摘 要:以浙江省精品選修課程“生活物理探究”為例,分別從課程開發(fā)的緣由、課程內(nèi)容的設計、課程實施的策略和課程實踐的收獲等方面進行敘述,旨在揭開選修課程的“高、大、上”的神秘面紗,讓更多的教師能投身于選修課程的開發(fā),讓更多的學生能夠選擇適合自己的校本課程,促進物理學科核心素養(yǎng)的發(fā)展.
關鍵詞:物理學科核心素養(yǎng);選修課程;生活物理;探究
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:B 文章編號:1008-4134(2021)07-0048-04
作者簡介:劉銀奎(1973-),男,浙江樂清人,本科,中學高級教師,研究方向:中學物理教學.
“生活物理探究”是筆者自主開發(fā)的一門興趣愛好類選修課程.它是一門高中物理與生活實際相聯(lián)系的校本課程,它引導學生運用所學的物理知識來探究解決生活中的實際問題,激發(fā)學生學習物理的興趣,最終使學生的物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任等核心素養(yǎng)得到長足的發(fā)展.
“生活物理探究”選修課程先后榮獲“溫州市精品課程評比一等獎”“浙江省精品課程稱號”,并在溫州市高中物理選修課程建設研討會上作經(jīng)驗介紹.本文就本課程的開發(fā)與實施情況進行介紹.
1 課程開發(fā)的緣由
“為什么要開發(fā)課程,開發(fā)什么樣子的課程?”這是課程開發(fā)者首先要解答的問題,也是課程開發(fā)的方向性大問題.
1.1 物理課程標準的要求
《普通高中物理課程標準(2017年版)》中關于“地方和學校實施本課程的建議”指出:“關注學生物理學科核心素養(yǎng)的發(fā)展,重視提高教師的課程能力”“通過培訓重點解決以下問題:什么樣的物理選修課程能有效培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng)?如何開發(fā)有效的學校課程培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng)?”“學??筛鶕?jù)課程標準和學生的實際情況,研究開發(fā)適合的選修課程,滿足學生學習需要”[1].并把培養(yǎng)教師課程建設、實施與評價能力作為本次課程改革的重要任務,也是課程改革成功的關鍵.
1.2 物理學科特點的體現(xiàn)
眾所周知,多彩的現(xiàn)實生活是許多自然規(guī)律、社會知識的本源,而知識和規(guī)律的顯著特點就在于其來源于生活而又服務于生活,最終改變生活.物理學是自然科學領域的一門基礎學科,在這一方面顯得尤為突出,物理規(guī)律和物理現(xiàn)象分布在我們生活的每一個角落,我們的生活每時每刻跟物理有著千絲萬縷的關系.
新課程更注重引領學生認識科學·技術(shù)·社會·環(huán)境(STSE)的關系,在新教材中設有“STSE欄目”,把物理學科回歸到社會與生活的實踐中.例如:2020年7月浙江省選考第4題,考查學生對物理知識的應用水平和對生活的體驗(物理觀念).
(原題)在抗擊新冠病毒的過程中,廣泛使用了紅外體溫計測量體溫,如圖1所示.下列說法正確的是( D )
A.當體溫超過37.7℃時人體才輻射紅外線
B.當體溫超過周圍空氣溫度時人體才輻射紅外線
C.紅外體溫計是依據(jù)體溫計發(fā)射紅外線來測體溫的
D.紅外體溫計是依據(jù)人體溫度越高,輻射的紅外線強度越大來測體溫的
1.2 課堂教學現(xiàn)狀的擔憂
在物理課堂教學上,普遍注重解題技巧,而忽視了物理與生活的聯(lián)系;即使有的教師有“拓展”的想法,但又受制于學考、高考的課程安排和授課時間,無法更多地進行這一方面的教學,心有余而力不足.
同時,在長期的傳統(tǒng)教學中,物理知識的傳授很少甚至沒有關注生活這一環(huán)節(jié),從而使許多高中學生認為物理“學而無用”,因而對生活中的物理現(xiàn)象也就理所當然地視而不見了,從而造成了實際生活與書本知識的嚴重脫節(jié).高中學生學了三年的物理,除了會做幾個題目外,其它一概不知,家里壞了一個燈泡,也要叫物業(yè)來換,家庭用電、用氣、用水的安全均不大了解,物理核心素養(yǎng)落實不到位,社會上的一些偽科學、迷信活動難以準確識別.所有的這些均與我們的新課程理念、培養(yǎng)目標是極不相符的.
1.3 選修課程對課堂教學的促進
早在2005年筆者就開始主講校本課程“生活中的物理”,經(jīng)過多年的實踐檢驗效果良好,“校本課程”的開設對學生學習物理有很大的促進作用.
首先,選修課極大地拓展了高中物理的學習內(nèi)容,幫助學生解答生活中的物理現(xiàn)象和物理問題.課程中所講的內(nèi)容是普通高中物理必修課的重要補充和延伸,這些物理現(xiàn)象和物理問題是學生特別感興趣的、與學生的生活密切相關.而這些內(nèi)容又往往是必修課中由于種種原因而不能展開或不便展開的.
其次,選修課很好地豐富了高中物理的學習方式,增強學生的學習體驗.選修課以關注生活、勇于探究、勤于思考、促進發(fā)展為宗旨,以學生實際生活為研究對象,以高中物理知識為探究手段,積極引導學生觀察生活中的物理現(xiàn)象,探究生活中的物理原理,最終發(fā)展學生的物理學科核心素養(yǎng).
2 課程內(nèi)容的設計
課程內(nèi)容是整個課程最重要的部分,俗話說得好:“巧婦難為無米之飲”,精彩、充實的內(nèi)容是課程成功的重要保證.筆者就從課程內(nèi)容采集的途徑和課程內(nèi)容設計的原則等方面詳細說明如何進行課程內(nèi)容的設計.
2.1 課程內(nèi)容采集的途徑
2.1.1 搜集優(yōu)秀的網(wǎng)絡資源借鑒別人的寶貴經(jīng)驗
每當確定一個主題后,均要上網(wǎng)搜索關鍵詞,比如“立體電影”“磁懸浮列車”“壁虎的仿生學”等等,找到最權(quán)威的解釋或定義,編寫在課程內(nèi).
2.1.2 購買配套的參考書籍——提升自己的理論水平
以下幾本書是筆者開發(fā)課程時最主要的參考書,書名為:《生活的物理》《創(chuàng)造性物理演示實驗》《不可能的任務》,如圖1所示.
2.1.2 借用媒體視頻資源豐富課程的內(nèi)容和形式
借鑒相關電視節(jié)目內(nèi)容,例如央視科技頻道的“科技之光”“科技秀場”“我愛發(fā)明”“原來如此”“走近科學”、浙江衛(wèi)視的“不可能的任務”等節(jié)目內(nèi)容,還有優(yōu)酷網(wǎng)、土豆網(wǎng)、樂視網(wǎng)、百度視頻、搜狐視頻等網(wǎng)站的優(yōu)秀視頻內(nèi)容.
2.1.3 自主開發(fā)物理小實驗增強課堂的趣味性
平時注意收集或開發(fā)與生活有關的一些物理趣味小實驗.例如,能停在手指上的小鳥、往高處運動的物體、開口氣球、硬幣走鋼絲(如圖1)、薄紙托水、磁懸浮陀螺(如圖2).
2.1.4 整合資源提升課程的品質(zhì)
面對眾多的課程資源,我們采用了“三環(huán)原理”進行資源的開發(fā)和篩選,所謂的“三環(huán)原理”就是指:一是資料必須是絕大多數(shù)學生感興趣的;二是該資料必須是我們教師自己擅長的;三是該資料必須是當今社會的發(fā)展所需要的[2].畫三個圓環(huán)代表這三個方面,將它們按照如圖3所示的形狀結(jié)合在一起,這三個圓環(huán)的交集處(圖中的區(qū)域A)就是我們選修課程需要的資源,而這些課程資源正是落實學生核心素養(yǎng)培養(yǎng)所必須的.
2.2 課程內(nèi)容設計的原則
2.2.1 課程內(nèi)容要豐富多彩、能引起學生的興趣
本課程在力學、熱學、光學、電磁學、物理方法等物理主干知識中設計了10個精彩的專題,這些專題中特意收集了許多學生喜聞樂見卻又不甚了解的生活問題.把這些內(nèi)容安排為課程的主體,取名為:“師生互動的課堂探究”(見表1),以授課的形式在教室內(nèi)進行探究和學習.
2.2.2 課程內(nèi)容要結(jié)構(gòu)嚴謹、符合高中學生的認知水平
在每一講的課堂探究中,基本上按照“我的發(fā)現(xiàn)(物理現(xiàn)象源自生活)—我的分析(物理原理融于生活)—我的實踐(物理知識用于生活)—我的成果(學習評價基于生活)”這樣的認知特點來編排.例如,“第五講:壁虎的神功”編排如下.
我的發(fā)現(xiàn):壁虎能在光滑如鏡的墻面或天花板上穿梭自如,卻不會掉下來,這是為什么?(提出物理問題)
我的分析:壁虎能在墻上爬行的原因歸納四種不同的說法:吸盤原理、靜電吸附原理、分泌粘液的原理、分子間的吸引力,究竟哪一種說法是對的?通過師生共同的研究,最后得出結(jié)論(設計實驗、制訂方案、獲取和處理信息、基于證據(jù)得出結(jié)論).
我的實踐:尋找生活中與之相同原理的生活用品——保鮮膜,上網(wǎng)查尋相關的仿生學產(chǎn)品:超級附著技術(shù)(對結(jié)論作出解釋).
我的成果:揭開壁虎腳掌的秘密,并把它推廣至其它昆蟲的腳掌上,例如蜘蛛和蒼蠅(對過程和結(jié)果進行交流、評估、反思).
2.2.3 課程形式要多種多樣、能吸引學生積極參與
在本課程中,除了師生互動課堂探究外,還安排了學生科普小論文寫作與評比、學生動手實驗小制作與評比、參觀科技基地實踐活動.充分調(diào)動學生的積極性,使學生積極響應并快樂參與其中.課程活動有以下三種方式.
活動一:科學幻想小作家.撰寫科學幻想小品文并舉行評比活動,提升學生寫作能力.題目設計如下:沒有摩擦的世界;在月球上的日子;在空間站的生活;在海底的日子;回到過去;穿越未來;如果我的朋友是外星人……
活動二:實驗制作小發(fā)明家.物理小發(fā)明、小制作展示和評比,提高學生動手能力.擬在如下題目中由學生自主選?。鹤灾旗テ鳌⒆灾朴腥さ钠胶?、制作拱形橋、趣味大氣壓強實驗、自制彩虹制造機、自制望遠鏡、自制魔力臺球桌、拍攝立體照片、自制太陽灶、自制磁懸浮、自制趣味電動機、趣味靜電實驗……
活動三:參觀和實踐活動.參觀一些科普教育基地,豐富學生的社會實踐.擬參觀科技館、發(fā)電廠、變電所、交警指揮中心、全球眼監(jiān)控中心等科普教育基地.
2.2.4 課程內(nèi)容實用性強、學生能力提升快
本課程最大的特色是理論聯(lián)系實際,把與學生密切相關的生活中疑難問題收集起來,然后引導學生利用所學的物理知識進行解決,以達到“學以致用”的目的,提升了學生運用物理規(guī)律和方法解決實際問題的能力.例如,第八講的“揭秘立體電影”;科普小論文寫作中的“在空間站的生活”;物理小制作中的“制作有趣的平衡”;參觀科技館等等.
3 課程實施的策略
如何將豐富多彩的課程內(nèi)容呈現(xiàn)給學生,以達成設定的課程目標,這就需要進行課程實施策略的研究,下面就從三個方面來說明課程的有效實施.
3.1 課程實施總體方案
授課教師:高中物理教師(1名),物理實驗員(1名、協(xié)助).
授課對象:高一或高二學生,學生自主報名,每期人數(shù)控制在30人以內(nèi).
教學資源:“生活物理探究”校本教材、實驗器材、教學視頻、教學課件.
課時安排:每周1課時,總計18課時,一個學期內(nèi)完成,1學分.
設施條件:物理學科教室(有多媒體電腦設備,并可進行實驗操作).
授課方式:運用靈活多變的授課方式,主要方式有:師生互動課堂探究、撰寫科幻小品文、小制作和小發(fā)明、參觀科普基地等.
3.2 課程實施安排表
根據(jù)學生的知識結(jié)構(gòu)與認知水平,按照先易后難原則.本課程按“力學—熱學—光學—電磁學—物理思想方法”的順序安排課程內(nèi)容,更有利于學生的學習.同時把“小制作評比”“小論文評比”“參觀實踐”等穿插在“研討課”中間,不斷提升學生的興趣,讓學生感覺到課堂形式很豐富,驚喜不斷.課時安排上要適當充足一些,讓“評比”和“參觀活動”能充分開展起來,同時也便于應對學校臨時調(diào)課和放假,盡力保證課程內(nèi)容的連貫性與完整性,讓學生對課程有整體的體驗.具體課時安排見表2.
3.3 課程評價體系的設計
這是課程實施的最后一個環(huán)節(jié),也是課程實施中最“出彩”的部分,更是課程實施是否成功的重要標志.通過對學生的學習過程、學習成果、學習態(tài)度反饋,使學生體會到成功的喜悅,同時本課程也要求學生對課程實施情況進行評價,讓開發(fā)者及時進行調(diào)整,使課程更適合學生學習,有利于學生全面發(fā)展.
3.3.1 課程評價總體原則
從單一的成績評價過渡到多元化綜合性評價,終結(jié)性評價與過程性評價相結(jié)合,學生作品展示與比賽成果相結(jié)合,學生互評與教師評價相結(jié)合.
3.3.2 課程評價具體做法
評價項目分成5項:科普小論文評比、實驗小制作評比、期中常識知識測試、參觀實踐活動出勤率、學習態(tài)度紀律評價.每項評價分為:優(yōu)秀(20-18分),良好(17-14分),合格(13-10分),不合格(10分以下)四個等級.所選修的學生總分只有達到50分以上才能獲得學分.具體評價量見表3.
4 課程實踐的收獲
筆者精心編寫了一門學生喜歡的課程,又滿含激情地與學生進行互動教學,自然會收獲很多喜悅和歡樂.
4.1 學生給你最貼心的評價
在每學期的課程結(jié)束時,筆者均要求學生對我的課程進行評價,包括課程內(nèi)容、形式、上課方式和活動方式等等,這個作業(yè)根本不需要督促,學生上交作業(yè)非常積極,有的甚至寫了好幾百字,字字誠懇、句句貼心,例如,高一(3)張程哲的評價:“很棒!學到了很多用物理知識來解決生活問題的小竅門……”;高一(4)范濡含評價:“老師上課比較好,聽起來還是很輕松的,全部是自由發(fā)言的……”;高一(5)蔡佳卿評價:“上課風趣幽默,貼近生活,使學生對課堂充滿興趣……”.教師的最大心愿就是學生對我們教學工作的肯定和發(fā)自內(nèi)心的贊美.
4.2 課程給你最舒心的滿足
從學生層面來看,學生在上選修課時,興奮、激動,積極參與,興趣高,尤其是動手小制作的項目,學生更是喜愛;從學校層面來看,選修課程還可以與學校舉行的科技節(jié)比賽、創(chuàng)新小制作比賽、小論文評比結(jié)合起來,可以豐富校園文化生活.從教師發(fā)展層面來看,在教學生涯中能擁有自己開發(fā)的一至兩門選修課程,掛在網(wǎng)絡平臺上讓學生選課,實在是機會難得.
5 結(jié)束語
物理課程的開發(fā)并不是遙不可及、高不可攀的事情,它也只是物理教學一個普通的環(huán)節(jié)——對課堂內(nèi)外的知識進行整理和加工.我們一線物理教師要以本次新課程、新教材的改革為契機,多積累、勤思考,敢于實踐,一定會開發(fā)出學生喜歡、學校需要、社會認可的精品課程,為提升廣大學生的物理學科核心素養(yǎng)而做出自己的貢獻.
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準(2017年版) [M].北京:人民教育出版社,2018.
[2]蔣婕.論高中語文選修課程有效實施策略 [J].教學研究,2012,35(01):119-122.
(收稿日期:2021-01-28)