賁可敬
摘? ?要:課堂轉型是實現(xiàn)物理核心素養(yǎng)培育的重要舉措,而綜合實踐活動課就是很好的載體和平臺。文章以“比較材料的隔聲性能”實踐活動課為例,對其實踐過程及結果進行討論。
關鍵詞:綜合實踐;核心素養(yǎng);課堂轉型
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A ? ? 文章編號:1003-6148(2019)6-0078-3
目前,物理學科核心素養(yǎng)已經(jīng)發(fā)布,初中物理教師亦應順應新時代“核心素養(yǎng)”的育人要求,積極促使物理課堂的轉型,促進教學方式的轉變,促動學習方式的改變,把提升學生物理核心素養(yǎng)落到實處。綜合實踐活動課的實施能使學生認識物理學科知識與生活、生產(chǎn)的聯(lián)系,增強學生參與社會問題決策的意識,并獲得課內(nèi)外綜合實踐活動的機會,培養(yǎng)學生綜合應用所學知識解決實際問題的能力和分工合作的研究精神。有利于發(fā)揮學生的主觀能動性,有利于學生形成物理觀念,有利于促進學生用科學思維開展科學探究活動,有利于學生形成科學的態(tài)度和責任?,F(xiàn)以“比較材料的隔聲性能”一課為例,具體談談實施過程中的得失。
1? ? 教學實踐過程
1.1? ? 通過體驗形成科學的物理概念
本節(jié)課實質(zhì)是第一章前三節(jié)內(nèi)容的概括,尤其是第三節(jié)“噪聲及其控制”的延續(xù)和拓展。本節(jié)課對聲音的產(chǎn)生(聲源的選擇,如圖1所示)、聲音的傳播(隔聲方式、隔聲材料選擇)、聲音的接收(不同方向、不同距離感知最微弱的聲音;相同距離聽聲音的大?。┤齻€環(huán)節(jié)都有涉及,對什么是聲音有了明確的概念,同時對控制噪聲的三個環(huán)節(jié)有了明確的指向,尤其對“隔聲”這種重要的控制噪聲的方法和選擇合適的材料達到更好的隔聲效果有了清晰的認識和明晰的思路。形成科學的物理概念不是通過熟記、背誦而掌握的,而是在體驗、活動中感悟達成的。噪聲就是學生在教學現(xiàn)場切身體驗到的,其對學習、工作、生活帶來的不便也是充分感受到的。
1.2? ?應用科學思維確定比較方案
科學思維是物理核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容之一,模型建構是科學思維的一個重要方面,它既是一種思維過程,也是一種思維方法,其實質(zhì)就是將隱藏在復雜物理情境中的研究對象或過程進行簡化、抽象、概括,從而揭示客觀事物的本質(zhì)與規(guī)律。學生通過多次實踐,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、封閉的蓋子,應該是受到教材“圖1-26”的啟發(fā)而制作的聲源模型,如圖2所示。但相對于此圖的鞋盒與鬧鐘的聲源組合,學生自制的模型使用時更便捷,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,蘊含著物理研究方法。選用相同的聲源及隔聲方式,通過在同一位置聽聲音的大小,這是多數(shù)學生能得到的方案。選用相同的聲源及隔聲方式,沿同一方向遠離聲源,直到剛聽不到聲音,比較此時距離聲源的遠近,能得出這種方案的學生一定受到了響度的大小與人耳到聲源的距離有關的啟發(fā)。而其他諸如通過音量開關的旋轉角度來比較隔聲性能、通過填充材料的厚度來比較隔聲性能,對初學物理的初二學生來說,很難達到這種思維深度。
1.3? ? 通過實驗探究檢驗設計方案
實踐性是物理學科的特質(zhì),實驗是學生最基本的物理實踐活動,在教學中落實課程標準要求、開展好實驗教學是最基本也是最重要的方式。任何一種方案不經(jīng)過實踐的檢驗,是無法證明其科學性的,而且實踐過程還能對方案進行優(yōu)化完善。學生在實驗探究過程中用兩種常見的比較方案進行實驗,考慮到不相互干擾且實驗環(huán)境較安靜,學生分組到不同的空教室關閉門窗后進行實驗。實驗過程中,確實碰到了一些問題。例如,采用第一種方案(選用相同的聲源及隔聲方式,通過在同一位置聽聲音的大?。┑男〗M發(fā)現(xiàn),有時兩次實驗的聲音非常接近,無法比較聲音的大小;采用第二種方案的小組發(fā)現(xiàn)的問題較多(如圖3所示),例如,一直退到教室盡頭還能聽到聲音、向不同的方向后退距離不同、不同的人后退時聽聲音感覺不同等。不管采用何種方案,都發(fā)現(xiàn)填充材料數(shù)量不同,結果差異較大。學生在實驗過程中發(fā)現(xiàn)影響實驗結果的因素眾多,為了減少影響,控制其余因素相同,改變一個因素去研究,實驗結果更加客觀,這無形中應用了控制變量的思想。
1.4? ? 應用科學態(tài)度面對探究得失
雖然通過實驗優(yōu)化了設計方案,但對不同材料的隔聲性能的探究結果卻沒有定論,模糊的結論——越密實的材料隔聲性能越好是對實驗事實的尊重和對非精確實驗過程的承認。當看到實驗結果與預測情況(如表1所示)不吻合時,一些同學萌發(fā)了修改預測情況或者更改實驗數(shù)據(jù)的想法。初二學生初學物理,教師需要及時引導學生以實事求是的科學態(tài)度和責任去面對實驗過程中出現(xiàn)的問題,更改實驗數(shù)據(jù)是不可取的,更是不負責任的行為。優(yōu)化實驗方案、改進實驗方法,通過大量的可行性實驗來獲得更接近事實的實驗結論是必須堅持的,這也是很多物理學家克服重重困難得到重要定律、原理的有效方法和研究品質(zhì)。此時可以根據(jù)第一種方案中人耳無法分辨響度差別較小的聲音的情況,提出用精密的測量工具是否可以準確判斷的設想。繼而用多功能聲級計代替人耳來比較材料的隔聲性能(如圖4所示),此舉還可回應為何優(yōu)先選擇第二種方案進行實驗的原因。
2? ? 課堂轉型體現(xiàn)還不夠充分
2.1? ? 課外活動準備不足
主要表現(xiàn)在課前沒有布置學生收集大量的生活或生產(chǎn)中各類噪聲的來源,也沒有對受到噪聲困擾的市民進行采訪,了解他們對噪聲的看法,以及對當?shù)丨h(huán)境監(jiān)測部門實施噪聲控制的具體舉措,尤其是在隔聲材料的選擇上的實際做法,并把它們以視頻、音頻的形式錄制下來。以此讓學生切身體會到噪聲給人們帶來的煩惱與不便,進而提高減弱噪聲的意識并萌發(fā)實際控制噪聲的欲望。如在課堂上能給學生一定的時間匯報課前調(diào)查的情況,更利于學生更好地觀察身邊的事物,更能體現(xiàn)“從生活走向物理”的課程基本理念。如能在課后布置學生對學校、家庭、社區(qū)環(huán)境噪聲較強的區(qū)域進行噪聲控制方案設計與實施,則更能體現(xiàn)物理課程價值,體現(xiàn)“從物理走向社會”的課程基本理念。
2.2? ? 自主探究體現(xiàn)不夠
綜合實踐活動課具有一定的綜合性和較大的開放性??紤]學生初學物理,對控制變量法、轉換法等物理研究方法不太熟悉,為了便于學生在有限的時間內(nèi)完成實驗探究,在實驗器材的選擇上開放性仍顯不夠。例如,包裹聲源的盒子沒有讓學生選擇,而是從盡量減少材料用量的角度自制了剛好能放入音箱的泡沫塑料盒,教材中的鞋盒沒有提供給學生;提供給學生的材料只有棉花、棉布、報紙、地板膜,記錄實驗數(shù)據(jù)的表格中只限定研究這四種隔聲材料,沒有提供教材中諸如錫箔紙、塑料袋、泡沫塑料等材料;隔聲材料的規(guī)格做了限定,其面積略小于泡沫塑料盒的內(nèi)部橫截面積,且形狀與泡沫塑料盒截面一致;隔聲的方式采用的填充式,而不是包裹式,雖然填充方便,但制約了學生的想象力,不容易觸發(fā)學生對厚度、密實度的感知。
2.3? ? 教師引導指向太強
教師演示實驗時將手機放入與學生實驗用泡沫塑料盒極度相似的紙盒中,蓋緊盒蓋后,讓學生感受紙盒的隔聲性能,再塞入棉布,聽到的聲音更弱,以此來感受棉布的隔聲性能。此舉旨在暗示學生實驗時要將音箱放入泡沫塑料盒,再塞入不同的材料,來研究這些材料的隔聲性能。如此在一定程度上限制了學生直接用不同材料包裹住音箱進行實驗的想象力。教師逐漸遠離手機,聽到的聲音越來越小,直到某個位置剛好聽不到聲音,此舉雖然為學生設計比較材料隔聲性能的實驗方案打好了基礎,同時也固化了學生的思維,諸如改變聲源的響度,通過調(diào)節(jié)音量開關的幅度來比較材料的隔聲性能、以材料的厚度來比較材料的隔聲性能等可行性方案也不容易被學生發(fā)覺。
在教育改革上,有價值的成果一定是基于學生、源于課堂,有教學實踐而原創(chuàng)的成果。提升學生物理核心素養(yǎng)的落腳點一定在課堂,著力點在課堂轉型。因為課堂是師生精神相遇的地方,以學生的學習為核心,視學生自主學習、創(chuàng)造性學習、享受學習為教學的最高境界,這既是教育的本質(zhì)回歸,更是核心素養(yǎng)的根本要求。
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(欄目編輯? ? 李富強)