郭宇婧,王 依
1.内蒙古师范大学物理与电子信息学院,呼和浩特 010022
2.辽宁省凌海市第一高级中学,辽宁 锦州 121200
馆校合作是场馆和学校之间以人才优化与培养为共同目标,充分发挥场地内丰富的教学资源、前沿的教学理念和开阔的课堂教学空间,双方资源优势互补,相互配合而进行的一项活动[1]。2020年10月,教育部、国家文物局联合印发《关于利用博物馆资源开展中小学教育教学的意见》提出健全博物馆与中小学校合作机制,促进场馆资源融入教育体系,强调设计教育内容,研究开发自然类、历史类、科技类等系列活动课程[2]。促进学习以学生为中心,增强场馆学习的趣味性、互动性和体验性。由于许多场馆具备与线下资源相匹配的数字化资源,馆校合作不局限于线下实体场馆。《义务教育物理课程标准(2022年版)》中指出,教学要提升学生核心素养,遵循初中学生身心发展规律,贴近学生生活,关注学生生长点,以真实情境、真实问题引导学生进行理性思考[3]。为此,可以开展馆校合作视域下的项目式学习,基于真实情境,选择馆藏文物进行项目的整体研究。这样,课程既具备项目式学习的优点——以驱动目标为导向,帮助学生实现学习目标,获取关键成果,又能从馆校合作的视角出发,使传统文化有机融入物理学习。
目前,国内的诸多博物馆都藏有大小不一、种类多样的编钟。以博物馆馆藏的编钟为例。例如,位于中国科学技术馆“华夏之光”展厅的“曾侯乙编钟”,以及现藏于安徽省博物馆的“蔡侯铜编钟”等。诸多的编钟资源使许多地区都可以开发该项目式学习的课程。有的展品可以动手操作,有的可以通过场馆数字化资源的形式呈现物理情境。无论哪种形式,都有助于提升学生解决实际问题的能力。
馆藏文化是自然界历史发展的见证,是劳动人民聪明才智和技术创新的产物,体现了人类古老文明的继承和演变。从珍贵文物角度加以研究,不仅为学生掌握物理基础知识打开全新的视野,同时对培育学生核心素养有重要意义[4]。
课程标准中明确指出,物理教学理念是从生活走向物理,从物理走向社会,关注物理与社会发展的联系。新课标在“声”主题中共提出两个内容要求,分别是:①通过实验,认识声的产生和传播条件。②了解声音的特性;了解现代技术中声学知识的一些应用;知道噪声的危害及控制方法。并且,“物理学与工程实践”主题提出:了解我国古代的技术应用案例,体会我国古代科技对人类文明的促进作用。中国传统文化博大精深,传统乐器更是精妙绝伦,“编钟”是千年来传承在中华大地上的一个历史文化字符。本着具体教学设施应服务于课程标准中内容要求的原则,馆校合作的主题选择“华夏文明最强音——编钟”。
(1)走近文物,产生驱动问题
建构主义理论强调,学生的学习应更多地发生在真实的生活中,将知识还原于现实世界,在现实中找寻解决问题的方法,将会大大地激发学习者的热情。驱动问题的准确设定有利于后续项目的拆解与开展。因此,驱动问题首先要符合学生的认知水平,其次要与学生的学习兴趣产生链接。问题提出后,学生是否能聚焦思考也是问题设计时应考虑的重要环节。基于以上原则,本项目的问题确定为“从物理学的视角出发,为‘编钟’设计‘身份证’”。
(2)制订计划,规划具体任务
素养导向的学习目标是学生经过物理项目式学习后,获得的核心素养的具体表现。教师以培养学生核心知识和关键能力为出发点,对提出的驱动性问题进行有效拆解,并以此设计关键的学习任务与活动[5]。在此项目中,学生的主要任务是结合声学所学知识(声音的产生与传播、声音的特性、乐音等),通过相关的资料整理与收集,完成从物理学视角出发的关于“编钟”的研究论文。
故将“从物理学的视角出发,为‘编钟’设计‘身份证’”这一驱动性问题拆分为四个子任务。任务一是走近“华夏之光”,感受编钟悦耳的音乐如何形成,明白声音的产生是基于物质的振动;任务二是激发深度思维,通过动手探索,明白声音的产生离不开介质,感受各种介质对声音影响的差异;任务三是尝试编钟表演,从各种声音的表现中思考并探寻声音的本质特点,比较声调、音色、响度在本质上的差异;任务四是认识声音的形式多种多样,从而了解乐音的实质,了解乐器的形式大致上包括打击乐器、弦乐器、管乐器三类,编钟属于打击乐器,举一反三,思考其余种类乐器的发声原理。
(3)馆校合作,开展知识学习
馆校合作视域下的项目式学习,不仅促使学习者学习课程目标规定的物理知识,更要通过对博物馆的环境与真实展品的观察与体验,促进学习者对历史文化的了解。为了高效完成对该项目的探究学习,在拆解任务、制订详细计划的基础上,开展两次博物馆“编钟”学习之旅。这里需要注意的是,或许不是所有师生都具备线下到馆的条件,不要求完全匹配任务细节,教师需要进行一定的课前准备和调整,有丰富的自我发挥空间。
为了更好地基于驱动性问题完成探究项目,以表格的形式具体呈现项目开展过程中教师、博物馆工作人员以及学生应该组织怎样的项目活动(表1),为一线物理教师提供参考。
表1 具体项目拆分与实施表
续表1
(4)总结归纳,撰写研究报告
项目作品的形式多样,可以是展览、汇报、论文、实物模型等。“编钟”这一项目选择以研究论文的形式提交作品。在研究报告撰写与呈现时,应展示出该项目式学习的教学目标。同时,展现学生在整个项目式学习过程中掌握的物理知识、体会的物理方法、养成的思维习惯等。
传统研究报告的特质符合“编钟”这一项目探究的过程,研究报告的撰写因博物馆不同以及编钟的不同略有差异。以“曾侯乙编钟”为例,项目作品对“编钟身份证”的撰写与研究,既包含编钟是如何发出优美的乐音,也包含美妙的乐曲如何被我们听到;既要掌握中国博物馆的编钟为什么是合瓦形,而不是圆形,又要明晰为什么不同编钟发出不同的音调、同一编钟也有两个不同的音调;既专注于对物理知识的探寻,同时作为新世纪的高质量人才,要时刻不能忘却将文化信仰世代相承。
项目式学习提倡更真实的评价方法。项目进行时,学生逐步解决拆解任务后提出问题,学习过程中,伴随着物理知识的掌握,还要注重提升科学探究能力、科学态度和社会责任感,这要求学生的项目式学习应配备多元化的评价方式[6]。结合本项目设计的物理知识与物理内容,期待学生清晰梳理声现象的相关任务内容,具体评价方式如表2所示。
表2 项目评价表
以“编钟”为项目导引,基于馆校合作视域,进行项目式学习。在物理课程中,引导学生在学习古代历史文化的同时,探究物理知识,了解我国古代的技术应用案例,体会我国古代科技对人类文明发展的促进作用,既能厚植中学生的“人文底蕴”,又夯实了中学生的“科学精神”。