科技活动支持下中学物理活动教学的思考

李劝

【摘 要】本文分析活动教学与科技活动的关联性及其意义，论述活动教学与科技活动关联应用的途径：将科技活动引入活动教学课堂，并在课堂教学中推进科技活动，借助科技活动支持活动教学，以促进教学活动开展。

【关键词】中学物理 活动教学 科技活动 支持探索

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2020）04B-0157-03

中小学科技活动是中小学校为了活跃学校科技气氛、增进学生科学知识而组织学生开展的科学实践活动。从课程角度来说，科技活动也是一种学校教育课程。由于科技活动所特有的开放性、趣味性、竞争性、创造性以及科学方法的应用，能够极大地激发中小学生展示创造才能，促进了中小学生学科学、爱科学、讲科学、用科学的热情，达到培养中小学生创新精神和实践能力，促进中小学生的个性发展和全面发展的目的。

一、活动教学与科技活动关联性

活动教学是一种通过学生自身体验与经历积累来获得学科基础知识的教学方式，其教学特点与科技活动有较大的相似性，均需以动手实践、活动操作来获取一定的经历体验。活动教学与科技活动虽有异曲同工之处，但也有不小差别。

（一）相似性分析。活动教学与科技活动主要相同的特征有：

1.组织上的开放性。活动教学和科技活动均将活动置于开放的环境中，努力开放知识系统，积极敞开学生通往自然的窗口。通过丰富多彩、引人入胜的科学实践活动，让青少年在实际操作和科学应用中感受科学技术的魅力。在寓教于乐和活动竞赛中亲身感到科学就在身边、探索科学奇境亲切而有意义，深刻体会人与自然和谐共生的重要意义，以及科学与技术的相互促进关系，从而培养学生产生探索自然所需的耐性和韧劲。

2.内驱上的自主性。活动教学和科技活动均试图通过游玩的形式提升学生的学习欲望，使用的方法是通过将许多对立性、矛盾性极强的现象摆在“玩”的环境之中，进而将问题的解决置于他们迫切需要解决的需求中，激励他们在迫切的需求下学习。从而将外界困难问题转化为对学生个人有意义的克难攻坚问题，促使学生尽可能多地自觉运用自身观察、反思鉴别、坦诚交流、从多个层面进行深入思考、实践操作以及动手解决方式获取信息作为思维加工基础，并凭自己以及同伴的能力解决问题。从中培养学生“自愿的学习”的学习品质，激励和催化他们产生不断进步的意识。

3.形式上的相同性。活动教学和科技活动的组织形式较为相同，组织的活动通常有以下几种（如表 1 所示）：

结构决定功能，由此可见活动教学与科技活动对学生的培养有相同的作用。

（二）差异性分析。活动教学与科技活动之间也有许多不同的地方，一般来说，有下面几种差异（如表 2 所示）。

由以上分析可见，中学物理活动教学与中学科技活动存在着较明显的差异，不仅反映在内容上，而且反映在时间上、空间上的运用上。但这种差异性却具有较强的相向互补关系，特别是表现在知识的习得中。活动教学注重科学理论的形成，科技活动注重科学行为达成，这为两者之间的融合奠定了基础。

（三）两种活动的关联作用。开放意味着选择，选择意味着能够更好地实现高阶思维的有效培养。科技活动与活动教学，它们均不把学生的学习作为一种单向接受外部影响的过程，或学生主体单向作用于客体的过程，而把学生的发展机制建立在学生主体与物理环境客体相互作用的能动性与受动性的统一上。鉴于两者间的相向互补性，在具体的教学实践中，若将两者结合起来，将科技活动应用于活动教学中，同时在活动教学中有针对性地开展科技活动，那么，一方面可以解决科技活动与学科教学的不相关性，使更多的学生爱上科技活动、投入科技活动;另一方面可使活动教学得到器材与场地的有效支持，使活动型教学模式在物理学科教学中更加普遍和便捷地得到运用。

二、活动教学与科技活动关联的意义

活动教学与科技活动能给学生提供更好的知识学习条件，破除机械、冰冷的知识灌输方式，这是中学物理教学改革的努力方向。在物理活动教学以及学校的科技活动中，学生在教师指导下积极主动参与，通过观察、实验、讨论、探究、制作等多种实践的学习活动，拓宽学生发现的眼界，培养他们创新、创造能力，带给学生对整体物理世界真实和强烈的感受，从而激发学生的内在要求，激活学生生命个体。这种由激活生命个体所构建的带着鲜明的学生个体的“原创知识”，能够推动学生不断进步。

可以把在科技活动下的活动教学方式叫做活动科技教学。比如，在科技活动教学的实践中，学生制作的“易拉罐电池”、学生用塑料瓶和塑料管制作的“喷泉”以及学生制作的“简易发动机”“水动力车”、古式“投石机”等系列作品，均有较高的科技含量。他们把课堂学到的“光、电、力”等知识，巧妙地融入自己的制作中。既复习了学到的知识，又把探究到的新知识作为自己进一步学习的阶梯，在解决实际问题的动手实践上涵养了解决科学困难的冲劲和耐力。因此，学生在面临问题时更愿意独立思考和动手解决，使其自主学习与终身学习能力均得到加强，其知、情、意各方面得到较全面、和谐、统一的发展。

三、活动教学与科技活动关联应用途径

（一）将科技活动引入活动教学课堂。在活动教学中欲将科技活动引入课堂教学，要依托于物理主干知识，选择那些参与性强的内容作为活动主题。设计有针对性及挑战性的科技活动，让参与者在特定的情境與环境中，通过对活动的持续参与与体验，达到对他人的观察与评价及自我反省，来获得感悟与认知。其基本程序如下：

在课堂科技活动中，让学生通过自己的“游玩”得到丰富的感性认识，以改变学生只注重理论和书本学习的倾向，从而注重体与脑的共同使用。故而应用时不仅要重视外部客体物质活动，而且要重视主体自身体验操作和思维活动。强调这两种活动的相互作用，促使外部操作活动和自身体验思维活动不断交互作用，通过“做”来深化“想”，通过“想”来促进“做”。常见的三种方式如表 3 所示：

（二）在课堂教学中推进科技活动。在课堂教学中推进科技活动，就是在学习新课时采用事先做或事后开展科技制作方式以辅助教学，以增加学生运用科学知识的能力。在课堂教学中开展科技活动的目的，一是用来探究新课知识，二是运用新课知识。一般有两方式，如表 4 所示。

（三）利用科技活动推动活动教学。在课堂推进科技活动支持活动教学的过程中，需统筹兼顾好内容选择与时空关系，既要使学生得到充分的实践体验，又要使之能将活动体验上升至科学概念、形成物理规律上。方式包括：

1.借助科技活动项目推进。精心策划综合活动主题，让学生在主动探索与群体交流相结合的方式下，得以整体把握事物间内在联系，从而对学科知识得到统一性的领悟。比如，让学生提交并论述《自行车前、后轮摩擦力研究报告》。报告如下：

（1）内容：研究自行车与地面之间的摩擦力。

（2）器材：自行车、可活动的木板、滚筒。

（3）活动地点：教室。

（4）活动方式：小组合作。

（5）活动内容：

①观察。观察自行车的驱动方式及它的动力传动装置。

②实验。其过程如下：

A.如图 1 所示，将自行车后轮置于滚筒木板上，驱动自行车向前行驶，观察木板的运动情况;

B.如图 2 所示，将自行车前轮置于滚筒木板上，推动自行车向前运动，观察木板的运动情况;

C.如图 3 所示，将自行车前、后轮分别架在两滚筒木板上，驱动自行车向前行驶，观察木板的运动情况。

③报告。概括以上实验现象，从中说明自行车前、后轮相对于木板的运动情况，以及前、后轮所受摩擦力情况，总结出静摩擦力与相对运动的关系。

2.借助科技活动作品推进。学生在科技活动中制作有许多科技活动作品，其中用到不少物理原理。这些作品既能使学生感到更亲切，又能使学生产生探究物理原理的乐趣。比如，对科技作品抛石机的活动教学功能进行拓展，如图 4 所示：

（1）请用手中的抛石机无限地击城门上的士兵，击石五次，击中多者为胜。

（2）请改变抛石机高度和前后距离，用平抛的方式击城门上的士兵，击石五次，击中多者为胜。

（3）请你说明，在平抛攻击士兵的过程中，石子的运动有什么共同特点？石子在每次不同的攻击运动中有什么不同之处？

（4）你能否概括平抛运动物体的运动特点和运动规律？

中学物理活动科技教学，把两种分离的活動凝结为一个统一的教学有机体，创造了一种更趋近于问题解决的实际情境。这样既能在课堂教学中紧扣学科主干知识以推进学校科技活动，又能借助科技活动强化课堂知识的探究与落实。一方面使活动教学得到切实落实，学科知识得到实践应用;另一方面使科技活动赋予知识含量，解决科技活动中片段化、纯操作与学科脱节的问题。这种跨界融合的特殊的授课形式，不仅是教学方式的改变，而且是全新的教育观念改变。科学教育理应使学生得以自由地发挥、理性地创造，在获取知识的同时愉快地发展自己。概括起来说，活动科技教学以科技活动的宽度铸就课堂活动教学的深度，这一方式为培养客观、理性、动手能力强的建设性的理科学生提供了一条可以借鉴的路径。

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【基金项目】本文系广西教育科学“十三五”规划2019年度A类课题“科技活动室支持下的物理活动教学研究”（立项编号2019A68）研究成果。

【作者简介】李 劝（1963— ），男，桂林人，大学本科，正高级教师，特级教师，广西特级教师工作坊坊主，现就职于桂林市田家炳中学。

（责编 卢建龙）