明确目标，具化路径

骆波

摘要：“制作一个医用冷藏盒”是一个任务复杂度较高的物理跨学科实践活动，所需学习资源离学生生活较远。因此，开设一节准备课，帮助学生明确问题、分解任务、制订计划、了解注意事项，从而明确目标、具化路径。

关键词：初中物理；跨学科实践活动；“制作一个医用冷藏盒”

“制作一个医用冷藏盒”是一个任务复杂度较高的物理跨学科实践活动，所需学习资源离学生生活较远。因此，笔者专门开设了一节准备课，帮助学生明确问题、分解任务、制订计划、了解注意事项，从而明确目标、具化路径。

一、教学目标：瞄准实践活动的靶向

“制作一个医用冷藏盒”活动，在任务类型上，属于设计与制作类；在教学组织上，宜采用项目学习的方式；在活动周期上，一般分“动员准备”“活动实施”和“展示评价”等环节。具体实践任务是“设计并制作一个能维持较长时间低温的医用冷藏盒”，可分解出的子任务是“选择（比较）物质的保温性能”和“选择（比较）物质的凝固点”。指向的物理观念是“不同的物质，其物理属性一般不同”，需要运用比较、综合、创新等科学思维，有利于提升任务分解、设计制作、评估交流等实践能力。

由此，确定“制作一个医用冷藏盒”活动准备课的教学目标：

1.了解药品的运输和存放对温度有要求，认识到保温性能、凝固点等物质的物理属性对温度有影响。

2.通过讨论，初步形成“选择（比较）物质的保温性能”和“选择（比较）物质的凝固点”的方案。

3.绘制医用冷藏盒的设计图，列出材料清单，并初步确定小组分工。

二、教学过程：具化实践活动的路径

（一）基于真实情境，明确待解决的实际问题

物理跨学科实践活动是从学生的真实生活和发展需要出发，从生活情境中发现问题，转化为活动问题，通过探究、服务、制作、体验等方式，培养学生综合素质的实践性课程内容。它基于学生的直接经验，密切联系学生个人生活和社会生活，体现对知识的综合运用。

课始，教师播放视频，让学生了解医药存放常识，知道不同医药的运输和存放有不同的温度要求。医用运输车和存储柜是当今不可或缺的设备，但偏远山区并未普及这些设备，自制医用冷藏盒就有重要的现实意义。然后，教师提出真实情境任务：“为救治病人，急需将一种药品送到偏远的山村。这种药品要求在0 ℃以下存放。由于山高路远、气温较高，请你设计并制作一个医用冷藏盒，以满足运输途中保持低温的要求。”為进一步明确任务，教师展示一个制作好的医用冷藏盒样品［将装药品的保温盒放在泡沫（带反光内胆）保温袋中，在保温盒中放入事先在电冰箱内凝固的盐冰］，说明其材料与结构，展示测量的温度变化情况，并引导学生分析保持低温的多种途径及其所涉及的物质物理属性。

（二）立足项目需求，分解任务

“将一个大任务分解成若干子任务，再把每个子任务进一步分解成具体的任务串（问题链）”，是物理跨学科实践活动准备工作的核心。

本课，教师这样带领学生分解任务：

师从物质的物理属性考虑，如何选择保温材料和放在保温瓶中的低温物质？即我们的研究可以分解为比较不同材料的保温性能、选择合适的低温物质以及检验冷藏盒的保温性能三个子任务。

1.比较不同材料的保温性能

师要维持低温，就要尽量“切断”与外界的热传递，需要材料有较好的保温性能。

师生讨论后得到如下任务串：

（1）通过什么现象，比较（反映）不同材料的保温性能？

（2）需要哪些器材？需要收集哪些数据？

（3）请设计记录数据的表格。

（4）调查：建筑物外墙所选用的是什么保温材料？生鲜包装所选用的是什么保温材料？

2.选择合适的低温物质

师要获得低温，就需要利用低温物质吸热制冷。不同的医药对温度要求有所不同，需要选择合适的低温物质。

师生讨论后得到如下任务串：

（1）调查：用冷链配送冰淇淋蛋糕、生鲜（大闸蟹、水蜜桃等），用到的低温物质分别是什么？哪些低温物质在日常生活中比较容易制取？

（2）怎样制取低温物质？将待选物质放入冰箱中冷冻。

（3）如何测量不同物质的凝固点？

提示：一段时间后，放入冰箱的待选物质凝固变为固态。将待选物质放入保温瓶中缓慢熔化，（晶体）温度维持在熔点，不断吸热，使保温瓶中保持低温。显然，保温瓶中的温度跟该物质的熔点有关。将上述熔点不同的低温物质分别放入保温瓶中，记录瓶中气温的变化。

（4）保温瓶里的温度就是低温物质的熔点吗？

可能的发现：环境温度比低温物质的熔点略高；不同的低温物质，吸热制冷的效果（如保持低温的时间长短）可能有所不同。最后，根据药品的温度要求，确定合适的低温物质。

3.检验冷藏盒的保温性能

师该冷藏盒是否满足设计需求？应从哪些角度加以检验？

师生讨论后得到如下任务串：

（1）冷藏盒内的温度是否达到设计需求？

（2）能满足低温要求的持续时长是多少？

培养解决真实问题的实践能力，是物理课程的重要育人目标。会科学地表征问题、合理地分解问题，是解决问题的关键，也是实践能力的重要因素。同时，注重与生活的联系，如调查建筑物所使用的保温材料、冷链配送所使用的低温物质等。这能让学生切实体会到“物质的物理属性”有着广泛的应用，“物质的物理属性”影响着材料的性能并决定其用途。需要说明的是，上述子任务涉及的设问，课上均不提供答案（必要时做适当提示），仅引导学生在实践中关注这些问题，并自行设计方案解决这一系列问题。

（三）制订计划，形成初步的实践方案

师为方便同学们在课后顺利开展制作活动，请结合上述探讨，制订初步计划。在制订计划时，你需要考虑以下问题：（1）需要哪些器材、材料？分别通过什么途径获得？（2）如何绘制医用冷藏盒的设计草图（并对暂未确定所用材料的部分进行标注）？（3）小组成员间怎样分工？完成各个子任务的时间节点是什么？怎样记录制作的过程？完成讨论后，（出示下页表1）填写实施计划书，并签名确认。

在对任务充分了解和合理分解后，经历深入研讨，在此基础上制订并签署活动实施计划书。这既能保障实践活动顺利推进，又能强化小组成员的责任担当意识——这也是物理跨学科实践活动的育人价值之一。

（四）了解安全等注意事项

师为保证安全，切实提高活动实效，老师还有几点温馨提示：（1）取用低温物质时，戴好手套，防止冻伤。（2）实践活动的全过程，都要加强交流与合作。可以检索网络、查阅资料，多与小组成员沟通进展、交流发现与困惑，也欢迎同学们在实践过程中与老师沟通。（3）及时记录实践过程，并为你们制作的冷藏盒写一份使用说明，尤其要指出所适用的药品。做好作品展示与介绍的准备。在实践中发现，在实践中发展！无比期待同学们设计与制作的作品！

本次物理跨学科实践活动涉及课后活动，安全教育不可缺位，这也是物理（科学）教育应有的温度。通过实践提升学生的信息素养，增进其合作与交流的技能，同样是物理跨学科实践活动可能实现的育人价值。因此，教师提示学生获取信息有多种渠道，要全过程加强交流与合作，让学生为展示汇报做好准备。

做好准备工作，是提升学生物理跨学科实践活动参与率和品质度的基础。此外，教师还要加强对物理跨学科实践活动育人价值的体认，不断丰富物理跨学科实践活动的组织策略。比如，让学生提前了解活动的流程和要求；布置适当的活动任务单，让学生提前了解知识、方法和设备等；合理分组，使学生之间能取长补短、共同进步；既引导学生主动学习、独立思考、大胆设计、敢于创新，也在学生遇到困难时给予适当的点拨和帮助。