指向深度學(xué)習(xí)的物理主導(dǎo)綜合實(shí)踐活動(dòng)
——以“家用電器待機(jī)功耗研究”活動(dòng)為例

翟應(yīng)品 湯金波

(1. 興化市昭陽(yáng)湖初級(jí)中學(xué),江蘇 興化 225700； 2. 南京市樹(shù)人學(xué)校,江蘇 南京 210000)

“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(wèn)題,轉(zhuǎn)化為活動(dòng)主題,通過(guò)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．”[1]而物理主導(dǎo)綜合實(shí)踐活動(dòng)則是筆者正在摸索實(shí)踐的一種指向深度學(xué)習(xí)的綜合實(shí)踐活動(dòng)形式.它是指學(xué)生用物理視角“察看”生活、“提取”主題,并以物理學(xué)科知識(shí)為主導(dǎo),整合其他相關(guān)“知識(shí)”與“經(jīng)驗(yàn)”去探索解決生活真問(wèn)題的綜合實(shí)踐活動(dòng)．此課程中,物理教師作為組織者、協(xié)調(diào)者、幫助者、評(píng)價(jià)者等多重身份參與其中并指導(dǎo)活動(dòng)的開(kāi)展實(shí)施．那么,究竟怎樣指導(dǎo)開(kāi)展物理主導(dǎo)綜合實(shí)踐活動(dòng)呢?筆者經(jīng)多年摸索終于構(gòu)建了以主題生成、實(shí)踐行動(dòng)、反思提升等3個(gè)環(huán)節(jié)為主體的物理主導(dǎo)綜合實(shí)踐活動(dòng)流程(如圖1),現(xiàn)以“家用電器待機(jī)功耗研究”活動(dòng)為例,交流如下.

圖1 物理主導(dǎo)綜合實(shí)踐活動(dòng)流程

1 主題生成環(huán)節(jié)

“學(xué)習(xí)的一個(gè)重要目的是解決現(xiàn)實(shí)面對(duì)的復(fù)雜問(wèn)題,深度學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)者必須面對(duì)并能夠解決實(shí)際問(wèn)題．”[2]但傳統(tǒng)學(xué)科課程研究的問(wèn)題往往都是單一的學(xué)科問(wèn)題,此類(lèi)問(wèn)題通常都不具有(或者回避了)生活問(wèn)題的復(fù)雜性,所以極容易使學(xué)習(xí)陷入“單一僵化”的泥潭．而物理綜合實(shí)踐活動(dòng)課程則是從真實(shí)生活出發(fā)培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的實(shí)踐性課程．所以,相比傳統(tǒng)學(xué)科課程而言,物理主導(dǎo)綜合實(shí)踐活動(dòng)課程明顯具有深度學(xué)習(xí)特征．

以筆者所指導(dǎo)開(kāi)發(fā)的物理主導(dǎo)綜合實(shí)踐活動(dòng)“家用電器待機(jī)功耗研究”為例,該綜合實(shí)踐活動(dòng)正是起源于學(xué)生的生活發(fā)現(xiàn)．2015年9月24日,江蘇電力報(bào)刊登了一則題為“無(wú)人居住哪來(lái)電費(fèi),總閘未關(guān)電器耗電”的新聞簡(jiǎn)訊.這則簡(jiǎn)訊報(bào)道了南京市溧水區(qū)柘塘鎮(zhèn)王某好心幫鄰居代交40元電費(fèi)卻引起對(duì)方誤解的事件．學(xué)生看到這篇文章后對(duì)文中數(shù)據(jù)的真實(shí)性表示懷疑,在此基礎(chǔ)上筆者指導(dǎo)本班學(xué)生開(kāi)發(fā)了本活動(dòng),該活動(dòng)在2016年江蘇省中小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)課程統(tǒng)整實(shí)施專(zhuān)題培訓(xùn)會(huì)上進(jìn)行了展示,效果優(yōu)良,受到一致好評(píng)．

綜合實(shí)踐活動(dòng)所組織的是“問(wèn)題解決學(xué)習(xí)”,[3]問(wèn)題解決學(xué)習(xí)具有情境性和綜合性．[4]物理主導(dǎo)綜合實(shí)踐活動(dòng)正是指向問(wèn)題解決的學(xué)習(xí)活動(dòng)．為指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展活動(dòng),我們可以設(shè)計(jì)指向問(wèn)題解決的問(wèn)題串以幫助學(xué)生解決“真實(shí)生活”中的“真實(shí)問(wèn)題”．在“家用電器待機(jī)功耗研究”活動(dòng)中,筆者所設(shè)計(jì)的問(wèn)題串是:① 生活中怎樣測(cè)量待機(jī)功率?② 不同家用電器的待機(jī)功率是否相同?③ 哪些電器的待機(jī)功率較大?④ 你認(rèn)為待機(jī)耗電的背后隱藏著哪些社會(huì)問(wèn)題?⑤ 如何應(yīng)對(duì)待機(jī)耗電現(xiàn)象?

圖2 智能型電功率均分器

通過(guò)實(shí)踐,筆者發(fā)現(xiàn)“源于生活”的“真實(shí)問(wèn)題”使學(xué)習(xí)更具生機(jī)活力．一方面,這種“問(wèn)題”更加容易引起學(xué)生的興趣與探究欲望,學(xué)生在活動(dòng)中可以真實(shí)地感受到知識(shí)的力量,學(xué)習(xí)不再是“刷題”,而是指向了身邊真實(shí)問(wèn)題的解決,知識(shí)不再是“記憶點(diǎn)”,而是可以在家庭、社區(qū)中與父母、鄰居討論的生動(dòng)話(huà)題．另一方面,“源于生活”的“真問(wèn)題”還一定會(huì)使學(xué)生的“眼光”高出教材的視野,使學(xué)習(xí)活動(dòng)突破物理學(xué)科的邊界．這是因?yàn)椤拔锢韱?wèn)題”通常不能窮盡生活的全部,“學(xué)科化”更不是生活的本來(lái)面貌．源自生活的真問(wèn)題必定會(huì)涉及物理學(xué)科以外的內(nèi)容,如上述問(wèn)題④ 、問(wèn)題⑤,學(xué)生在探索解決這兩個(gè)問(wèn)題的過(guò)程中必定會(huì)涉及語(yǔ)文、美術(shù)、信息技術(shù)、思想品德等學(xué)科內(nèi)容,實(shí)踐發(fā)現(xiàn)在回答“如何應(yīng)對(duì)待機(jī)耗電現(xiàn)象?”時(shí)甚至有學(xué)生提出了類(lèi)似大學(xué)電工學(xué)的內(nèi)容．特別值得一提的是,在具體實(shí)踐的過(guò)程中,還有一位學(xué)生注意到了自家樓下供電柜旁的智能型電功率均分器(如圖2),這還“觸發(fā)”了孩子們對(duì)家庭耗電現(xiàn)象的新思考．由此可見(jiàn),生活確實(shí)是產(chǎn)生“問(wèn)題”的不竭源頭!

2 實(shí)踐行動(dòng)環(huán)節(jié)

郭華教授認(rèn)為,所謂深度學(xué)習(xí)就是指在教師引領(lǐng)下,學(xué)生圍繞著具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題,全身心積極參與、體驗(yàn)成功、獲得發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過(guò)程．其中“‘活動(dòng)與體驗(yàn)’是深度學(xué)習(xí)的核心特征．”[5]郭教授所強(qiáng)調(diào)“活動(dòng)與體驗(yàn)”即是指教師引導(dǎo)下的學(xué)生全身心投入的自主學(xué)習(xí)和有目的實(shí)踐活動(dòng),此觀(guān)念恰恰與綜合實(shí)踐活動(dòng)所堅(jiān)持的“自主性”與“實(shí)踐性”兩大原則不謀而合．因此,在指導(dǎo)綜合實(shí)踐活動(dòng)時(shí),教師應(yīng)該始終堅(jiān)持促進(jìn)自主、立足實(shí)踐的行動(dòng)要?jiǎng)t．要注意的是,促進(jìn)自主并不是放手不管,而是要通過(guò)一定措施導(dǎo)向(比如問(wèn)題驅(qū)動(dòng)),促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí),引領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展探究、服務(wù)、制作、體驗(yàn)等有效的實(shí)踐活動(dòng)．如前文所提之“源于生活”的問(wèn)題串實(shí)際上便是為“促進(jìn)自主,引領(lǐng)實(shí)踐”打下的“伏筆”.該問(wèn)題串所“觸發(fā)”的學(xué)生行動(dòng)有:① 待機(jī)功率的測(cè)量與比較(見(jiàn)圖3);② 用電器銘牌調(diào)查活動(dòng);③ 安全、節(jié)電宣傳活動(dòng);④ 創(chuàng)新設(shè)計(jì)、創(chuàng)意物化活動(dòng);⑤ 給廠(chǎng)家的建議等等．

除上述“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)”的方法外,布置“活動(dòng)任務(wù)單”能夠使“促進(jìn)自主,引領(lǐng)實(shí)踐”得到更具體化的落實(shí)．本活動(dòng)中筆者布置的周日活動(dòng)任務(wù)單是:① 你能夠找出家里最大的“偷電賊”嗎?請(qǐng)?zhí)峁┗顒?dòng)照片(或視頻)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等證據(jù);② 你認(rèn)為待機(jī)耗電的背后隱藏著哪些社會(huì)問(wèn)題?請(qǐng)選擇一個(gè)自己感興趣的問(wèn)題,尋找證據(jù)并嘗試提出自己的解決方案．兩項(xiàng)任務(wù)中,第一項(xiàng)主要通過(guò)“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”來(lái)引導(dǎo)學(xué)生自主實(shí)踐,利用生活中的設(shè)備測(cè)量并比較家電的待機(jī)功率．而第二項(xiàng)任務(wù)雖然同樣是通過(guò)“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”來(lái)引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展活動(dòng),但與第一項(xiàng)任務(wù)強(qiáng)調(diào)動(dòng)手實(shí)踐不同,該活動(dòng)的著眼點(diǎn)主要是放在問(wèn)題的自主發(fā)現(xiàn)與解決方案的設(shè)計(jì)上．

圖3 待機(jī)功率的測(cè)量與比較

3 反思提升環(huán)節(jié)

當(dāng)前的綜合實(shí)踐活動(dòng)課程實(shí)施中存在一種不良傾向是,忽視或者淡化課程應(yīng)有的教育功能,把綜合實(shí)踐活動(dòng)做成了膚淺的純“活動(dòng)”．這種活動(dòng)“把素質(zhì)教育混同于‘反知性主義’,滿(mǎn)足于‘唱唱跳跳’的所謂‘改革’,陷入了活動(dòng)主義與體驗(yàn)主義的泥沼．”[6]那么,怎樣才能防止綜合實(shí)踐活動(dòng)陷入“膚淺的泥沼”呢?筆者認(rèn)為除了伴隨著實(shí)踐進(jìn)程的問(wèn)題引領(lǐng)與任務(wù)驅(qū)動(dòng)外,反思是不可忽視的力量．“深度學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過(guò)程中批判性地看待知識(shí)和問(wèn)題,并開(kāi)展自我反思活動(dòng),還要能夠在已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建構(gòu)新的知識(shí)意義,進(jìn)而遷移應(yīng)用到真實(shí)的、具體的情境中,這些都體現(xiàn)了高階思維和高水平認(rèn)知．”[7]而事實(shí)上,綜合實(shí)踐活動(dòng)就是一個(gè)“反思性行動(dòng)”,[8]由問(wèn)題引領(lǐng)(或任務(wù)驅(qū)動(dòng))到問(wèn)題解決(或部分解決)的過(guò)程本身就是一個(gè)不斷實(shí)踐—反思—再實(shí)踐—再反思的過(guò)程,反思貫穿于綜合實(shí)踐活動(dòng)的始終,在實(shí)踐前行的每個(gè)時(shí)刻發(fā)揮作用．

物理主導(dǎo)綜合實(shí)踐活動(dòng)是指向問(wèn)題解決的,但并不強(qiáng)調(diào)一定能夠解決問(wèn)題的全部．生活是復(fù)雜的,生活問(wèn)題更是無(wú)休無(wú)止．孩子們?cè)诮鉀Q問(wèn)題的過(guò)程中很可能還會(huì)產(chǎn)生更多的新問(wèn)題,而基于這種新問(wèn)題的自我反思活動(dòng)正是邁向深度學(xué)習(xí)的重要表現(xiàn).要注意的是,它不能僅僅表現(xiàn)為活動(dòng)的延續(xù),更要注意將思維引向高階,將立意引向創(chuàng)新.這才是實(shí)現(xiàn)綜合實(shí)踐活動(dòng)課程育人目標(biāo)的關(guān)鍵一“跳”．比如在本活動(dòng)中筆者通過(guò)假日任務(wù)單引導(dǎo)孩子們走向深度思考:“你認(rèn)為待機(jī)耗電的背后隱藏著哪些社會(huì)問(wèn)題?請(qǐng)選擇一個(gè)自己感興趣的問(wèn)題,尋找證據(jù)并嘗試提出自己的解決方案”．布置這項(xiàng)任務(wù)時(shí)筆者本以為待機(jī)耗電的背后隱藏的社會(huì)問(wèn)題應(yīng)該不外乎能源和安全兩個(gè)方面,但想不到的是有多位學(xué)生提出待機(jī)耗電現(xiàn)象的背后還與消費(fèi)者權(quán)益保護(hù)有關(guān)系.孩子們認(rèn)為只要產(chǎn)品存在待機(jī)耗電現(xiàn)象就應(yīng)該在其說(shuō)明書(shū)中予以說(shuō)明,但孩子們所拍攝的照片顯示出大多數(shù)的家電產(chǎn)品卻都是沒(méi)有標(biāo)注待機(jī)耗電的相關(guān)數(shù)據(jù)的(如圖4)．因此,事實(shí)證明孩子們的潛力是無(wú)限的,當(dāng)我們給予他們自主反思與自由實(shí)踐的時(shí)空時(shí),他們的潛力就會(huì)慢慢地得到“深度挖掘”.這對(duì)我們教師來(lái)講是一個(gè)非常重要的提醒:要放手,不能越俎代庖,學(xué)生有時(shí)候比我們有更多的想法．

圖4 兩種不同的電器銘牌

實(shí)踐活動(dòng)的心得交流也是很好的深度學(xué)習(xí),孩子們?cè)趯?shí)踐中發(fā)現(xiàn)生活遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是書(shū)本那樣的簡(jiǎn)單:“測(cè)量前本來(lái)感覺(jué)挺容易,然而實(shí)際操作中,卻遇到了許多困難,有的事情看上去簡(jiǎn)單,但是只有自己體驗(yàn)過(guò)后才發(fā)現(xiàn)原來(lái)那么的不容易”,“雖然實(shí)踐中困難重重,但是我們經(jīng)過(guò)思考,問(wèn)題也終于迎刃而解,在這個(gè)過(guò)程中,我們不僅學(xué)到了許多書(shū)本上所沒(méi)有的知識(shí),同時(shí)還體驗(yàn)到‘山重水復(fù)疑無(wú)路,柳暗花明又一村’的思維快感,實(shí)在是受益匪淺”．實(shí)踐中孩子們還體會(huì)到并非所有事情都可以一個(gè)人單獨(dú)完成,“方法的選擇會(huì)大大影響到做事的效率,合作才是王道”．在心得體會(huì)中他們還這樣寫(xiě)到:“就物理知識(shí)而言,能夠加深對(duì)電功率兩種測(cè)量方法的理解,在分析部分電器待機(jī)功率較大,而部分電器待機(jī)功率為0時(shí),我們認(rèn)識(shí)到造成不同用電器待機(jī)功率不同的原因?qū)嶋H上是因?yàn)樗鼈儍?nèi)部的電路結(jié)構(gòu)是不一樣的.這樣的活動(dòng)不僅僅是對(duì)課本知識(shí)的補(bǔ)充,更重要的是,會(huì)引導(dǎo)我們更多的去關(guān)注身邊事件的本質(zhì),而不是僅僅看到表象的不同”．類(lèi)似的心得交流不僅僅是對(duì)過(guò)往實(shí)踐的回顧反思,其實(shí)也是生成靈感、創(chuàng)新思路的“觸發(fā)器”.比如,在心得交流時(shí)一位學(xué)生提出問(wèn)題:用電能表與秒表測(cè)量待機(jī)功率實(shí)在是太耗時(shí)間了,有沒(méi)有更加方便快捷的方法呢?這個(gè)問(wèn)題引發(fā)了學(xué)生們的廣泛思考,最后,學(xué)生們拿出了形形色色的測(cè)量設(shè)計(jì),圖5為3種典型設(shè)計(jì)．

圖5 3種典型設(shè)計(jì)

就本次綜合實(shí)踐活動(dòng)而言,如何應(yīng)對(duì)待機(jī)耗電現(xiàn)象并嘗試提出自己的解決方案是更深層次學(xué)習(xí)的“發(fā)動(dòng)機(jī)”．起初,學(xué)生們認(rèn)為通過(guò)“宣傳行動(dòng)”可以解決問(wèn)題,所以他們懸掛橫幅、發(fā)放傳單、豎立警示牌,他們走進(jìn)社區(qū)、拜訪(fǎng)鄰居、傳播朋友圈,他們?cè)O(shè)計(jì)板報(bào)、制作視頻、涂鴉文化衫．但對(duì)于普通老百姓而言,養(yǎng)成“人走斷電”的習(xí)慣何其困難.交流發(fā)現(xiàn)“造成不同用電器待機(jī)功率不同的原因?qū)嶋H上是因?yàn)樗鼈兊膬?nèi)部電路結(jié)構(gòu)不一樣”后,學(xué)生們便開(kāi)始從電路設(shè)計(jì)角度提出改進(jìn)方案,有多組學(xué)生聯(lián)想到紅外遙控知識(shí)提出了紅外遙控零功耗待機(jī)開(kāi)關(guān)的設(shè)想(典型設(shè)計(jì)如圖6所示);還有一組學(xué)生結(jié)合電磁繼電器知識(shí),設(shè)計(jì)甚至利用廢舊電鈴模型制作了“低電流自動(dòng)斷路開(kāi)關(guān)”(電路設(shè)計(jì)如圖7,實(shí)物制作如圖8所示),著實(shí)令人驚喜不已.

圖6 紅外遙控零功耗待機(jī)開(kāi)關(guān)

圖7 低電流自動(dòng)斷路開(kāi)關(guān)

圖8 “低電流自動(dòng)斷路開(kāi)關(guān)”實(shí)物照片

4 結(jié)束語(yǔ)

站在教師的角度看,學(xué)生們測(cè)量電路的設(shè)計(jì)與斷電電路設(shè)計(jì)也許還不夠合理或者并不具有實(shí)際的可操作性,但從這些創(chuàng)意設(shè)計(jì)與物化作品中我們可以看出,學(xué)生們正在邁向更加深入的學(xué)習(xí)之路．因此,我們有理由相信,開(kāi)發(fā)與實(shí)施物理主導(dǎo)綜合實(shí)踐活動(dòng)能夠突破學(xué)科內(nèi)不同章節(jié)之間的界限,能夠突破不同學(xué)科之間的壁壘,發(fā)展跨學(xué)科學(xué)習(xí)思維;開(kāi)發(fā)與實(shí)施物理主導(dǎo)綜合實(shí)踐活動(dòng)能夠有助于在復(fù)雜的實(shí)踐活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提升技能,有助于促進(jìn)交流、評(píng)估、反思能力的提升,促進(jìn)更具深度的學(xué)習(xí)的發(fā)生．