關于開發“科學馬戲團”高中物理校本課程的構想

陳榮環+常曉慧

摘 要：隨著基礎教育的不斷發展，傳統課堂的教育模式逐漸顯露出它的弊端，這種教學模式不能獨立承擔培養高素質的創造性人才的重任，彌補傳統教學模式的缺陷勢在必行.因此，校本課程的開發成為新一輪基礎教育課程改革的亮點.受央視的一個科普欄目的啟發，提出了高中物理校本課程開發的構想.

關鍵詞：高中物理；校本課程；學科核心素養；傳統課堂

1 前言

國內首檔大型科學實驗節目《加油！向未來》于2016年7月3日起在央視綜合頻道每周日20點黃金檔播出，共計11期節目.節目中將數學、物理、化學、生物等科學知識用有趣、奇妙的科學實驗展示給觀眾.每期會有兩位經過甄選并具有一定科學素養的普通人和明星組隊答題比拼，并與主持人共同參與實驗驗證，最后由未來博士給出專業的原理解釋.通過科學實驗展示出科學的趣味性和實用性，用“寓教于樂”的方式普及科學知識，激發觀眾對于科學的興趣.

在新一輪基礎教育課程改革的大環境下，校本課程逐漸成為新課改的重點.高中《物理課程標準》，以提高全體學生的科學素養、促進學生的全面發展為主要目標.[1]《全民科學素質行動計劃綱要（2006-2010-2020）》將科學素養概括為“了解必要的科學技術知識，掌握基本的科學方法，樹立科學思想，崇尚科學精神，并具有一定的應用它們處理實際問題、參與公共事務的能力.”[2]物理作為一門自然學科，應為學生今后生活和工作做準備.從“科學知識、科學方法、科學精神與態度、科學應用”等方面，使學生養成終身發展所需的品格與關鍵能力，形成物理學科核心素養.[3]

高中物理是自然學科的基礎科目之一，不僅在高考中占有重要的地位，也與人們的日常生活有著非常緊密的聯系.當前，中學物理教學的形式主要以傳統課堂的教學模式為主.教師是整節課的主宰者，其基本形式是以教為中心，“學”圍繞著“教”來轉.忽視了學生在教學活動中的主體地位，作為認知主體的學生在整個教學活動中一直被動地接受知識.這種單一的教學形式使有趣的科學知識變得枯燥無味，使學生在學習過程中體會不到學習的快樂，打消了學生學習的積極性.這樣不僅束縛了學生的思維發展，也使學生逐漸喪失了學習的主動性、自主性和創造性.為了彌補傳統課堂的弊端，現在越來越多的學校都在開發具有自己學校特色的校本課程.受《加油！向未來》節目的啟發，筆者認為可以將“寓教于樂”的教學形式應用到高中物理校本課程教學的課堂中.以學生為中心，讓所有的學生都參與到教學活動中，讓他們親自感受科學的神奇魅力.這樣不僅使學生在傳統課堂中所學到的知識得以升華，而且能夠激發學生對科學知識的興趣，從而增強學生學習的主動性與自主性，培養學生的想象力與創新能力.

2 “科學馬戲團”校本課程開發的構想

2.1 新穎直觀的課程名稱

校本課程在中學校園里是選修課，學生根據自己的興趣或者是需要自愿選擇課程.因此，校本課程科目的名字顯得尤為重要.校本課程科目的名字既要新穎獨特又得直觀易懂，既要區別于傳統課堂科目的名字，又要體現出校本課程課堂的內容與學生在傳統課堂中所學習的某一門或某幾門學科知識的相關性.使學生能夠通過校本課程的名字直觀地感受到該課程的開課方向，以便于學生選到自己所愿的課程.

本課程是通過“寓教于樂”的形式幫助學生加深對傳統課堂所學的物理知識以及物理在人們的日常生活和生產中的應用的理解；幫助學生了解物理學科的前沿知識，激發學生對科學知識的求知欲.因此，筆者將本課程命名為“科學馬戲團”.

2.2 課程內容多樣化

雖然本課程屬于物理學科范疇，但其名字并不是“物理馬戲團”而是“科學馬戲團”.從課程的名字可以看出該課程所涉及到的知識不僅僅只有物理知識.任何一門學科都不是一門獨立的學科，尤其是自然學科.所以，本課程的教學過程應特別注重物理學科與其他學科之間的交叉內容，并將這些交叉的內容打造為本課程的一大亮點，使課程內容呈現出多樣化的形式，增加課堂的趣味性，讓學生體會到物理學知識的別樣美.

2.2.1 國學中的物理之美

在古詩《梅花》中有“ 遙知不是雪，為有暗香來.”的詩句.為什么會聞到梅花的香味呢？因為分子的熱運動，梅花花粉的分子運動到我們的鼻孔里，由嗅覺感知后傳到了大腦里，經過神經中樞的分析后使我們聞到了花香.又如在《襄邑道中》有“ 臥看滿天云不動，不知云與我俱東.”的詩句.當作者躺在船中，以船為參照物時，云相對于船是靜止的；當作者以河岸為參照物時，云與船是運動的.在語文課中有許多古詩都體現了物理的思想.因此，教師可以上一節名為《詩意的物理》的課程，讓學生一邊欣賞古詩，一邊找出古詩里隱含的物理知識.同時，讓學生自己從學過的古詩中找出與物理知識相關的詩句與大家一起分享.

2.2.2 化學反應中的物理之美

在我國神州系列飛船發射時，運載火箭中的燃料燃燒產生的高溫高壓燃氣從尾噴管迅速向后噴出，火箭就向前飛去，這樣運載火箭就將飛船送到了太空中的預定軌道.火箭的發射既涉及到物理學知識中的反沖，也涉及到化學中的氧化反應.教師可以與學生一起制作固體小火箭（材料：硬紙管、塑料管、白糖40克、硝酸鉀60克、水等），然后在操場上進行發射實驗，讓學生從火箭的制作到發射的整個過程中體會其中蘊含的物理與化學知識.

2.2.3 音樂中的物理之美

在幾個相同的高腳杯里裝入不同量的水，讓學生拿一只筷子去分別敲打這幾個杯子，讓學生說出有什么不同的現象發生，同時讓學生嘗試著解釋為什么會這樣.然后給學生介紹我國古代的一種樂器——磬，這樣不僅學習了物理知識，還了解了我國優秀的傳統文化.同時讓學生結合所學的物理知識和身邊的生活用品，發揮聯想與想象力，利用課余時間自己制造一個樂器.例如，可以在一個飲料吸管上剪幾個小孔來做成一個豎笛.將幾根鋼絲串聯釘在木板上，在木板一端的鋼絲下面放一塊磁鐵，并將鋼絲接在音頻信號源上面，利用電磁感應原理制作弦樂，等等.讓學生在下一次課（物理音樂會）中進行演奏表演.

2.2.4 美術中的物理之美

課程內容不僅要注重各學科之間的交叉內容，而且要貼近生活，要體現“從生活走向物理，從物理走向社會”的學習理念，例如向學生介紹，為什么城市中的交通燈是紅、綠，黃三種顏色，而不是其他的顏色.從而向學生介紹三原色，并讓學生在課堂上利用畫筆和三原色油彩，調制出其他的顏色并制作一幅油畫.

2.2.5 科技前沿中的物理之美

另外，教師可以將當前比較前沿的物理知識介紹給學生，例如2016年2月11日，美國的科學家宣布發現了引力波；由我國制造的世界上最大的天文望遠鏡——天眼，于2016年9月25日正式投入使用，瑞典時間2016年10月4日公布的諾貝爾物理學獎授予在物質的拓撲相變和拓撲相方面的理論發現上做出貢獻的三位科學家，等等.讓學生通過了解最前沿的科學知識，了解發生在科學事業中的勵志故事，對科學產生愛好，激勵學生戰勝困難的意志，激發學生對科學知識的追求.

2.2.6 無處不在的物理之美

從萬物生長到四季更替，從人們的生活到生產，無處不體現物理之美.地理學科中的龍卷風涉及到了物理學中的角動量守恒以及伯努利方程等知識；在生物學科中，人眼的視網膜成像利用的就是光學成像原理；中學里的信息技術課中，信號的接受與發射，戰爭時期的電報以及當下信息時代生活中的電視、電話等都與物理密切相關.

2.3 非傳統的課堂模式

上課的模式要打破傳統課堂形式的限制，根據課堂內容的需要，由老師與學生一起討論并決定上課的模式，例如課堂的形式可以采用：分組知識搶答、知識辯論、樂器制作與表演、科學實驗之創新發明、變廢為寶之綠色科技、科學初體驗、走在科技最前沿的知識講座，等等.如果課堂內容需要，還可以將課堂搬到室外進行，例如，在學習了靜摩擦力之后，為了讓學生感受靜摩擦力的大小，可以帶學生到操場進行科學體驗課.將學生平均分為兩組，讓這兩組學生用繩子以拔河比賽的方式去拉開處在繩子中間的書頁相互交疊的兩本書，依次增加兩組學生人數，直到書被拉開或者是沒有人可加入為止.學生通過參加拔河比賽，對摩擦力的理解將更加深入，更加清晰.上課的內容也可沒有固定的順序，教師可根據在傳統課堂中學生所學習的內容來安排校本課程授課.例如，在學習“反沖運動 火箭”一節時，教師可以在上課之前的校本課程中帶領學生自制上面提到的固體小火箭，這樣可以給學生提前設下一個懸念，讓學生帶著問題去聽課；也可以在學生剛剛學習了該節課后的校本課程中去帶領學生做這個實驗，這樣可以使學生將學習到的知識升華到實踐應用當中，進一步鞏固傳統課堂中所學習的物理知識.

3 結束語

通過“科學馬戲團”校本課程的開發，彌補了傳統課堂的教學模式的缺陷，突出了學生在教學中的主體地位.利用“寓教于樂”的教學形式，培養學生對科學知識的興趣，可以有意識地激發學生學習的好奇心與求知欲，加強學生對科學知識的體驗和感知.在科學實驗中鞏固傳統課堂所學的物理知識，在實際動手中提高探究與創新的能力.同時，學生在探究性學習過程中，不斷學習科學探究方法，逐步形成自主學習能力，養成良好的思維習慣，提高運用物理知識和科學探究方法分析問題和解決問題的能力.[4]

參考文獻：

[1]教育部 . 普通高中物理課程標準[S]. 北京：人民教育出版社， 2003.

[2]全民科學素質行動計劃綱要（2006-2010-2020年）.國務院網站，http：//www.gov.cn/zhengce/content/2008-03/28/content_5301.htm.

[3]周長春.基于核心素養導向的高中物理教學案例研究——以“超重和失重”為例[J].物理教學探討：2016，34（491）：28.

[4]卲紅波.校本課程《趣味物理實驗》的開發[J].中學物理：2016，34（03）：57.