賁可敬

(江陰市夏港中學(xué) 江蘇 無(wú)錫 214442)

2018年9月，筆者有幸觀(guān)摩了一節(jié)圍繞綜合實(shí)踐活動(dòng)而開(kāi)展的課堂教學(xué)，感觸頗深，仿佛看到學(xué)科核心素養(yǎng)落地生根的新路徑.物理學(xué)科與其他學(xué)科一樣，教學(xué)目標(biāo)經(jīng)歷從“雙基”時(shí)代過(guò)渡到“三維目標(biāo)”時(shí)代，從課程改革的態(tài)勢(shì)看，物理課程改革和課堂教學(xué)必將進(jìn)入“核心素養(yǎng)”時(shí)代.現(xiàn)以“比較材料的隔聲性能”一課為例，分享如何在綜合實(shí)踐活動(dòng)中提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng).

1 把握學(xué)科本質(zhì) 凸顯物理觀(guān)念

1.1 物理學(xué)科本質(zhì)

物理學(xué)科的本質(zhì)就在于“物”和“理”.“物”即事實(shí)證據(jù)，說(shuō)明以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，“理”即理性思維，強(qiáng)調(diào)以思維為中心.通過(guò)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境觀(guān)察表象，通過(guò)理性思維抽象具體的理論，再通過(guò)現(xiàn)實(shí)的生活場(chǎng)景或創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題情境，得以建構(gòu)和升華.認(rèn)清物理學(xué)科本質(zhì)有助于我們對(duì)物理教學(xué)的理解和把握，有利于在教學(xué)活動(dòng)中促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)的物理觀(guān)念.

1.2 凸顯物理觀(guān)念

“比較材料的隔聲性能”是蘇科版八年級(jí)物理教材安排的第一次綜合實(shí)踐活動(dòng)，是學(xué)生學(xué)習(xí)物理兩周后第一次應(yīng)用物理研究方法來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的嘗試.執(zhí)教老師安排學(xué)生利用課余時(shí)間拍攝噪聲產(chǎn)生時(shí)的圖片和視頻，如圖1所示，采訪(fǎng)市民以便了解噪聲給人們帶來(lái)的煩惱.課前由學(xué)生展示所拍攝的圖片和視頻，以激發(fā)學(xué)生增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)并對(duì)控制噪聲產(chǎn)生強(qiáng)烈的欲望，教師通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明隔聲是重要的控制噪聲的方法之一，從而引出本節(jié)課的課題——比較材料的隔聲性能.教學(xué)過(guò)程中，執(zhí)教老師通過(guò)讓學(xué)生自行選擇聲源、自行選擇隔聲方式和隔聲材料，自行討論比較材料隔聲性能的方案，分別從聲音的產(chǎn)生、傳播、接收3個(gè)環(huán)節(jié)使學(xué)生對(duì)聲現(xiàn)象有了全面的認(rèn)識(shí)和深刻的理解，促使物理觀(guān)念的形成.

圖1 學(xué)生拍攝噪聲產(chǎn)生時(shí)的圖片

2 注重活動(dòng)體驗(yàn) 加強(qiáng)科學(xué)探究

2.1 挖掘?qū)嶒?yàn)資源

初中物理是一門(mén)注重實(shí)驗(yàn)的自然科學(xué)基礎(chǔ)課程，實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要組成部分，也是科學(xué)探究的重要方式之一.執(zhí)教老師通過(guò)各種途徑開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)課程資源，除了用已有的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)外，如音叉、停表等，如圖2所示，還應(yīng)用效果更明顯、實(shí)驗(yàn)誤差更小的專(zhuān)業(yè)設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，如多功能聲級(jí)計(jì)，如圖3所示.課后還讓學(xué)生到環(huán)保部門(mén)了解了一些新的隔聲技術(shù).同時(shí)，執(zhí)教老師還鼓勵(lì)學(xué)生利用身邊的物品自制學(xué)具，例如,使用泡沫塑料制作能容納小音箱的盒子等，這樣不僅拉近了物理學(xué)與生活的距離，而且還有利于增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力.

圖2 音叉和停表

圖3 多功能聲級(jí)計(jì)

2.2 加強(qiáng)科學(xué)探究

本節(jié)課執(zhí)教老師非常注重物理學(xué)與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系，為學(xué)生自主探究感興趣的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題提供時(shí)間和空間，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)和方法解決生活實(shí)際問(wèn)題，以自主、小組合作探究方式開(kāi)展研究活動(dòng)，學(xué)生在真實(shí)情境中的自主探究，充分體現(xiàn)學(xué)生的探究能力和科學(xué)素養(yǎng).例如,學(xué)生逐一聽(tīng)聽(tīng)音叉、停表、小音箱發(fā)出的聲音，從中選擇響度適中且較穩(wěn)定的小音箱作為聲源，這是學(xué)生充分體驗(yàn)后的結(jié)果，選擇的理由是充分的，證據(jù)是充足的；如何比較材料的隔聲性能是本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，執(zhí)教老師是在演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，由學(xué)生分組交流、討論總結(jié)得出兩種方案，而不是由教師直接告知的，充分體現(xiàn)了自主性；方案1——觀(guān)察者逐漸遠(yuǎn)離聲源直到剛好聽(tīng)不到聲音，通過(guò)此時(shí)觀(guān)察者到聲源的距離反映材料隔聲性能強(qiáng)弱.此方案是由學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究完成的，如圖4所示.在培育學(xué)生科學(xué)探究能力時(shí)，教師沒(méi)有在探究活動(dòng)中讓各個(gè)要素都面面俱到，在提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)這兩個(gè)要素上一帶而過(guò)，但在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)和分析與論證兩個(gè)要素上投入了足夠的時(shí)間，這說(shuō)明執(zhí)教老師既從整體考慮了學(xué)生科學(xué)探究能力目標(biāo)的逐步達(dá)成，還考慮到本次探究活動(dòng)的側(cè)重點(diǎn).這不僅有利于在有限的課堂時(shí)間內(nèi)完成科學(xué)探究任務(wù)，而且能使所側(cè)重的探究過(guò)程更加深入、具體，這有利于提高學(xué)生的科學(xué)探究能力.

圖4 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)

3 借助模型建構(gòu) 促進(jìn)科學(xué)思維

3.1 模型建構(gòu)

模型建構(gòu)是一種重要的科學(xué)思維，它既是一種思維過(guò)程，也是一種思維方法，其實(shí)質(zhì)就是將隱藏在復(fù)雜物理情境中的研究對(duì)象或過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)化、抽象、類(lèi)比、提煉，從而揭示客觀(guān)事物的本質(zhì)與規(guī)律.

3.2 科學(xué)思維

“科學(xué)思維”作為物理核心素養(yǎng)的核心，是基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對(duì)不同觀(guān)點(diǎn)和結(jié)論提出質(zhì)疑、批判、檢驗(yàn)和修正，進(jìn)而提出創(chuàng)造性見(jiàn)解的能力與品格.例如,學(xué)生通過(guò)多次實(shí)踐，自制了剛能容納圓柱型小音箱的泡沫塑料盒，還有能靈活打開(kāi)、關(guān)閉的蓋子.應(yīng)該是受到教材圖1-26的啟發(fā)而制作的聲源模型，如圖5所示，但相對(duì)于此圖的鞋盒與鬧鐘的聲源組合，學(xué)生自制的模型使用時(shí)更便捷，而且使用的隔聲材料的數(shù)量更少.比較材料隔聲性能的方案是本節(jié)課最能體現(xiàn)思維含量的環(huán)節(jié)，此處隱含著影響響度的因素，蘊(yùn)含著控制變量的物理研究思想.選用相同的聲源及隔聲方式，通過(guò)在同一位置聽(tīng)聲音的大小，這種方案是多數(shù)學(xué)生能想到的方案.選用相同的聲源及隔聲方式，沿同一方向遠(yuǎn)離聲源，直到剛聽(tīng)不到聲音，比較此時(shí)距離聲源的遠(yuǎn)近，能得出這種方案的學(xué)生一定受到了響度的大小與人耳到聲源的距離有關(guān)的啟發(fā).而其他諸如通過(guò)音量開(kāi)關(guān)的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)比較隔聲性能,通過(guò)填充材料的厚度來(lái)比較隔聲性能，對(duì)初學(xué)物理的初二學(xué)生來(lái)說(shuō)，很難達(dá)到這種思維深度.

圖5 教材圖1-26及受其啟發(fā)制作的聲源模型

4 培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度 形成社會(huì)責(zé)任

4.1 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任是指了解科學(xué)的本質(zhì)，具有科學(xué)的探索精神和實(shí)驗(yàn)精神，擁有社會(huì)責(zé)任感，主要包括科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、社會(huì)責(zé)任等要素.當(dāng)學(xué)科知識(shí)與實(shí)踐活動(dòng)融為一體時(shí)，促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、質(zhì)疑的精神、思考的習(xí)慣，逐漸形成學(xué)科核心素養(yǎng)將成為可能.

4.2 在活動(dòng)中促使科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的形成

在本課中，執(zhí)教老師在多處體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、社會(huì)責(zé)任等要素的培育，在實(shí)踐活動(dòng)過(guò)程中形成了科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，真正實(shí)現(xiàn)了能力的遷移.

例如,學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)前，教師先讓學(xué)生選擇4種不同的材料，填入自行設(shè)計(jì)的表格，猜測(cè)4種材料隔聲性能的優(yōu)劣，分組實(shí)驗(yàn)結(jié)束后再把實(shí)驗(yàn)結(jié)果與猜測(cè)的情況進(jìn)行比較.由于刻意地沒(méi)有事先交代控制變量法，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一定十分準(zhǔn)確，此時(shí)為了讓實(shí)驗(yàn)結(jié)果與猜測(cè)情況保持一致，有的同學(xué)更改實(shí)驗(yàn)結(jié)果，有的同學(xué)更改猜測(cè)情況.執(zhí)教老師沒(méi)有立即糾正，而是在交流討論結(jié)束后的分享環(huán)節(jié)進(jìn)行了說(shuō)明，實(shí)驗(yàn)是要追求理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但必須尊重實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不能隨意更改實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如若覺(jué)得實(shí)驗(yàn)結(jié)果不可靠，可以改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法或者多做幾次實(shí)驗(yàn).此時(shí)執(zhí)教老師介紹伽利略研究單擺等時(shí)性的經(jīng)歷，學(xué)生的科學(xué)態(tài)度油然而生，科學(xué)家們一絲不茍的研究精神和嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度深深影響和激勵(lì)著學(xué)生們.

課前學(xué)生通過(guò)拍攝和錄制噪聲的照片與視頻，深入工廠(chǎng)、社區(qū)了解工人、居民對(duì)噪聲的看法，深深體會(huì)到噪聲給人們帶來(lái)的煩惱.課后再到環(huán)保部門(mén)了解治理噪聲污染的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，了解在生產(chǎn)過(guò)程中現(xiàn)行的隔聲方案有哪些，有沒(méi)有哪些專(zhuān)業(yè)裝備可以較為方便地檢測(cè)材料的隔聲性能，消聲和吸聲的方式在生活中的實(shí)際應(yīng)用有哪些.這些活動(dòng)都能激發(fā)學(xué)生解決社會(huì)問(wèn)題的責(zé)任感和改變世界的使命感，學(xué)有所用、學(xué)以致用，真正彰顯了物理學(xué)科的育人價(jià)值.

5 結(jié)束語(yǔ)

本節(jié)課執(zhí)教老師以“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”為理念，以問(wèn)題解決為主線(xiàn)，以實(shí)驗(yàn)探究為手段，以培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)為目標(biāo)，深刻理解物理知識(shí)，應(yīng)用物理方法，領(lǐng)悟物理思想.綜合實(shí)踐活動(dòng)因其自身特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，更能突破“知識(shí)傳授”的伏擊圈，能在活動(dòng)中幫助學(xué)生建立正確的物理觀(guān)念，能以模型建構(gòu)為基礎(chǔ)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，能在科學(xué)探究過(guò)程中解決生活實(shí)際問(wèn)題并形成科學(xué)的態(tài)度和責(zé)任.