學物理不難

許艷 劉艷

江蘇省科學技術館創設的“學物理不難”科學教育項目是立足科技場館豐富的科學展品資源，在物理學習過程中形成課外拓展實踐和課堂學習“有機融合，相輔相成”的學習教育新途徑。參與對象是6-8年級學生，項目重點關注學生在物理學學習過程中的邏輯思維難點，讓學生在科技館中利用展品資源，以問題為牽引，自由探索，在思索一實踐一分析一總結中抽絲剝繭，實現對所學知識的深入理解和活化掌握。項目注重培養參與者對物理學習方法的掌握和對探究精神的培育，達到對參與對象的思維能力、創新能力和科學素養的培養和提升。

通過科技場館實踐活動與校內物理課程的有機銜接，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計的“回憶、學習和交流”特殊知識空間，不僅是重要的社會教育場所，更應是學校教育的實踐基地。江蘇科技館探索發現展區與物理學相關的展品有50余件，不僅是觀眾停留時間最長的展區，也是中小學師生預約重點參觀學習最多的展區。有鑒于此，江蘇科技館2010年底開始依托場館資源策劃和實施“學物理不難”科學教育項目。

本項目在策劃之初，在南京3所中學就初中生物理學習情況，分別對物理教師、學生、家長進行了抽樣調查。調查發現，學生課業繁重和物理教學課時有限，沒有足夠的時間或實驗環境讓學生去觀察、去探究、去思考、去分析，物理被大多數師生列為了“最難學科”。

物理是一門歷史悠久的自然學科，觀察和實驗是物理教與學的基礎，如果教師在教堂上僅僅教書本上羅列的知識點，學生們由于缺乏實驗和實踐的感性基礎，只能淺層次地理解或記憶，并沒有真正掌握，更談不上對知識點的活化應用。學生需要依賴具體材料進行實驗，經歷探究過程，從而建立起物理概念，獲得物理規律。

科技館精心設計和制作的展品展項，創造了條件供學生動手操作體驗，在實踐中探究物理概念和規律，與學校物理課程有機銜接，實現館校資源優勢互補，并提升科技館的教育功能。

打通科技館輔導員與科學教育項目團隊界限，提升項目實踐價值

“學物理不難”科學教育項目的6名開發人員均是來自展區一線的輔導員，具有10年工作經驗，對展品展項的科學內涵，以及對不同人群的科普需求和特征都有較深的理解與認識，具有較高的講解輔導水平和較強的綜合素質；但由于物理學、教育學專業知識儲備缺乏，對中小學學校課程設置和學科內容了解有限。因此，在項目實施前可行性分析中，將“如何實現輔導員向科學實踐輔導教師的轉變”作為項目實施的首要任務，并從以下3個方面打通科技館輔導員與科學實踐輔導教師界限，提升項目科學實踐價值。

◇研究實施背景：分析江蘇省中小學課改要求，《科學》、《物理》課程的目標任務；梳理江蘇省小學《科學》課程中已涉及的相關物理知識點；剖析初中《物理》課程中難點知識和在校不易開展的實驗；對接科技館內與初中物理難點知識相關的展品展項。

◇分析目標人群特點和需求：走訪多所中學物理實驗室，了解校內物理實驗開展情況；試聽初中二三年級物理課程，了解初中物理知識框架；訪談物理教師和學生，了解初中物理教與學過程中的難點和重點、校內物理教學方式，以及師生對物理實驗的態度和建議。

◇組建專家團隊：邀請國家教育部基礎教育課程改革南京師范大學研究中心專家組成項目理論指導團隊；邀請東南大學科學教育項目專家及初中物理教學一線資深物理教師組成項目實施指導團隊。

加強項目優化改進與跟蹤回訪相同步，提升項目實施成效

本項目將物理學習中的難點聚焦到光學中的“凸透鏡成像規律”、聲學中的“聲音三要素”、電磁學中的“電磁轉換問題”、力學中的“力與運動的關系”，通過自主設計探究實驗器材、學習單、動手實踐小實驗等，分別策劃實施了“是虛還是實——凸透鏡成像規律”“聞其聲如見其人——聲音三要素”“孿生兄弟電與磁——電磁轉換”“我隨力動——力與運動”4個主題的探究課程，將光、聲、電磁、力中抽象復雜的原理和知識，通過展品體驗、動手實驗、故事、游戲、表演等方式化難為易、化繁為簡，提升參與者通過開放性的探究獲得提出問題、觀察問題、分析問題和解決問題的能力。

實施前準備

邀請項目專家團隊對課程設計、實驗操作規范進行實施前的把控和培訓，并對各環節的演練和實施進行指導。篩選與子主題相關的展品展項，對于特殊實驗器材，由技術人員進行自主設計和制作，以滿足課程要求。根據項目的4個子主題設計與制作探究體驗單、參與者體驗檔案及項目實施調查表。項目參與者招募采取學校推薦和自主招募2種方式。

實施流程

◇體驗啟發：由項目實施團隊教師運用故事、視頻、小游戲、猜謎等與參與者進行主題為“身邊的物理”的面對面交流，激發好奇心和積極性。

◇團隊建設：參與者自我介紹，自由結對分組，組內自行分工。

◇開放式探究：針對4個主題，引導各組組員提出問題，結合每個主題所提供的實驗器材和探究體驗單，提出猜想假設，開展開放性的實證探究（如尋找相關展品、設計實驗），收集整理過程與數據，得出實驗結論。

◇團隊分享：引導各組根據實驗過程與結論，結合所涉及的科學家故事，自主設計成游戲、科學表演，與大家進行交流和展開討論。

◇學以致用：走進場館，就與各主題相關的展品展項，再次對實驗得出的結論進行驗證，并組織成講解詞對參觀觀眾進行主題式串聯現場講解。

◇體驗心得：完成每個主題的探究體驗單，存入學員體驗檔案。

實施后跟蹤回訪

收集并分析每名參與者填寫的4個子主題項目實施調查表。建立參與者討論群，定期與參與者在線了解在校物理學習情況。抽樣跟蹤參與者每學期在校物理學習情況。電話采訪家長，了解參與者后期的交流和表現情況。完成每位營員的體驗檔案，對項目實施成效進行分析，并優化項目。

項目評估

本項目的實施雖然開發了一定的場館科學教育資源，積累了一定的經驗，但仍需要進一步完善。①需加強項目評估，在后續的項目開發實施中，應該加強“多元智能”理論指導，使用多元評價和發展性評價的方法，加強活動過程和效果的監測。②需要結合2017年教育部制定的《小學科學課程標準》和《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》，進一步調整課程設置，深度挖掘科技館展品展項的知識內涵，增加更多難點內容開發。目前只是聚焦光、聲、電磁、力中一個難點開發課程，尚需要形成難點及知識的連貫性，以對接初中物理教育“幫困解難”的總需求。③需增加學員參與已有認知調查和分析，與參與項目后的認知變化作對比。④加強學員在探索過程中的同伴交流，分享和形成個體經驗，再通過群體的感悟交流，提升和形成對物理規律及原理的認識。