莊益君

（江陰初級(jí)中學(xué)，江蘇 無錫 214431）

1 引言

華東師大鐘啟泉教授指出：“真實(shí)性是核心素養(yǎng)的精髓”.陶行知先生說過：千教萬教教人求真，千學(xué)萬學(xué)學(xué)做真人.一個(gè)“真”字指明了現(xiàn)代教育最重要最本質(zhì)的屬性.求真指追求事物發(fā)展真理所在及客觀規(guī)律，是在科學(xué)的理論與方法的指導(dǎo)下不斷地認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)，把握事物的規(guī)律.

物理綜合實(shí)踐活動(dòng)課程，是基于課程綱要和蘇科版教材的活動(dòng)課程，以綜合運(yùn)用學(xué)生所學(xué)物理知識(shí)為前提，結(jié)合社會(huì)、生活的真實(shí)素材來源，將知識(shí)內(nèi)容單元化設(shè)計(jì)，實(shí)施過程項(xiàng)目化推進(jìn)，達(dá)到核心素養(yǎng)的真正落地生根.

物理綜合實(shí)踐活動(dòng)融合了綜合和實(shí)踐兩個(gè)基本的特征.科學(xué)的本源是綜合的，科學(xué)是以多樣統(tǒng)一的自然界為研究對(duì)象的探究活動(dòng)，也就說明自然界或物質(zhì)世界的原型都是以綜合形態(tài)呈現(xiàn)的；科學(xué)的方法是綜合的，在實(shí)施綜合實(shí)踐活動(dòng)過程中，必將進(jìn)行以物理學(xué)科為基點(diǎn)的學(xué)科+融合，甚至無邊界學(xué)科融合；科學(xué)的價(jià)值是綜合的.理論的價(jià)值在于實(shí)踐，實(shí)踐是科學(xué)探究的基石，實(shí)踐是檢驗(yàn)科學(xué)理論的唯一標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)踐最大的生命力在于創(chuàng)新，核心素養(yǎng)的最高境界就是創(chuàng)新.

2020年9月，筆者在江蘇省中小學(xué)教學(xué)研究室組織的“教學(xué)新時(shí)空”作為主講教師呈現(xiàn)了一堂“奇思妙想的音樂會(huì)”的“聲現(xiàn)象”綜合實(shí)踐活動(dòng)課例，嘗試通過真實(shí)特長的表演、真實(shí)器材的探究、真實(shí)依據(jù)的測(cè)量、真實(shí)探究的表達(dá)、真實(shí)融合的呈現(xiàn)等“求真”策略的實(shí)施，落實(shí)綜合實(shí)踐內(nèi)容的真綜合、實(shí)施途徑的真實(shí)踐、核心素養(yǎng)的真落實(shí)，讓學(xué)生知其然，知其所以然，知其未然.

2 綜合實(shí)踐活動(dòng)“求真”策略的設(shè)計(jì)理念

綜合實(shí)踐活動(dòng)是蘇科版初中物理教材的一個(gè)特色.它傳遞了一個(gè)樸實(shí)的初中物理教學(xué)理念：學(xué)物理，要?jiǎng)邮?它強(qiáng)調(diào)學(xué)生動(dòng)手——?jiǎng)邮种谱?、?dòng)手操作，在“做中學(xué)”、“做中研”，在“做”和“研”的過程中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題，其價(jià)值在于在實(shí)踐性評(píng)價(jià)中滲透物理觀念的理解，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng).教學(xué)的實(shí)施路徑如圖1所示.

圖1 初中物理綜合實(shí)踐活動(dòng)實(shí)施路徑

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）》提出“讓學(xué)生學(xué)會(huì)用物理知識(shí)和方法來解決問題”，“加強(qiáng)物理學(xué)與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系”.“聲現(xiàn)象”是蘇科版初中物理教材8年級(jí)上冊(cè)第1章的內(nèi)容，學(xué)生剛接觸物理，學(xué)習(xí)興趣濃厚.本章的邏輯結(jié)構(gòu)順序?yàn)椋郝曇羰鞘裁础獦芬舻奶匦浴肼暭捌淇刂啤硕牪坏降穆曇?綜合實(shí)踐活動(dòng)“奇思妙想的音樂會(huì)”在此基礎(chǔ)上實(shí)施開展，也是對(duì)本章的復(fù)習(xí)和提高.基于課標(biāo)、教材和學(xué)情，確定學(xué)習(xí)主題，以音樂會(huì)的形式設(shè)計(jì)5幕場景、10個(gè)活動(dòng)，達(dá)成本課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，實(shí)施流程如圖2.

圖2 聲現(xiàn)象綜合實(shí)踐活動(dòng)的實(shí)施流程

3 例談初中物理綜合實(shí)踐活動(dòng)“求真”策略的實(shí)施

3.1 基于真實(shí)特長的表演

情境是學(xué)生學(xué)習(xí)的載體，經(jīng)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ).我們從“呱呱墜地”就接觸各種聲音.聲音是自然界中最普遍、最直觀的一種物理現(xiàn)象，對(duì)于每個(gè)學(xué)生來說都是十分熟悉的.現(xiàn)在的學(xué)生多才多藝，從小就學(xué)習(xí)各種器樂，這是教學(xué)很重要的資源.

本課通過創(chuàng)設(shè)情境，自編音樂操，開啟歡迎模式打開序幕：孩子們有節(jié)奏地?fù)粽?、拍手、用手中的筆擊打課桌等，自編音樂操，男生表演阿卡貝拉最流行的伴奏——Pen Beat藝術(shù).通過學(xué)生真實(shí)特長的表演，刺激學(xué)生的興奮點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力，提高課堂活躍度，讓每個(gè)學(xué)生真正全身心投入課堂甚至進(jìn)入忘我的沸騰狀態(tài)，體驗(yàn)到聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的，也讓學(xué)生切身感受到物理和藝術(shù)融合之美.

3.2 采用真實(shí)探究的表達(dá)

科學(xué)探究是物理課程目標(biāo)的重要維度.它既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式.真實(shí)的探究的表達(dá)指學(xué)生親歷探究過程，自己去探索、去發(fā)現(xiàn)、去思考、去解決，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)展示表達(dá)的欲望，自主表達(dá)內(nèi)心真實(shí)的感受，收獲對(duì)物理概念理解，在問題解決中求實(shí)創(chuàng)新.

筆者通過妙曲欣賞郎朗的《野蜂飛舞》，提出問題“蜜蜂嗡嗡的聲音是由翅膀振動(dòng)產(chǎn)生的，但是我們看不到這種振動(dòng)，怎么轉(zhuǎn)化放大發(fā)聲體的振動(dòng)？”學(xué)生用激光筆打出滿墻的綠意和像蜜蜂一樣的紅色光斑來模擬萬綠叢中，蜂飛蝶舞.把激光打到平面鏡上反射過來，平面鏡粘在膜上，膜下面放了音響來探尋紅色光斑的來源.學(xué)生聽聲音的強(qiáng)度，看光斑的振動(dòng)幅度.但是又產(chǎn)生新的問題：這里的聲音不是直接由光斑振動(dòng)，而是由音箱振動(dòng)產(chǎn)生的，如何能直接明顯地觀察到聲源振動(dòng)的情況？學(xué)生又提出“把手機(jī)放在吉他的共鳴箱的圓孔內(nèi)，對(duì)著白云，不斷調(diào)整角度拍攝，可以拍到琴弦振動(dòng)的情況”.這是學(xué)生自創(chuàng)、自制的實(shí)驗(yàn).該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是將振動(dòng)放大.學(xué)生一開始將野蜂光斑直接打到白墻，但發(fā)現(xiàn)放大效果不好，于是想到借助平面反射，并不斷調(diào)整反射角度，直到看到滿墻的綠意中野蜂光斑在《野蜂飛舞》的伴奏曲中歡快飛舞.該實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的材料是“音箱上面的膜”.學(xué)生經(jīng)過幾十種膜的嘗試，最后找到轉(zhuǎn)化效果比較好的膜.在真實(shí)器材的探究下，采用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、視頻特效等多種媒體手段將物體的振動(dòng)轉(zhuǎn)化、放大，從間接轉(zhuǎn)化到直接顯示，在思維進(jìn)階中讓學(xué)生“看到”聲音的產(chǎn)生，體現(xiàn)教學(xué)方法的多樣性.

燭火舞蹈實(shí)驗(yàn)的靈感來自于蘇科版初中物理教材第1章第1節(jié)“生活·物理·社會(huì)”，但也融入學(xué)生的很多創(chuàng)意：電腦、音箱藍(lán)牙連接，自選歌曲等.當(dāng)彈擊喇叭上的膜后，10支蠟燭秒滅，最為精彩的是學(xué)生還自制空氣炮秒滅蠟燭.正當(dāng)該生自鳴得意時(shí)，卻被另一學(xué)生質(zhì)疑：蠟燭不是被聲波振滅，而是氣流沖擊后振滅的.在視頻“吼破玻璃棒”播放后，學(xué)生又質(zhì)疑“我覺得這個(gè)孩子的吼出的能量應(yīng)該沒這么大的，會(huì)不會(huì)跟他吼出的聲音的頻率有關(guān)？”該過程不僅能讓學(xué)生真正參與課堂，感受到聲音能傳遞能量，隨著學(xué)生實(shí)驗(yàn)的深入，生生之間產(chǎn)生的質(zhì)疑、提問、補(bǔ)充和評(píng)價(jià)，學(xué)生的科學(xué)思維能力不斷提升，在反思中優(yōu)化自己的知識(shí)建構(gòu).課后去查詢資料論證問題，打破了綜合實(shí)踐活動(dòng)課堂的局限性，學(xué)生可以利用互聯(lián)網(wǎng)等工具去真正解決自己的困惑，這也是探究的一種形式.

3.3 基于真實(shí)依據(jù)的測(cè)量

在學(xué)習(xí)和解決問題過程中要從多角度、多側(cè)面、全方位地提升學(xué)生的證據(jù)意識(shí)，用證據(jù)說話.技術(shù)作為一種工具手段為教學(xué)提供證據(jù)，為思考問題提供了全新的視角.

為說明噪聲的危害和控制方法，筆者下載了一個(gè)高音測(cè)試軟件，讓學(xué)生通過聽到的高頻聲音來測(cè)試自己的聽齡，并通過數(shù)據(jù)比對(duì)進(jìn)行實(shí)證化分析，讓孩子們從真實(shí)數(shù)據(jù)的測(cè)量背后，去體會(huì)控制噪聲、保護(hù)聽力的重要性，在活動(dòng)中鞏固升華物理觀念.

3.4 基于真實(shí)器材的探究

俗話說：“授人以魚，不如授人以漁，更不如授人以欲.”真實(shí)器材的探究，指器材是學(xué)生自己動(dòng)手制作，并經(jīng)過調(diào)試、改進(jìn)最終制作成功；學(xué)生用這些自制的器材進(jìn)行經(jīng)歷操作，真實(shí)體驗(yàn)感知、探索，獲得認(rèn)知.這個(gè)過程是學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的過程.

“樂音的特性”是本章的重點(diǎn)，也是本課最核心的部分.教學(xué)以聽到樂音為任務(wù)驅(qū)動(dòng)，利用3類自制樂器——打擊樂器、弦樂器、管樂器深化對(duì)“樂音的特性”知識(shí)的理解.學(xué)生用敲擊空杯和裝滿水的杯子模擬蜜蜂采蜜前后的聲音，但是發(fā)現(xiàn)音調(diào)太單調(diào)，他們又想出了新的辦法——裝不同的水量產(chǎn)生豐富的音調(diào)，并采用水瓶琴與自制管風(fēng)鈴合奏來增加韻律之美.學(xué)生分享管風(fēng)鈴、古箏、二胡、吸管排簫、水管笛子、玻璃塤等樂器的制作歷程，并用這些雖取材簡單但構(gòu)思精妙的樂器演奏，學(xué)生在動(dòng)手、探究、思考中發(fā)展他們的多元智能.自制樂器融入了steam理念，包含數(shù)學(xué)測(cè)量、工程制作、調(diào)音技能、演奏技術(shù)等，讓學(xué)生感受到物理學(xué)習(xí)的實(shí)用性、藝術(shù)之美，幫助學(xué)生從知識(shí)層面上升到技術(shù)層面，體會(huì)到物理學(xué)習(xí)的價(jià)值所在，彰顯科學(xué)與技術(shù)的魅力，滿足學(xué)生自我實(shí)現(xiàn)的需要.

教師采用下載的示波器軟件對(duì)比顯示4組“聲波的波形”：（1）有無聲音，觀察有無振動(dòng)波形；（2）改變聲音響度，觀察振幅變化；（3）改變聲音音調(diào)，觀察振動(dòng)頻率變化；（4）音叉、樂器發(fā)聲，觀察波形形狀.4組對(duì)比活動(dòng)，學(xué)生直接參與，直觀顯示人聲、器樂聲的波形，滲透圖像處理方法，是對(duì)“樂音的特性及影響因素”的升華，凸顯了藝術(shù)、技術(shù)與物理學(xué)的融合.這也是物理綜合實(shí)踐活動(dòng)中內(nèi)容綜合的一個(gè)重要方面.

這些自制樂器都是學(xué)生在前期真實(shí)動(dòng)手制作完成的.用自制的樂器發(fā)出聲音容易，但發(fā)出音調(diào)準(zhǔn)確的樂音不容易.樂器的制作不僅需要物理知識(shí)，還需要音樂、美學(xué)、工藝.學(xué)生真實(shí)動(dòng)手制作到調(diào)音成功的過程，會(huì)遇到很多困難，需要想辦法去解決.這個(gè)過程不僅僅收獲了一個(gè)樂器，更重要的是對(duì)材料的認(rèn)識(shí)和處理、制作樂器過程中的體驗(yàn)體會(huì)以及他們?cè)谛睦砩汐@得的成就感、自豪感和愉悅的心情.學(xué)生在制作樂器過程中將物理知識(shí)的學(xué)術(shù)形態(tài)轉(zhuǎn)化為實(shí)實(shí)在在的作品呈現(xiàn)，激發(fā)了學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)造性思維發(fā)展.

3.5 基于真實(shí)情感的融合

真實(shí)融合的呈現(xiàn)，指通過學(xué)生完成實(shí)際任務(wù)時(shí)的表現(xiàn)來評(píng)價(jià)學(xué)生已取得的發(fā)展成就.

音樂是聲音最美的呈現(xiàn).本課以學(xué)生自制的樂器合奏高難度的樂曲“鴻雁”進(jìn)入尾聲，這也是本課的高潮部分，用演奏評(píng)價(jià)樂器的功效，達(dá)到了藝術(shù)的欣賞之美，在活動(dòng)中獲得充實(shí)而愉悅的高峰體驗(yàn)，還完美演繹了團(tuán)隊(duì)合作、不畏艱難險(xiǎn)阻，砥礪前行的拼搏內(nèi)涵.該過程不僅是探究結(jié)果的展示、物理思維的凸顯、物理觀念的呈現(xiàn)，更有情感的融合.

4 結(jié)束語

南京師范大學(xué)劉炳昇教授提出：物理綜合實(shí)踐活動(dòng)是介于物理學(xué)科與綜合實(shí)踐活動(dòng)課程之間的交叉課程，它是一個(gè)很值得開發(fā)的處女地.希望更多的老師參與理論和實(shí)踐研究，為促進(jìn)有中國特色的科學(xué)課程改革做出貢獻(xiàn).

“奇思妙想的音樂會(huì)”的聲現(xiàn)象綜合實(shí)踐活動(dòng)課，在科學(xué)內(nèi)容上綜合課程標(biāo)準(zhǔn)、教材內(nèi)容和生活素材單元整體設(shè)計(jì)，努力實(shí)現(xiàn)科學(xué)內(nèi)容的真正綜合；在科學(xué)方法上采用師生合作、生生合作進(jìn)行學(xué)科綜合，融入“求真”教學(xué)策略；在科學(xué)價(jià)值上理論與實(shí)踐結(jié)合，滲透表現(xiàn)性評(píng)價(jià)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)、技能的訓(xùn)練、方法的運(yùn)用等方面得到提高，科學(xué)思維得到發(fā)展，科學(xué)素養(yǎng)得到提升，真正形成物理觀念，落實(shí)核心素養(yǎng).