物理課堂轉(zhuǎn)型的實(shí)踐與反思

賁可敬

摘? ?要：課堂轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)物理核心素養(yǎng)培育的重要舉措，而綜合實(shí)踐活動(dòng)課就是很好的載體和平臺(tái)。文章以“比較材料的隔聲性能”實(shí)踐活動(dòng)課為例，對(duì)其實(shí)踐過(guò)程及結(jié)果進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞：綜合實(shí)踐;核心素養(yǎng);課堂轉(zhuǎn)型

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? 文章編號(hào)：1003-6148（2019）6-0078-3

目前，物理學(xué)科核心素養(yǎng)已經(jīng)發(fā)布，初中物理教師亦應(yīng)順應(yīng)新時(shí)代“核心素養(yǎng)”的育人要求，積極促使物理課堂的轉(zhuǎn)型，促進(jìn)教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，促動(dòng)學(xué)習(xí)方式的改變，把提升學(xué)生物理核心素養(yǎng)落到實(shí)處。綜合實(shí)踐活動(dòng)課的實(shí)施能使學(xué)生認(rèn)識(shí)物理學(xué)科知識(shí)與生活、生產(chǎn)的聯(lián)系，增強(qiáng)學(xué)生參與社會(huì)問(wèn)題決策的意識(shí)，并獲得課內(nèi)外綜合實(shí)踐活動(dòng)的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和分工合作的研究精神。有利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，有利于學(xué)生形成物理觀念，有利于促進(jìn)學(xué)生用科學(xué)思維開展科學(xué)探究活動(dòng)，有利于學(xué)生形成科學(xué)的態(tài)度和責(zé)任。現(xiàn)以“比較材料的隔聲性能”一課為例，具體談?wù)剬?shí)施過(guò)程中的得失。

1? ? 教學(xué)實(shí)踐過(guò)程

1.1? ? 通過(guò)體驗(yàn)形成科學(xué)的物理概念

本節(jié)課實(shí)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(duì)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小）三個(gè)環(huán)節(jié)都有涉及，對(duì)什么是聲音有了明確的概念，同時(shí)對(duì)控制噪聲的三個(gè)環(huán)節(jié)有了明確的指向，尤其對(duì)“隔聲”這種重要的控制噪聲的方法和選擇合適的材料達(dá)到更好的隔聲效果有了清晰的認(rèn)識(shí)和明晰的思路。形成科學(xué)的物理概念不是通過(guò)熟記、背誦而掌握的，而是在體驗(yàn)、活動(dòng)中感悟達(dá)成的。噪聲就是學(xué)生在教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)切身體驗(yàn)到的，其對(duì)學(xué)習(xí)、工作、生活帶來(lái)的不便也是充分感受到的。

1.2? ?應(yīng)用科學(xué)思維確定比較方案

科學(xué)思維是物理核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容之一，模型建構(gòu)是科學(xué)思維的一個(gè)重要方面，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、概括，從而揭示客觀事物的本質(zhì)與規(guī)律。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、封閉的蓋子，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2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)含著物理研究方法。選用相同的聲源及隔聲方式，通過(guò)在同一位置聽聲音的大小，這是多數(shù)學(xué)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(yuǎn)離聲源，直到剛聽不到聲音，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。

1.3? ? 通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究檢驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

實(shí)踐性是物理學(xué)科的特質(zhì)，實(shí)驗(yàn)是學(xué)生最基本的物理實(shí)踐活動(dòng)，在教學(xué)中落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)要求、開展好實(shí)驗(yàn)教學(xué)是最基本也是最重要的方式。任何一種方案不經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)，是無(wú)法證明其科學(xué)性的，而且實(shí)踐過(guò)程還能對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化完善。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中用兩種常見的比較方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，考慮到不相互干擾且實(shí)驗(yàn)環(huán)境較安靜，學(xué)生分組到不同的空教室關(guān)閉門窗后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，確實(shí)碰到了一些問(wèn)題。例如，采用第一種方案（選用相同的聲源及隔聲方式，通過(guò)在同一位置聽聲音的大小）的小組發(fā)現(xiàn)，有時(shí)兩次實(shí)驗(yàn)的聲音非常接近，無(wú)法比較聲音的大小;采用第二種方案的小組發(fā)現(xiàn)的問(wèn)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(shí)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(jié)果差異較大。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素眾多，為了減少影響，控制其余因素相同，改變一個(gè)因素去研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加客觀，這無(wú)形中應(yīng)用了控制變量的思想。

1.4? ? 應(yīng)用科學(xué)態(tài)度面對(duì)探究得失

雖然通過(guò)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了設(shè)計(jì)方案，但對(duì)不同材料的隔聲性能的探究結(jié)果卻沒有定論，模糊的結(jié)論——越密實(shí)的材料隔聲性能越好是對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的尊重和對(duì)非精確實(shí)驗(yàn)過(guò)程的承認(rèn)。當(dāng)看到實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測(cè)情況（如表1所示）不吻合時(shí)，一些同學(xué)萌發(fā)了修改預(yù)測(cè)情況或者更改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的想法。初二學(xué)生初學(xué)物理，教師需要及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生以實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任去面對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，更改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是不可取的，更是不負(fù)責(zé)任的行為。優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，通過(guò)大量的可行性實(shí)驗(yàn)來(lái)獲得更接近事實(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是必須堅(jiān)持的，這也是很多物理學(xué)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(shí)可以根據(jù)第一種方案中人耳無(wú)法分辨響度差別較小的聲音的情況，提出用精密的測(cè)量工具是否可以準(zhǔn)確判斷的設(shè)想。繼而用多功能聲級(jí)計(jì)代替人耳來(lái)比較材料的隔聲性能（如圖4所示），此舉還可回應(yīng)為何優(yōu)先選擇第二種方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的原因。

2? ? 課堂轉(zhuǎn)型體現(xiàn)還不夠充分

2.1? ? 課外活動(dòng)準(zhǔn)備不足

主要表現(xiàn)在課前沒有布置學(xué)生收集大量的生活或生產(chǎn)中各類噪聲的來(lái)源，也沒有對(duì)受到噪聲困擾的市民進(jìn)行采訪，了解他們對(duì)噪聲的看法，以及對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境監(jiān)測(cè)部門實(shí)施噪聲控制的具體舉措，尤其是在隔聲材料的選擇上的實(shí)際做法，并把它們以視頻、音頻的形式錄制下來(lái)。以此讓學(xué)生切身體會(huì)到噪聲給人們帶來(lái)的煩惱與不便，進(jìn)而提高減弱噪聲的意識(shí)并萌發(fā)實(shí)際控制噪聲的欲望。如在課堂上能給學(xué)生一定的時(shí)間匯報(bào)課前調(diào)查的情況，更利于學(xué)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(xué)生對(duì)學(xué)校、家庭、社區(qū)環(huán)境噪聲較強(qiáng)的區(qū)域進(jìn)行噪聲控制方案設(shè)計(jì)與實(shí)施，則更能體現(xiàn)物理課程價(jià)值，體現(xiàn)“從物理走向社會(huì)”的課程基本理念。

2.2? ? 自主探究體現(xiàn)不夠

綜合實(shí)踐活動(dòng)課具有一定的綜合性和較大的開放性?？紤]學(xué)生初學(xué)物理，對(duì)控制變量法、轉(zhuǎn)換法等物理研究方法不太熟悉，為了便于學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)探究，在實(shí)驗(yàn)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(xué)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(xué)生;提供給學(xué)生的材料只有棉花、棉布、報(bào)紙、地板膜，記錄實(shí)驗(yàn)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(xué)生的想象力，不容易觸發(fā)學(xué)生對(duì)厚度、密實(shí)度的感知。

2.3? ? 教師引導(dǎo)指向太強(qiáng)

教師演示實(shí)驗(yàn)時(shí)將手機(jī)放入與學(xué)生實(shí)驗(yàn)用泡沫塑料盒極度相似的紙盒中，蓋緊盒蓋后，讓學(xué)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(lái)感受棉布的隔聲性能。此舉旨在暗示學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)要將音箱放入泡沫塑料盒，再塞入不同的材料，來(lái)研究這些材料的隔聲性能。如此在一定程度上限制了學(xué)生直接用不同材料包裹住音箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的想象力。教師逐漸遠(yuǎn)離手機(jī)，聽到的聲音越來(lái)越小，直到某個(gè)位置剛好聽不到聲音，此舉雖然為學(xué)生設(shè)計(jì)比較材料隔聲性能的實(shí)驗(yàn)方案打好了基礎(chǔ)，同時(shí)也固化了學(xué)生的思維，諸如改變聲源的響度，通過(guò)調(diào)節(jié)音量開關(guān)的幅度來(lái)比較材料的隔聲性能、以材料的厚度來(lái)比較材料的隔聲性能等可行性方案也不容易被學(xué)生發(fā)覺。

在教育改革上，有價(jià)值的成果一定是基于學(xué)生、源于課堂，有教學(xué)實(shí)踐而原創(chuàng)的成果。提升學(xué)生物理核心素養(yǎng)的落腳點(diǎn)一定在課堂，著力點(diǎn)在課堂轉(zhuǎn)型。因?yàn)檎n堂是師生精神相遇的地方，以學(xué)生的學(xué)習(xí)為核心，視學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)、享受學(xué)習(xí)為教學(xué)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。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張健，宋白珂，李春密. 提升科學(xué)素養(yǎng)，重視物理觀念——淺談物理觀念的提出與認(rèn)識(shí)[J].物理教學(xué)探討，2018，36（4）：9-12.

（欄目編輯? ? 李富強(qiáng)）