基于新課標的初中物理學與工程實踐活動探析
——以“解開發明的密碼” 校本化實踐活動為例

孟春風

（遼寧省實驗學校）

一、實踐活動背景

（一）實踐活動的意義

實踐活動強調以學生為中心，教師的角色從傳統的教授者，轉向學習的設計者、支持者和引導者。在“解開發明的密碼”校本化實踐活動中，學生先通過小組交流研討，從真實場景中提煉出一個有挑戰性的驅動問題進行實踐探究。本活動的實踐內容重點涉及物理學與工程領域，同時兼顧物理學與日常生活、物理學與社會發展，使學生感受“從生活走向物理，從物理走向社會”的課程理念。由于是學生自主選擇實踐活動主題，教師要求他們在解決問題的過程中學習知識與技能，體現做中學、學中做、做中創。在開展自主實踐的過程中，學生通過各種途徑自主學習、合作探究、反思改進，提高解決問題能力，激發創造力。

實踐活動的系列化開發與實踐，為落實《義務教育物理課程標準（2022年版）》（以下通稱“新課標”），培養學生核心素養提供了落地的方法和實施途徑，也為學校的課程變革增加了新的元素。

（二）學情分析

在教師的指導和家校協同下，各學習小組合作完成實踐活動，并進行了精彩的答辯展示，顯示了學生較強的信息收集整理能力、動手操作能力、語言表達能力和解決實際問題的能力。

活動以團隊為基本組織形式，強調以學生為中心的生生相互合作，形成學習共同體。在學習共同體中，成員之間分工互助、密切合作，成員間共享思維成果，充分交流互動。活動采用小組互助管理模式，組內異質、組間同質，保證了實踐活動的高質量開展與落實。

（三）實踐活動與新課標的關系

活動內容層面：活動主要是基于新課標一級主題“跨學科實踐”中的二級主題“物理學與工程實踐”開發設計的，由學生自主選擇實踐活動主題，除了涉及科學探究主題，還涉及物質、運動和相互作用、能量主題的內容。涉及的學科知識具有因題而異的特點，學生要結合生活實際，明確驅動性問題，以主題為線索，借助實踐活動支架，層層遞進開展實踐探究，做到以用促學，學以致用。

活動評價層面：新時期教育評價改革要求以學生發展為本，強化素養導向，“解開發明的密碼”校本化實踐活動較好地落實了過程性評價與終結性評價的雙向互通，以評價引導學生互助、互促、共成長，以評價激發學生內驅力，聚焦核心素養，深化實踐育人。

二、實踐活動整體設計框架

為了讓學生實踐活動的實施有抓手、評價有標準，我們設計了學生實踐活動手冊，從活動目標、活動內容、活動過程、活動成果、活動評價等方面呈現實踐活動整體設計框架，為學生有效完成跨學科實踐活動搭建過程支架。

（一）活動目標

我們基于學生核心素養和實踐過程邏輯設計活動目標，從生活情境出發，通過問題驅動、實踐探究、解決問題、優化發明、展示評價，實現學生思維的拔節生長。活動目標如下：

1.通過資料查找，了解一項科技發明及原理，培養學生科學態度和興趣。

2.通過多渠道調查，使學生了解該項科技發明的流程，解開發明的密碼，培養學生的科學思維。

3.通過結合實際優化科技發明，培養學生問題意識和科技創新能力。

4.通過對科技發明的優化作品設計與制作，培養學生問題解決、動手實踐、合作探究的能力。

5.通過實踐活動展示評價，培養學生邏輯思維能力、團隊合作意識、語言表達及應變能力。

（二）活動內容

通過活動內容設計，讓學生了解科技發明推動人類歷史不斷發展；結合學生生活創設真實情境，形成學生感興趣的驅動性問題；學生通過在一段時間內對真實的驅動性問題進行實踐探究，從中獲得知識與技能。具體活動內容設計如下：

在人類發展的漫長歲月里，隨著歷史車輪的不斷前行，人們的生活日新月異。科技就是生產力，各種發明創造促使人類向更文明的領域邁進。在電學領域，發電機的發明給人類帶來光明，各種用電設備的發明及使用更是給人類帶來極大的便利；在光學領域，照相機、電視機等的發明給人類生活增添無盡的色彩；在交通領域，輪船、汽車、火車、飛機等各種交通工具的發明，使人類的出行變得極為便利……人類所有的發明，都來源于生活中的靈感。每一項發明從發現到基本雛形的問世，再到最終為人類服務，都經歷了艱辛的過程，它們興衰的歷史更是給人類帶來思考與警醒。學生從生活實際出發，小組討論研究，以感興趣的某一項發明作為實踐活動主題，解開發明的密碼，并嘗試發明創造，親身感知科技的力量，從而培養科學興趣、科學態度與責任，發展科學思維，提升創新意識。

（三）活動過程

實踐活動的過程以學生為中心，分工合作、自主探究，完成驅動性任務，形成實踐創新成果作品。

第一階段：確定主題，查找資料（確定小組的主題，查找研究內容）。

結合已有的了解、課外書籍、期刊、網絡資源，學生小組討論，確定感興趣的實踐活動主題，然后分工合作，進行前期資料查找，匯總相關學習筆記。

學習內容包括：該科技發明問世的背景，該科技發明涉及的原理，該科技發明的演變歷程，該科技發明的社會效應。

結合前期資料學習，小組討論并總結所研究的科技發明從靈感產生到投入生產所經歷的流程，解開發明的密碼。

【設計意圖】學生通過借助豐富的信息科技資源進行前期資料查找，對感興趣的科技發明進行全方位的了解，促進對科技發明所經歷的思維模式的建構，解開發明的密碼，為接下來的實踐創新奠定基礎。

第二階段：奇思妙想，創新思維。

結合前期資料，小組深入探討所研究的科技發明在未來還可以做哪些優化和改進，小組通過討論、查找、訪談等多種形式，優化研究。

要求：寫出優化改進方案，說明應用的知識及原理，繪制優化改進后的圖紙（電腦、手工繪制不限）。

【設計意圖】學生通過對感興趣的一項科技發明的全方位了解，結合生活實際，發現新問題，并提出優化或者改進建議，以達到培養問題意識，提升科技創新能力的活動目標。

第三階段：科技發明DIY。

運用小組解開的發明密碼，完成一項科技小發明或小制作（最好是小組之前研究的科技主題優化或改進之后的作品）。

活動展示要求：錄制一段完整的視頻，記錄科技作品制作的過程，其中可以包含作品的選取，材料的選擇，工作原理、創新點及科技成果的呈現等。

【設計意圖】通過對感興趣的科技發明作品的優化設計與制作，實現學生在解決問題的過程中習得知識、獲得技能，培養學生溝通交流、問題解決、動手實踐、合作探究的能力。通過對活動展示資料的記錄，培養學生運用信息科技的能力，提高審美水平，增強實證意識。

女兒讓我蹲下，劃拉我頭上的“草”，如發現新大陸一般說：“找到好幾根白頭發，原來長這樣呀！你這‘草’好像比我的少哦！”哪是好像，本來就是，但也不知何時白了，稀了。不由學著李白感嘆：“不知明鏡里，何處得秋霜。”女兒不懂，甩著馬尾跑了。我下意識地用五指捋過我的“草”，竟掉了兩根。瞅著，心里不由黯然。

（四）活動成果

首先，小組將學習成果進行整理匯總，形成實踐活動報告。報告包括學習內容、小組成員、小組分工及完成情況、報告題目、研究過程、得出的結論或感悟等，也可根據研究情況添加其他內容（體現實踐活動過程的實證資料等）。其次，對實踐活動報告進行查重處理，并將查重報告附在后面。最后，小組準備匯報展示答辯用的相關資料，如完善活動手冊、文字稿、PPT、視頻等。

【設計意圖】在一項跨學科實踐活動中，活動成果是小組同心協力完成的、可供其他人借鑒學習的有效結果，活動成果的整理匯總，不僅是對整個實踐活動過程的邏輯性梳理，更是對活動過程的反思，對學生未來的能力形成、思維提升都會起到助推作用。

（五）活動評價

在進行跨學科實踐活動時，多元評價可促進活動目標的達成。教師可通過評價量規對學生實踐活動進行評價。評價量規分為合作評價量規和展示評價量規。合作評價量規關注小組合作過程，注重學生合作意識、交往能力、互幫互助、責任安全等的培養。展示評價量規關注學生活動的成果，注重學生學習習慣、動手操作能力、語言表達及邏輯、小組分工合作、創新思維等的培養。

1.合作評價量規

被評價者姓名：________

評價等級：超過預期 達到預期 沒達到預期

評價分值： 5分3～4分1～2分

評價指標：

信息提煉——收集的資料與主題有關，能夠為小組成員提供借鑒，能根據資料圍繞主題提出問題，設計解決問題的方案。

實踐參與——積極參與實踐活動，并積極解決活動中出現的問題。在自己擅長的部分做得很好，在自己不擅長的部分積極努力配合組員去做。

任務完成——實踐活動前準備充分，在實踐活動中按時完成小組規劃的屬于自己的任務，關注本人及同伴安全。

小組合作——在實踐活動中互相幫助，積極與同伴交流，認真傾聽，善于采納對活動有幫助的建議，努力與同伴一起解決問題，保證安全。

評價方式見表1。

表1 合作評價打分

備注：合作評價滿分為20 分，先完成小組成員研討活動紀實，然后根據評分指標和等級界定在橫線處給出相應分數即可，小組成員（包括自己）打出分數的平均分即為最終得分。每個單項滿分為5分，如果打分為3分以下，請說明理由并簽字。

2.展示評價量規

被評價者姓名：________

評價等級： 超過預期達到預期 沒達到預期

評價分值： 5分3～4分1～2分

評價指標：

手冊質量——按照要求完成項目學習的各項內容；各項內容之間有內在聯系，銜接自然；字跡工整，字數符合要求；有活動紀實和查重報告。

成果質量——通過實踐調研，發現并提出真實的問題，在應用知識解決問題的過程中，得出正確結論，并提出有價值的建議。

匯報質量——制作PPT，圍繞核心問題進行闡述，思路清晰，全員參與；語言表達簡潔、準確；匯報時大方得體，無超時（匯報時長不超過5分鐘）。

問題答辯——積極思考評委提出的問題，并得出合理正確的解釋，同伴之間能夠做到相互補充（時間2～3分鐘）。

評價方式見表2。

表2 展示評價打分

備注：展示評價得分滿分為20 分，評價教師根據評分指標和等級界定在橫線處給出相應分數，所有教師打出分數的平均分即為最終得分。每個單項滿分為5 分，如單項打分為3 分以下，請說明理由并簽字。

【設計意圖】學生在活動前就已經對評價量規進行了全方位了解，同時在實踐活動過程中，按照評價指標做好實證資料收集和整理，并按要求認真完成實踐活動手冊中各部分內容。合作評價保證了小組合作探究實踐活動的有效完成，實踐活動展示評價既為學生提供了展示要求，又為評委提供了評價依據和標準。這樣，能促進學生邏輯思維能力、團隊合作意識、語言表達及應變能力的提升。

三、跨學科實踐活動成效

通過分析學生的學習活動報告、作品以及答辯展示時的表現，我們發現學生通過查閱資料，進行了知識建構，知識由碎片走向聯結，學科素養顯著增強。小組合作、同伴互促使學生的自主學習能力、社會交往能力都有不同程度的提升。實踐的過程促進了學生的思考，真實的問題解決經歷使他們在答辯時充滿自信，勇敢地表達自己的觀點。學習中等的學生往往在創造性、認知策略、自我調整等方面有“令人驚喜的表現”，甚至成為實踐活動過程中的領先者。

跨學科實踐活動豐富了學生的實踐體驗，增加了對生活的連接，塑造了新的學習樣態，極大地激發了學生更深層次的學習能力和學習的主動性；更使教師找到了職業生涯新的增長點，他們深入研讀新課標，進一步整合教學資源，設計符合學生認知、可操作的跨學科實踐活動方案，教學策略更加關注情境、素材、追問以及評價。教師從知識的傳授者變為學習的設計師，創設深度學習機會，引領學生向上發展。

跨學科實踐活動的深度推進，需要教研團隊在跨學科領域開展知識共建，同時高質量的實踐需要時間，需要經歷實踐的迭代。教師要借著新課程方案和新課標落地的東風，為深度推進教學方法變革共研，為學生核心素養在常態化教育教學活動中有效落地貢獻力量。