物理文化視角下綜合實踐活動課的教學(xué)設(shè)計
——以初中物理“簡單電路的設(shè)計”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)，同時也是文化，物理教育是知識的傳授，也是物理文化的浸潤.物理知識是物理文化的載體，物理文化教育應(yīng)貫穿整個教學(xué)過程之中.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)后安排了綜合實踐活動，它是物理學(xué)科內(nèi)的一種綜合實踐活動，主要是對所學(xué)物理知識的實踐應(yīng)用.那么在這樣的綜合實踐課中如何實施物理文化教育，發(fā)揮其應(yīng)有的文化價值呢？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)會物理教學(xué)專業(yè)委員會主辦的“江蘇省初中物理實驗創(chuàng)新評比暨實驗教學(xué)專題研討活動”中兩位教師（以下簡稱T1、T2）執(zhí)教的蘇科版第13章綜合實踐活動課“簡單電路的設(shè)計”（獲壹等獎）為例，論述相關(guān)課堂設(shè)計的物理文化融入.

1 概念界定

1.1 物理文化

有學(xué)者認為：“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)造的物理知識體系、觀念形態(tài)、價值標(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初中物理的教育范圍而進行的重新界定，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 綜合實踐活動

本文的“綜合實踐活動”是指蘇科版教材在有些章節(jié)后面安排的“綜合實踐活動”.它是蘇科版教材的特色之一，有較強的實踐性和綜合性，是體現(xiàn)對知識的綜合應(yīng)用的實踐性課程.教材設(shè)計此版塊內(nèi)容旨在使學(xué)生認識物理學(xué)科知識與生活、社會的聯(lián)系，增強學(xué)生參與社會問題決策的意識，使學(xué)生學(xué)會用探究物理的研究方法研究、解釋生活現(xiàn)象，培養(yǎng)應(yīng)用知識的能力以及團隊合作的精神.

這類綜合實踐活動一般是依托項目學(xué)習(xí)任務(wù)，引領(lǐng)學(xué)生利用已有的初中物理知識和技能（技術(shù)），開展真實任務(wù)下的學(xué)習(xí)，它的重點是思維、技術(shù)與物化的過程，即把物理知識物化為作品.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”.綜合實踐活動課的實施路徑是：原理→設(shè)計→物化，具體實操流程一般為：從真實的物理問題或物理情境中生成問題→據(jù)已有物理知識與經(jīng)驗進行初步的方案設(shè)計→根據(jù)物理原理小組交流完善設(shè)計方案→選材、組裝、試運行、遇到困難尋找解決方案→交流、展示→總結(jié)評價.如T1教師的課堂實操流程如下.

活動：制作擊劍比賽電路.

課堂實操流程：

① 情境導(dǎo)入：視頻播放，引入擊劍比賽規(guī)則；

② 制定設(shè)計方案；

③ 自主協(xié)作，具體實施，動手實踐；

④ 教師進行點撥引導(dǎo)，過程檢查；

⑤ 各小組展示電路組裝成果，并修正完善，小組間進行“擊劍”比賽；

⑥ 各小組對活動進行總結(jié)評估.

2 教學(xué)設(shè)計

筆者認為在物理文化視角下綜合實踐活動課上要結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，從教學(xué)目標(biāo)的制定、教學(xué)過程的實施到活動的總結(jié)評價都應(yīng)有滲透物理文化的意識.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，細細浸潤，長期熏陶，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)，教師進行教學(xué)設(shè)計時首先要確立教學(xué)的文化目標(biāo)，確定教學(xué)的文化目標(biāo)時要堅持科學(xué)性、準(zhǔn)確性和漸進性的原則，并且要緊扣教學(xué)內(nèi)容，符合學(xué)生已有的認知基礎(chǔ)，貼近學(xué)生最近發(fā)展區(qū).綜合實踐活動課的綜合性、實踐性、自主性和生成性的特點，決定著綜合實踐活動課文化層面的目標(biāo)應(yīng)定位在：

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

（2）創(chuàng)建平臺讓學(xué)生經(jīng)歷真正的探究過程，在探究中學(xué)會科學(xué)探究方法，提升實踐能力，體驗實踐樂趣，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，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)計時可從顯性和隱性兩個角度挖掘教學(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)家的思考過程及思維方法，理清源與流，對教學(xué)內(nèi)容進行重新加工整合，以促進學(xué)生深度理解基礎(chǔ)知識，同時需堅守“從生活走向物理，從物理走向社會”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、思想方法及解決問題的能力等隱性文化內(nèi)涵更需要教師對教材從文化的視角進行挖掘和整合.挖掘時著重要考慮其蘊含的物理思想方法、情感態(tài)度，從聯(lián)系的角度看問題，達到渾然一體的境界.如T2教師“制作汽車轉(zhuǎn)向燈電路”活動過程呈遞進式設(shè)計.

項目1（銀級）：設(shè)計并連接只有兩只前轉(zhuǎn)向燈的簡單電路；

項目2（金級）：設(shè)計并連接前中后轉(zhuǎn)向燈都工作的電路；

項目3（皇冠級）：實現(xiàn)雙閃功能；

項目4（金冠級）：美化模型、評價、展示.

評析：教師在活動中適時追擊，引導(dǎo)學(xué)生遞進式進行探究，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，這些看不見但很有價值的隱性文化元素，會影響學(xué)生終生的發(fā)展，是提升學(xué)生素養(yǎng)的寶貴資源.

2.3 注重進行教學(xué)過程的文化浸潤

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

2.3.1 在真實情境中產(chǎn)生興趣

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

（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)計的視頻播放，引入擊劍比賽規(guī)則；T2教師設(shè)計的各種情況下汽車燈工作實錄.

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

圖1 防真護甲和無刃仿真劍

圖2 大紙箱模擬車體

評析：在任務(wù)的選擇上都選擇了學(xué)生感興趣，又有點“陌生感”的活動任務(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)生興趣的真實情境為起點，符合學(xué)生認識特點，當(dāng)他們面對真實的問題解決時，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.正是因為情境的創(chuàng)設(shè)突出了“真實”，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)計中夯實雙基

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

項目1（銀級）：自主設(shè)計并連接只有兩只前轉(zhuǎn)向燈的簡單電路

任務(wù)要求：（1）設(shè)計電路圖并在紙箱（汽車）上連接一個兩只轉(zhuǎn)向燈電路，使用單刀雙擲開關(guān)；

（2）向左側(cè)閉合時左轉(zhuǎn)向燈亮；

（3）向右側(cè)閉合時右轉(zhuǎn)向燈亮.

評析：深化理解有助于知識的遷移應(yīng)用，反過來遷移應(yīng)用又能促進學(xué)生對知識的理解，在遷移應(yīng)用中夯實雙基.

2.3.3 在探索實踐中獲得經(jīng)驗

“沒有經(jīng)歷體驗過程的知識，難以轉(zhuǎn)化為個體品質(zhì)”.活動中T1教師設(shè)計的“具體實施，動手實踐：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)計的4個相互關(guān)聯(lián)、層層遞進的項目都為學(xué)生創(chuàng)建了經(jīng)歷真實探究實踐過程的平臺.通過這一系列任務(wù)的參與，學(xué)生在參與中體驗，在體驗中感悟，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)電路設(shè)計中的各種問題其實都是串并聯(lián)電路的基本特點的綜合應(yīng)用.此后，無論面對什么電路設(shè)計，學(xué)生都會有信心去解決，這就是基本活動經(jīng)驗，是帶得走的能力.

2.3.4 在個性學(xué)習(xí)中形成思想

物理綜合實踐活動課是個性化學(xué)習(xí)和人性化學(xué)習(xí)的典范.教學(xué)過程中兩位教師在原理應(yīng)用、方案設(shè)計、器材選擇、實驗現(xiàn)象的解釋、總結(jié)評價等環(huán)節(jié)處處為學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)留下空間.如T1教師設(shè)計的“制定設(shè)計方案：（1）小組成員做好分工和討論，思考如何設(shè)計？（2）小組討論需要的器材有哪些？自主選擇器材.”T2教師構(gòu)思的四層遞進式“項目”.

在活動中，兩位教師都做到讓學(xué)生在解決問題的過程中，有足夠的時間和空間通過生本互動、生生互動、師生互動的形式參與教學(xué)活動的各個環(huán)節(jié).提倡基于證據(jù)的批判質(zhì)疑，讓探究過程不斷優(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)生在真實的設(shè)計、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)個體和群體.

2.3.5 在全面評價中凸顯成效

物理綜合實踐活動也是典型的研究性學(xué)習(xí)與合作性學(xué)習(xí).活動結(jié)束前教師應(yīng)組織學(xué)生進行總結(jié)評價，評價時主體要多元化，即學(xué)生自評、小組互評和教師點評相結(jié)合.基于活動前的設(shè)計、活動中的試錯、糾錯、調(diào)整等都是促進經(jīng)驗獲得、思想形成的有效途徑，評價的內(nèi)容要多樣化，對方案的設(shè)計、數(shù)據(jù)的記錄處理、儀器的選擇、裝置的組裝、實驗的操作、合作的精神等都應(yīng)有所涉及.兩位教師設(shè)計的反思評價環(huán)節(jié)：

T1教師：各小組對設(shè)計進行評價.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：分組匯報自己的設(shè)計思路、亮點、實際安裝過程中遇到的困難及解決方法、值得進一步改進之處、最大的收獲.

評析：通過評價促使學(xué)生用真實探究中收集到的證據(jù)把握規(guī)律、夯實“雙基”、感知客觀世界；通過展示培養(yǎng)了學(xué)生的自信，讓學(xué)生體驗成功的快樂；通過表達遇到的困難以及克服的辦法，讓學(xué)生體驗到科學(xué)成就就是在不斷克服意想不到的困難中取得的；通過評價質(zhì)疑，培養(yǎng)了學(xué)生求實創(chuàng)新能力；通過“值得進一步改進之處”提升了科學(xué)探究能力、發(fā)展了思維品質(zhì).在評價中全面深化文化的育人成效.

3 結(jié)語

充滿文化氣息的物理課堂要浸潤物理文化，但是學(xué)生物理文化素養(yǎng)的提升是一個漸進的過程，不能急功近利，要在長期的滲透中耳濡目染、潤物無聲、水到渠成地實現(xiàn)自然生長.