基于真實情境設(shè)計物理跨學(xué)科實踐性作業(yè)

摘要：新課標(biāo)注重學(xué)科內(nèi)知識關(guān)聯(lián)、學(xué)科之間知識關(guān)聯(lián)，強調(diào)真實問題的情境，引導(dǎo)學(xué)生不斷探索，提高分析問題、解決問題的實踐本領(lǐng)和科學(xué)思維能力，發(fā)展核心素養(yǎng)?；谡鎸嵡榫吃O(shè)計物理跨學(xué)科實踐性作業(yè)，是解讀和落實新課標(biāo)的有效探索。

關(guān)鍵詞：真實情境；跨學(xué)科；實踐性作業(yè)

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下通稱“新課標(biāo)”）中明確要求：“注重科學(xué)探究，突出問題導(dǎo)向，強調(diào)真實問題的情境，引導(dǎo)學(xué)生不斷探索，提高分析問題、解決問題的實踐本領(lǐng)和科學(xué)思維能力，發(fā)展核心素養(yǎng)。”基于對新課標(biāo)要求的解讀和落實，我校物理組教師研究了如何基于真實情境設(shè)計物理跨學(xué)科實踐性作業(yè)，并以作業(yè)引領(lǐng)教學(xué)，發(fā)展了學(xué)生的核心素養(yǎng)，提升了教師的專業(yè)化水平。

一、設(shè)計物理跨學(xué)科實踐性作業(yè)的必要性

（一）時代發(fā)展要求打破學(xué)科分化

伴隨著時代的高速發(fā)展，與現(xiàn)代科技發(fā)展相適應(yīng)的交叉學(xué)科不斷涌現(xiàn)，自然科學(xué)與社會科學(xué)在理論方法上相互滲透和融合。物理科學(xué)作為現(xiàn)代科技發(fā)展的重要組成部分之一，也需要與其他各科學(xué)領(lǐng)域進行高度融合。初中是奠定和培養(yǎng)學(xué)生物理科學(xué)能力的重要基礎(chǔ)階段，需要打破傳統(tǒng)學(xué)科間的界限，與各學(xué)科知識逐漸形成統(tǒng)一整體。

（二）跨學(xué)科實踐要求聯(lián)系學(xué)生生活實際

“跨學(xué)科實踐”是新課標(biāo)提出的課程內(nèi)容五個一級主題之一。新課標(biāo)指出，“跨學(xué)科實踐”主題的內(nèi)容具有跨學(xué)科性和實踐性特點，與日常生活、工程實踐及社會熱點問題密切相關(guān)。由此可以推出，跨學(xué)科實踐教學(xué)的核心是真實性。在設(shè)計作業(yè)時，教師應(yīng)引入現(xiàn)實世界中的問題，創(chuàng)設(shè)具有引導(dǎo)性的問題體系；建立書本知識與現(xiàn)實生活之間的聯(lián)系，使學(xué)生生活與所處社會有效連接，從而開展深度學(xué)習(xí)；真正做到因材施教，引導(dǎo)學(xué)生形成有生命力、個性化的知識和能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和意識，為傳統(tǒng)課程和教學(xué)注入新鮮活力。

（三）核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求在作業(yè)中設(shè)置真實情境

核心素養(yǎng)是新課標(biāo)課程理念和課程目標(biāo)中的重要內(nèi)容。筆者認(rèn)為，核心素養(yǎng)區(qū)別于應(yīng)試學(xué)力的最大特質(zhì)是真實性，真實性是核心素養(yǎng)的精髓。核心素養(yǎng)歸根結(jié)底是討論如何通過知識、技能和態(tài)度的整合，將知識整合應(yīng)用到不斷變化的真實情境中。由此可見，設(shè)計跨學(xué)科實踐作業(yè)，是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要途徑之一，而基于真實情境設(shè)計跨學(xué)科作業(yè)更有益于學(xué)生核心素養(yǎng)的形成。

二、基于真實情境設(shè)計物理跨學(xué)科實踐性作業(yè)的方式

（一）前置實踐性作業(yè)——體驗、感受、質(zhì)疑

我們在教學(xué)環(huán)節(jié)的起點上，結(jié)合學(xué)生已有的生活經(jīng)驗來設(shè)計跨學(xué)科前置實踐性作業(yè)，使學(xué)生綜合多學(xué)科的知識，多維度回顧日常生活中的經(jīng)驗，帶著切身的體驗，帶著疑惑和猜想走進課堂。課堂上，教師結(jié)合學(xué)生的跨學(xué)科前置實踐性作業(yè)完成情況，引導(dǎo)學(xué)生再觀察和再理解，以幫助他們完成多學(xué)科知識的融合和躍遷，實現(xiàn)自我生成和自我構(gòu)建。

例如，在人教版物理教材八年級上冊“光的直線傳播”這節(jié)課的教學(xué)中，在課內(nèi)實踐活動階段，教師布置第一個前置實踐性作業(yè)是：在陽光明媚的中午，請你去樹下觀察地上的小亮斑，思考光是沿數(shù)學(xué)上的什么線傳播的，并探索小亮斑形成的原因。在學(xué)生完成后，教師布置第二個前置實踐性作業(yè)：請你結(jié)合美術(shù)課上學(xué)到的知識，利用身邊的材料制作出“小孔成像”實驗?zāi)＞?，如果有困難可以向美術(shù)老師請教。第一個前置實踐性作業(yè)，首先使學(xué)生在實踐中加深了對數(shù)學(xué)課上學(xué)到的射線、直線和線段的認(rèn)識。其次，學(xué)生通過物理課上學(xué)到的“光的折射”知識，在真實情境中對小亮斑形成的原因進行了初步研究。最后，通過自主探索和查找一些資料，學(xué)生對小亮斑形成的原因有了初步認(rèn)識。這樣，既鍛煉了學(xué)生的思維，又使學(xué)生在課前就沉浸在真實的物理情境中，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣和好奇心。第二個前置實踐性作業(yè)，學(xué)生利用美術(shù)課上學(xué)習(xí)的知識，結(jié)合“小孔成像”的物理原理，動手制作出“小孔成像”實驗?zāi)＞?。在真實的制作過程中，學(xué)生增強了動手能力，美術(shù)、物理學(xué)科素養(yǎng)都得到了提高。課前，教師通過觀察學(xué)生在真實情境中的分享和發(fā)現(xiàn)，還能夠精準(zhǔn)分析和診斷學(xué)情，實現(xiàn)以學(xué)定教。

（二）課堂實踐性練習(xí)——觀察、思考、行動

在課堂上，教師結(jié)合從學(xué)生前置實踐性作業(yè)中發(fā)現(xiàn)的問題，引領(lǐng)學(xué)生聚焦問題、探究問題，再帶著結(jié)論回到真實情境中去實踐探索和解決問題。教學(xué)人教版物理教材八年級上冊“光的直線傳播”這節(jié)課時，在課堂實踐性練習(xí)階段，學(xué)生通過制作的“小孔成像”實驗?zāi)＞撸谡鎸嵡榫持袑π】壮上竦拇笮∨c形狀進行相關(guān)探索，結(jié)合相關(guān)的數(shù)學(xué)知識和物理知識，驗證、解釋前置實踐性作業(yè)中的猜想與疑惑 。通過真實觀察、思考和動手操作，學(xué)生深刻地理解了光沿直線傳播的特點，并且在觀察中還發(fā)現(xiàn)了小孔成像對孔的大小的要求，也解釋了為什么在樹葉稀疏的樹下幾乎觀察不到小孔成像，而只能看到樹葉的影子——這也是光沿直線傳播的結(jié)果。

（三）課后實踐性作業(yè)——理解、應(yīng)用、創(chuàng)新

教師可布置多元化的課后作業(yè)，從而彌補傳統(tǒng)作業(yè)的不足，可以結(jié)合多學(xué)科的知識來設(shè)計基于真實情境的實踐性作業(yè)。

例如，結(jié)合數(shù)學(xué)中的科學(xué)計數(shù)法以及物理學(xué)中的距離、速度、時間的關(guān)系，粗略計算太陽和地球之間的距離。學(xué)生對這種課后完成的實踐性作業(yè)充滿興趣與熱情，即便此類作業(yè)需要學(xué)生進行探索，完成所需的時間更長，學(xué)生也不再感覺作業(yè)是負(fù)擔(dān)?；谡鎸嵡榫车膶嵺`性作業(yè)是學(xué)生實現(xiàn)自我價值和形成內(nèi)驅(qū)力的重要方法，是提升學(xué)生核心素養(yǎng)的重要載體和路徑。

再如，我校一位教師結(jié)合化學(xué)課中的“噴泉現(xiàn)象”， 基于真實情境，以“水往高處走”為主題設(shè)計了跨學(xué)科課后實踐性作業(yè)。教師先引導(dǎo)學(xué)生用手捏氣球?qū)⑺畤姵?，然后引?dǎo)他們利用大氣壓強使水噴出，最后啟發(fā)他們利用電烙鐵和熱熔膠槍自制了噴泉裝置。在確保安全的前提下，學(xué)生成功地制作出了噴泉。在完成作業(yè)的過程中，學(xué)生不僅理解了相關(guān)知識，還能夠應(yīng)用所學(xué)知識進行實驗和創(chuàng)新，他們的創(chuàng)造能力和動手能力也得到極大提高。

又如，我校美術(shù)教師聯(lián)合物理教師，利用假期時間，一起指導(dǎo)學(xué)生自制了龍骨水車和各種橋梁模型等，通過這樣的跨學(xué)科課后實踐性作業(yè)，使學(xué)生感嘆我國古代先賢智慧的同時也在心靈深處埋下了一顆探索和創(chuàng)新的種子。

此外，在新課標(biāo)的指引下，我校教師還設(shè)計了大單元跨學(xué)段實踐性作業(yè)。如我們在初三復(fù)習(xí)課中以“自行車”為主題，結(jié)合真實情境展開單元實踐性作業(yè)設(shè)計，貫穿了八年級和九年級教學(xué)內(nèi)容。這種大單元跨學(xué)段實踐性作業(yè)能夠切實提升學(xué)生在真實、復(fù)雜的情境中解決問題的能力。

三、物理跨學(xué)科實踐性作業(yè)的實踐效果

（一）促進了學(xué)校課程體系的完善

我校以“厚學(xué)明德，自主有為”的辦學(xué)理念為邏輯起點，在課程建設(shè)的過程中堅持五育并舉、以德樹人、全面發(fā)展，科學(xué)、規(guī)范、全面地落實文化基礎(chǔ)課程，各學(xué)科基本形成了完備的學(xué)科實踐計劃和學(xué)科實踐綱要，形成了實踐課程體系，包括單學(xué)科創(chuàng)新實踐、多學(xué)科主題實踐、跨學(xué)科多層次實踐等（見圖1）。其中，基于真實情境的跨學(xué)科實踐性作業(yè)設(shè)計，就是“跨學(xué)科整合”環(huán)節(jié)的重要支撐內(nèi)容。同時，基于真實情境的跨學(xué)科實踐性作業(yè)設(shè)計也為我?！坝袨榻逃眱?nèi)核（倡導(dǎo)構(gòu)建核心素養(yǎng)—跨學(xué)科統(tǒng)整—責(zé)任態(tài)度與擔(dān)當(dāng)三維一體的課程體系，即教師根據(jù)對課程標(biāo)準(zhǔn)的歸類分析，凝練學(xué)科概念、學(xué)科技能，并結(jié)合主題內(nèi)容提取跨學(xué)科概念和跨學(xué)科技能，最終挖掘出課程中蘊含的情感和價值取向，實現(xiàn)學(xué)生在跨學(xué)科課程體系中“自主有為”的成長和跨越）的豐富與完善提供了行之有效的具體實踐方式。

（二）實現(xiàn)了教師育人方式的變革

通過基于真實情境的物理跨學(xué)科實踐性作業(yè)設(shè)計，教師把作業(yè)設(shè)計的邏輯起點從學(xué)科思維轉(zhuǎn)化為生活實際，把物理跨學(xué)科學(xué)習(xí)內(nèi)容作為源于學(xué)生生活實際的真實性和綜合性問題來看待，真正實現(xiàn)了新課標(biāo)中倡導(dǎo)的“面向全體學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)”“從生活走向物理，從物理走向社會”“以主題為線索，構(gòu)建課程結(jié)構(gòu)”“注重科學(xué)探究，倡導(dǎo)教學(xué)方式多樣化”“發(fā)揮評價的育人功能，促進學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展” 的課程理念。通過物理跨學(xué)科實踐性作業(yè)的設(shè)計與實踐，教師對新課標(biāo)理念和“學(xué)生主體”理念有了更加明確、深入的認(rèn)識和理解，實現(xiàn)了育人方式的變革。

（三）實現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)方式的優(yōu)化

以物理跨學(xué)科實踐性作業(yè)設(shè)計為基礎(chǔ)，我校物理組將其拓展成為“生活實驗—網(wǎng)上交流—建構(gòu)體系—實踐應(yīng)用”的線上實踐性教學(xué)模式研究，充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺的優(yōu)勢，從教師下達(dá)目標(biāo)任務(wù)到實踐小組的構(gòu)建，從學(xué)生自主動手實踐到家長的配合協(xié)作，從組間同學(xué)交流分享到小小評審團的綜合評比，激發(fā)了學(xué)生動手實踐的欲望，提高了學(xué)生的基本操作技能，培養(yǎng)了學(xué)生規(guī)劃設(shè)計的能力。在一次次動手操作、反復(fù)研究的過程中，學(xué)生體驗到了探索發(fā)現(xiàn)的樂趣，知識的掌握更加扎實而厚重，思維更加活躍而開放，學(xué)習(xí)方式深度優(yōu)化。學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神得以提升，取得了諸多成績。如我校一位學(xué)生依據(jù)光學(xué)原理，自制了一套光學(xué)實驗器材——利用一個實驗器材可以完成所有的光學(xué)實驗，獲得了中國科協(xié)舉辦的第37屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽創(chuàng)新項目省、市級一等獎。

總之，“人才之本在教育，教育之本在教師，教師之本在教研。”在深入開展課題研究和實踐的過程中，我校教師不斷創(chuàng)新基于真實情境的物理跨學(xué)科實踐性作業(yè)的方式與內(nèi)容，在提高學(xué)生物理核心素養(yǎng)的同時，也提高了學(xué)生的跨學(xué)科綜合素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

［1］李春梅，白榮華.基于“雙減”的初中物理實踐作業(yè)設(shè)計：以人教版第3章“物態(tài)變化”為例［J］.物理教師，2023（3）.

［2］朱廷焰.培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的物理作業(yè)設(shè)計［J］.教育教學(xué)論壇，2013（24）.

（責(zé)任編輯：楊強）

作者簡介：于麗凡，沈陽市南昌中學(xué)高級教師。