物理文化視角下綜合實(shí)踐活動(dòng)課的教學(xué)設(shè)計(jì)
——以初中物理“簡(jiǎn)單電路的設(shè)計(jì)”教學(xué)片段為例

任巧英

（江蘇省淮安市北京路中學(xué)，江蘇 淮安 223001）

物理是科學(xué)，同時(shí)也是文化，物理教育是知識(shí)的傳授，也是物理文化的浸潤(rùn).物理知識(shí)是物理文化的載體，物理文化教育應(yīng)貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程之中.因此，物理文化可以融入物理教學(xué).蘇科版物理教材結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，在有些章節(jié)后安排了綜合實(shí)踐活動(dòng)，它是物理學(xué)科內(nèi)的一種綜合實(shí)踐活動(dòng)，主要是對(duì)所學(xué)物理知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用.那么在這樣的綜合實(shí)踐課中如何實(shí)施物理文化教育，發(fā)揮其應(yīng)有的文化價(jià)值呢？筆者以2020年由江蘇省中小學(xué)教學(xué)研究室和省教育學(xué)會(huì)物理教學(xué)專業(yè)委員會(huì)主辦的“江蘇省初中物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新評(píng)比暨實(shí)驗(yàn)教學(xué)專題研討活動(dòng)”中兩位教師（以下簡(jiǎn)稱T1、T2）執(zhí)教的蘇科版第13章綜合實(shí)踐活動(dòng)課“簡(jiǎn)單電路的設(shè)計(jì)”（獲壹等獎(jiǎng)）為例，論述相關(guān)課堂設(shè)計(jì)的物理文化融入.

1 概念界定

1.1 物理文化

有學(xué)者認(rèn)為：“物理文化是指古代哲學(xué)家、近代物理學(xué)家和現(xiàn)代物理共同體歷經(jīng)數(shù)千年逐步創(chuàng)造的物理知識(shí)體系、觀念形態(tài)、價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)以及約定俗成的工作方法的總和.”［1］本文中的物理文化是針對(duì)初中物理的教育范圍而進(jìn)行的重新界定，是指物理的發(fā)展歷程、理性思維、思想方法、情感態(tài)度、應(yīng)用、美及其形成和發(fā)展.

1.2 綜合實(shí)踐活動(dòng)

本文的“綜合實(shí)踐活動(dòng)”是指蘇科版教材在有些章節(jié)后面安排的“綜合實(shí)踐活動(dòng)”.它是蘇科版教材的特色之一，有較強(qiáng)的實(shí)踐性和綜合性，是體現(xiàn)對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用的實(shí)踐性課程.教材設(shè)計(jì)此版塊內(nèi)容旨在使學(xué)生認(rèn)識(shí)物理學(xué)科知識(shí)與生活、社會(huì)的聯(lián)系，增強(qiáng)學(xué)生參與社會(huì)問(wèn)題決策的意識(shí)，使學(xué)生學(xué)會(huì)用探究物理的研究方法研究、解釋生活現(xiàn)象，培養(yǎng)應(yīng)用知識(shí)的能力以及團(tuán)隊(duì)合作的精神.

這類綜合實(shí)踐活動(dòng)一般是依托項(xiàng)目學(xué)習(xí)任務(wù)，引領(lǐng)學(xué)生利用已有的初中物理知識(shí)和技能（技術(shù)），開(kāi)展真實(shí)任務(wù)下的學(xué)習(xí)，它的重點(diǎn)是思維、技術(shù)與物化的過(guò)程，即把物理知識(shí)物化為作品.如T1教師選擇的“制作擊劍比賽電路”、T2教師選擇的“制作汽車轉(zhuǎn)向燈電路”.綜合實(shí)踐活動(dòng)課的實(shí)施路徑是：原理→設(shè)計(jì)→物化，具體實(shí)操流程一般為：從真實(shí)的物理問(wèn)題或物理情境中生成問(wèn)題→據(jù)已有物理知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行初步的方案設(shè)計(jì)→根據(jù)物理原理小組交流完善設(shè)計(jì)方案→選材、組裝、試運(yùn)行、遇到困難尋找解決方案→交流、展示→總結(jié)評(píng)價(jià).如T1教師的課堂實(shí)操流程如下.

活動(dòng)：制作擊劍比賽電路.

課堂實(shí)操流程：

① 情境導(dǎo)入：視頻播放，引入擊劍比賽規(guī)則；

② 制定設(shè)計(jì)方案；

③ 自主協(xié)作，具體實(shí)施，動(dòng)手實(shí)踐；

④ 教師進(jìn)行點(diǎn)撥引導(dǎo)，過(guò)程檢查；

⑤ 各小組展示電路組裝成果，并修正完善，小組間進(jìn)行“擊劍”比賽；

⑥ 各小組對(duì)活動(dòng)進(jìn)行總結(jié)評(píng)估.

2 教學(xué)設(shè)計(jì)

筆者認(rèn)為在物理文化視角下綜合實(shí)踐活動(dòng)課上要結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，從教學(xué)目標(biāo)的制定、教學(xué)過(guò)程的實(shí)施到活動(dòng)的總結(jié)評(píng)價(jià)都應(yīng)有滲透物理文化的意識(shí).在充分挖掘教學(xué)內(nèi)容文化內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，找準(zhǔn)切入點(diǎn)，細(xì)細(xì)浸潤(rùn)，長(zhǎng)期熏陶，逐步提升學(xué)生的物理文化素養(yǎng).

2.1 準(zhǔn)確確立教學(xué)目標(biāo)的文化定位

讓物理成為一種文化，是每一個(gè)物理教師應(yīng)該牢固確立的教學(xué)理念，也是物理課堂的追求之一.作為追求的目標(biāo)，教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)首先要確立教學(xué)的文化目標(biāo)，確定教學(xué)的文化目標(biāo)時(shí)要堅(jiān)持科學(xué)性、準(zhǔn)確性和漸進(jìn)性的原則，并且要緊扣教學(xué)內(nèi)容，符合學(xué)生已有的認(rèn)知基礎(chǔ)，貼近學(xué)生最近發(fā)展區(qū).綜合實(shí)踐活動(dòng)課的綜合性、實(shí)踐性、自主性和生成性的特點(diǎn)，決定著綜合實(shí)踐活動(dòng)課文化層面的目標(biāo)應(yīng)定位在：

（1）創(chuàng)造安全、和諧、自由的活動(dòng)氛圍，為學(xué)生提供盡可能多的選擇和嘗試的機(jī)會(huì)，促使學(xué)生的高階思維浮現(xiàn)并得以深化.

（2）創(chuàng)建平臺(tái)讓學(xué)生經(jīng)歷真正的探究過(guò)程，在探究中學(xué)會(huì)科學(xué)探究方法，提升實(shí)踐能力，體驗(yàn)實(shí)踐樂(lè)趣，養(yǎng)成求真的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新的科學(xué)精神.

2.2 充分挖掘教學(xué)內(nèi)容的文化內(nèi)涵

為了讓物理文化在物理課堂上真正落實(shí)，教師首先要能挖掘出教學(xué)內(nèi)容的文化內(nèi)涵，教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)可從顯性和隱性兩個(gè)角度挖掘教學(xué)內(nèi)容的文化內(nèi)涵.

2.2.1 從顯性角度挖掘教學(xué)內(nèi)容的文化內(nèi)涵

顯性的如教材所涉及的物理史料、物理概念、物理公式、物理原理、物理規(guī)律、物理應(yīng)用、物理的美等.為了挖掘這些內(nèi)容的文化資源，可以到物理學(xué)發(fā)展史中去追根溯源，尋找答案，還原物理學(xué)家的思考過(guò)程及思維方法，理清源與流，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新加工整合，以促進(jìn)學(xué)生深度理解基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)需堅(jiān)守“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的理念，將學(xué)習(xí)與學(xué)生熟知的情境相聯(lián)系，教學(xué)中兩位教師都創(chuàng)設(shè)了學(xué)生熟知的且情景的知識(shí)原理是學(xué)生了解的學(xué)習(xí)環(huán)境（T1教師創(chuàng)設(shè)了“制作擊劍比賽電路”，T2教師創(chuàng)設(shè)了“制作汽車轉(zhuǎn)向燈電路”），激發(fā)了學(xué)生的興趣及探究的熱情.

2.2.2 從隱性角度挖掘教學(xué)內(nèi)容的文化內(nèi)涵

除了顯性的相關(guān)物理文化元素，那些源于教材又高于教材的物理情感態(tài)度、理性思維、思想方法及解決問(wèn)題的能力等隱性文化內(nèi)涵更需要教師對(duì)教材從文化的視角進(jìn)行挖掘和整合.挖掘時(shí)著重要考慮其蘊(yùn)含的物理思想方法、情感態(tài)度，從聯(lián)系的角度看問(wèn)題，達(dá)到渾然一體的境界.如T2教師“制作汽車轉(zhuǎn)向燈電路”活動(dòng)過(guò)程呈遞進(jìn)式設(shè)計(jì).

項(xiàng)目1（銀級(jí)）：設(shè)計(jì)并連接只有兩只前轉(zhuǎn)向燈的簡(jiǎn)單電路；

項(xiàng)目2（金級(jí)）：設(shè)計(jì)并連接前中后轉(zhuǎn)向燈都工作的電路；

項(xiàng)目3（皇冠級(jí)）：實(shí)現(xiàn)雙閃功能；

項(xiàng)目4（金冠級(jí)）：美化模型、評(píng)價(jià)、展示.

評(píng)析：教師在活動(dòng)中適時(shí)追擊，引導(dǎo)學(xué)生遞進(jìn)式進(jìn)行探究，有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和精益求精的習(xí)慣，這些看不見(jiàn)但很有價(jià)值的隱性文化元素，會(huì)影響學(xué)生終生的發(fā)展，是提升學(xué)生素養(yǎng)的寶貴資源.

2.3 注重進(jìn)行教學(xué)過(guò)程的文化浸潤(rùn)

物理教育不僅要注重“雙基”，更要注重物理文化的浸潤(rùn)，綜合實(shí)踐活動(dòng)課堂中要落實(shí)文化浸潤(rùn)，可從產(chǎn)生濃厚興趣、夯實(shí)雙基、獲得基本經(jīng)驗(yàn)、形成基本思想、深化文化的育人成效等方面進(jìn)行設(shè)計(jì).

2.3.1 在真實(shí)情境中產(chǎn)生興趣

“沒(méi)有興趣就沒(méi)有學(xué)習(xí)，沒(méi)有情境就不能學(xué)習(xí)”.活動(dòng)中兩位教師處處關(guān)注創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境.

（1）在選題上：T1教師選“制作擊劍比賽電路”；T2教師選“制作汽車轉(zhuǎn)向燈電路”.

（2）在導(dǎo)入上：T1教師設(shè)計(jì)的視頻播放，引入擊劍比賽規(guī)則；T2教師設(shè)計(jì)的各種情況下汽車燈工作實(shí)錄.

（3）在道具上：T1教師用防真擊劍護(hù)甲和無(wú)刃仿真劍（如圖1）；T2教師用大紙箱模擬車體（如圖2）.

圖1 防真護(hù)甲和無(wú)刃仿真劍

圖2 大紙箱模擬車體

評(píng)析：在任務(wù)的選擇上都選擇了學(xué)生感興趣，又有點(diǎn)“陌生感”的活動(dòng)任務(wù)，既增加了學(xué)生探究欲望，又有效培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)造力.以創(chuàng)設(shè)能引發(fā)學(xué)生興趣的真實(shí)情境為起點(diǎn)，符合學(xué)生認(rèn)識(shí)特點(diǎn)，當(dāng)他們面對(duì)真實(shí)的問(wèn)題解決時(shí)，能表現(xiàn)出全身心投入的學(xué)習(xí)狀態(tài).仿真道具的準(zhǔn)備很有代入感.正是因?yàn)榍榫车膭?chuàng)設(shè)突出了“真實(shí)”，才激發(fā)了學(xué)生高情感投入，產(chǎn)生了濃厚的興趣.

2.3.2 在自主設(shè)計(jì)中夯實(shí)雙基

綜合實(shí)踐活動(dòng)課核心環(huán)節(jié)之一是方案的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中要尊重學(xué)生經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生依據(jù)已有的知識(shí)沿著自己的思維方式進(jìn)行遷移應(yīng)用、展開(kāi)設(shè)計(jì)，經(jīng)歷初試、反思、再試、再反思的螺旋上升過(guò)程，不斷地自我質(zhì)疑、自我建構(gòu)，自我生長(zhǎng).如T2教師項(xiàng)目一的設(shè)計(jì)過(guò)程如下.

項(xiàng)目1（銀級(jí)）：自主設(shè)計(jì)并連接只有兩只前轉(zhuǎn)向燈的簡(jiǎn)單電路

任務(wù)要求：（1）設(shè)計(jì)電路圖并在紙箱（汽車）上連接一個(gè)兩只轉(zhuǎn)向燈電路，使用單刀雙擲開(kāi)關(guān)；

（2）向左側(cè)閉合時(shí)左轉(zhuǎn)向燈亮；

（3）向右側(cè)閉合時(shí)右轉(zhuǎn)向燈亮.

評(píng)析：深化理解有助于知識(shí)的遷移應(yīng)用，反過(guò)來(lái)遷移應(yīng)用又能促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，在遷移應(yīng)用中夯實(shí)雙基.

2.3.3 在探索實(shí)踐中獲得經(jīng)驗(yàn)

“沒(méi)有經(jīng)歷體驗(yàn)過(guò)程的知識(shí)，難以轉(zhuǎn)化為個(gè)體品質(zhì)”.活動(dòng)中T1教師設(shè)計(jì)的“具體實(shí)施，動(dòng)手實(shí)踐：① 分析功能需要；② 準(zhǔn)備好需要的器材；③ 確定連接方式；④ 檢查反思；⑤ 功能優(yōu)化.”和T2教師設(shè)計(jì)的4個(gè)相互關(guān)聯(lián)、層層遞進(jìn)的項(xiàng)目都為學(xué)生創(chuàng)建了經(jīng)歷真實(shí)探究實(shí)踐過(guò)程的平臺(tái).通過(guò)這一系列任務(wù)的參與，學(xué)生在參與中體驗(yàn)，在體驗(yàn)中感悟，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)中的各種問(wèn)題其實(shí)都是串并聯(lián)電路的基本特點(diǎn)的綜合應(yīng)用.此后，無(wú)論面對(duì)什么電路設(shè)計(jì)，學(xué)生都會(huì)有信心去解決，這就是基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，是帶得走的能力.

2.3.4 在個(gè)性學(xué)習(xí)中形成思想

物理綜合實(shí)踐活動(dòng)課是個(gè)性化學(xué)習(xí)和人性化學(xué)習(xí)的典范.教學(xué)過(guò)程中兩位教師在原理應(yīng)用、方案設(shè)計(jì)、器材選擇、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋、總結(jié)評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)處處為學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)留下空間.如T1教師設(shè)計(jì)的“制定設(shè)計(jì)方案：（1）小組成員做好分工和討論，思考如何設(shè)計(jì)？（2）小組討論需要的器材有哪些？自主選擇器材.”T2教師構(gòu)思的四層遞進(jìn)式“項(xiàng)目”.

在活動(dòng)中，兩位教師都做到讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中，有足夠的時(shí)間和空間通過(guò)生本互動(dòng)、生生互動(dòng)、師生互動(dòng)的形式參與教學(xué)活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié).提倡基于證據(jù)的批判質(zhì)疑，讓探究過(guò)程不斷優(yōu)化，探究結(jié)論逐步完善，在批判質(zhì)疑中培養(yǎng)思維能力.讓學(xué)生在真實(shí)的設(shè)計(jì)、探究、發(fā)現(xiàn)與總結(jié)中形成基本思想，有利于培養(yǎng)既有創(chuàng)造能力，又有合作交往能力的高素養(yǎng)個(gè)體和群體.

2.3.5 在全面評(píng)價(jià)中凸顯成效

物理綜合實(shí)踐活動(dòng)也是典型的研究性學(xué)習(xí)與合作性學(xué)習(xí).活動(dòng)結(jié)束前教師應(yīng)組織學(xué)生進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)時(shí)主體要多元化，即學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)和教師點(diǎn)評(píng)相結(jié)合.基于活動(dòng)前的設(shè)計(jì)、活動(dòng)中的試錯(cuò)、糾錯(cuò)、調(diào)整等都是促進(jìn)經(jīng)驗(yàn)獲得、思想形成的有效途徑，評(píng)價(jià)的內(nèi)容要多樣化，對(duì)方案的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的記錄處理、儀器的選擇、裝置的組裝、實(shí)驗(yàn)的操作、合作的精神等都應(yīng)有所涉及.兩位教師設(shè)計(jì)的反思評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)：

T1教師：各小組對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià).引導(dǎo)：（1）滿足功能需要；（2）符合物理規(guī)律；（3）安全可操作；（4）有創(chuàng)意；（5）其他方面.

T2教師：分組匯報(bào)自己的設(shè)計(jì)思路、亮點(diǎn)、實(shí)際安裝過(guò)程中遇到的困難及解決方法、值得進(jìn)一步改進(jìn)之處、最大的收獲.

評(píng)析：通過(guò)評(píng)價(jià)促使學(xué)生用真實(shí)探究中收集到的證據(jù)把握規(guī)律、夯實(shí)“雙基”、感知客觀世界；通過(guò)展示培養(yǎng)了學(xué)生的自信，讓學(xué)生體驗(yàn)成功的快樂(lè)；通過(guò)表達(dá)遇到的困難以及克服的辦法，讓學(xué)生體驗(yàn)到科學(xué)成就就是在不斷克服意想不到的困難中取得的；通過(guò)評(píng)價(jià)質(zhì)疑，培養(yǎng)了學(xué)生求實(shí)創(chuàng)新能力；通過(guò)“值得進(jìn)一步改進(jìn)之處”提升了科學(xué)探究能力、發(fā)展了思維品質(zhì).在評(píng)價(jià)中全面深化文化的育人成效.

3 結(jié)語(yǔ)

充滿文化氣息的物理課堂要浸潤(rùn)物理文化，但是學(xué)生物理文化素養(yǎng)的提升是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，不能急功近利，要在長(zhǎng)期的滲透中耳濡目染、潤(rùn)物無(wú)聲、水到渠成地實(shí)現(xiàn)自然生長(zhǎng).