关于物理跨学科实践活动的几点思考

任晔

摘要：物理跨学科实践活动的开展，需要注意：主题选定，要兼顾学科性与综合性，具备适当的挑战性；环节设置，要考虑活动类型并体现迭代理念；工具选择，要因项目制宜；教学方式，要异质分组强化小组合作，关注生成体现以生为本，滚动教学促进能力提升；活动评价，要兼顾过程性评价与终结性评价，强调多元主体。

关键词：初中物理；跨学科实践活动；“我是音乐家”

《义务教育物理课程标准（2022年版）》在“课程内容”中增设了“跨学科实践”主题内容，这是对物理学科实践育人价值的进一步深化。物理跨学科实践活动开展过程中有哪些需要注意的地方？本文以“我是音乐家”为例，分享几点思考。

一、主题选定：兼顾学科性与综合性，具备挑战性

（一）要兼顾学科性与综合性

物理跨学科实践活动的开展要紧紧围绕其育人价值进行，要警惕将其变成手工课、劳技课。因此，活动主题的选定，既要保证综合性，契合“跨学科实践”的要求，也要兼顾学科性，所选择的素材中要蕴含学生需要深化掌握的物理知识。

在开发声现象有关的物理跨学科实践活动时，笔者选择“乐器的制作”为活动主题内容，组织学生开展“我是音乐家”跨学科实践活动。这是考虑到无论是乐器的设计、制作、优化，还是展示，都紧紧围绕着乐音的三个要素——响度、音调、音色展开。学生需要应用所学的响度、音调、音色的影响因素开展设计和制作等活动，需要用物理语言对乐器的结构和原理等关键点进行展示分享。整个活动紧紧围绕物理学科展开，从而达到深化学生物理学科理解的目的。同时，在乐器的制作过程中，学生还需要运用音乐、数学、工程、信息技术等多方面知识，真正打破学科壁垒，融会贯通。

（二）应具备适当的挑战性

物理跨学科实践活动必须是一项复杂而具有挑战的智慧活动，以避免小组内个别学生承担大部分任务甚至全部任务的情况，从而促进真合作，达到让全组学生各显其能的活动目标。

乐器的制作需要学生共同商议选题、收集资料，制作过程更是需要小组通力合作才能完成。此外，乐器的制作是难以一蹴而就的，作品制作完成后往往会存在各种各样的问题，甚至将原有设计全部推翻的情况也屡见不鲜。这样具有挑战性的活动十分符合物理跨学科实践活动的要求。

二、环节设置：考虑活动类型，体现迭代理念

在环节设置上，物理跨学科实践活动要考虑活动的类型并体现迭代的理念。

“我是音乐家”属于制作类实践活动，因此，笔者从一个完整的乐器制作的角度，确定了图1所示的七个环节。其中，最核心的环节是对作品进行设计、制作、交流以及优化。作品设计环节需要学生发挥创造力，是作品制作的基础，而作品制作的过程能有效提升学生的动手能力与合作能力。交流评价与成果优化环节，需要学生发现问题、分析原因并进行针对性的完善，对学生的交流能力、研究能力和操作能力都有很大的提升。在环节的推进上，“我是音乐家”采用滚动教学模式，学生需要进行多次设计、制作与优化，通过迭代修正，不断完善作品，锤炼能力。

三、工具选择：因项目制宜

物理跨学科实践活动中，具体活动与其相配套的工具的选择是相互影响的，具体的活动内容和需求决定了所需要的工具，而工具的应用又进一步促进活动的顺利进行。工具的选择要因地制宜、因项目制宜。

“我是音乐家”活动开展过程中，教师很难做到事无巨细的指导。因此，为了能够让学生不脱离课程的框架，笔者设计了任务卡作为指导工具。任务卡紧紧围绕物理学科知识展开，每一阶段的活动任务卡都较前一阶段更加深入。例如，首张任务卡布置任务“通过阅读文献资料、讨论等多种方式，了解制作乐器可能需要用到的声学知识”，并提出问题“从声音的三个特性入手，一个可以演奏的乐器需要符合哪些要求？我们如何才能达成这样的目标”，引导学生应用所学过的物理知识解决问题。

四、教学方式：合作、生成与滚动

（一）异质分组，强化小组合作

为促进学生的真合作，需要调动学生各方面的能力，个别学生即使在某一领域特别擅长，也不能独挑大梁。而促进真合作的一个方式就是异质分组，教师要根据活动所需要的能力将学生穿插编组，一方面使不同的小组都能有能力完成任务，另一方面也可以使学生各显其能。

整个制作类实践活动包含设计、制作、分享等多个环节。有一个小组制作的乐器是简易尤克里里，其中一个组员家里有车床，这个组员就负责图纸的设计和乐器材料的准备；再由了解尤克里里结构的组员进行组装，由学过类似乐器的组员负责乐器的演奏展示，由能言善辩的组员汇报分享。

（二）关注生成，体现以生为本

物理跨学科实践活动的开放性强，學生的动态生成丰富，因此，教师的教学机智十分重要。活动过程中要及时跟进，了解学生的完成情况，在学生前一阶段活动成果的基础上生成下一阶段的任务。

“我是音乐家”交流评价环节的教学内容，就是笔者收集了学生在作品制作环节中出现的问题和迸发的亮点后生成的。另一方面，学生活动过程中也会有许多意料之外的素材出现，有效利用这些素材可以在完成既定教学目标的同时补充其他内容，拓宽学生视野。如有一个小组发现在吹奏自制吸管笛时，空气柱长短一定，吹奏力度不同，音调也会有区别。针对这一现象，笔者补充解释了驻波和滤波器的内容。

（三）滚动教学，促进能力提升

物理跨学科实践活动，尤其制作类实践活动要进行滚动教学。滚动教学是一个学生逐渐完善作品的过程，包括对失败作品的重新设计、对成品进行优化以及迭代。滚动教学的关键在于教师帮助学生分析作品中尚存不足的方面，引导学生进行迭代，并给予必要的指导，使活动不至于原地踏步甚至中断。

例如，自制排箫小组最初制作产品时，笛管的长短是随意切割的，因此制作出来的排箫音准较差。在发现了这一问题后，笔者为学生提供了文献资料，使学生进一步了解了笛管长度与音调的对应关系，帮助学生完成了最终产品的制作。

五、活动评价：兼顾过程性评价与终结性评价，强调多元主体

在评价方面，物理跨学科实践活动要力求兼顾过程性评价与终结性评价。

过程性评价方面，可采用学生自评、小组互评与教师评价相结合的方式。活动过程中下发评级量表，学生组内以及组间对成员就参与度、小组协作等方面进行自评、互评，并对表现优异的组员进行表彰。“我是音乐家”活动，从以下方面引导学生评价自己的参与度：

1.对本小组活动任务的了解。

2.对本小组自制的乐器的介绍。

3.完成自己任务的情况（时间与质量）。

4.与同组成员的交流（倾听与分享）。

5.参与小组各项活动的积极性。

6.物理知识与技能的提升。

终结性评价主要是通过学生的作品及汇报，检查学生对于核心概念的理解、掌握与应用情况以及合作、表达能力。

需要说明的是，在物理跨学科实践活动中，无论是过程性评价还是终结性评价，其意义都在于推进活动，促进学生学习。只要学生完整地经历活动过程，参与其中，不论最终成果好坏都不失为一次优秀的物理跨学科实践活动经历。