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初中物理綜合實(shí)踐活動(dòng)“求真”策略的實(shí)踐研究——例談“聲現(xiàn)象”綜合實(shí)踐活動(dòng)

2021-08-12 03:49莊益君
物理教師 2021年7期
關(guān)鍵詞:求真樂(lè)器振動(dòng)

莊益君

(江陰初級(jí)中學(xué),江蘇 無(wú)錫 214431)

1 引言

華東師大鐘啟泉教授指出:“真實(shí)性是核心素養(yǎng)的精髓”.陶行知先生說(shuō)過(guò):千教萬(wàn)教教人求真,千學(xué)萬(wàn)學(xué)學(xué)做真人.一個(gè)“真”字指明了現(xiàn)代教育最重要最本質(zhì)的屬性.求真指追求事物發(fā)展真理所在及客觀(guān)規(guī)律,是在科學(xué)的理論與方法的指導(dǎo)下不斷地認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì),把握事物的規(guī)律.

物理綜合實(shí)踐活動(dòng)課程,是基于課程綱要和蘇科版教材的活動(dòng)課程,以綜合運(yùn)用學(xué)生所學(xué)物理知識(shí)為前提,結(jié)合社會(huì)、生活的真實(shí)素材來(lái)源,將知識(shí)內(nèi)容單元化設(shè)計(jì),實(shí)施過(guò)程項(xiàng)目化推進(jìn),達(dá)到核心素養(yǎng)的真正落地生根.

物理綜合實(shí)踐活動(dòng)融合了綜合和實(shí)踐兩個(gè)基本的特征.科學(xué)的本源是綜合的,科學(xué)是以多樣統(tǒng)一的自然界為研究對(duì)象的探究活動(dòng),也就說(shuō)明自然界或物質(zhì)世界的原型都是以綜合形態(tài)呈現(xiàn)的;科學(xué)的方法是綜合的,在實(shí)施綜合實(shí)踐活動(dòng)過(guò)程中,必將進(jìn)行以物理學(xué)科為基點(diǎn)的學(xué)科+融合,甚至無(wú)邊界學(xué)科融合;科學(xué)的價(jià)值是綜合的.理論的價(jià)值在于實(shí)踐,實(shí)踐是科學(xué)探究的基石,實(shí)踐是檢驗(yàn)科學(xué)理論的唯一標(biāo)準(zhǔn),實(shí)踐最大的生命力在于創(chuàng)新,核心素養(yǎng)的最高境界就是創(chuàng)新.

2020年9月,筆者在江蘇省中小學(xué)教學(xué)研究室組織的“教學(xué)新時(shí)空”作為主講教師呈現(xiàn)了一堂“奇思妙想的音樂(lè)會(huì)”的“聲現(xiàn)象”綜合實(shí)踐活動(dòng)課例,嘗試通過(guò)真實(shí)特長(zhǎng)的表演、真實(shí)器材的探究、真實(shí)依據(jù)的測(cè)量、真實(shí)探究的表達(dá)、真實(shí)融合的呈現(xiàn)等“求真”策略的實(shí)施,落實(shí)綜合實(shí)踐內(nèi)容的真綜合、實(shí)施途徑的真實(shí)踐、核心素養(yǎng)的真落實(shí),讓學(xué)生知其然,知其所以然,知其未然.

2 綜合實(shí)踐活動(dòng)“求真”策略的設(shè)計(jì)理念

綜合實(shí)踐活動(dòng)是蘇科版初中物理教材的一個(gè)特色.它傳遞了一個(gè)樸實(shí)的初中物理教學(xué)理念:學(xué)物理,要?jiǎng)邮?它強(qiáng)調(diào)學(xué)生動(dòng)手——?jiǎng)邮种谱鳌?dòng)手操作,在“做中學(xué)”、“做中研”,在“做”和“研”的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,其價(jià)值在于在實(shí)踐性評(píng)價(jià)中滲透物理觀(guān)念的理解,培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng).教學(xué)的實(shí)施路徑如圖1所示.

圖1 初中物理綜合實(shí)踐活動(dòng)實(shí)施路徑

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)》提出“讓學(xué)生學(xué)會(huì)用物理知識(shí)和方法來(lái)解決問(wèn)題”,“加強(qiáng)物理學(xué)與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系”.“聲現(xiàn)象”是蘇科版初中物理教材8年級(jí)上冊(cè)第1章的內(nèi)容,學(xué)生剛接觸物理,學(xué)習(xí)興趣濃厚.本章的邏輯結(jié)構(gòu)順序?yàn)椋郝曇羰鞘裁础獦?lè)音的特性——噪聲及其控制——人耳聽(tīng)不到的聲音.綜合實(shí)踐活動(dòng)“奇思妙想的音樂(lè)會(huì)”在此基礎(chǔ)上實(shí)施開(kāi)展,也是對(duì)本章的復(fù)習(xí)和提高.基于課標(biāo)、教材和學(xué)情,確定學(xué)習(xí)主題,以音樂(lè)會(huì)的形式設(shè)計(jì)5幕場(chǎng)景、10個(gè)活動(dòng),達(dá)成本課的學(xué)習(xí)目標(biāo),實(shí)施流程如圖2.

圖2 聲現(xiàn)象綜合實(shí)踐活動(dòng)的實(shí)施流程

3 例談初中物理綜合實(shí)踐活動(dòng)“求真”策略的實(shí)施

3.1 基于真實(shí)特長(zhǎng)的表演

情境是學(xué)生學(xué)習(xí)的載體,經(jīng)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ).我們從“呱呱墜地”就接觸各種聲音.聲音是自然界中最普遍、最直觀(guān)的一種物理現(xiàn)象,對(duì)于每個(gè)學(xué)生來(lái)說(shuō)都是十分熟悉的.現(xiàn)在的學(xué)生多才多藝,從小就學(xué)習(xí)各種器樂(lè),這是教學(xué)很重要的資源.

本課通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境,自編音樂(lè)操,開(kāi)啟歡迎模式打開(kāi)序幕:孩子們有節(jié)奏地?fù)粽?、拍手、用手中的筆擊打課桌等,自編音樂(lè)操,男生表演阿卡貝拉最流行的伴奏——Pen Beat藝術(shù).通過(guò)學(xué)生真實(shí)特長(zhǎng)的表演,刺激學(xué)生的興奮點(diǎn),激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力,提高課堂活躍度,讓每個(gè)學(xué)生真正全身心投入課堂甚至進(jìn)入忘我的沸騰狀態(tài),體驗(yàn)到聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的,也讓學(xué)生切身感受到物理和藝術(shù)融合之美.

3.2 采用真實(shí)探究的表達(dá)

科學(xué)探究是物理課程目標(biāo)的重要維度.它既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),又是重要的教學(xué)方式.真實(shí)的探究的表達(dá)指學(xué)生親歷探究過(guò)程,自己去探索、去發(fā)現(xiàn)、去思考、去解決,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性,激發(fā)展示表達(dá)的欲望,自主表達(dá)內(nèi)心真實(shí)的感受,收獲對(duì)物理概念理解,在問(wèn)題解決中求實(shí)創(chuàng)新.

筆者通過(guò)妙曲欣賞郎朗的《野蜂飛舞》,提出問(wèn)題“蜜蜂嗡嗡的聲音是由翅膀振動(dòng)產(chǎn)生的,但是我們看不到這種振動(dòng),怎么轉(zhuǎn)化放大發(fā)聲體的振動(dòng)?”學(xué)生用激光筆打出滿(mǎn)墻的綠意和像蜜蜂一樣的紅色光斑來(lái)模擬萬(wàn)綠叢中,蜂飛蝶舞.把激光打到平面鏡上反射過(guò)來(lái),平面鏡粘在膜上,膜下面放了音響來(lái)探尋紅色光斑的來(lái)源.學(xué)生聽(tīng)聲音的強(qiáng)度,看光斑的振動(dòng)幅度.但是又產(chǎn)生新的問(wèn)題:這里的聲音不是直接由光斑振動(dòng),而是由音箱振動(dòng)產(chǎn)生的,如何能直接明顯地觀(guān)察到聲源振動(dòng)的情況?學(xué)生又提出“把手機(jī)放在吉他的共鳴箱的圓孔內(nèi),對(duì)著白云,不斷調(diào)整角度拍攝,可以拍到琴弦振動(dòng)的情況”.這是學(xué)生自創(chuàng)、自制的實(shí)驗(yàn).該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是將振動(dòng)放大.學(xué)生一開(kāi)始將野蜂光斑直接打到白墻,但發(fā)現(xiàn)放大效果不好,于是想到借助平面反射,并不斷調(diào)整反射角度,直到看到滿(mǎn)墻的綠意中野蜂光斑在《野蜂飛舞》的伴奏曲中歡快飛舞.該實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的材料是“音箱上面的膜”.學(xué)生經(jīng)過(guò)幾十種膜的嘗試,最后找到轉(zhuǎn)化效果比較好的膜.在真實(shí)器材的探究下,采用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、視頻特效等多種媒體手段將物體的振動(dòng)轉(zhuǎn)化、放大,從間接轉(zhuǎn)化到直接顯示,在思維進(jìn)階中讓學(xué)生“看到”聲音的產(chǎn)生,體現(xiàn)教學(xué)方法的多樣性.

燭火舞蹈實(shí)驗(yàn)的靈感來(lái)自于蘇科版初中物理教材第1章第1節(jié)“生活·物理·社會(huì)”,但也融入學(xué)生的很多創(chuàng)意:電腦、音箱藍(lán)牙連接,自選歌曲等.當(dāng)彈擊喇叭上的膜后,10支蠟燭秒滅,最為精彩的是學(xué)生還自制空氣炮秒滅蠟燭.正當(dāng)該生自鳴得意時(shí),卻被另一學(xué)生質(zhì)疑:蠟燭不是被聲波振滅,而是氣流沖擊后振滅的.在視頻“吼破玻璃棒”播放后,學(xué)生又質(zhì)疑“我覺(jué)得這個(gè)孩子的吼出的能量應(yīng)該沒(méi)這么大的,會(huì)不會(huì)跟他吼出的聲音的頻率有關(guān)?”該過(guò)程不僅能讓學(xué)生真正參與課堂,感受到聲音能傳遞能量,隨著學(xué)生實(shí)驗(yàn)的深入,生生之間產(chǎn)生的質(zhì)疑、提問(wèn)、補(bǔ)充和評(píng)價(jià),學(xué)生的科學(xué)思維能力不斷提升,在反思中優(yōu)化自己的知識(shí)建構(gòu).課后去查詢(xún)資料論證問(wèn)題,打破了綜合實(shí)踐活動(dòng)課堂的局限性,學(xué)生可以利用互聯(lián)網(wǎng)等工具去真正解決自己的困惑,這也是探究的一種形式.

3.3 基于真實(shí)依據(jù)的測(cè)量

在學(xué)習(xí)和解決問(wèn)題過(guò)程中要從多角度、多側(cè)面、全方位地提升學(xué)生的證據(jù)意識(shí),用證據(jù)說(shuō)話(huà).技術(shù)作為一種工具手段為教學(xué)提供證據(jù),為思考問(wèn)題提供了全新的視角.

為說(shuō)明噪聲的危害和控制方法,筆者下載了一個(gè)高音測(cè)試軟件,讓學(xué)生通過(guò)聽(tīng)到的高頻聲音來(lái)測(cè)試自己的聽(tīng)齡,并通過(guò)數(shù)據(jù)比對(duì)進(jìn)行實(shí)證化分析,讓孩子們從真實(shí)數(shù)據(jù)的測(cè)量背后,去體會(huì)控制噪聲、保護(hù)聽(tīng)力的重要性,在活動(dòng)中鞏固升華物理觀(guān)念.

3.4 基于真實(shí)器材的探究

俗話(huà)說(shuō):“授人以魚(yú),不如授人以漁,更不如授人以欲.”真實(shí)器材的探究,指器材是學(xué)生自己動(dòng)手制作,并經(jīng)過(guò)調(diào)試、改進(jìn)最終制作成功;學(xué)生用這些自制的器材進(jìn)行經(jīng)歷操作,真實(shí)體驗(yàn)感知、探索,獲得認(rèn)知.這個(gè)過(guò)程是學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的過(guò)程.

“樂(lè)音的特性”是本章的重點(diǎn),也是本課最核心的部分.教學(xué)以聽(tīng)到樂(lè)音為任務(wù)驅(qū)動(dòng),利用3類(lèi)自制樂(lè)器——打擊樂(lè)器、弦樂(lè)器、管樂(lè)器深化對(duì)“樂(lè)音的特性”知識(shí)的理解.學(xué)生用敲擊空杯和裝滿(mǎn)水的杯子模擬蜜蜂采蜜前后的聲音,但是發(fā)現(xiàn)音調(diào)太單調(diào),他們又想出了新的辦法——裝不同的水量產(chǎn)生豐富的音調(diào),并采用水瓶琴與自制管風(fēng)鈴合奏來(lái)增加韻律之美.學(xué)生分享管風(fēng)鈴、古箏、二胡、吸管排簫、水管笛子、玻璃塤等樂(lè)器的制作歷程,并用這些雖取材簡(jiǎn)單但構(gòu)思精妙的樂(lè)器演奏,學(xué)生在動(dòng)手、探究、思考中發(fā)展他們的多元智能.自制樂(lè)器融入了steam理念,包含數(shù)學(xué)測(cè)量、工程制作、調(diào)音技能、演奏技術(shù)等,讓學(xué)生感受到物理學(xué)習(xí)的實(shí)用性、藝術(shù)之美,幫助學(xué)生從知識(shí)層面上升到技術(shù)層面,體會(huì)到物理學(xué)習(xí)的價(jià)值所在,彰顯科學(xué)與技術(shù)的魅力,滿(mǎn)足學(xué)生自我實(shí)現(xiàn)的需要.

教師采用下載的示波器軟件對(duì)比顯示4組“聲波的波形”:(1)有無(wú)聲音,觀(guān)察有無(wú)振動(dòng)波形;(2)改變聲音響度,觀(guān)察振幅變化;(3)改變聲音音調(diào),觀(guān)察振動(dòng)頻率變化;(4)音叉、樂(lè)器發(fā)聲,觀(guān)察波形形狀.4組對(duì)比活動(dòng),學(xué)生直接參與,直觀(guān)顯示人聲、器樂(lè)聲的波形,滲透圖像處理方法,是對(duì)“樂(lè)音的特性及影響因素”的升華,凸顯了藝術(shù)、技術(shù)與物理學(xué)的融合.這也是物理綜合實(shí)踐活動(dòng)中內(nèi)容綜合的一個(gè)重要方面.

這些自制樂(lè)器都是學(xué)生在前期真實(shí)動(dòng)手制作完成的.用自制的樂(lè)器發(fā)出聲音容易,但發(fā)出音調(diào)準(zhǔn)確的樂(lè)音不容易.樂(lè)器的制作不僅需要物理知識(shí),還需要音樂(lè)、美學(xué)、工藝.學(xué)生真實(shí)動(dòng)手制作到調(diào)音成功的過(guò)程,會(huì)遇到很多困難,需要想辦法去解決.這個(gè)過(guò)程不僅僅收獲了一個(gè)樂(lè)器,更重要的是對(duì)材料的認(rèn)識(shí)和處理、制作樂(lè)器過(guò)程中的體驗(yàn)體會(huì)以及他們?cè)谛睦砩汐@得的成就感、自豪感和愉悅的心情.學(xué)生在制作樂(lè)器過(guò)程中將物理知識(shí)的學(xué)術(shù)形態(tài)轉(zhuǎn)化為實(shí)實(shí)在在的作品呈現(xiàn),激發(fā)了學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)造性思維發(fā)展.

3.5 基于真實(shí)情感的融合

真實(shí)融合的呈現(xiàn),指通過(guò)學(xué)生完成實(shí)際任務(wù)時(shí)的表現(xiàn)來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生已取得的發(fā)展成就.

音樂(lè)是聲音最美的呈現(xiàn).本課以學(xué)生自制的樂(lè)器合奏高難度的樂(lè)曲“鴻雁”進(jìn)入尾聲,這也是本課的高潮部分,用演奏評(píng)價(jià)樂(lè)器的功效,達(dá)到了藝術(shù)的欣賞之美,在活動(dòng)中獲得充實(shí)而愉悅的高峰體驗(yàn),還完美演繹了團(tuán)隊(duì)合作、不畏艱難險(xiǎn)阻,砥礪前行的拼搏內(nèi)涵.該過(guò)程不僅是探究結(jié)果的展示、物理思維的凸顯、物理觀(guān)念的呈現(xiàn),更有情感的融合.

4 結(jié)束語(yǔ)

南京師范大學(xué)劉炳昇教授提出:物理綜合實(shí)踐活動(dòng)是介于物理學(xué)科與綜合實(shí)踐活動(dòng)課程之間的交叉課程,它是一個(gè)很值得開(kāi)發(fā)的處女地.希望更多的老師參與理論和實(shí)踐研究,為促進(jìn)有中國(guó)特色的科學(xué)課程改革做出貢獻(xiàn).

“奇思妙想的音樂(lè)會(huì)”的聲現(xiàn)象綜合實(shí)踐活動(dòng)課,在科學(xué)內(nèi)容上綜合課程標(biāo)準(zhǔn)、教材內(nèi)容和生活素材單元整體設(shè)計(jì),努力實(shí)現(xiàn)科學(xué)內(nèi)容的真正綜合;在科學(xué)方法上采用師生合作、生生合作進(jìn)行學(xué)科綜合,融入“求真”教學(xué)策略;在科學(xué)價(jià)值上理論與實(shí)踐結(jié)合,滲透表現(xiàn)性評(píng)價(jià),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力,使學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)、技能的訓(xùn)練、方法的運(yùn)用等方面得到提高,科學(xué)思維得到發(fā)展,科學(xué)素養(yǎng)得到提升,真正形成物理觀(guān)念,落實(shí)核心素養(yǎng).

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