學(xué)物理不難

許艷 劉艷

江蘇省科學(xué)技術(shù)館創(chuàng)設(shè)的“學(xué)物理不難”科學(xué)教育項(xiàng)目是立足科技場(chǎng)館豐富的科學(xué)展品資源，在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中形成課外拓展實(shí)踐和課堂學(xué)習(xí)“有機(jī)融合，相輔相成”的學(xué)習(xí)教育新途徑。參與對(duì)象是6-8年級(jí)學(xué)生，項(xiàng)目重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生在物理學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中的邏輯思維難點(diǎn)，讓學(xué)生在科技館中利用展品資源，以問(wèn)題為牽引，自由探索，在思索一實(shí)踐一分析一總結(jié)中抽絲剝繭，實(shí)現(xiàn)對(duì)所學(xué)知識(shí)的深入理解和活化掌握。項(xiàng)目注重培養(yǎng)參與者對(duì)物理學(xué)習(xí)方法的掌握和對(duì)探究精神的培育，達(dá)到對(duì)參與對(duì)象的思維能力、創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)和提升。

通過(guò)科技場(chǎng)館實(shí)踐活動(dòng)與校內(nèi)物理課程的有機(jī)銜接，提升科技館教育功能

在一定意義上講，科技館是一座精心設(shè)計(jì)的“回憶、學(xué)習(xí)和交流”特殊知識(shí)空間，不僅是重要的社會(huì)教育場(chǎng)所，更應(yīng)是學(xué)校教育的實(shí)踐基地。江蘇科技館探索發(fā)現(xiàn)展區(qū)與物理學(xué)相關(guān)的展品有50余件，不僅是觀(guān)眾停留時(shí)間最長(zhǎng)的展區(qū)，也是中小學(xué)師生預(yù)約重點(diǎn)參觀(guān)學(xué)習(xí)最多的展區(qū)。有鑒于此，江蘇科技館2010年底開(kāi)始依托場(chǎng)館資源策劃和實(shí)施“學(xué)物理不難”科學(xué)教育項(xiàng)目。

本項(xiàng)目在策劃之初，在南京3所中學(xué)就初中生物理學(xué)習(xí)情況，分別對(duì)物理教師、學(xué)生、家長(zhǎng)進(jìn)行了抽樣調(diào)查。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生課業(yè)繁重和物理教學(xué)課時(shí)有限，沒(méi)有足夠的時(shí)間或?qū)嶒?yàn)環(huán)境讓學(xué)生去觀(guān)察、去探究、去思考、去分析，物理被大多數(shù)師生列為了“最難學(xué)科”。

物理是一門(mén)歷史悠久的自然學(xué)科，觀(guān)察和實(shí)驗(yàn)是物理教與學(xué)的基礎(chǔ)，如果教師在教堂上僅僅教書(shū)本上羅列的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生們由于缺乏實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐的感性基礎(chǔ)，只能淺層次地理解或記憶，并沒(méi)有真正掌握，更談不上對(duì)知識(shí)點(diǎn)的活化應(yīng)用。學(xué)生需要依賴(lài)具體材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，經(jīng)歷探究過(guò)程，從而建立起物理概念，獲得物理規(guī)律。

科技館精心設(shè)計(jì)和制作的展品展項(xiàng)，創(chuàng)造了條件供學(xué)生動(dòng)手操作體驗(yàn)，在實(shí)踐中探究物理概念和規(guī)律，與學(xué)校物理課程有機(jī)銜接，實(shí)現(xiàn)館校資源優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，并提升科技館的教育功能。

打通科技館輔導(dǎo)員與科學(xué)教育項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)界限，提升項(xiàng)目實(shí)踐價(jià)值

“學(xué)物理不難”科學(xué)教育項(xiàng)目的6名開(kāi)發(fā)人員均是來(lái)自展區(qū)一線(xiàn)的輔導(dǎo)員，具有10年工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)展品展項(xiàng)的科學(xué)內(nèi)涵，以及對(duì)不同人群的科普需求和特征都有較深的理解與認(rèn)識(shí)，具有較高的講解輔導(dǎo)水平和較強(qiáng)的綜合素質(zhì)；但由于物理學(xué)、教育學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備缺乏，對(duì)中小學(xué)學(xué)校課程設(shè)置和學(xué)科內(nèi)容了解有限。因此，在項(xiàng)目實(shí)施前可行性分析中，將“如何實(shí)現(xiàn)輔導(dǎo)員向科學(xué)實(shí)踐輔導(dǎo)教師的轉(zhuǎn)變”作為項(xiàng)目實(shí)施的首要任務(wù)，并從以下3個(gè)方面打通科技館輔導(dǎo)員與科學(xué)實(shí)踐輔導(dǎo)教師界限，提升項(xiàng)目科學(xué)實(shí)踐價(jià)值。

◇研究實(shí)施背景：分析江蘇省中小學(xué)課改要求，《科學(xué)》、《物理》課程的目標(biāo)任務(wù)；梳理江蘇省小學(xué)《科學(xué)》課程中已涉及的相關(guān)物理知識(shí)點(diǎn)；剖析初中《物理》課程中難點(diǎn)知識(shí)和在校不易開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)；對(duì)接科技館內(nèi)與初中物理難點(diǎn)知識(shí)相關(guān)的展品展項(xiàng)。

◇分析目標(biāo)人群特點(diǎn)和需求：走訪(fǎng)多所中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室，了解校內(nèi)物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)展情況；試聽(tīng)初中二三年級(jí)物理課程，了解初中物理知識(shí)框架；訪(fǎng)談物理教師和學(xué)生，了解初中物理教與學(xué)過(guò)程中的難點(diǎn)和重點(diǎn)、校內(nèi)物理教學(xué)方式，以及師生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的態(tài)度和建議。

◇組建專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)：邀請(qǐng)國(guó)家教育部基礎(chǔ)教育課程改革南京師范大學(xué)研究中心專(zhuān)家組成項(xiàng)目理論指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)；邀請(qǐng)東南大學(xué)科學(xué)教育項(xiàng)目專(zhuān)家及初中物理教學(xué)一線(xiàn)資深物理教師組成項(xiàng)目實(shí)施指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)。

加強(qiáng)項(xiàng)目?jī)?yōu)化改進(jìn)與跟蹤回訪(fǎng)相同步，提升項(xiàng)目實(shí)施成效

本項(xiàng)目將物理學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)聚焦到光學(xué)中的“凸透鏡成像規(guī)律”、聲學(xué)中的“聲音三要素”、電磁學(xué)中的“電磁轉(zhuǎn)換問(wèn)題”、力學(xué)中的“力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系”，通過(guò)自主設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)器材、學(xué)習(xí)單、動(dòng)手實(shí)踐小實(shí)驗(yàn)等，分別策劃實(shí)施了“是虛還是實(shí)——凸透鏡成像規(guī)律”“聞其聲如見(jiàn)其人——聲音三要素”“孿生兄弟電與磁——電磁轉(zhuǎn)換”“我隨力動(dòng)——力與運(yùn)動(dòng)”4個(gè)主題的探究課程，將光、聲、電磁、力中抽象復(fù)雜的原理和知識(shí)，通過(guò)展品體驗(yàn)、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、故事、游戲、表演等方式化難為易、化繁為簡(jiǎn)，提升參與者通過(guò)開(kāi)放性的探究獲得提出問(wèn)題、觀(guān)察問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

實(shí)施前準(zhǔn)備

邀請(qǐng)項(xiàng)目專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)對(duì)課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范進(jìn)行實(shí)施前的把控和培訓(xùn)，并對(duì)各環(huán)節(jié)的演練和實(shí)施進(jìn)行指導(dǎo)。篩選與子主題相關(guān)的展品展項(xiàng)，對(duì)于特殊實(shí)驗(yàn)器材，由技術(shù)人員進(jìn)行自主設(shè)計(jì)和制作，以滿(mǎn)足課程要求。根據(jù)項(xiàng)目的4個(gè)子主題設(shè)計(jì)與制作探究體驗(yàn)單、參與者體驗(yàn)檔案及項(xiàng)目實(shí)施調(diào)查表。項(xiàng)目參與者招募采取學(xué)校推薦和自主招募2種方式。

實(shí)施流程

◇體驗(yàn)啟發(fā)：由項(xiàng)目實(shí)施團(tuán)隊(duì)教師運(yùn)用故事、視頻、小游戲、猜謎等與參與者進(jìn)行主題為“身邊的物理”的面對(duì)面交流，激發(fā)好奇心和積極性。

◇團(tuán)隊(duì)建設(shè)：參與者自我介紹，自由結(jié)對(duì)分組，組內(nèi)自行分工。

◇開(kāi)放式探究：針對(duì)4個(gè)主題，引導(dǎo)各組組員提出問(wèn)題，結(jié)合每個(gè)主題所提供的實(shí)驗(yàn)器材和探究體驗(yàn)單，提出猜想假設(shè)，開(kāi)展開(kāi)放性的實(shí)證探究（如尋找相關(guān)展品、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)），收集整理過(guò)程與數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

◇團(tuán)隊(duì)分享：引導(dǎo)各組根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)論，結(jié)合所涉及的科學(xué)家故事，自主設(shè)計(jì)成游戲、科學(xué)表演，與大家進(jìn)行交流和展開(kāi)討論。

◇學(xué)以致用：走進(jìn)場(chǎng)館，就與各主題相關(guān)的展品展項(xiàng)，再次對(duì)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證，并組織成講解詞對(duì)參觀(guān)觀(guān)眾進(jìn)行主題式串聯(lián)現(xiàn)場(chǎng)講解。

◇體驗(yàn)心得：完成每個(gè)主題的探究體驗(yàn)單，存入學(xué)員體驗(yàn)檔案。

實(shí)施后跟蹤回訪(fǎng)

收集并分析每名參與者填寫(xiě)的4個(gè)子主題項(xiàng)目實(shí)施調(diào)查表。建立參與者討論群，定期與參與者在線(xiàn)了解在校物理學(xué)習(xí)情況。抽樣跟蹤參與者每學(xué)期在校物理學(xué)習(xí)情況。電話(huà)采訪(fǎng)家長(zhǎng)，了解參與者后期的交流和表現(xiàn)情況。完成每位營(yíng)員的體驗(yàn)檔案，對(duì)項(xiàng)目實(shí)施成效進(jìn)行分析，并優(yōu)化項(xiàng)目。

項(xiàng)目評(píng)估

本項(xiàng)目的實(shí)施雖然開(kāi)發(fā)了一定的場(chǎng)館科學(xué)教育資源，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，但仍需要進(jìn)一步完善。①需加強(qiáng)項(xiàng)目評(píng)估，在后續(xù)的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)實(shí)施中，應(yīng)該加強(qiáng)“多元智能”理論指導(dǎo)，使用多元評(píng)價(jià)和發(fā)展性評(píng)價(jià)的方法，加強(qiáng)活動(dòng)過(guò)程和效果的監(jiān)測(cè)。②需要結(jié)合2017年教育部制定的《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》和《中小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)課程指導(dǎo)綱要》，進(jìn)一步調(diào)整課程設(shè)置，深度挖掘科技館展品展項(xiàng)的知識(shí)內(nèi)涵，增加更多難點(diǎn)內(nèi)容開(kāi)發(fā)。目前只是聚焦光、聲、電磁、力中一個(gè)難點(diǎn)開(kāi)發(fā)課程，尚需要形成難點(diǎn)及知識(shí)的連貫性，以對(duì)接初中物理教育“幫困解難”的總需求。③需增加學(xué)員參與已有認(rèn)知調(diào)查和分析，與參與項(xiàng)目后的認(rèn)知變化作對(duì)比。④加強(qiáng)學(xué)員在探索過(guò)程中的同伴交流，分享和形成個(gè)體經(jīng)驗(yàn)，再通過(guò)群體的感悟交流，提升和形成對(duì)物理規(guī)律及原理的認(rèn)識(shí)。