劉孝琪 陳 嫻

(1. 南京市金陵中學(xué)，江蘇 南京 210005；2. 南京師范大學(xué)教師教育學(xué)院,江蘇 南京 210097)

1 引言

在現(xiàn)行的教育體制中,學(xué)生、家長與教師都比較關(guān)注考試分數(shù),忽視了學(xué)生創(chuàng)造力、創(chuàng)新精神、實踐能力的培養(yǎng),這是應(yīng)試教育存在的弊端。早在2001年頒布的《基礎(chǔ)教育課程改革綱要(試行)》中,教育部就提出構(gòu)建符合素質(zhì)教育要求的新的基礎(chǔ)教育課程體系,把綜合實踐活動課程作為必修課。物理攝影是一項在國際范圍內(nèi)開展的實踐活動,筆者結(jié)合自身經(jīng)歷和相關(guān)研究,給出物理攝影實踐活動的實施建議。

2 物理攝影實踐活動

物理攝影指運用攝影器材(如照相機、手機)對自然界及生活中的物理現(xiàn)象或?qū)嶒灛F(xiàn)象進行影像記錄的過程。完整的物理攝影作品除了照片拍攝外,還有對照片的文字描述。自1998年起,美國物理教師協(xié)會(AAPT)開始舉辦面向國際的高中生物理攝影比賽,多個國家的高中生參賽。2016年中國正式引入美國高中生物理攝影比賽,不少中國學(xué)生在物理教師的指導(dǎo)下踴躍參賽,取得了優(yōu)異的成績。

3 物理攝影實踐活動的實施建議

在中學(xué)開展物理攝影實踐活動,可以分為4個階段:活動準備、實施、總結(jié)和評價階段。

3.1 活動準備階段

活動準備階段包括:物理攝影活動介紹、優(yōu)秀作品賞析、物理攝影創(chuàng)作指導(dǎo)和確立活動主題。

對于高中生來說,物理攝影活動是一個陌生的概念,所以首先要讓高中生了解物理攝影,即用攝影器材對物理現(xiàn)象或?qū)嶒灛F(xiàn)象進行記錄。賞析中國學(xué)生在美國高中生物理攝影大賽的獲獎作品，如2018年設(shè)計類三等獎作品《灑水成冰》(圖1),從國際視角認識物理攝影實踐活動,激起學(xué)生的參賽熱情,增加學(xué)生參加物理攝影實踐活動的動力。

圖1

接著是對物理攝影大賽獲獎作品的鑒賞,選取契合學(xué)生知識基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)背景的多張中美高中生攝影作品進行賞析,旨在豐富學(xué)生對物理攝影的認識,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望和內(nèi)在動機。對于高一的學(xué)生可以選用《紫雨》(圖2),圖中豎直向下的紅色水流碰撞水平向左的藍色水流,二者匯合處的水流變成紫色,方向就是兩個水流合成后的方向,形象地展示了兩個矢量的合成,幫助學(xué)生理解抽象的矢量運算法則。建構(gòu)主義認為：學(xué)生對知識的建構(gòu)與特定的情景、原有的經(jīng)驗和事物之間的作用密切相關(guān)。通過對優(yōu)秀作品的鑒賞,給學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實的問題情境,學(xué)生依據(jù)自己的認知，分析作品中的物理現(xiàn)象和原理,積極主動地構(gòu)建知識的意義。將物理攝影實踐活動與高中物理教學(xué)有機結(jié)合起來,幫助學(xué)生在課外進一步學(xué)習(xí)物理,豐富學(xué)生的物理知識儲備,在活動中內(nèi)化物理知識,形成物理觀念。

圖2

物理攝影創(chuàng)作指導(dǎo)借鑒美國高中生物理攝影大賽參賽作品的要求,從主題構(gòu)思、標題、文字描述、藝術(shù)美感、攝影技術(shù)等5個方面進行創(chuàng)作指導(dǎo),指導(dǎo)過程采用理論探討與作品鑒賞相結(jié)合的方式。攝影作品的主題可以來源于對生活現(xiàn)象的觀察、設(shè)計的實驗現(xiàn)象等，當教師規(guī)定活動主題時,可以向?qū)W生提供一些范例,鼓勵學(xué)生推陳出新,不拘泥于教師提供的案例。標題要起到科學(xué)地反映作品內(nèi)容、明確主題、畫龍點睛的作用。文字描述是對作品中物理現(xiàn)象的分析解讀,注重語言的科學(xué)性和準確性。藝術(shù)美感主要與攝影中的構(gòu)圖、色彩搭配等相關(guān)。攝影技術(shù)包括微距攝影、高速攝影、延時攝影和多圖攝影,旨在使用最合適的攝影技術(shù)呈現(xiàn)最佳的成像效果。創(chuàng)作指導(dǎo)包含物理思維、文學(xué)素養(yǎng)、藝術(shù)美感、科學(xué)技術(shù)等多個方面,學(xué)生從物理學(xué)視角看待世界,構(gòu)思作品；綜合利用文學(xué)素養(yǎng)和物理觀念命名標題、描述現(xiàn)象；接受藝術(shù)美的熏陶,實現(xiàn)科學(xué)與藝術(shù)的完美融合；合理使用攝影器材,形成對科學(xué)技術(shù)的正確態(tài)度。

美國高中生物理攝影大賽對于攝影作品的主題不設(shè)要求,這對于初次接觸物理攝影的高中生要求過高,在以往不設(shè)主題的物理攝影實踐中,學(xué)生會遇到創(chuàng)作障礙,沒有創(chuàng)作思緒,最終作品的質(zhì)量參差不齊。而在設(shè)定主題的實踐活動中,參與者的創(chuàng)作熱情、作品質(zhì)量明顯提升,筆者在此提供幾個可供使用的主題:肥皂泡、生活中的光影現(xiàn)象、重心、摩擦力等。

3.2 活動實施階段

活動實施階段包括:學(xué)生設(shè)計和改進拍攝方案、做好活動記錄。

攝影主題確定之后,學(xué)生需從物理學(xué)的視角設(shè)計初步的拍攝方案,選定拍攝的時間地點,搜尋拍攝工具和器材,嘗試拍攝。拍攝中會遇到很多的實際問題，例如在肥皂泡的拍攝中,光源、背景、拍攝角度都會影響攝影作品的質(zhì)量。

圖3

某同學(xué)在摩擦力主題的拍攝中,受到老師在“摩擦力”的教學(xué)中所做的用兩本書“拔河”實驗的啟發(fā),設(shè)計了多本書交叉豎直疊放、體現(xiàn)摩擦力作用效果的攝影方案。該同學(xué)在設(shè)計攝影方案時考慮到了摩擦力與正壓力、接觸面粗糙程度相關(guān),但在實踐過程中會發(fā)現(xiàn)每隔1張紙插入另一本書比每隔多張紙插入另一本書產(chǎn)生的摩擦力更大,紙張插入越深摩擦力越大。這與學(xué)生的前概念發(fā)生了沖突,經(jīng)實驗探究后發(fā)現(xiàn)兩本書書頁對插,由于書脊是釘緊的,對插后成劈形,產(chǎn)生劈形效應(yīng),使相夾的書頁之間的壓力很大。相互對插得深度越大,夾得越緊,壓力越大。在不斷嘗試、修正方案之后,拍出了符合期望的優(yōu)秀作品(圖3)。

學(xué)生在反復(fù)嘗試的過程中,不斷改進、完善拍攝方案,提升攝影作品的品質(zhì)。詳細記錄拍攝歷程也可作為實踐活動的評價依據(jù)，物理攝影作品創(chuàng)作就是一個實踐過程,學(xué)生根據(jù)自身或教師設(shè)定的攝影主題,獨立完成拍攝方案的制定,再著手進行實際操作,還要解決實際拍攝中出現(xiàn)的問題,在創(chuàng)作過程中學(xué)生除了要關(guān)注物理知識的應(yīng)用,還要反復(fù)進行各種嘗試,選擇不同的構(gòu)圖、色彩搭配、攝影技術(shù),在嘗試中不斷完善自己的攝影方案,才能完美呈現(xiàn)物理現(xiàn)象,這是一個質(zhì)疑創(chuàng)新的過程,在實踐操作中培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識,提升了他們的探究能力。

3.3 活動總結(jié)階段

活動總結(jié)階段包括:學(xué)生分享攝影作品與創(chuàng)作過程、教師點評和學(xué)生作品評比。

學(xué)生攝影作品完成之后,可開展交流活動,讓學(xué)生從物理現(xiàn)象、物理原理、創(chuàng)作過程等方面分享各自的作品。教師記錄學(xué)生的展示過程,點評學(xué)生的作品,重點關(guān)注作品中物理原理的科學(xué)性和準確性,在實踐活動中提升學(xué)生的物理觀念。學(xué)生展示結(jié)束后,讓學(xué)生交流拍攝心得體會,評選出優(yōu)勝作品,將優(yōu)秀作品張貼在班級展示板上,并投稿阿思丹網(wǎng)站,參加海選比賽。

高中物理課程標準倡導(dǎo)教學(xué)方式多樣化,總結(jié)的過程可以為學(xué)生提供交流的機會,Lilian和Wolff的研究表明：采用物理攝影作業(yè)的方式，讓學(xué)生拍攝物理現(xiàn)象,從物理的視角進行描述,可以探查學(xué)生的錯誤理解,完成同化或順應(yīng)的認知過程。通過學(xué)生的描述，可了解學(xué)生對物理觀念的理解狀況,用科學(xué)的語言表達、描述物理現(xiàn)象有助于提升學(xué)生的言語智力,對自己攝影過程和成果進行交流和分享有助于提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。采用同伴評價,學(xué)生既是活動參與者,亦是評價者,從雙重視角審視自身及同伴的活動表現(xiàn)、過程和成果,增進對自身能力的清醒認識,學(xué)會評價與反思。

3.4 活動評價階段

活動評價階段可采用形成性評價和終結(jié)性評價方式。

形成性評價包括評價學(xué)生攝影作品的創(chuàng)作和展示過程。創(chuàng)作過程從真實性、解決疑難、改進拍攝方案角度進行評價,成果展示則從言語表達的科學(xué)性、準確性角度進行評價。

終結(jié)性評價是指利用物理攝影評價量表對學(xué)生提交的作品進行打分評價。通過對物理攝影實踐活動的評價，不僅可考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識和基本技能,還能深入檢測學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維能力、科學(xué)探究能力、問題解決能力和科學(xué)態(tài)度,學(xué)習(xí)評價全面、深入。采用方式多樣的評價方式,形成性評價和終結(jié)性評價相結(jié)合,從不同視角客觀全面地了解學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展狀況,從而促進學(xué)生全面而有個性的發(fā)展。

4 結(jié)語

基于核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求，設(shè)計物理攝影實踐活動,學(xué)生經(jīng)歷活動準備、活動實施、活動總結(jié)、活動評價等階段，能精煉學(xué)生的物理觀念,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,提高學(xué)生的實踐動手能力,激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力,通過實踐和問題解決提升他們的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。