体压强中的“裂桶”实验装置，让学生真实感受“裂桶”所呈现的效果.根据课本中所提到的“帕斯卡裂桶实验”，教师与学生开展项目式分工，合作解决这一问题.选用6米长的水管，天然气管道上使用的铜接口，热熔胶枪，手电钻，带盖的矿泉水瓶（2个），细铁丝等.用手电钻在瓶盖上打孔，直径略小于铜接口外径，将铜接口拧进瓶盖的孔内，并用热熔胶枪密封.一端连接去掉底部的矿泉水瓶（储水用），另一端只留瓶口部分（密封食品袋用）.组装成如图1所示的装置，在上方瓶中加水后，下方密封的食品袋会逐渐冲水，把上端瓶提高，下方食品袋迅速体积变大，最终撑破水花四溅，“裂桶”效果极佳.鉴于传统课本上“裂桶”实验在平时的课堂教学基本不做的弊端，教师指导学生合作创新并解决问题，最终创新了这一实验，让学生在真实的感受中去体会物理的乐趣.
2.2求新设计——升华科学思维
新颖的实验设计能够吸引学生的眼球，抓住学生的兴趣点.对比传统的物理实验，本节正常用到的是液体压强计，针对压强计等实验器材，学生可以明确液体压强的具体特点，但学生对传统的实验器材兴趣不高.作为新时代教师，必须抓住学生的兴趣点.融合传统实验器材使用，使学生掌握液体压强的具体特点，创新改进“裂桶”实验装置，如图2所示，把原来的食品袋更换为矿泉水瓶，并在瓶侧面上用针钻上一排小孔，水瓶方向三圈，竖直方向四排，能够体现深度和方向的关键知识点.这一实验，主要是让学生观察液体压强与深度的关系及液体向各个方向都有压强的特点，涉及液体密度对液体压强的影响，此装置待解决中，仍需压强计来实验.
2.3求变实施——创新科学探究
用DIS传感器来变革传统的实验，结合液体压强针对“异型容器”一直都是初中学生理解的难点，展开实验创新，让学生学会科学探究的方式方法.联系学生生活实际，让学生体会用生活化的物品来解决物理实验问题的过程.在电子秤的力传感器上方的圆盘承载的物体或液体，其压力与重力的关系，满足物体所受重力G与盘对物体的支持力F支互为二力平衡，盘所受的压力F压与盘对物体的支持力F支互为相互作用力，这样盘所受压力F压和物体重力G数值大小相等.自制的异型容器，用亚克力的薄板装订而成，底部镂空，目的是想使容器壁和电子秤的外壳相连接，受力作用不在压力盘传感器上，这样就能检测异型容器中溶液对压力传感器的作用效果.
2.4求异展评——强化科学态度与责任
物理的创新要学会求同存异，对异的理解要善于把握新奇特.从物理现象入手，构建物理模型和规律，让学生参与操作，训练思维，强化科学态度与责任.针对“异型容器”中容器对桌面的压力和压强基本没特别的难度，液体对杯底的压力和压强却非常难的情况，对容器加满水后的效果进行了多次实验，先后用装袋的水、装袋的细沙、自来水管加水等过程，最终找到了比较理想的效果如图3所示.自来水管加水，阀门调整到合适的流量，保持不变，阀门到传感器盘的距离也保持不变，控制好变量，更换不同的容器，观察并记录电子秤的读数，如图4、5、6所示，图4容器“上宽下窄”显示1684g，图5容器“上下等宽”显示1710g，图6“上窄下宽”显示1834g，通过质量转换为压力，就体现了图4容器中F压力1G液体3.
另一组同学将同一袋水，装在不同的容器中，展开实验，体现不同的科学思想.将自来水装到食品袋里面，同一个袋子装一定质量的水，然后分别放入不同的容器中，观察并记录电子秤的读数，如图7、8、9所示，图7容器“上宽下窄”显示1032g，图8容器“上下等宽”显示1333g，图9“上窄下宽”显示1526g，通过质量转换为压力，体现了图7容器中F压力1G液体.
联系直观分析法[5]，如图10所示，1号容器虚线外的液体没有压在容器底部而是压在了侧壁上，因此F压力1G液体3.对比公式推导法[6]，计算液体压强的公式推导：设大圆锥的底圆半径R，高h2，小圆锥的底圆半径r，高h1，由此可建立方程组：容器内液体的体积：V=πh（R2 Rr r2）/3，
液体对容器底部压强：P=ρgh=mgh/V=3mg/[π（R2 Rr r2）]，液体对容器底部的压力：F=PS=3mgR2/（R2 Rr r2）.基于此公式，质量相等的液体，在底面积相等的异型容器中，液体对容器底部的压强，应为底面半径越大，压强越小.
3“项目式”实践核心素养与创新生活化的意义
融合“项目式”实践核心素养与创新生活化的物理实验模式，对发展和培养创造性思维至关重要，创造性思维是创造性的核心，要给学生留足够推测的时间和大胆探索的空间.物理实验创新以真实的实践参与，培养思维的跳跃能力，使学生敢于把习惯上认为毫不相干的，表面上看起来微不足道的问题“串联”起来，加大思维的联想跨度，引导学生敢于否定原来的设想，善于打破固有的思路，大胆质疑、审辨思考.挖掘生活材料，将生活化因素融入到“项目式”物理教学中，既丰富了教学内容，又增强了学生对生活化的感知，体现了物理学科在社会生活中的价值.
参考文献：
[1]梁喆.融合项目式与生活化的物理实验教学[J].中小学数字化教学，2018（07）：53-55.
[2]卞望来.创新物理实验教学培养学生核心素养[J].物理教学，2019，41（02）：25-27.
[3]李宝银.初中物理核心素养与关键能力的研究——对“实验探究”教学的建议[J].湖南中学物理，2018，33（12）：47-49.
[4]梁喆.实践关键能力与创新生活化的物理实验教学——对“内能改变”创新小实验的再优化[J].中学物理，2019，37（08）：6-8.
[5]罗云志.初中物理中“液体压力”的教法探索[J].湖南中学物理，2012，27（12）：35-36.
[6]赵海涛，徐付林.圆台容器液体压强问题探讨[J].物理教師，2016，37（06）：64 67.
（收稿日期：2019-07-13）
关键词：项目式;实践核心素养;创新生活化;物理教学
文章编号：1008-4134（2019）20-0016中图分类号：G633.7文献标识码：B
作者简介：梁喆（1986-），男，山东淄博人，本科，中学二级教师，研究方向：中学物理教学.
中国学生发展核心素养以培养“全面发展的人”为核心，物理教学注重实验的原创与生活化，实践物理核心素养关键在融合物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任四个维度.在物理学科特色的基础上，以创新生活化的具体实践，开展“项目式”物理教学，解决学生所遇到的各种问题，并借助此种模式提升学生的创新能力，培育解决实际问题的思维、实践与方法.基于融合项目式与生活化的物理实验教学[1]，整合实践核心素养与创新生活化教学模式的有效路径，已然成为对基础教育物理学科比较“时尚”的具体实践模式.针对学生的学习现状，仍基本属于脱离实践的虚拟状态，运用项目式（Project-basedLearning，简称PBL）方式，以求真导入、求新设计、求变实施和求异展评[2]等多维项目式活动，实践核心素养和创新生活化模式.
在创新生活化的模式下，针对“液体压强”的讲解中遇到的难点问题，通过自制的“裂桶”实验装置解决加强学生对液体压强的初步认识问题，通过改进后的“裂桶”实验装置创新解决影响液体压强大小的具体因素问题，通过借助电子秤中力传感器和用亚克力薄板装订成的“异型容器”解决液体压强压力在三种不同容器中的难点问题.基于以上问题展开项目式研究，实践物理学科核心素养，培养学生求真物理观念、求新科学思维、求变实验探究和求异科学态度与责任.围绕着核心素养展开物理实验教学，突出项目式解决问题的终极目标，把探究实验、理解归纳、实践应用和创新求真融为一体[3]，以创新实验突破物理教学难点，以创新生活化融合物理教学与生活的密切联系，以期让学生掌握物理学科知识，让学生切实在实践参与中体会到成功与乐趣的幸福感.
1对实践核心素养与创新生活化的思考
能力和品格是最宝贵的两种精神财富，而核心素养是学生应该具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品质和关键能力.实践核心素养需要建立在有效阅读、主动思考和合理表达的基础上，跨学科融合多维度的知识体系，对某一特定的问题展开项目式研究，同时开展设计解决方案.结合初中学生的认知特点，针对生活化实验模式进行创新.
1.1实践核心素养亟需助力培养审辨思维
实践核心素养注重学生思维能力的培养，审辨思维概括为“不懈质疑，包容异见，力行担责”.通过教学实践的推广与应用，不断提高学生的“审辩思维”能力.针对物理实验教学的特殊性，教师不仅是将物理知识传递给学生，更是通过教学方法、教学手段的协同配合，培养学生慎独的思维能力，科学的创造能力，培养学生对问题科学化、合理化分析能力，以及解决实际问题的应用能力.让学生亲身经历科学探究过程，学生才能认识科学本质，才能形成对科学技术至上的态度和责任感.在物理课堂教学中落实科学探究，激发学生科学思维，培养科学探究精神，引导学生掌握科学方法，为其终身学习和发展奠定基础.呈现科学探究的真正价值，关键是把核心素养教育融人学科教学中.
1.2创新生活化模式亟待引领整合认知冲突
创新生活化模式，针对不同知识点，让学生在贴合生活实际的情境中，展开对问题的思考，巧设认知冲突，适当激发学生学习兴趣.课堂适时引入认知冲突，巧妙干预教师的备课、备学生与学生的学习方式，打破常规的课堂教学顺序，基于项目式的某一问题解决展开活动.学生对液体压强的理解最先是比较抽象的，单纯以高度差来显示压强大小，对学生而言缺乏兴趣，结合生活中的一些材料，来进行实验的创新与改进，是物理实验联系生活的最好选择.关注学生实践核心素养的具体体现，以解决液体压强“异型容器”的具体问题为基础，创新物理实验生活化教学的具体应用.在物理实验教学中关注实践核心素养和创新生活化模式，需要融合物理知识与实验合作和创新意识之上的新型物理学科核心素养[4].
1.3笃行“项目式”拓展思维以期知行合一
《礼记·中庸》：“博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之.”为学的终极阶段便是“笃行”，既学所得，践履所学，让所学到的知识落实到实处，做到“知行合一”.《礼记·儒行》：“儒有博学而不穷，笃行而不倦.”学生经过项目式的学习，学到的不仅仅是知识，更重要的是解决问题的方式和方法.在学习的过程中，让学生亲身体验学习的过程，才能形成对知识的认同，对思维的提升.学习的过程是一种循序漸进的从量变到质变的飞跃，当前的教学实践，让教师慎思的是：学生实践能力的缺乏，动手能力的匮乏，思维能力的懒惰.基于此，项目式的物理教学实践，恰巧能够整合并顺应这一趋势，在抓学生眼球的同时不忘提升学生的思维能力和动手能力，最终达到思维的拓展，让所学到的知识落到实处，实现“实践—思维—能力”的知行合一.
2创新“传感器”解惑“异型容器”问题的“项目式”路径
DIS传感器在物理实验中的具体应用，它本身能够把虚拟抽象的形式转化为具体的数据信息，能够帮助学生理解抽象问题.学习“液体压强”这一节第2课时，通过自制“裂桶实验”来加深学生对液体压强的认识，改进后的实验装置，是学生以“项目式”开展解决问题的具体过程，整个教学过程中关键难点就在于解决液体压强中三种“异型容器”关于对底部或桌面的压力压强问题.对于底面积相同的“上宽下窄”“上下等宽”“上窄下宽”三种容器内等质量液体对杯底的压强和压力都不相等，这些抽象的理论结果，对义务教育阶段的初中学生难以理解，而将这些抽象的结论通过传感器，以生活化电子秤为工具转化为具体的数据后，就容易对比分析形成最终结论. 2.1求真导入——明辨物理观念
真实的物理实验过程和现象，有助于学生对物理观念的明辨.学生只有建立起尊重客观事实的意识，才能形成正确的物理观念.自制液体压强中的“裂桶”实验装置，让学生真实感受“裂桶”所呈现的效果.根据课本中所提到的“帕斯卡裂桶实验”，教师与学生开展项目式分工，合作解决这一问题.选用6米长的水管，天然气管道上使用的铜接口，热熔胶枪，手电钻，带盖的矿泉水瓶（2个），细铁丝等.用手电钻在瓶盖上打孔，直径略小于铜接口外径，将铜接口拧进瓶盖的孔内，并用热熔胶枪密封.一端连接去掉底部的矿泉水瓶（储水用），另一端只留瓶口部分（密封食品袋用）.组装成如图1所示的装置，在上方瓶中加水后，下方密封的食品袋会逐渐冲水，把上端瓶提高，下方食品袋迅速体积变大，最终撑破水花四溅，“裂桶”效果极佳.鉴于传统课本上“裂桶”实验在平时的课堂教学基本不做的弊端，教师指导学生合作创新并解决问题，最终创新了这一实验，让学生在真实的感受中去体会物理的乐趣.
2.2求新设计——升华科学思维
新颖的实验设计能够吸引学生的眼球，抓住学生的兴趣点.对比传统的物理实验，本节正常用到的是液体压强计，针对压强计等实验器材，学生可以明确液体压强的具体特点，但学生对传统的实验器材兴趣不高.作为新时代教师，必须抓住学生的兴趣点.融合传统实验器材使用，使学生掌握液体压强的具体特点，创新改进“裂桶”实验装置，如图2所示，把原来的食品袋更换为矿泉水瓶，并在瓶侧面上用针钻上一排小孔，水瓶方向三圈，竖直方向四排，能够体现深度和方向的关键知识点.这一实验，主要是让学生观察液体压强与深度的关系及液体向各个方向都有压强的特点，涉及液体密度对液体压强的影响，此装置待解决中，仍需压强计来实验.
2.3求变实施——创新科学探究
用DIS传感器来变革传统的实验，结合液体压强针对“异型容器”一直都是初中学生理解的难点，展开实验创新，让学生学会科学探究的方式方法.联系学生生活实际，让学生体会用生活化的物品来解决物理实验问题的过程.在电子秤的力传感器上方的圆盘承载的物体或液体，其压力与重力的关系，满足物体所受重力G与盘对物体的支持力F支互为二力平衡，盘所受的压力F压与盘对物体的支持力F支互为相互作用力，这样盘所受压力F压和物体重力G数值大小相等.自制的异型容器，用亚克力的薄板装订而成，底部镂空，目的是想使容器壁和电子秤的外壳相连接，受力作用不在压力盘传感器上，这样就能检测异型容器中溶液对压力传感器的作用效果.
2.4求异展评——强化科学态度与责任
物理的创新要学会求同存异，对异的理解要善于把握新奇特.从物理现象入手，构建物理模型和规律，让学生参与操作，训练思维，强化科学态度与责任.针对“异型容器”中容器对桌面的压力和压强基本没特别的难度，液体对杯底的压力和压强却非常难的情况，对容器加满水后的效果进行了多次实验，先后用装袋的水、装袋的细沙、自来水管加水等过程，最终找到了比较理想的效果如图3所示.自来水管加水，阀门调整到合适的流量，保持不变，阀门到传感器盘的距离也保持不变，控制好变量，更换不同的容器，观察并记录电子秤的读数，如图4、5、6所示，图4容器“上宽下窄”显示1684g，图5容器“上下等宽”显示1710g，图6“上窄下宽”显示1834g，通过质量转换为压力，就体现了图4容器中F压力1
另一组同学将同一袋水，装在不同的容器中，展开实验，体现不同的科学思想.将自来水装到食品袋里面，同一个袋子装一定质量的水，然后分别放入不同的容器中，观察并记录电子秤的读数，如图7、8、9所示，图7容器“上宽下窄”显示1032g，图8容器“上下等宽”显示1333g，图9“上窄下宽”显示1526g，通过质量转换为压力，体现了图7容器中F压力1
联系直观分析法[5]，如图10所示，1号容器虚线外的液体没有压在容器底部而是压在了侧壁上，因此F压力1
液体对容器底部压强：P=ρgh=mgh/V=3mg/[π（R2 Rr r2）]，液体对容器底部的压力：F=PS=3mgR2/（R2 Rr r2）.基于此公式，质量相等的液体，在底面积相等的异型容器中，液体对容器底部的压强，应为底面半径越大，压强越小.
3“项目式”实践核心素养与创新生活化的意义
融合“项目式”实践核心素养与创新生活化的物理实验模式，对发展和培养创造性思维至关重要，创造性思维是创造性的核心，要给学生留足够推测的时间和大胆探索的空间.物理实验创新以真实的实践参与，培养思维的跳跃能力，使学生敢于把习惯上认为毫不相干的，表面上看起来微不足道的问题“串联”起来，加大思维的联想跨度，引导学生敢于否定原来的设想，善于打破固有的思路，大胆质疑、审辨思考.挖掘生活材料，将生活化因素融入到“项目式”物理教学中，既丰富了教学内容，又增强了学生对生活化的感知，体现了物理学科在社会生活中的价值.
参考文献：
[1]梁喆.融合项目式与生活化的物理实验教学[J].中小学数字化教学，2018（07）：53-55.
[2]卞望来.创新物理实验教学培养学生核心素养[J].物理教学，2019，41（02）：25-27.
[3]李宝银.初中物理核心素养与关键能力的研究——对“实验探究”教学的建议[J].湖南中学物理，2018，33（12）：47-49.
[4]梁喆.实践关键能力与创新生活化的物理实验教学——对“内能改变”创新小实验的再优化[J].中学物理，2019，37（08）：6-8.
[5]罗云志.初中物理中“液体压力”的教法探索[J].湖南中学物理，2012，27（12）：35-36.
[6]赵海涛，徐付林.圆台容器液体压强问题探讨[J].物理教師，2016，37（06）：64 67.
（收稿日期：2019-07-13）