讓物理課堂擁有藝術(shù)的氣息

童玉花

【摘要】將物理與音樂(lè)、信息技術(shù)等學(xué)科融合，結(jié)合聲現(xiàn)象教學(xué)，開(kāi)展自制樂(lè)器的綜合實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中提煉物理觀念，經(jīng)歷科學(xué)探究，提升科學(xué)思維，樹(shù)立科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面落地。

【關(guān)鍵詞】聲現(xiàn)象；綜合實(shí)踐；素養(yǎng)

聲現(xiàn)象的學(xué)習(xí)是初中物理的起始篇章，學(xué)生通過(guò)本章的學(xué)習(xí)開(kāi)始感受物理觀念，經(jīng)歷科學(xué)思維的培養(yǎng)和鍛煉，也在科學(xué)探究的過(guò)程中逐漸提升科學(xué)態(tài)度與責(zé)任意識(shí)。

筆者結(jié)合聲現(xiàn)象的綜合實(shí)踐活動(dòng)，開(kāi)啟了跨學(xué)科融合教學(xué)的初步嘗試，將物理與音樂(lè)、信息技術(shù)等學(xué)科融合，在實(shí)現(xiàn)物理核心素養(yǎng)落地的同時(shí)，讓學(xué)生享受藝術(shù)的熏陶，同時(shí)提升學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的應(yīng)用能力，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科、多維度的融合。

一、巧妙導(dǎo)入，激趣啟思

課堂的導(dǎo)入需要快且準(zhǔn)，快速導(dǎo)入本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，讓學(xué)生以最佳的精神狀態(tài)投入到學(xué)習(xí)中是至關(guān)重要的。通過(guò)導(dǎo)入啟發(fā)學(xué)生的探究意識(shí)，讓學(xué)生的思維圍繞著本節(jié)課的重點(diǎn)開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)思維能力的逐漸提升。

1.激趣而后思

導(dǎo)入情境1：播放美妙的交響樂(lè)，請(qǐng)學(xué)生欣賞，并請(qǐng)學(xué)生匯報(bào)，結(jié)合你所學(xué)的樂(lè)音的特性，告訴大家你聽(tīng)到哪些樂(lè)器在演奏？這是一首什么曲目？還有哪些和我們最近學(xué)的物理知識(shí)是密切相關(guān)的？

生1：我們根據(jù)音色判斷出不同的樂(lè)器在演奏，有鋼琴、小提琴、薩克斯等。

生2：剛才演奏的曲子是《梁山伯與祝英臺(tái)》，我是根據(jù)音調(diào)來(lái)判斷的。

生3：在演奏的過(guò)程中，聲音有大、有小，這是樂(lè)音的響度不同。

2.啟思而生趣

導(dǎo)入問(wèn)題：美妙的音樂(lè)蘊(yùn)含著豐富的物理知識(shí)，音調(diào)、音色、響度都決定著音樂(lè)的品質(zhì)和效果。你能用你桌上的器材發(fā)出不同的音調(diào)、音色、響度嗎？

生：可以。比如玻璃杯中放不同的水，敲擊時(shí)就能發(fā)出不同音調(diào)的聲音。比如橡皮筋的松緊、粗細(xì)、長(zhǎng)短不同，撥動(dòng)時(shí)，也可以發(fā)出不同的音調(diào)。通過(guò)改變撥動(dòng)的力度、敲擊的力度改變響度，杯子和橡皮筋振動(dòng)發(fā)出的音色又是不一樣的。

快速有效的導(dǎo)入，能讓學(xué)生很快將音樂(lè)與物理學(xué)科中的聲現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)，并在手腦并用的體驗(yàn)活動(dòng)中激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)和實(shí)踐的興趣，課堂導(dǎo)入的目標(biāo)便能快速達(dá)成。

二、初步實(shí)踐，初享成果

在前面的鋪墊下，后續(xù)我們就進(jìn)入課堂最重要的環(huán)節(jié)，開(kāi)展深入的綜合實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中收獲知識(shí)帶來(lái)的幸福，享受自己的勞動(dòng)果實(shí)。由于課堂時(shí)間是有限的，在這個(gè)實(shí)踐過(guò)程中，我們要盡可能讓學(xué)生圍繞一個(gè)較準(zhǔn)的方向開(kāi)展目的性的綜合實(shí)踐活動(dòng)，做到有的放矢地研究或制作。

1.項(xiàng)目一：打擊樂(lè)器的探究與制作

以小組為單位，利用玻璃杯、啤酒瓶、陶瓷碗發(fā)出不同的音調(diào)，接著嘗試用同種器材產(chǎn)生更豐富的音調(diào)。

在這個(gè)環(huán)節(jié)中，學(xué)生結(jié)合前面已經(jīng)開(kāi)展的探究活動(dòng)，都能想到在玻璃杯中裝入不同量的水，或者在啤酒瓶中裝入不同量的水達(dá)到調(diào)節(jié)音調(diào)的效果，有的學(xué)生還試著在七個(gè)相同的玻璃杯或者啤酒瓶中，放入不同量的水，使其發(fā)出更豐富的音調(diào)，如下圖1所示（圖1見(jiàn)下文）。

2.項(xiàng)目二：管樂(lè)器的探究與制作

以小組為單位，選擇一種器材或者幾種器材，如PVC管、粗細(xì)不同的吸管、玻璃試管等，試著用這些裝置和平板電腦上的手機(jī)物理工坊、降噪麥克風(fēng)等器材結(jié)合產(chǎn)生更豐富的音調(diào)。

在這個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生想到改變吸管中空氣柱的長(zhǎng)短來(lái)改變音調(diào)的高低，也試著發(fā)出不同的音調(diào)，如下圖2所示。

3.項(xiàng)目三：弦樂(lè)器的探究與制作

以小組為單位，選擇一種器材或者幾種器材，如橡皮筋、釣魚(yú)線(xiàn)、舊的吉他弦、發(fā)夾等，試著用這些裝置和平板電腦上的手機(jī)物理工坊、降噪麥克風(fēng)等器材結(jié)合產(chǎn)生更豐富的音調(diào)。

在這個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生想到改變橡皮筋或者釣魚(yú)線(xiàn)的松緊、粗細(xì)、長(zhǎng)短來(lái)不斷改變音調(diào)，也可以改變發(fā)夾的位置來(lái)改變音調(diào)，如圖3所示。

三、潤(rùn)物無(wú)聲，柳暗花明

學(xué)生在參與的過(guò)程中，展示、回答、評(píng)價(jià)、改進(jìn)，到成果再展示的這一系列過(guò)程都充分凸顯了學(xué)生在基于聲現(xiàn)象物理綜合實(shí)踐活動(dòng)背景的思維再生長(zhǎng)，具體可以通過(guò)下面三個(gè)維度達(dá)成。

1.系統(tǒng)再建構(gòu)

學(xué)生通過(guò)綜合實(shí)踐活動(dòng)，對(duì)聲現(xiàn)象這一課有了新的認(rèn)識(shí)，無(wú)論是從知識(shí)層面還是從技能層面都得到了系統(tǒng)的建構(gòu)，這個(gè)建構(gòu)源于常態(tài)化的課時(shí)學(xué)習(xí)，又高于課時(shí)學(xué)習(xí)。此時(shí)生成如圖4的結(jié)構(gòu)性知識(shí)板書(shū)，這個(gè)板書(shū)從聲音的特征出發(fā)，通過(guò)實(shí)踐制作架起物理與音樂(lè)的橋梁。

2.學(xué)科再融合

學(xué)生通過(guò)動(dòng)手動(dòng)腦的制作，把物理與藝術(shù)融為了一體，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)與藝術(shù)的“美”的融合，這種融合讓學(xué)生在無(wú)形之中實(shí)現(xiàn)“跨學(xué)科實(shí)踐”，也感受了不一樣的美，學(xué)生在課堂中提升的不僅僅是物理學(xué)科素養(yǎng)，還有音樂(lè)的學(xué)科素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)科融合的無(wú)縫對(duì)接。

3.技術(shù)再融合

學(xué)生在參與制作與實(shí)踐的整個(gè)過(guò)程中，遇到了一系列問(wèn)題，但是也通過(guò)phyphox APP（一款傳感器軟件，在使用軟件時(shí)可以將自己的手機(jī)作為物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備）和傳感器、降噪麥克風(fēng)以及電腦資料庫(kù)搜索相應(yīng)文件（啤酒瓶、玻璃酒杯、橡皮筋、吸管在敲擊或吹氣時(shí)ｄｏ、ｒｅ、ｍｉ、ｆａ、ｓｏｌ、ｌａ、ｓｉ的對(duì)應(yīng)頻率），將其巧妙地融合，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的技術(shù)融合。比如，在制作排簫的過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)查閱資料（如圖5）和phyphox APP測(cè)試出自制排簫和吉他弦的發(fā)聲頻率進(jìn)行對(duì)比，以此達(dá)到很好的調(diào)音效果。

四、且行且思，教學(xué)相長(zhǎng)

任何一節(jié)好課，都應(yīng)該有兩條線(xiàn)，一條是明線(xiàn)，即知識(shí)線(xiàn)，貫穿整個(gè)課堂活動(dòng)的始終，每個(gè)環(huán)節(jié)都是基于實(shí)際的問(wèn)題、情境、任務(wù)來(lái)進(jìn)行的，學(xué)生的參與是轟轟烈烈的，而思維卻是在無(wú)聲無(wú)息中循序漸進(jìn)的。比如，本節(jié)課的明線(xiàn)如圖6所示。另一條就是暗線(xiàn)，暗線(xiàn)滲透在明線(xiàn)之內(nèi)，是無(wú)聲無(wú)息的，但是內(nèi)在價(jià)值和魅力卻激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)了思維能力的有效提升，這也恰恰是課堂教學(xué)的精髓所在。如果明線(xiàn)是“美味佳肴”的話(huà)，那么暗線(xiàn)便是“佳肴”中蘊(yùn)含的營(yíng)養(yǎng)。本節(jié)的暗線(xiàn)如圖7所示，真正意義上站在物理的維度建立了對(duì)“美”的認(rèn)識(shí)。

綜合實(shí)踐是基于所學(xué)知識(shí)與技能的綜合，綜合的不僅僅是物理本學(xué)科的知識(shí)與技能，更大程度建立起了學(xué)科融合的橋梁，有助于學(xué)生學(xué)以致用解決實(shí)際問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的全面發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]姜棟強(qiáng).讓核心素養(yǎng)在進(jìn)階學(xué)習(xí)中落地生根—以蘇科版物理引言課的教學(xué)設(shè)計(jì)為例[J].物理教師，2020（04）.

[2]姜棟強(qiáng).五小活動(dòng)進(jìn)階課程的融合式校本探索[J].中學(xué)物理，2022（12）.