關(guān)于物理跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的幾點(diǎn)思考

任曄

摘要：物理跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)展，需要注意：主題選定，要兼顧學(xué)科性與綜合性，具備適當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)性；環(huán)節(jié)設(shè)置，要考慮活動(dòng)類型并體現(xiàn)迭代理念；工具選擇，要因項(xiàng)目制宜；教學(xué)方式，要異質(zhì)分組強(qiáng)化小組合作，關(guān)注生成體現(xiàn)以生為本，滾動(dòng)教學(xué)促進(jìn)能力提升；活動(dòng)評(píng)價(jià)，要兼顧過(guò)程性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)，強(qiáng)調(diào)多元主體。

關(guān)鍵詞：初中物理；跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)；“我是音樂(lè)家”

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》在“課程內(nèi)容”中增設(shè)了“跨學(xué)科實(shí)踐”主題內(nèi)容，這是對(duì)物理學(xué)科實(shí)踐育人價(jià)值的進(jìn)一步深化。物理跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中有哪些需要注意的地方？本文以“我是音樂(lè)家”為例，分享幾點(diǎn)思考。

一、主題選定：兼顧學(xué)科性與綜合性，具備挑戰(zhàn)性

（一）要兼顧學(xué)科性與綜合性

物理跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)展要緊緊圍繞其育人價(jià)值進(jìn)行，要警惕將其變成手工課、勞技課。因此，活動(dòng)主題的選定，既要保證綜合性，契合“跨學(xué)科實(shí)踐”的要求，也要兼顧學(xué)科性，所選擇的素材中要蘊(yùn)含學(xué)生需要深化掌握的物理知識(shí)。

在開(kāi)發(fā)聲現(xiàn)象有關(guān)的物理跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)時(shí)，筆者選擇“樂(lè)器的制作”為活動(dòng)主題內(nèi)容，組織學(xué)生開(kāi)展“我是音樂(lè)家”跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)。這是考慮到無(wú)論是樂(lè)器的設(shè)計(jì)、制作、優(yōu)化，還是展示，都緊緊圍繞著樂(lè)音的三個(gè)要素——響度、音調(diào)、音色展開(kāi)。學(xué)生需要應(yīng)用所學(xué)的響度、音調(diào)、音色的影響因素開(kāi)展設(shè)計(jì)和制作等活動(dòng)，需要用物理語(yǔ)言對(duì)樂(lè)器的結(jié)構(gòu)和原理等關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行展示分享。整個(gè)活動(dòng)緊緊圍繞物理學(xué)科展開(kāi)，從而達(dá)到深化學(xué)生物理學(xué)科理解的目的。同時(shí)，在樂(lè)器的制作過(guò)程中，學(xué)生還需要運(yùn)用音樂(lè)、數(shù)學(xué)、工程、信息技術(shù)等多方面知識(shí)，真正打破學(xué)科壁壘，融會(huì)貫通。

（二）應(yīng)具備適當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)性

物理跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)必須是一項(xiàng)復(fù)雜而具有挑戰(zhàn)的智慧活動(dòng)，以避免小組內(nèi)個(gè)別學(xué)生承擔(dān)大部分任務(wù)甚至全部任務(wù)的情況，從而促進(jìn)真合作，達(dá)到讓全組學(xué)生各顯其能的活動(dòng)目標(biāo)。

樂(lè)器的制作需要學(xué)生共同商議選題、收集資料，制作過(guò)程更是需要小組通力合作才能完成。此外，樂(lè)器的制作是難以一蹴而就的，作品制作完成后往往會(huì)存在各種各樣的問(wèn)題，甚至將原有設(shè)計(jì)全部推翻的情況也屢見(jiàn)不鮮。這樣具有挑戰(zhàn)性的活動(dòng)十分符合物理跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的要求。

二、環(huán)節(jié)設(shè)置：考慮活動(dòng)類型，體現(xiàn)迭代理念

在環(huán)節(jié)設(shè)置上，物理跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)要考慮活動(dòng)的類型并體現(xiàn)迭代的理念。

“我是音樂(lè)家”屬于制作類實(shí)踐活動(dòng)，因此，筆者從一個(gè)完整的樂(lè)器制作的角度，確定了圖1所示的七個(gè)環(huán)節(jié)。其中，最核心的環(huán)節(jié)是對(duì)作品進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作、交流以及優(yōu)化。作品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造力，是作品制作的基礎(chǔ)，而作品制作的過(guò)程能有效提升學(xué)生的動(dòng)手能力與合作能力。交流評(píng)價(jià)與成果優(yōu)化環(huán)節(jié)，需要學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析原因并進(jìn)行針對(duì)性的完善，對(duì)學(xué)生的交流能力、研究能力和操作能力都有很大的提升。在環(huán)節(jié)的推進(jìn)上，“我是音樂(lè)家”采用滾動(dòng)教學(xué)模式，學(xué)生需要進(jìn)行多次設(shè)計(jì)、制作與優(yōu)化，通過(guò)迭代修正，不斷完善作品，錘煉能力。

三、工具選擇：因項(xiàng)目制宜

物理跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)中，具體活動(dòng)與其相配套的工具的選擇是相互影響的，具體的活動(dòng)內(nèi)容和需求決定了所需要的工具，而工具的應(yīng)用又進(jìn)一步促進(jìn)活動(dòng)的順利進(jìn)行。工具的選擇要因地制宜、因項(xiàng)目制宜。

“我是音樂(lè)家”活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中，教師很難做到事無(wú)巨細(xì)的指導(dǎo)。因此，為了能夠讓學(xué)生不脫離課程的框架，筆者設(shè)計(jì)了任務(wù)卡作為指導(dǎo)工具。任務(wù)卡緊緊圍繞物理學(xué)科知識(shí)展開(kāi)，每一階段的活動(dòng)任務(wù)卡都較前一階段更加深入。例如，首張任務(wù)卡布置任務(wù)“通過(guò)閱讀文獻(xiàn)資料、討論等多種方式，了解制作樂(lè)器可能需要用到的聲學(xué)知識(shí)”，并提出問(wèn)題“從聲音的三個(gè)特性入手，一個(gè)可以演奏的樂(lè)器需要符合哪些要求？我們?nèi)绾尾拍苓_(dá)成這樣的目標(biāo)”，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)過(guò)的物理知識(shí)解決問(wèn)題。

四、教學(xué)方式：合作、生成與滾動(dòng)

（一）異質(zhì)分組，強(qiáng)化小組合作

為促進(jìn)學(xué)生的真合作，需要調(diào)動(dòng)學(xué)生各方面的能力，個(gè)別學(xué)生即使在某一領(lǐng)域特別擅長(zhǎng)，也不能獨(dú)挑大梁。而促進(jìn)真合作的一個(gè)方式就是異質(zhì)分組，教師要根據(jù)活動(dòng)所需要的能力將學(xué)生穿插編組，一方面使不同的小組都能有能力完成任務(wù)，另一方面也可以使學(xué)生各顯其能。

整個(gè)制作類實(shí)踐活動(dòng)包含設(shè)計(jì)、制作、分享等多個(gè)環(huán)節(jié)。有一個(gè)小組制作的樂(lè)器是簡(jiǎn)易尤克里里，其中一個(gè)組員家里有車床，這個(gè)組員就負(fù)責(zé)圖紙的設(shè)計(jì)和樂(lè)器材料的準(zhǔn)備；再由了解尤克里里結(jié)構(gòu)的組員進(jìn)行組裝，由學(xué)過(guò)類似樂(lè)器的組員負(fù)責(zé)樂(lè)器的演奏展示，由能言善辯的組員匯報(bào)分享。

（二）關(guān)注生成，體現(xiàn)以生為本

物理跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)放性強(qiáng)，學(xué)生的動(dòng)態(tài)生成豐富，因此，教師的教學(xué)機(jī)智十分重要。活動(dòng)過(guò)程中要及時(shí)跟進(jìn)，了解學(xué)生的完成情況，在學(xué)生前一階段活動(dòng)成果的基礎(chǔ)上生成下一階段的任務(wù)。

“我是音樂(lè)家”交流評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，就是筆者收集了學(xué)生在作品制作環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的問(wèn)題和迸發(fā)的亮點(diǎn)后生成的。另一方面，學(xué)生活動(dòng)過(guò)程中也會(huì)有許多意料之外的素材出現(xiàn)，有效利用這些素材可以在完成既定教學(xué)目標(biāo)的同時(shí)補(bǔ)充其他內(nèi)容，拓寬學(xué)生視野。如有一個(gè)小組發(fā)現(xiàn)在吹奏自制吸管笛時(shí)，空氣柱長(zhǎng)短一定，吹奏力度不同，音調(diào)也會(huì)有區(qū)別。針對(duì)這一現(xiàn)象，筆者補(bǔ)充解釋了駐波和濾波器的內(nèi)容。

（三）滾動(dòng)教學(xué)，促進(jìn)能力提升

物理跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，尤其制作類實(shí)踐活動(dòng)要進(jìn)行滾動(dòng)教學(xué)。滾動(dòng)教學(xué)是一個(gè)學(xué)生逐漸完善作品的過(guò)程，包括對(duì)失敗作品的重新設(shè)計(jì)、對(duì)成品進(jìn)行優(yōu)化以及迭代。滾動(dòng)教學(xué)的關(guān)鍵在于教師幫助學(xué)生分析作品中尚存不足的方面，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行迭代，并給予必要的指導(dǎo)，使活動(dòng)不至于原地踏步甚至中斷。

例如，自制排簫小組最初制作產(chǎn)品時(shí)，笛管的長(zhǎng)短是隨意切割的，因此制作出來(lái)的排簫音準(zhǔn)較差。在發(fā)現(xiàn)了這一問(wèn)題后，筆者為學(xué)生提供了文獻(xiàn)資料，使學(xué)生進(jìn)一步了解了笛管長(zhǎng)度與音調(diào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，幫助學(xué)生完成了最終產(chǎn)品的制作。

五、活動(dòng)評(píng)價(jià)：兼顧過(guò)程性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)，強(qiáng)調(diào)多元主體

在評(píng)價(jià)方面，物理跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)要力求兼顧過(guò)程性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)。

過(guò)程性評(píng)價(jià)方面，可采用學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)與教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式。活動(dòng)過(guò)程中下發(fā)評(píng)級(jí)量表，學(xué)生組內(nèi)以及組間對(duì)成員就參與度、小組協(xié)作等方面進(jìn)行自評(píng)、互評(píng)，并對(duì)表現(xiàn)優(yōu)異的組員進(jìn)行表彰。“我是音樂(lè)家”活動(dòng)，從以下方面引導(dǎo)學(xué)生評(píng)價(jià)自己的參與度：

1.對(duì)本小組活動(dòng)任務(wù)的了解。

2.對(duì)本小組自制的樂(lè)器的介紹。

3.完成自己任務(wù)的情況（時(shí)間與質(zhì)量）。

4.與同組成員的交流（傾聽(tīng)與分享）。

5.參與小組各項(xiàng)活動(dòng)的積極性。

6.物理知識(shí)與技能的提升。

終結(jié)性評(píng)價(jià)主要是通過(guò)學(xué)生的作品及匯報(bào)，檢查學(xué)生對(duì)于核心概念的理解、掌握與應(yīng)用情況以及合作、表達(dá)能力。

需要說(shuō)明的是，在物理跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)中，無(wú)論是過(guò)程性評(píng)價(jià)還是終結(jié)性評(píng)價(jià)，其意義都在于推進(jìn)活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)。只要學(xué)生完整地經(jīng)歷活動(dòng)過(guò)程，參與其中，不論最終成果好壞都不失為一次優(yōu)秀的物理跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)經(jīng)歷。