基于評(píng)估開展綜合實(shí)踐活動(dòng)

彭夷

摘要：綜合實(shí)踐活動(dòng)的有效開展，能使學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的流程，體驗(yàn)科學(xué)方法在科學(xué)探究中的作用，使其對(duì)事物的認(rèn)知從基于觀察的感性認(rèn)識(shí)逐步走向基于證據(jù)的理性分析?；谠u(píng)估開展綜合實(shí)踐活動(dòng)，有利于學(xué)生體悟科學(xué)方法在探究活動(dòng)中的意義，形成初步的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作能力，培養(yǎng)合作與交流的意識(shí);能為學(xué)生提供學(xué)習(xí)的素材，能為教師提供可借鑒的實(shí)施策略，是一種積極有效的嘗試。具體而言，可分為三個(gè)步驟：教學(xué)載體的評(píng)估與選擇，活動(dòng)體驗(yàn)及素材收集與評(píng)估，基于評(píng)估設(shè)計(jì)并開展綜合實(shí)踐活動(dòng)。

關(guān)鍵詞：評(píng)估綜合實(shí)踐活動(dòng)“比較不同材料的隔聲性能”

“比較不同材料的隔聲性能”是蘇科版初中物理教材中第一個(gè)綜合實(shí)踐活動(dòng)，出現(xiàn)在八年級(jí)上冊(cè)第一章《聲現(xiàn)象》的章末。本冊(cè)“引言”部分為學(xué)生呈現(xiàn)了物理學(xué)科開展科學(xué)研究的過程必然經(jīng)歷的一些環(huán)節(jié)，如觀察、動(dòng)手操作、數(shù)據(jù)記錄及處理方式等，也讓學(xué)生經(jīng)歷了一個(gè)簡(jiǎn)單而完整的探究流程——探究影響聲音強(qiáng)弱的因素。而在整個(gè)《聲現(xiàn)象》章節(jié)的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生除了學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)與技能以外，還體驗(yàn)了物理學(xué)科一般都要使用的科學(xué)研究方法，如轉(zhuǎn)換法、類比法、科學(xué)推理法以及控制變量法等。經(jīng)過近三周的學(xué)習(xí)，學(xué)生初步掌握了學(xué)習(xí)物理的章法，也對(duì)物理與生活、社會(huì)的關(guān)系有了一定的認(rèn)識(shí)。此時(shí)開展課外與課內(nèi)相結(jié)合的綜合實(shí)踐活動(dòng)，能使學(xué)生在應(yīng)用科學(xué)方法解決實(shí)際問題的過程中，加深對(duì)科學(xué)方法的理解，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)科學(xué)知識(shí)對(duì)于解決生活實(shí)際問題的重要性。

如何開展第一次綜合實(shí)踐活動(dòng)，使學(xué)生初步了解綜合實(shí)踐活動(dòng)的基本流程與規(guī)范，并為今后的綜合實(shí)踐活動(dòng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，成為擺在一線物理教師面前的研究課題。筆者以為，基于評(píng)估開展綜合實(shí)踐活動(dòng)，能為學(xué)生提供學(xué)習(xí)的素材，能為教師提供可借鑒的實(shí)施策略，是一種積極有效的嘗試。具體而言，基于評(píng)估開展綜合實(shí)踐活動(dòng)可以分為三個(gè)步驟：教學(xué)載體的評(píng)估與選擇，活動(dòng)體驗(yàn)及素材收集與評(píng)估，基于評(píng)估設(shè)計(jì)并開展綜合實(shí)踐活動(dòng)。

一、教學(xué)載體的評(píng)估與選擇

初中物理綜合實(shí)踐活動(dòng)的教學(xué)載體主要有教材與實(shí)驗(yàn)手冊(cè)，二者在活動(dòng)的展開架構(gòu)上略有差異。

教材將“比較不同材料的隔聲性能”綜合實(shí)踐活動(dòng)分為觀察、預(yù)測(cè)、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)和交流這幾個(gè)步驟，希望通過此綜合實(shí)踐活動(dòng)，提高學(xué)生的觀察能力、科學(xué)推理能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)操作能力，培養(yǎng)學(xué)生交流與合作的意識(shí)。而實(shí)驗(yàn)手冊(cè)的表述更接近于完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑻岢鰡栴}、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、預(yù)測(cè)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、交流與合作。

實(shí)驗(yàn)手冊(cè)在“提出問題”環(huán)節(jié)的描述為：“人們把噪聲稱為‘隱形殺手，它有很大的危害。防治噪聲有許多方法，其中‘隔聲是重要的方法之一。在‘隔聲的方法中，選擇隔聲材料是關(guān)鍵，那么如何選擇隔聲材料呢？”這樣的描述比教材更加具體和直接，給學(xué)生以明確的項(xiàng)目任務(wù)，即“如何選擇隔聲材料”。實(shí)驗(yàn)手冊(cè)將教材中的觀察、預(yù)測(cè)以及設(shè)計(jì)整合至“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”這個(gè)環(huán)節(jié)中——將機(jī)械鬧鐘放在包裝盒中，聽到的嚓嚓聲變小了，啟發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的程序，包括聲源如何選擇、隔聲性能的比較方法等?！斑M(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)手冊(cè)設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單的表格來記錄測(cè)量數(shù)據(jù)?！敖涣髋c合作”環(huán)節(jié)，教材中的表述為：“在全班介紹測(cè)試方法、操作過程和測(cè)試結(jié)果，并嘗試做出評(píng)價(jià)”;實(shí)驗(yàn)手冊(cè)中的表述為：“與同學(xué)交流各自的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，你認(rèn)為哪種材料的隔聲性能最好？隔聲性能好的材料都有哪些特點(diǎn)？”

從表述及可操作性來看，教材對(duì)于學(xué)生所經(jīng)歷的第一次綜合實(shí)踐活動(dòng)的描述過于簡(jiǎn)單，指導(dǎo)性略顯不足;而實(shí)驗(yàn)手冊(cè)則任務(wù)更加明確，可操作性更強(qiáng)。因此，教學(xué)“比較不同材料的隔聲性能”時(shí)，教師可讓學(xué)生在閱讀教材相關(guān)內(nèi)容后，仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)手冊(cè)中的探究流程，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在實(shí)驗(yàn)手冊(cè)上。

二、活動(dòng)體驗(yàn)及素材收集與評(píng)估

正式教學(xué)前，布置學(xué)生利用節(jié)假日在家中開展相關(guān)前置學(xué)習(xí)活動(dòng)，并通過視頻、照片等形式將完成情況發(fā)到QQ群中（學(xué)生部分實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景如圖1—圖4所示）。從完成情況可以看出，學(xué)生參與的積極性較高，選擇的器材以及實(shí)驗(yàn)方案也各有不同;但是在實(shí)驗(yàn)過程中控制變量的意識(shí)仍然較為淡薄，思維的嚴(yán)密性仍有待加強(qiáng)。這就要求教師在課堂上通過評(píng)估喚醒學(xué)生的方法意識(shí)，幫助學(xué)生發(fā)展科學(xué)思維。

（一）素材的收集與整理

素材包括聲源、實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等。聲源有鬧鐘、手機(jī)、八音盒等。實(shí)驗(yàn)方案有：（1）將發(fā)聲的鬧鐘分別放在紙盒、泡沫盒、塑料袋中，慢慢遠(yuǎn)離聲源，直到聽不到聲音，測(cè)量最大可聽距離;（2）將發(fā)聲的手機(jī)分別放在紙盒、木盒和鐵盒中，人到盒子的距離相同，聽聲音的大小;（3）將發(fā)聲的手機(jī)放在紙盒中，周圍填充毛巾、氣泡袋等，測(cè)量最大可聽距離;（4）將發(fā)聲的手機(jī)分別放入紙盒、玻璃器皿中，用微信小程序“分貝測(cè)試儀”測(cè)量聲音的大小。學(xué)生記錄的典型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1、表2所示。

（二）素材的評(píng)估與問題設(shè)計(jì)

針對(duì)聲源的選擇可提出問題：選擇器材的共同特點(diǎn)是什么？針對(duì)實(shí)驗(yàn)方案可提出問題：要比較不同材料的隔聲性能，除了需要選擇不同的材料之外，還需要控制哪些條件？上述方案有何缺陷？如何改進(jìn)？針對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可提出問題：測(cè)量最大可聽距離對(duì)環(huán)境有什么要求？測(cè)量時(shí)存在哪些困難？這些數(shù)據(jù)能否支撐你的實(shí)驗(yàn)結(jié)論？為什么？

三、基于評(píng)估的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施

課上，將收集的素材通過投影的方式展示給全班學(xué)生，讓學(xué)生以小組形式討論上述基于素材評(píng)估設(shè)計(jì)的問題，得到以下回應(yīng)：聲源應(yīng)能夠自主發(fā)聲;不同材料的厚度應(yīng)相同;最大可聽距離太大，室內(nèi)難以測(cè)量，室外噪聲影響較大;沒有保證材料厚度相同，所測(cè)量的數(shù)據(jù)不能得到正確的結(jié)論。

接著，教師將藍(lán)牙小音箱放入木制禮品盒中，周圍分別塞滿海綿、毛巾和報(bào)紙，播放同一首音樂，并給出以下三種比較不同材料隔聲性能的方案，讓學(xué)生選擇在教室中可以操作的最優(yōu)方案，并說明理由。

方案1：人到聲源的距離相同，比較聽到的聲音的大小。

方案2：人逐漸遠(yuǎn)離聲源，直至聽不到聲音，測(cè)量最大可聽距離。

方案3：保證“分貝測(cè)試儀”到聲源的距離相同，測(cè)量聲音的大小。

學(xué)生探討與分析：方案1的優(yōu)點(diǎn)是方案簡(jiǎn)單易行，缺點(diǎn)是當(dāng)聲音變化較小時(shí)，人的感覺不夠準(zhǔn)確，如用海綿包裹和用毛巾包裹時(shí)，對(duì)于兩次聲音的大小就存在很大爭(zhēng)議，因此，學(xué)生一致認(rèn)為人的感覺不可靠;方案2的優(yōu)點(diǎn)是將人的感性認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)化為可測(cè)量的最大可聽距離，缺點(diǎn)是教室內(nèi)噪聲較大且空間較小，若距離長(zhǎng)就難以測(cè)量;方案3測(cè)量更加精準(zhǔn)，且克服了前兩個(gè)方案的缺點(diǎn)。

學(xué)生提出疑惑：雖然播放的是同一段音樂，但響度是變化的，該如何比較？討論出解決方案：利用“分貝測(cè)試儀”中的“響度平均值”這一數(shù)據(jù)作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

具體實(shí)驗(yàn)步驟：（1）將藍(lán)牙小音箱放置在木制禮品盒中，蓋上蓋子。手機(jī)與聲源的距離約為22cm，播放音樂以及打開“分貝測(cè)試儀”小程序;（2）將手機(jī)用海綿包裹，填充滿整個(gè)木盒，保證手機(jī)到聲源的距離不變，播放同一段音樂，測(cè)量平均響度的大小;（3）將手機(jī)分別用毛巾和報(bào)紙包裹，填充滿整個(gè)木盒，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過程并記錄數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表3所示。

交流與評(píng)估：上述材料中，隔聲性能最好的是海綿，其特點(diǎn)是疏松多孔。

各小組交流所搜集到的隔聲材料的種類及其應(yīng)用。隔聲材料有麻絨、石油纖維棉、海綿、橡膠板、硅酸鋁棉、工業(yè)毛氈、改性海綿、工業(yè)橡塑板、瀝青板、隔音氈等。具體應(yīng)用有：在汽車引擎蓋上安裝隔音棉能有效降低車噪;房屋裝修時(shí)，將隔音氈與石膏板搭配可用于墻體和吊頂隔音。

基于評(píng)估開展綜合實(shí)踐活動(dòng)，其意義在于使學(xué)生經(jīng)歷完整的探究過程，初步體悟綜合實(shí)踐活動(dòng)的一般流程：素材收集與分析，認(rèn)識(shí)探究活動(dòng)中方法的使用規(guī)范以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性;通過師生互助式的交流評(píng)估，重新建構(gòu)整個(gè)綜合實(shí)踐活動(dòng)的探究過程，明確實(shí)驗(yàn)方法，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案;解決綜合實(shí)踐活動(dòng)所提出的問題后，與生活實(shí)際相結(jié)合，理解活動(dòng)的意義及價(jià)值。同時(shí)，能夠使教師對(duì)教材及實(shí)驗(yàn)手冊(cè)等有更為深刻的認(rèn)識(shí)，使日常教學(xué)不拘泥于教材;通過分析比較不同的文本資源，提高文本研讀的能力;通過對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果評(píng)估的深度實(shí)踐，為開展為學(xué)而教的教學(xué)變革提供案例及路徑。

*本文系江蘇省第十三期教研課題“基于‘課堂四要素的學(xué)校教學(xué)變革”（編號(hào)：2019JK13L062）、無錫市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃立項(xiàng)課題“單元設(shè)計(jì)視域下的項(xiàng)目開發(fā)與實(shí)踐研究”（編號(hào)：D/D/2018/019）的階段性研究成果。