科技活動支持下中學(xué)物理活動教學(xué)的思考

李勸

【摘 要】本文分析活動教學(xué)與科技活動的關(guān)聯(lián)性及其意義，論述活動教學(xué)與科技活動關(guān)聯(lián)應(yīng)用的途徑：將科技活動引入活動教學(xué)課堂，并在課堂教學(xué)中推進科技活動，借助科技活動支持活動教學(xué)，以促進教學(xué)活動開展。

【關(guān)鍵詞】中學(xué)物理 活動教學(xué) 科技活動 支持探索

【中圖分類號】G ?【文獻標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2020）04B-0157-03

中小學(xué)科技活動是中小學(xué)校為了活躍學(xué)?？萍細夥?、增進學(xué)生科學(xué)知識而組織學(xué)生開展的科學(xué)實踐活動。從課程角度來說，科技活動也是一種學(xué)校教育課程。由于科技活動所特有的開放性、趣味性、競爭性、創(chuàng)造性以及科學(xué)方法的應(yīng)用，能夠極大地激發(fā)中小學(xué)生展示創(chuàng)造才能，促進了中小學(xué)生學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、講科學(xué)、用科學(xué)的熱情，達到培養(yǎng)中小學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力，促進中小學(xué)生的個性發(fā)展和全面發(fā)展的目的。

一、活動教學(xué)與科技活動關(guān)聯(lián)性

活動教學(xué)是一種通過學(xué)生自身體驗與經(jīng)歷積累來獲得學(xué)科基礎(chǔ)知識的教學(xué)方式，其教學(xué)特點與科技活動有較大的相似性，均需以動手實踐、活動操作來獲取一定的經(jīng)歷體驗。活動教學(xué)與科技活動雖有異曲同工之處，但也有不小差別。

（一）相似性分析?；顒咏虒W(xué)與科技活動主要相同的特征有：

1.組織上的開放性?；顒咏虒W(xué)和科技活動均將活動置于開放的環(huán)境中，努力開放知識系統(tǒng)，積極敞開學(xué)生通往自然的窗口。通過豐富多彩、引人入勝的科學(xué)實踐活動，讓青少年在實際操作和科學(xué)應(yīng)用中感受科學(xué)技術(shù)的魅力。在寓教于樂和活動競賽中親身感到科學(xué)就在身邊、探索科學(xué)奇境親切而有意義，深刻體會人與自然和諧共生的重要意義，以及科學(xué)與技術(shù)的相互促進關(guān)系，從而培養(yǎng)學(xué)生產(chǎn)生探索自然所需的耐性和韌勁。

2.內(nèi)驅(qū)上的自主性?；顒咏虒W(xué)和科技活動均試圖通過游玩的形式提升學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，使用的方法是通過將許多對立性、矛盾性極強的現(xiàn)象擺在“玩”的環(huán)境之中，進而將問題的解決置于他們迫切需要解決的需求中，激勵他們在迫切的需求下學(xué)習(xí)。從而將外界困難問題轉(zhuǎn)化為對學(xué)生個人有意義的克難攻堅問題，促使學(xué)生盡可能多地自覺運用自身觀察、反思鑒別、坦誠交流、從多個層面進行深入思考、實踐操作以及動手解決方式獲取信息作為思維加工基礎(chǔ)，并憑自己以及同伴的能力解決問題。從中培養(yǎng)學(xué)生“自愿的學(xué)習(xí)”的學(xué)習(xí)品質(zhì)，激勵和催化他們產(chǎn)生不斷進步的意識。

3.形式上的相同性?；顒咏虒W(xué)和科技活動的組織形式較為相同，組織的活動通常有以下幾種（如表 1 所示）：

結(jié)構(gòu)決定功能，由此可見活動教學(xué)與科技活動對學(xué)生的培養(yǎng)有相同的作用。

（二）差異性分析?；顒咏虒W(xué)與科技活動之間也有許多不同的地方，一般來說，有下面幾種差異（如表 2 所示）。

由以上分析可見，中學(xué)物理活動教學(xué)與中學(xué)科技活動存在著較明顯的差異，不僅反映在內(nèi)容上，而且反映在時間上、空間上的運用上。但這種差異性卻具有較強的相向互補關(guān)系，特別是表現(xiàn)在知識的習(xí)得中?；顒咏虒W(xué)注重科學(xué)理論的形成，科技活動注重科學(xué)行為達成，這為兩者之間的融合奠定了基礎(chǔ)。

（三）兩種活動的關(guān)聯(lián)作用。開放意味著選擇，選擇意味著能夠更好地實現(xiàn)高階思維的有效培養(yǎng)。科技活動與活動教學(xué)，它們均不把學(xué)生的學(xué)習(xí)作為一種單向接受外部影響的過程，或?qū)W生主體單向作用于客體的過程，而把學(xué)生的發(fā)展機制建立在學(xué)生主體與物理環(huán)境客體相互作用的能動性與受動性的統(tǒng)一上。鑒于兩者間的相向互補性，在具體的教學(xué)實踐中，若將兩者結(jié)合起來，將科技活動應(yīng)用于活動教學(xué)中，同時在活動教學(xué)中有針對性地開展科技活動，那么，一方面可以解決科技活動與學(xué)科教學(xué)的不相關(guān)性，使更多的學(xué)生愛上科技活動、投入科技活動;另一方面可使活動教學(xué)得到器材與場地的有效支持，使活動型教學(xué)模式在物理學(xué)科教學(xué)中更加普遍和便捷地得到運用。

二、活動教學(xué)與科技活動關(guān)聯(lián)的意義

活動教學(xué)與科技活動能給學(xué)生提供更好的知識學(xué)習(xí)條件，破除機械、冰冷的知識灌輸方式，這是中學(xué)物理教學(xué)改革的努力方向。在物理活動教學(xué)以及學(xué)校的科技活動中，學(xué)生在教師指導(dǎo)下積極主動參與，通過觀察、實驗、討論、探究、制作等多種實踐的學(xué)習(xí)活動，拓寬學(xué)生發(fā)現(xiàn)的眼界，培養(yǎng)他們創(chuàng)新、創(chuàng)造能力，帶給學(xué)生對整體物理世界真實和強烈的感受，從而激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在要求，激活學(xué)生生命個體。這種由激活生命個體所構(gòu)建的帶著鮮明的學(xué)生個體的“原創(chuàng)知識”，能夠推動學(xué)生不斷進步。

可以把在科技活動下的活動教學(xué)方式叫做活動科技教學(xué)。比如，在科技活動教學(xué)的實踐中，學(xué)生制作的“易拉罐電池”、學(xué)生用塑料瓶和塑料管制作的“噴泉”以及學(xué)生制作的“簡易發(fā)動機”“水動力車”、古式“投石機”等系列作品，均有較高的科技含量。他們把課堂學(xué)到的“光、電、力”等知識，巧妙地融入自己的制作中。既復(fù)習(xí)了學(xué)到的知識，又把探究到的新知識作為自己進一步學(xué)習(xí)的階梯，在解決實際問題的動手實踐上涵養(yǎng)了解決科學(xué)困難的沖勁和耐力。因此，學(xué)生在面臨問題時更愿意獨立思考和動手解決，使其自主學(xué)習(xí)與終身學(xué)習(xí)能力均得到加強，其知、情、意各方面得到較全面、和諧、統(tǒng)一的發(fā)展。

三、活動教學(xué)與科技活動關(guān)聯(lián)應(yīng)用途徑

（一）將科技活動引入活動教學(xué)課堂。在活動教學(xué)中欲將科技活動引入課堂教學(xué)，要依托于物理主干知識，選擇那些參與性強的內(nèi)容作為活動主題。設(shè)計有針對性及挑戰(zhàn)性的科技活動，讓參與者在特定的情境與環(huán)境中，通過對活動的持續(xù)參與與體驗，達到對他人的觀察與評價及自我反省，來獲得感悟與認知。其基本程序如下：

在課堂科技活動中，讓學(xué)生通過自己的“游玩”得到豐富的感性認識，以改變學(xué)生只注重理論和書本學(xué)習(xí)的傾向，從而注重體與腦的共同使用。故而應(yīng)用時不僅要重視外部客體物質(zhì)活動，而且要重視主體自身體驗操作和思維活動。強調(diào)這兩種活動的相互作用，促使外部操作活動和自身體驗思維活動不斷交互作用，通過“做”來深化“想”，通過“想”來促進“做”。常見的三種方式如表 3 所示：

（二）在課堂教學(xué)中推進科技活動。在課堂教學(xué)中推進科技活動，就是在學(xué)習(xí)新課時采用事先做或事后開展科技制作方式以輔助教學(xué)，以增加學(xué)生運用科學(xué)知識的能力。在課堂教學(xué)中開展科技活動的目的，一是用來探究新課知識，二是運用新課知識。一般有兩方式，如表 4 所示。

（三）利用科技活動推動活動教學(xué)。在課堂推進科技活動支持活動教學(xué)的過程中，需統(tǒng)籌兼顧好內(nèi)容選擇與時空關(guān)系，既要使學(xué)生得到充分的實踐體驗，又要使之能將活動體驗上升至科學(xué)概念、形成物理規(guī)律上。方式包括：

1.借助科技活動項目推進。精心策劃綜合活動主題，讓學(xué)生在主動探索與群體交流相結(jié)合的方式下，得以整體把握事物間內(nèi)在聯(lián)系，從而對學(xué)科知識得到統(tǒng)一性的領(lǐng)悟。比如，讓學(xué)生提交并論述《自行車前、后輪摩擦力研究報告》。報告如下：

（1）內(nèi)容：研究自行車與地面之間的摩擦力。

（2）器材：自行車、可活動的木板、滾筒。

（3）活動地點：教室。

（4）活動方式：小組合作。

（5）活動內(nèi)容：

①觀察。觀察自行車的驅(qū)動方式及它的動力傳動裝置。

②實驗。其過程如下：

A.如圖 1 所示，將自行車后輪置于滾筒木板上，驅(qū)動自行車向前行駛，觀察木板的運動情況;

B.如圖 2 所示，將自行車前輪置于滾筒木板上，推動自行車向前運動，觀察木板的運動情況;

C.如圖 3 所示，將自行車前、后輪分別架在兩滾筒木板上，驅(qū)動自行車向前行駛，觀察木板的運動情況。

③報告。概括以上實驗現(xiàn)象，從中說明自行車前、后輪相對于木板的運動情況，以及前、后輪所受摩擦力情況，總結(jié)出靜摩擦力與相對運動的關(guān)系。

2.借助科技活動作品推進。學(xué)生在科技活動中制作有許多科技活動作品，其中用到不少物理原理。這些作品既能使學(xué)生感到更親切，又能使學(xué)生產(chǎn)生探究物理原理的樂趣。比如，對科技作品拋石機的活動教學(xué)功能進行拓展，如圖 4 所示：

（1）請用手中的拋石機無限地擊城門上的士兵，擊石五次，擊中多者為勝。

（2）請改變拋石機高度和前后距離，用平拋的方式擊城門上的士兵，擊石五次，擊中多者為勝。

（3）請你說明，在平拋攻擊士兵的過程中，石子的運動有什么共同特點？石子在每次不同的攻擊運動中有什么不同之處？

（4）你能否概括平拋運動物體的運動特點和運動規(guī)律？

中學(xué)物理活動科技教學(xué)，把兩種分離的活動凝結(jié)為一個統(tǒng)一的教學(xué)有機體，創(chuàng)造了一種更趨近于問題解決的實際情境。這樣既能在課堂教學(xué)中緊扣學(xué)科主干知識以推進學(xué)?？萍蓟顒?，又能借助科技活動強化課堂知識的探究與落實。一方面使活動教學(xué)得到切實落實，學(xué)科知識得到實踐應(yīng)用;另一方面使科技活動賦予知識含量，解決科技活動中片段化、純操作與學(xué)科脫節(jié)的問題。這種跨界融合的特殊的授課形式，不僅是教學(xué)方式的改變，而且是全新的教育觀念改變?？茖W(xué)教育理應(yīng)使學(xué)生得以自由地發(fā)揮、理性地創(chuàng)造，在獲取知識的同時愉快地發(fā)展自己。概括起來說，活動科技教學(xué)以科技活動的寬度鑄就課堂活動教學(xué)的深度，這一方式為培養(yǎng)客觀、理性、動手能力強的建設(shè)性的理科學(xué)生提供了一條可以借鑒的路徑。

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【基金項目】本文系廣西教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2019年度A類課題“科技活動室支持下的物理活動教學(xué)研究”（立項編號2019A68）研究成果。

【作者簡介】李 勸（1963— ），男，桂林人，大學(xué)本科，正高級教師，特級教師，廣西特級教師工作坊坊主，現(xiàn)就職于桂林市田家炳中學(xué)。

（責(zé)編 盧建龍）