陳菁

(北京林業(yè)大學(xué)理學(xué)院 北京 100083)

李富恩

(華北油田第三中學(xué) 河北 滄州 062552)

何彥雨

(北京林業(yè)大學(xué)工學(xué)院 北京 100083)

綜合實(shí)踐活動(dòng)就是指在組織學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)時(shí)要注意“綜合”.凡事都有個(gè)度，打破了這個(gè)度，便破壞了必要的平衡.筆者認(rèn)為，綜合實(shí)踐不僅要適度，還要注意不要絕對“學(xué)科化”.綜合實(shí)踐活動(dòng)“只有‘去學(xué)科化’”才有可能實(shí)現(xiàn)綜合實(shí)踐活動(dòng)課程的教育目標(biāo)[1]．在實(shí)施過程中不能受“綜合”約束，純形式化的綜合實(shí)踐活動(dòng)要不得，尤其在高中階段更不能單純強(qiáng)調(diào)綜合．綜合實(shí)踐活動(dòng)學(xué)科化更具操作性和可行性．

“綜合實(shí)踐活動(dòng)是從學(xué)生的真實(shí)生活和發(fā)展需要出發(fā)，從生活情境中發(fā)現(xiàn)問題，轉(zhuǎn)化為活動(dòng)主題，通過探究、服務(wù)、制作、體驗(yàn)等方式，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的跨學(xué)科實(shí)踐性課程[2]．實(shí)施綜合實(shí)踐活動(dòng)課程結(jié)合所學(xué)知識(shí)，使課堂學(xué)到的知識(shí)得以實(shí)踐，讓學(xué)生體會(huì)到理論來源于實(shí)踐又服務(wù)于實(shí)踐的道理．綜合實(shí)踐活動(dòng)課程更應(yīng)強(qiáng)調(diào)與各學(xué)科之間的融合，將學(xué)科知識(shí)融入到綜合實(shí)踐活動(dòng)，正是我們這個(gè)活動(dòng)的內(nèi)涵主題．

下面結(jié)合高中物理學(xué)科促進(jìn)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的綜合實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行探討．

1 我校實(shí)施物理學(xué)科為主導(dǎo)的綜合實(shí)踐活動(dòng)的背景

河北省自2018升入高中的學(xué)生在第二學(xué)年開始進(jìn)行自主選課政策， 2018年11月底樣本學(xué)校進(jìn)行了一次選課摸底，報(bào)上來的結(jié)果讓所有教師出奇震驚，河北學(xué)籍的在冊學(xué)生共119人，有選物理學(xué)科意向的學(xué)生不足10人．

研究樣本學(xué)校是華北油田子弟學(xué)校，華北油田一直以來普及高中，學(xué)校大部分學(xué)生中考分?jǐn)?shù)在400分上下，他們對學(xué)習(xí)的熱情不夠高，學(xué)習(xí)習(xí)慣不是很好，但是這些學(xué)生的大腦相當(dāng)活躍，他們對網(wǎng)絡(luò)、電腦以及手機(jī)的使用相對來說較為嫻熟．

當(dāng)時(shí)任高一物理課的一位教師邀請研究組成員跟班聽課，目的就是激勵(lì)學(xué)生上課別走神、別睡覺，抓住高一學(xué)年的物理學(xué)習(xí)時(shí)間．本研究組成員在跟班聽課期間確實(shí)感受到了學(xué)生們的無奈和無趣．

基于以上現(xiàn)狀，樣本學(xué)校緊急召開教研活動(dòng)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情和興趣，物理學(xué)科來源于生活服務(wù)于生活，將來升學(xué)會(huì)有一些專業(yè)要涉及大學(xué)物理，如果沒有高中的基礎(chǔ)，單憑高一學(xué)到的這點(diǎn)似懂非懂的皮毛物理一定會(huì)制約后續(xù)的學(xué)習(xí)．

經(jīng)與學(xué)校和物理學(xué)科所有教師溝通，準(zhǔn)備結(jié)合高一的知識(shí)在本屆高一學(xué)生開設(shè)以物理學(xué)科為主導(dǎo)的綜合實(shí)踐活動(dòng)課程，借此調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性．

2 基于物理學(xué)科的綜合實(shí)踐活動(dòng)課程實(shí)施要?jiǎng)t

2.1 綜合實(shí)踐活動(dòng)的流程

高一物理學(xué)科主導(dǎo)的綜合實(shí)踐活動(dòng)課程實(shí)施流程如圖1所示．

圖1 物理學(xué)科主導(dǎo)的綜合實(shí)踐活動(dòng)實(shí)施流程圖

2.2 綜合實(shí)踐獲得課程內(nèi)容的制定

根據(jù)高一學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)，鏈接學(xué)生能力范圍之內(nèi)的生活實(shí)踐活動(dòng)．

在人教版高中《物理·必修1》的第一章“運(yùn)動(dòng)的描述”之第4節(jié)實(shí)驗(yàn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度中，初學(xué)這一節(jié)內(nèi)容學(xué)生們沒有過多疑問，結(jié)合學(xué)生實(shí)驗(yàn)很順利地完成了教學(xué)，但是之后的學(xué)習(xí)中學(xué)生根本不能建立起紙帶子模型，不能很好地掌握打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理．結(jié)合紙帶子模型和頻閃照片綜合起來我們設(shè)置了本課題內(nèi)容：利用手機(jī)照相功能你能研究哪些物理問題．

2.3 實(shí)施過程細(xì)則

制定好了綜合實(shí)踐活動(dòng)課程的內(nèi)容，首先進(jìn)行開題動(dòng)員，初始時(shí)學(xué)生是抗拒做物理學(xué)科的綜合實(shí)踐活動(dòng)的，理由很簡單，沒有學(xué)會(huì)物理，怎么綜合實(shí)踐呢．在開題動(dòng)員課中筆者設(shè)置了第一個(gè)學(xué)生們比較感興趣的活動(dòng)：你會(huì)利用手機(jī)照相么？會(huì)場一下子活躍起來，在講解了綜合實(shí)踐活動(dòng)課程實(shí)施的重要步驟和實(shí)施要求后，臨結(jié)束布置了第一個(gè)學(xué)生活動(dòng)內(nèi)容．

2.3.1 學(xué)生活動(dòng)1：如何制作頻閃照片

一個(gè)月的寒假結(jié)束迎來了我們第一次展示活動(dòng)，成果簡直超越教師們的想象．綜合起來大致有以下方案．

方案1：利用照相機(jī)連拍功能結(jié)合PPT制作頻閃照片.

方案2：利用手機(jī)慢動(dòng)作制作頻閃照片.

方案3：利用手機(jī)連拍功能結(jié)合Photoshop軟件.

方案4：利用手機(jī)拍攝視頻借助Free Video to JPG Converter軟件.

方案5：還有學(xué)生利用會(huì)聲會(huì)影軟件.

第一階段的綜合實(shí)踐活動(dòng)宣告圓滿完成，通過這一活動(dòng)讓學(xué)生們知道了手機(jī)發(fā)揮的作用遠(yuǎn)不止聊天、游戲、看小說等．家長非常支持學(xué)校的活動(dòng)．學(xué)生們通過一個(gè)寒假的時(shí)間學(xué)到了課堂上學(xué)不到的東西，引領(lǐng)了實(shí)踐探究的新航向，激勵(lì)我們繼續(xù)進(jìn)行第二階段的內(nèi)容．

2.3.2 學(xué)生活動(dòng)2：利用頻閃功能可以研究物理學(xué)科中的哪些問題

這項(xiàng)活動(dòng)展開首先激勵(lì)學(xué)生回歸課本，求助科任老師，學(xué)習(xí)物理熱情高漲，正好當(dāng)時(shí)再講人教版高中《物理·必修2》的曲線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)學(xué)到平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，教師做了一個(gè)非常簡單易操作的演示實(shí)驗(yàn)，將一個(gè)小鋼球沿水平方向拋出，馬上就有學(xué)生提出：拍下來．學(xué)以致用，大概這就是最好的見證吧．

下面展示一下學(xué)生利用頻閃照片研究的物理問題：

成果1：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng).

成果2：研究自由落體運(yùn)動(dòng).

這兩個(gè)都能很方便地利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，通過紙帶子來研究，但是利用手機(jī)拍攝頻閃照片，從操作上來說就簡單多了，任何學(xué)生課下自己都能獨(dú)立完成．在研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)課本上給出的實(shí)驗(yàn)方案誤差大，描點(diǎn)繁瑣，但是應(yīng)用頻閃照片則方便好多．

成果3：研究平拋運(yùn)動(dòng).

研究背景是利用墻上的瓷磚，將小球水平拋出后，用手機(jī)拍攝的小球頻閃照片(圖2)．

圖2 小球頻閃照片

成果4：雨滴收尾.

這道題目明確說明雨滴最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有一位學(xué)生受此啟發(fā)，決定研究一下收尾速度，于是我們的課題就展開了．首先大家進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，研究對象選擇什么樣的物體．大家都知道應(yīng)該選擇不太重的物體，學(xué)生們想到了實(shí)驗(yàn)室里的各種球，于是嘗試了小木球、玻璃球，甚至有學(xué)生到體育組找軟排球，學(xué)生們做了無數(shù)多次實(shí)驗(yàn)，但大多都以失敗而告終．

2.3.3 現(xiàn)在介紹幾種學(xué)生們嘗試的實(shí)驗(yàn)方案

嘗試1：用軟排球做研究對象

體育組的排球規(guī)格都是一樣的，如果改變排球的質(zhì)量就需要增加配重，于是用塑料袋裝上排球，同時(shí)把配重物體一并裝袋．第一次實(shí)驗(yàn)，排球還沒有達(dá)到收尾就已經(jīng)落地啦．于是增加實(shí)驗(yàn)高度，在四樓頂將球釋放，依然找不到勻速收尾速度．并且從拍攝的照片看到球的加速度好像還不太小．還有一個(gè)更大的原因是不能改變軟排球的大?。谝唤M體驗(yàn)者以失敗告終．

繼續(xù)尋找質(zhì)量小的類似球形的物體，于是有了下面的設(shè)想．

嘗試2：改變氣球的質(zhì)量

用氣球作為研究對象，為了改變氣球的質(zhì)量，在里面加入大米．通過改變氣球大小和大米質(zhì)量，用以調(diào)整球的半徑和質(zhì)量．實(shí)驗(yàn)效果非常好，圖3就是學(xué)生們拍攝的頻閃照片．照片頻閃時(shí)間間隔為0.3 s．通過實(shí)驗(yàn)學(xué)生們發(fā)現(xiàn)，增加氣球的體積，則需要在里面加入一定的大米．

圖3 氣球的頻閃照片

學(xué)生們通過實(shí)驗(yàn)感知了物體運(yùn)動(dòng)過程中速度和阻力有關(guān)系，速度越大阻力越大，聯(lián)想到了實(shí)際問題，騎車時(shí)車速慢感覺不到風(fēng)，速度快時(shí)感覺到風(fēng)迎面撲來，其實(shí)這是空氣阻力的作用．阻力還跟接觸面積有關(guān)，垂直于速度方向上的接觸面積越大，阻力也越大，所以騎自行車遇頂風(fēng)時(shí)，彎腰騎行，就是通過減小接觸面積來減小阻力．這些生活中的常識(shí)我們通過這個(gè)氣球?qū)嶒?yàn)都得以驗(yàn)證．

以上是在高一第一學(xué)期設(shè)置的綜合實(shí)踐活動(dòng)與物理學(xué)科深度融合的實(shí)踐研究，用時(shí)4課時(shí)，隨著學(xué)習(xí)的深入，在第二學(xué)期準(zhǔn)備繼續(xù)設(shè)置4個(gè)課時(shí)，將應(yīng)用更為廣泛且被學(xué)生熟知的電學(xué)知識(shí)融合到綜合實(shí)踐活動(dòng)課程中，讓學(xué)生們在高一統(tǒng)學(xué)物理階段盡量開闊視野．

綜合實(shí)踐活動(dòng)來源于生活，服務(wù)于生活，綜合實(shí)踐活動(dòng)基于學(xué)科，又超越學(xué)科，不是在學(xué)科的基礎(chǔ)上刷題，體現(xiàn)的就是其綜合性．比如我們基于物理的這個(gè)綜合實(shí)踐活動(dòng)課程用到了信息技術(shù)、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新、解釋了生活，同時(shí)還熟悉了測量工具的使用等等，更重要的是通過此基于物理學(xué)科的綜合實(shí)踐活動(dòng)讓學(xué)生們喜歡上設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，感受到了成功的喜悅．

“活動(dòng)與體驗(yàn)”是深度學(xué)習(xí)的核心[3]，活動(dòng)與體驗(yàn)是在教師指導(dǎo)下的有目的、有計(jì)劃的自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)，這也正是綜合實(shí)踐活動(dòng)的主旨，應(yīng)該注意的是，學(xué)生綜合實(shí)踐活動(dòng)不能脫離教師的指導(dǎo)，比如在本次活動(dòng)中教師就引導(dǎo)學(xué)生利用假期學(xué)習(xí)如何制作頻閃照片的實(shí)踐任務(wù)．在拍攝頻閃照片研究物理問題時(shí)也離不開教師的引導(dǎo)，研究有特殊意義的運(yùn)動(dòng)，比如勻變速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速曲線運(yùn)動(dòng)、勻速直線運(yùn)動(dòng)等．

綜合實(shí)踐活動(dòng)促進(jìn)學(xué)生向縱深學(xué)習(xí)，激勵(lì)學(xué)生勇于探究，積極創(chuàng)新，樂于實(shí)驗(yàn)，敢于創(chuàng)想，這也正是高中物理學(xué)科素養(yǎng)的核心．通過近一年的實(shí)踐活動(dòng)讓學(xué)生們走上科研實(shí)踐的道路，并且越走越遠(yuǎn)．更可喜的是選物理學(xué)科的學(xué)生明顯增加了．在2020年元旦前樣本學(xué)校做了第一次的模擬，2019年入學(xué)新高一的在讀河北學(xué)籍學(xué)生4個(gè)班，共計(jì)132人，初步計(jì)劃選物理的人在53人，天津?qū)W籍兩個(gè)班在讀學(xué)生76人，計(jì)劃選物理學(xué)科的41人．遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過2018年入學(xué)的在讀高二的學(xué)生．

有了第一期的綜合實(shí)踐活動(dòng)課程經(jīng)驗(yàn)，之后希望更多的物理教師還會(huì)結(jié)合物理相關(guān)章節(jié)的知識(shí)展開新一輪的課程，促使物理學(xué)科在高中階段發(fā)揮自身優(yōu)勢，促使更多學(xué)生提升學(xué)習(xí)物理的興趣．