實施“活物理”教學(xué)實行“真科學(xué)”教育

摘要：《聲的利用》是人教版初中物理八年級上冊第二章第三節(jié)的內(nèi)容，屬于科學(xué)內(nèi)容中“運動和相互作用”的范疇，課標(biāo)僅要求“了解現(xiàn)代技術(shù)中聲學(xué)知識的一些應(yīng)用”、“列舉超聲的應(yīng)用實例”，在本節(jié)課教學(xué)中，筆者實施了把“人”放在首位的“活物理”教學(xué)，實行了以“創(chuàng)新”為主題的“真科學(xué)”教育，使得課堂更加生動活潑，有效地將學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)中的創(chuàng)新教育等有效地落實在物理課堂，讓學(xué)生有切切實實的課堂收益.

關(guān)鍵詞：聲的利用；創(chuàng)新；活物理；真科學(xué)

《聲的利用》是人教版初中物理八年級上冊第二章第三節(jié)的內(nèi)容，屬于科學(xué)內(nèi)容中“運動和相互作用”的范疇，課標(biāo)僅要求“了解現(xiàn)代技術(shù)中聲學(xué)知識的一些應(yīng)用”、“列舉超聲的應(yīng)用實例”，大多數(shù)教師在教學(xué)中僅僅只要求學(xué)生找出課本中“聲的利用”實例，進行一系列的選擇、填空訓(xùn)練.這樣的教學(xué)也可在考試時不丟分，但學(xué)生的眼界是否打開？思維是否得到發(fā)展？這顯然不是我們希望的科學(xué)教育.

“活物理”的教學(xué)主張是相對于過去死氣沉沉的、教師滿堂灌的課堂提出來的，突出強調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，關(guān)注學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)和形成，主張在課堂教學(xué)中將學(xué)生的日常生活融入到物理學(xué)科的學(xué)習(xí)之中，把學(xué)生學(xué)習(xí)的活動空間和時間還給學(xué)生，全方位調(diào)動學(xué)生的各種器官參與學(xué)習(xí)活動，實現(xiàn)“活動課堂”、“活力課堂”和“生活課堂”，做到以“活”激“趣”，以“活”促“學(xué)”.

本節(jié)課筆者從“活”與“真”兩方面進行嘗試，綜觀整個課堂“以活激趣”、“以活促學(xué)”，課堂氣氛和諧，學(xué)生臉上始終洋溢著笑容，顯示出學(xué)習(xí)的愉悅，彰顯著生命的活力.

這節(jié)課（詳細(xì)課例可見教育部一師一優(yōu)課課網(wǎng)站）一路過關(guān)斬將，最終斬獲首屆教育部“一師一優(yōu)課一課一名師”活動部級優(yōu)課大獎.

1《聲的利用》課堂實錄

【教學(xué)目標(biāo)】

目標(biāo)“一”為老生常談，目標(biāo)“二”、“三”則別出新意.

一、知識與技能目標(biāo)：

1知道聲能傳播信息；

2知道聲能傳遞能量.

二、過程與方法：

1通過自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、觀看動畫、實驗觀察等探究有關(guān)聲傳遞信息和傳遞能量的利用；

2通過“聲的利用”的探究了解一些科學(xué)的研究和創(chuàng)新的方法.

三、情感態(tài)度與價值觀：

1通過探究聲在現(xiàn)代技術(shù)和生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，進一步增加學(xué)生對科學(xué)的熱愛；

2通過聲的利用實例分析，消除學(xué)生心中科技創(chuàng)新的神秘感，克服科技創(chuàng)新的畏難情緒，激發(fā)科技創(chuàng)新的興趣和熱情.

【課堂過程】

（一）溫故知新：

投影出示問題，學(xué)生互問互查，1分鐘后教師抽查.

（二）自主學(xué)習(xí)：

投影出示學(xué)習(xí)要求，學(xué)生按要求自主學(xué)習(xí)；教師將課本上的三頁書投影到白板；采取“擊鼓傳花”的方式確定展示的同學(xué)，學(xué)生上臺在白板上劃線；師生一起找出課本中“聲的利用”全部實例.

師：我們找出了聲的利用的實例，知其然還要知其所以然，下面我們一起來探究聲的利用的原理.

（三）合作探究：

活動一、聲與信息的探究

（1）聲音傳遞信息的實例分析：

師：請大家閉上眼睛，僅僅憑聽覺感受我們教室內(nèi)發(fā)生了哪些事情？

教師完成下列動作：叫上一位同學(xué)幫忙、教師擊鼓、用手機放歌、讓課本掉到地上、教師敲鑼.

師：請大家睜開眼，誰來回答剛才教室內(nèi)發(fā)生的事情？

生回答，師生一起分析，得出結(jié)論：從聽到的聲音直接獲取信息.

投影出示三張圖片并顯示文字：醫(yī)生通過聽診器診斷疾病；汽車修理師傅聽汽車發(fā)動機的聲音判斷故障；鐵路工人用鐵錘敲擊鋼軌，從異常的聲音中發(fā)現(xiàn)松動的螺栓.

插入一個超鏈接“鳳凰網(wǎng)2015年4月18日的一則新聞”：女乘客聽出飛機異響經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)機身嚴(yán)重故障.

師生一起分析，得出結(jié)論：從異常的聲音中獲得信息.

師：剛才討論的都是“聲音的應(yīng)用”，而課題是“聲的利用”，聲和聲音有什么區(qū)別和聯(lián)系呢？下面請小組討論.

（2）聲與聲音的辨析：

學(xué)生討論后回答，教師給予肯定和補充.

師：我們分析了聲音的利用，下面來一起探究超聲波和次聲波的利用.

（3）超聲波傳遞信息的實例分析：

投影出示海獅表演的圖片.

師：我們在動物園看過海獅表演，海獅為什么要聽工作人員的指揮完成這么多表演呢？

師生分析得出結(jié)論：利用超聲波傳遞信息.

播放“聲與信息”的微課視頻，適當(dāng)?shù)胤綍和Ｌ崾?

師：我們著重探討一下聲吶系統(tǒng)，對聲吶系統(tǒng)的研究源于一艘著名的輪船“泰坦尼克號”，這艘輪船首航時在夜晚碰到冰山沉沒，死了很多人.這時出現(xiàn)了問題，怎么辦呢？逃避不是辦法，應(yīng)針對性提出問題，然后研究問題，人們從蝙蝠的飛行中受到了啟發(fā)，最后解決問題.

學(xué)生閱讀“聲吶的工作原理”.投影出示聲吶探測海底深度、魚群位置的圖片，學(xué)生討論：如果要測量海洋的深度或魚群的深度，應(yīng)該知道哪個物理量？又需要測量哪個物理量呢？學(xué)生在討論之后回答并找一位同學(xué)上黑板板書.

師：把聲吶安裝在輪船上，可以探測海底的深度、魚群的位置，夜晚可以探測前方冰山的距離.能否把聲吶系統(tǒng)安裝在別的地方呢？

學(xué)生充分討論，生：倒車?yán)走_和超聲波導(dǎo)盲儀

投影出示圖片并介紹“倒車?yán)走_”、“超聲波導(dǎo)盲儀”，并提出能不能安裝在飛機上？

學(xué)生充分討論，教師指出：在“聲的利用”過程中能否悟出一種發(fā)明創(chuàng)造的方法呢？學(xué)生再討論.

（4）次聲波傳遞信息的實例分析：

投影出示大象圖片，師生分析得出：大象直接利用次聲波交流傳遞信息.endprint

接著播放一段“印尼海嘯”的視頻，強調(diào)其災(zāi)難性，然后文字介紹水母耳風(fēng)暴儀.

師：從蝙蝠到聲吶，從水母到水母耳風(fēng)暴儀，大家有沒有什么發(fā)現(xiàn)呢？

生討論：都是模仿動物.

師：人類從蝙蝠、水母等動物獲得靈感，通過模仿生物而制造出了對人類有用的科學(xué)設(shè)備，這門學(xué)問叫做仿生學(xué)，希望同學(xué)們也能做生活的有心人，為人類社會的進步作出自己的貢獻.

活動二、聲與能量的探究

師：在生活中我們可能有這樣的經(jīng)歷，走在河邊或湖邊，把一塊石頭扔進去，會聽到“咚”的一聲.

（1）投影出示：把一塊石頭扔進水里，可以看到向四周散去，水面上的樹葉也隨之起伏，這說明石頭的通過水波傳給了樹葉.說明水波能夠傳遞.

生討論之后回答上面填空.

（2）視頻感知：播放電視節(jié)目“最強大腦”中“獅吼功震破玻璃杯”的視頻.

師：這個表演者能夠用聲音將玻璃杯震破說明了什么問題？

生討論后回答：聲音響度大，具有能量.

（3）實驗探究：去掉飲料瓶的瓶底，在開口處蒙上橡皮膜并扎緊，封口的一端正對著火焰敲擊橡皮膜，觀察火焰的情況.

教師先介紹做法，提出只要做生活的有心人，身邊的物品都可以成為我們的實驗器材.然后讓學(xué)生實驗，并寫下實驗現(xiàn)象、分析結(jié)論.

（4）聲波傳遞能量實例分析：

A超聲波傳遞能量實例分析：

播放一段“聲與能量”的微課視頻，在播放視頻時適當(dāng)暫停介紹.

師：能否將清洗機中的眼鏡換成其他物品呢？

生討論后回答：水果、衣服、碗.

投影出示上述物體的圖片，師：剛才同學(xué)的回答很正確，將眼鏡換成瓜果、衣服、碗，就成了超聲波瓜果清洗機、超聲波洗衣機、超聲波洗碗機，同學(xué)們能否從這個利用過程中悟出另一種發(fā)明創(chuàng)新的方法呢？生討論.

師（笑）：大家再想一下，能否用超聲波洗人呢？

生（疑惑）并異口同聲：不能.

師頓了頓（笑）：我看可以，有的地方就洗人呢！

生（驚訝），投影出示超聲波牙刷，教師介紹；再投影介紹超聲波碎石，教師簡單講解.

B次聲波傳遞信息實例分析：

學(xué)生閱讀投影上的一則“次聲波殺人”的舊聞.

師：次聲波能夠殺人，說明次聲波具有能量，科學(xué)家們利用次聲波具有能量制造出了次聲波武器.

投影出示2張次聲波武器的圖片，師：次聲波殺人無形，如果大家以后有機會保家衛(wèi)國，在使用武器時，要慎重，事關(guān)生命?。?/p>

（四）課堂反饋：

投影出示4道練習(xí)題.

（1）前三題采取“擊鼓傳花”的方式確定回答者，要求讀題、說答案、講述出簡單的解題思路.

（2）第4題學(xué)生練習(xí)，一位同學(xué)上黑板演排.教師進行部分面批，先批閱的同學(xué)承擔(dān)本組其他同學(xué)的批閱任務(wù).

（五）新課小結(jié)：

從兩個方面進行，邊投影邊詢問邊講解.

（1）知識小結(jié)：教師對“表格中不同類別的分類”進行說明.

（2）方法小結(jié)：從三個方面進行，

①科學(xué)的分類方法

師：只有按信息和能量進行分類才能更接近事物發(fā)展的本質(zhì).

②科學(xué)的創(chuàng)造方法

投影出示新物品演繹的過程、教師本人一篇關(guān)于科技創(chuàng)新的文章.

師：這是一個創(chuàng)新的時代，并不是要大家現(xiàn)在就發(fā)明創(chuàng)造什么，但希望大家要有這方面的意識，做生活的有心人.

③科學(xué)的對待問題方法

師：在學(xué)習(xí)和生活當(dāng)中，我們會遇到很多問題，這時不能選擇逃避，要有正確的對待問題的態(tài)度和方法.

（六）布置作業(yè)：

讓學(xué)生觀看兩個超鏈接：一個是上課教師發(fā)表的一篇關(guān)于聲音利用的文章，另一個視頻為央視“我愛發(fā)明”中一個關(guān)于聲音利用的發(fā)明.

2《聲的利用》課堂賞析

21創(chuàng)造性地“活”用教材

這節(jié)課應(yīng)該是“用教材教”的一個范例.

課堂開始，從課本進入讓學(xué)生自主閱讀，展示時讓學(xué)生找出課本中“聲的利用”的實例，到結(jié)尾又回歸課本上的“動手動腦學(xué)物理”，合作探究階段也始終穿插著課本素材.

教學(xué)素材還來自學(xué)生的生活：海獅表演、聽診器診病、小石塊扔進水中等等現(xiàn)象都是學(xué)生日常見到的生活現(xiàn)象.物理知識來源于人類的生活，課本是學(xué)習(xí)的教材，學(xué)生的生活實際更是最重要的教材，沒有將自身生活融入到學(xué)習(xí)之中的學(xué)習(xí)是沒有任何意義的.

教學(xué)素材還包括教師：教師的生活體驗和經(jīng)驗遠(yuǎn)高于學(xué)生，教學(xué)本來就是一種傳承，把教師的個人經(jīng)驗和體驗傳授給學(xué)生.在教學(xué)中兩次出現(xiàn)上課者發(fā)表在報刊上“聲的利用”的科普文，讓學(xué)生“親其師、信其道”.

教學(xué)素材還有網(wǎng)絡(luò)：點擊鏈接打開網(wǎng)頁讓學(xué)生閱讀一則鳳凰網(wǎng)上最新新聞和網(wǎng)絡(luò)上的次聲波的舊聞等.

教學(xué)素材還取自于電視節(jié)目：“最強大腦”中表演者聲音震破玻璃杯，讓學(xué)生感知聲音的能量，作業(yè)也要求學(xué)生觀看“我愛發(fā)明”的電視節(jié)目.

22恰當(dāng)?shù)亍盎睢庇眯畔⒓夹g(shù)

“一師一優(yōu)課”的目的是打造信息技術(shù)應(yīng)用于課堂的經(jīng)典范例，以便資源共享.任何先進的教學(xué)設(shè)備中都包含著物理學(xué)進步的成果，這也是一個詮釋“物理學(xué)有用”的最好時機.

聲的范圍比較廣泛，包括人能夠正常聽見的聲音，也包括無法直接感知的超聲波、次聲波，對于不能直接感知的超聲波、次聲波，則通過“微課視頻”讓學(xué)生感知.

其他運用的還有投影，本節(jié)課的投影雖不精美但簡潔明了；在交互式電子白板讓學(xué)生寫字、劃線、作圖等；通過網(wǎng)絡(luò)即時打開網(wǎng)頁鏈接，觀看最新的“聲的利用”的新聞；電視節(jié)目的播放等，有效地顯示學(xué)習(xí)內(nèi)容和調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)情緒，激發(fā)著學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.endprint

23盡力地讓學(xué)生在嘴“活”、手“活”、腦“活”的學(xué)習(xí)中綻放生命的“活”力

傳統(tǒng)的物理（包括所有的理科）課堂，教師一味地強調(diào)學(xué)生做題，認(rèn)為只有通過做題才能提高考試分?jǐn)?shù).筆者一向認(rèn)為：如果一切教學(xué)活動都圍繞分?jǐn)?shù)和考試進行，這樣的教育有什么意義呢？“活物理教學(xué)”主張在課堂要想方設(shè)法讓學(xué)習(xí)的人活起來.

首先要讓學(xué)生的嘴巴“活”起來，要讓學(xué)生敢動嘴說話，逐步培養(yǎng)學(xué)生會說話，最后培養(yǎng)學(xué)生能說話.讓學(xué)生在“說中學(xué)”.在課堂上，從“溫故知新”開始，在每一個教學(xué)環(huán)節(jié)，都有同桌、前后同學(xué)之間的小討論；也有全班同學(xué)參與大討論；有小組的小展示；有班級的大展示；有個人的小質(zhì)疑；有個人的小答辯；學(xué)生上臺閱讀；等等.

物理是一門以“觀察和實驗”為基礎(chǔ)的科學(xué)，課本中有一個“揚聲器發(fā)聲讓火焰搖動”的演示實驗，用來說明“聲音傳遞能量”，在課堂上將其改進為“學(xué)生實驗”：去掉飲料瓶的瓶底，在開口處蒙上橡皮膜并扎緊，封口的一端正對著火焰敲擊橡皮膜，觀察火焰的情況，學(xué)生動手實驗的效果也不錯；對于“聲音傳遞信息”課本上沒有實驗，筆者是這樣設(shè)計的：讓學(xué)生閉上眼睛，教師在教室內(nèi)進行一系列活動，讓學(xué)生僅憑聽覺感知教師在教室內(nèi)活動，讓學(xué)生親身體驗聲音傳遞信息.

本次課還設(shè)計兩個游戲環(huán)節(jié)，在一頭（自主學(xué)習(xí)展示時）一尾（課堂反饋練習(xí)時）通過“擊鼓傳花”的方式確定展示的同學(xué)，“擊鼓傳花”本身就是聲音傳遞信息的利用，一方面可以通過游戲活躍課堂的氣氛；另一方面，因為擊鼓傳花的方式確定的發(fā)言同學(xué)并不能夠固定，每個同學(xué)都可能成為發(fā)言者，從而讓每個學(xué)生都能夠集中精力學(xué)習(xí)和思考.

同時也設(shè)計有學(xué)生上臺動手畫線、板書展示，讓學(xué)生動筆演算、學(xué)生批改等環(huán)節(jié)，在課堂上讓學(xué)生的手“活”起來，身動起來，讓學(xué)生敢動手、能動手，最后達到會動手的地步，讓學(xué)生在“做中學(xué)”.

多元智能理論告訴我們，除了非正常的人，任何一個人在智能運作都不是孤立的，智能是以組合方式運作的，在解決問題時，都會綜合起來運用.本節(jié)課通過學(xué)生顯性的“動嘴”、“動手”，這些課堂上顯性的活動都要接受大家的評判，必然會讓學(xué)生“三思而后說”、“三思而后行”，從而促使學(xué)生“動腦”，讓學(xué)生在“思中學(xué)”，通過外在的表現(xiàn)激發(fā)內(nèi)心的實質(zhì)，把學(xué)生培養(yǎng)成思維活躍、理性而順暢的人.

24實行了以“創(chuàng)新”為主題的“真科學(xué)”教育

傳統(tǒng)的物理課堂立足已有科學(xué)知識體系的傳承，教師講授學(xué)生接受，然后學(xué)生利用知識解題，反復(fù)訓(xùn)練，考試得高分.

在筆者看來，科學(xué)素養(yǎng)的教育既要傳承，更要創(chuàng)新.沒有創(chuàng)新，人類就沒有進步，而學(xué)校教育既有可能為創(chuàng)新提供發(fā)展的契機，成為其發(fā)展的動力，也有可能阻礙甚至扼殺創(chuàng)新意識的形成和創(chuàng)新能力的發(fā)展.2016年9月發(fā)布的“中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)”提出了六大素養(yǎng)，其中之一就是“實踐創(chuàng)新”素養(yǎng)，要求培養(yǎng)學(xué)生具有改進和創(chuàng)新勞動方式的意識，具有工程意識，能將創(chuàng)意和方案轉(zhuǎn)化為有形物品或?qū)σ延形锲愤M行改進與優(yōu)化等.

本節(jié)課最大的亮點在于將科學(xué)創(chuàng)新的思想和方法不間斷地傳遞給學(xué)生，在教學(xué)中三番五次涉及到發(fā)明創(chuàng)造的思想和方法.

第一次是在介紹超聲波傳遞信息時，由聲吶系統(tǒng)應(yīng)用于輪船，讓學(xué)生想一想，能否將聲吶系統(tǒng)放入其他的地方應(yīng)用？學(xué)生通過閱讀教材和討論得出可以應(yīng)用于“汽車”制成“倒車?yán)走_”、應(yīng)用于“盲人”制成“超聲波導(dǎo)盲儀”.教師提出能否應(yīng)用于飛機，學(xué)生討論得出結(jié)論.

第二次是在介紹水母耳風(fēng)暴儀時，聯(lián)想到前面的由蝙蝠得到聲吶系統(tǒng)，讓學(xué)生了解模仿動物（生物）制造對人類有用的新產(chǎn)品.

第三次是在介紹“超聲波傳遞能量”清洗物體時，由清洗眼鏡開始，讓學(xué)生思考能否將其他物品放入清洗機中，學(xué)生閱讀、交流、討論之后得出可以放水果、衣服、飯碗等制成水果清洗機、超聲波洗衣機、超聲波洗碗機等，讓學(xué)生感受另一種不同的發(fā)明創(chuàng)造方法.

第四次是在課堂小結(jié)環(huán)節(jié)，總結(jié)出三種不同的科技創(chuàng)新和發(fā)明的方法，并提出希望同學(xué)們要有發(fā)明創(chuàng)造的意識.

第五次是在布置作業(yè)當(dāng)中，由“動手動腦學(xué)物理”第3題引入，由教師拋磚引玉介紹“我愛發(fā)明”中一則聲音的利用發(fā)明，又一次提及科技創(chuàng)新.

這些創(chuàng)新素材來源于教材，教師處理時又遠(yuǎn)高于教材，將貌似很神秘的科技創(chuàng)新和發(fā)明變得不再高深，讓學(xué)生感覺科技創(chuàng)新和發(fā)明創(chuàng)造觸手可及，將科學(xué)創(chuàng)新的思想和方法春風(fēng)化雨一般地根植于學(xué)生心中，可以說課堂的立意由此而高遠(yuǎn)，筆者認(rèn)為只有這樣的物理教學(xué)才是“真”的科學(xué)教育.

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）[M]北京：北京師范大學(xué)出版社，2012（01）

[2]蘇明義新版課程標(biāo)準(zhǔn)解析與教學(xué)指導(dǎo)—初中物理[M]北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

[3]吳志宏多元智能：理論、方法與實踐[M] 上海：上海教育出版社，2003.

[4]《義務(wù)教育教科書·物理·八年級上冊》[M]北京：人民教育出版社出版，2012.

[5]任學(xué)寶核心素養(yǎng)培育要落實到學(xué)科教學(xué)的四個層次[J]人民教育，2017（03-04），55-59.

[6]文久江論活學(xué)活用物理知識的路徑探析[J]新課程研究，2016（05），96-98.endprint