讓物理課堂擁有藝術的氣息

童玉花

【摘要】將物理與音樂、信息技術等學科融合，結合聲現象教學，開展自制樂器的綜合實踐活動，讓學生在實踐活動中提煉物理觀念，經歷科學探究，提升科學思維，樹立科學態度與責任感，促進學生核心素養的全面落地。

【關鍵詞】聲現象；綜合實踐；素養

聲現象的學習是初中物理的起始篇章，學生通過本章的學習開始感受物理觀念，經歷科學思維的培養和鍛煉，也在科學探究的過程中逐漸提升科學態度與責任意識。

筆者結合聲現象的綜合實踐活動，開啟了跨學科融合教學的初步嘗試，將物理與音樂、信息技術等學科融合，在實現物理核心素養落地的同時，讓學生享受藝術的熏陶，同時提升學生對信息技術的應用能力，實現多學科、多維度的融合。

一、巧妙導入，激趣啟思

課堂的導入需要快且準，快速導入本節課的重點內容，讓學生以最佳的精神狀態投入到學習中是至關重要的。通過導入啟發學生的探究意識，讓學生的思維圍繞著本節課的重點開展，實現思維能力的逐漸提升。

1.激趣而后思

導入情境1：播放美妙的交響樂，請學生欣賞，并請學生匯報，結合你所學的樂音的特性，告訴大家你聽到哪些樂器在演奏？這是一首什么曲目？還有哪些和我們最近學的物理知識是密切相關的？

生1：我們根據音色判斷出不同的樂器在演奏，有鋼琴、小提琴、薩克斯等。

生2：剛才演奏的曲子是《梁山伯與祝英臺》，我是根據音調來判斷的。

生3：在演奏的過程中，聲音有大、有小，這是樂音的響度不同。

2.啟思而生趣

導入問題：美妙的音樂蘊含著豐富的物理知識，音調、音色、響度都決定著音樂的品質和效果。你能用你桌上的器材發出不同的音調、音色、響度嗎？

生：可以。比如玻璃杯中放不同的水，敲擊時就能發出不同音調的聲音。比如橡皮筋的松緊、粗細、長短不同，撥動時，也可以發出不同的音調。通過改變撥動的力度、敲擊的力度改變響度，杯子和橡皮筋振動發出的音色又是不一樣的。

快速有效的導入，能讓學生很快將音樂與物理學科中的聲現象聯系起來，并在手腦并用的體驗活動中激發學生濃厚的學習和實踐的興趣，課堂導入的目標便能快速達成。

二、初步實踐，初享成果

在前面的鋪墊下，后續我們就進入課堂最重要的環節，開展深入的綜合實踐活動，讓學生在實踐中收獲知識帶來的幸福，享受自己的勞動果實。由于課堂時間是有限的，在這個實踐過程中，我們要盡可能讓學生圍繞一個較準的方向開展目的性的綜合實踐活動，做到有的放矢地研究或制作。

1.項目一：打擊樂器的探究與制作

以小組為單位，利用玻璃杯、啤酒瓶、陶瓷碗發出不同的音調，接著嘗試用同種器材產生更豐富的音調。

在這個環節中，學生結合前面已經開展的探究活動，都能想到在玻璃杯中裝入不同量的水，或者在啤酒瓶中裝入不同量的水達到調節音調的效果，有的學生還試著在七個相同的玻璃杯或者啤酒瓶中，放入不同量的水，使其發出更豐富的音調，如下圖1所示（圖1見下文）。

2.項目二：管樂器的探究與制作

以小組為單位，選擇一種器材或者幾種器材，如PVC管、粗細不同的吸管、玻璃試管等，試著用這些裝置和平板電腦上的手機物理工坊、降噪麥克風等器材結合產生更豐富的音調。

在這個環節，學生想到改變吸管中空氣柱的長短來改變音調的高低，也試著發出不同的音調，如下圖2所示。

3.項目三：弦樂器的探究與制作

以小組為單位，選擇一種器材或者幾種器材，如橡皮筋、釣魚線、舊的吉他弦、發夾等，試著用這些裝置和平板電腦上的手機物理工坊、降噪麥克風等器材結合產生更豐富的音調。

在這個環節，學生想到改變橡皮筋或者釣魚線的松緊、粗細、長短來不斷改變音調，也可以改變發夾的位置來改變音調，如圖3所示。

三、潤物無聲，柳暗花明

學生在參與的過程中，展示、回答、評價、改進，到成果再展示的這一系列過程都充分凸顯了學生在基于聲現象物理綜合實踐活動背景的思維再生長，具體可以通過下面三個維度達成。

1.系統再建構

學生通過綜合實踐活動，對聲現象這一課有了新的認識，無論是從知識層面還是從技能層面都得到了系統的建構，這個建構源于常態化的課時學習，又高于課時學習。此時生成如圖4的結構性知識板書，這個板書從聲音的特征出發，通過實踐制作架起物理與音樂的橋梁。

2.學科再融合

學生通過動手動腦的制作，把物理與藝術融為了一體，實現了科學與藝術的“美”的融合，這種融合讓學生在無形之中實現“跨學科實踐”，也感受了不一樣的美，學生在課堂中提升的不僅僅是物理學科素養，還有音樂的學科素養，實現學科融合的無縫對接。

3.技術再融合

學生在參與制作與實踐的整個過程中，遇到了一系列問題，但是也通過phyphox APP（一款傳感器軟件，在使用軟件時可以將自己的手機作為物理實驗設備）和傳感器、降噪麥克風以及電腦資料庫搜索相應文件（啤酒瓶、玻璃酒杯、橡皮筋、吸管在敲擊或吹氣時ｄｏ、ｒｅ、ｍｉ、ｆａ、ｓｏｌ、ｌａ、ｓｉ的對應頻率），將其巧妙地融合，實現了真正意義上的技術融合。比如，在制作排簫的過程中，學生通過查閱資料（如圖5）和phyphox APP測試出自制排簫和吉他弦的發聲頻率進行對比，以此達到很好的調音效果。

四、且行且思，教學相長

任何一節好課，都應該有兩條線，一條是明線，即知識線，貫穿整個課堂活動的始終，每個環節都是基于實際的問題、情境、任務來進行的，學生的參與是轟轟烈烈的，而思維卻是在無聲無息中循序漸進的。比如，本節課的明線如圖6所示。另一條就是暗線，暗線滲透在明線之內，是無聲無息的，但是內在價值和魅力卻激發了學生的學習動力，實現了思維能力的有效提升，這也恰恰是課堂教學的精髓所在。如果明線是“美味佳肴”的話，那么暗線便是“佳肴”中蘊含的營養。本節的暗線如圖7所示，真正意義上站在物理的維度建立了對“美”的認識。

綜合實踐是基于所學知識與技能的綜合，綜合的不僅僅是物理本學科的知識與技能，更大程度建立起了學科融合的橋梁，有助于學生學以致用解決實際問題，促進學生綜合素養的全面發展。

【參考文獻】

[1]姜棟強.讓核心素養在進階學習中落地生根—以蘇科版物理引言課的教學設計為例[J].物理教師，2020（04）.

[2]姜棟強.五小活動進階課程的融合式校本探索[J].中學物理，2022（12）.