也谈物理核心素养培育的新路径*——以一节综合实践活动课为例

贲可敬

(江阴市夏港中学 江苏 无锡 214442)

2018年9月，笔者有幸观摩了一节围绕综合实践活动而开展的课堂教学，感触颇深，仿佛看到学科核心素养落地生根的新路径.物理学科与其他学科一样，教学目标经历从“双基”时代过渡到“三维目标”时代，从课程改革的态势看，物理课程改革和课堂教学必将进入“核心素养”时代.现以“比较材料的隔声性能”一课为例，分享如何在综合实践活动中提升学生的物理核心素养.

1 把握学科本质 凸显物理观念

1.1 物理学科本质

物理学科的本质就在于“物”和“理”.“物”即事实证据，说明以实验为基础，“理”即理性思维，强调以思维为中心.通过实验创设情境观察表象，通过理性思维抽象具体的理论，再通过现实的生活场景或创设的问题情境，得以建构和升华.认清物理学科本质有助于我们对物理教学的理解和把握，有利于在教学活动中促进学生形成科学的物理观念.

1.2 凸显物理观念

“比较材料的隔声性能”是苏科版八年级物理教材安排的第一次综合实践活动，是学生学习物理两周后第一次应用物理研究方法来解决实际问题的尝试.执教老师安排学生利用课余时间拍摄噪声产生时的图片和视频，如图1所示，采访市民以便了解噪声给人们带来的烦恼.课前由学生展示所拍摄的图片和视频，以激发学生增强环保意识并对控制噪声产生强烈的欲望，教师通过演示实验说明隔声是重要的控制噪声的方法之一，从而引出本节课的课题——比较材料的隔声性能.教学过程中，执教老师通过让学生自行选择声源、自行选择隔声方式和隔声材料，自行讨论比较材料隔声性能的方案，分别从声音的产生、传播、接收3个环节使学生对声现象有了全面的认识和深刻的理解，促使物理观念的形成.

图1 学生拍摄噪声产生时的图片

2 注重活动体验 加强科学探究

2.1 挖掘实验资源

初中物理是一门注重实验的自然科学基础课程，实验是物理教学的重要组成部分，也是科学探究的重要方式之一.执教老师通过各种途径开发实验课程资源，除了用已有的实验器材进行实验教学外，如音叉、停表等，如图2所示，还应用效果更明显、实验误差更小的专业设备进行实验教学，如多功能声级计，如图3所示.课后还让学生到环保部门了解了一些新的隔声技术.同时，执教老师还鼓励学生利用身边的物品自制学具，例如,使用泡沫塑料制作能容纳小音箱的盒子等，这样不仅拉近了物理学与生活的距离，而且还有利于增强学生的创新意识和实践能力.

图2 音叉和停表

图3 多功能声级计

2.2 加强科学探究

本节课执教老师非常注重物理学与生产、生活的联系，为学生自主探究感兴趣的现实问题提供时间和空间，让学生运用所学的知识和方法解决生活实际问题，以自主、小组合作探究方式开展研究活动，学生在真实情境中的自主探究，充分体现学生的探究能力和科学素养.例如,学生逐一听听音叉、停表、小音箱发出的声音，从中选择响度适中且较稳定的小音箱作为声源，这是学生充分体验后的结果，选择的理由是充分的，证据是充足的；如何比较材料的隔声性能是本节课的重点和难点，执教老师是在演示实验的基础上，由学生分组交流、讨论总结得出两种方案，而不是由教师直接告知的，充分体现了自主性；方案1——观察者逐渐远离声源直到刚好听不到声音，通过此时观察者到声源的距离反映材料隔声性能强弱.此方案是由学生分组实验探究完成的，如图4所示.在培育学生科学探究能力时，教师没有在探究活动中让各个要素都面面俱到，在提出问题、猜想与假设这两个要素上一带而过，但在进行实验与收集证据和分析与论证两个要素上投入了足够的时间，这说明执教老师既从整体考虑了学生科学探究能力目标的逐步达成，还考虑到本次探究活动的侧重点.这不仅有利于在有限的课堂时间内完成科学探究任务，而且能使所侧重的探究过程更加深入、具体，这有利于提高学生的科学探究能力.

图4 学生分组实验

3 借助模型建构 促进科学思维

3.1 模型建构

模型建构是一种重要的科学思维，它既是一种思维过程，也是一种思维方法，其实质就是将隐藏在复杂物理情境中的研究对象或过程进行简化、抽象、类比、提炼，从而揭示客观事物的本质与规律.

3.2 科学思维

“科学思维”作为物理核心素养的核心，是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判、检验和修正，进而提出创造性见解的能力与品格.例如,学生通过多次实践，自制了刚能容纳圆柱型小音箱的泡沫塑料盒，还有能灵活打开、关闭的盖子.应该是受到教材图1-26的启发而制作的声源模型，如图5所示，但相对于此图的鞋盒与闹钟的声源组合，学生自制的模型使用时更便捷，而且使用的隔声材料的数量更少.比较材料隔声性能的方案是本节课最能体现思维含量的环节，此处隐含着影响响度的因素，蕴含着控制变量的物理研究思想.选用相同的声源及隔声方式，通过在同一位置听声音的大小，这种方案是多数学生能想到的方案.选用相同的声源及隔声方式，沿同一方向远离声源，直到刚听不到声音，比较此时距离声源的远近，能得出这种方案的学生一定受到了响度的大小与人耳到声源的距离有关的启发.而其他诸如通过音量开关的旋转角度来比较隔声性能,通过填充材料的厚度来比较隔声性能，对初学物理的初二学生来说，很难达到这种思维深度.

图5 教材图1-26及受其启发制作的声源模型

4 培养科学态度 形成社会责任

4.1 科学态度与责任

科学态度与责任是指了解科学的本质，具有科学的探索精神和实验精神，拥有社会责任感，主要包括科学本质、科学态度、社会责任等要素.当学科知识与实践活动融为一体时，促进学生养成严谨的态度、质疑的精神、思考的习惯，逐渐形成学科核心素养将成为可能.

4.2 在活动中促使科学态度与责任的形成

在本课中，执教老师在多处体现了对学生科学本质、科学态度、社会责任等要素的培育，在实践活动过程中形成了科学态度与责任，真正实现了能力的迁移.

例如,学生分组实验前，教师先让学生选择4种不同的材料，填入自行设计的表格，猜测4种材料隔声性能的优劣，分组实验结束后再把实验结果与猜测的情况进行比较.由于刻意地没有事先交代控制变量法，学生的实验结果不一定十分准确，此时为了让实验结果与猜测情况保持一致，有的同学更改实验结果，有的同学更改猜测情况.执教老师没有立即纠正，而是在交流讨论结束后的分享环节进行了说明，实验是要追求理想的实验结果，但必须尊重实验结果，不能随意更改实验结果，如若觉得实验结果不可靠，可以改进实验方法或者多做几次实验.此时执教老师介绍伽利略研究单摆等时性的经历，学生的科学态度油然而生，科学家们一丝不苟的研究精神和严谨态度深深影响和激励着学生们.

课前学生通过拍摄和录制噪声的照片与视频，深入工厂、社区了解工人、居民对噪声的看法，深深体会到噪声给人们带来的烦恼.课后再到环保部门了解治理噪声污染的国家标准，了解在生产过程中现行的隔声方案有哪些，有没有哪些专业装备可以较为方便地检测材料的隔声性能，消声和吸声的方式在生活中的实际应用有哪些.这些活动都能激发学生解决社会问题的责任感和改变世界的使命感，学有所用、学以致用，真正彰显了物理学科的育人价值.

5 结束语

本节课执教老师以“从生活走向物理，从物理走向社会”为理念，以问题解决为主线，以实验探究为手段，以培养学生物理核心素养为目标，深刻理解物理知识，应用物理方法，领悟物理思想.综合实践活动因其自身特点与优势，更能突破“知识传授”的伏击圈，能在活动中帮助学生建立正确的物理观念，能以模型建构为基础培养学生的科学思维，能在科学探究过程中解决生活实际问题并形成科学的态度和责任.