例談初中物理綜合實(shí)踐活動(dòng)的情境創(chuàng)設(shè)①

王燕芳

(江蘇省溧水高級(jí)中學(xué)附屬初級(jí)中學(xué)，江蘇 南京 211200)

隨著初中物理教學(xué)改革的不斷深入，綜合實(shí)踐活動(dòng)在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)中的作用越來越受到重視。蘇科版初中物理教材在“設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單電路”的綜合實(shí)踐活動(dòng)中，安排了一個(gè)簡(jiǎn)單電路(病房呼叫電路)和3個(gè)拓展電路(選答器電路、上下樓梯時(shí)的雙控電路、交通信號(hào)燈模擬電路)的設(shè)計(jì)，筆者閱讀與“設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單電路”相關(guān)的課標(biāo)、教材與教參，發(fā)現(xiàn)與之相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容甚少，搜集相關(guān)的中考試題，發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)單電路設(shè)計(jì)的試題大都來源于生活，但相互獨(dú)立、缺乏關(guān)聯(lián)。能否以一根教學(xué)主線將這些“零散”的電路知識(shí)與活動(dòng)串聯(lián)起來？筆者以“小明一家出游”為背景，創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，其中小明為主角，爸爸、媽媽、服務(wù)員等為配角，創(chuàng)作了一場(chǎng)融生活于物理的情景劇，其中涉及一條主線、三個(gè)場(chǎng)景、五種電路，展開一堂別開生面的綜合實(shí)踐活動(dòng)課。這既是對(duì)教材編排進(jìn)行補(bǔ)充完善的過程，也是應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題的過程，更是從生活走向物理、從物理走向社會(huì)的再創(chuàng)造過程。

1 課堂實(shí)錄

情境1：中考過后，小明一家人都想出去游玩。是去看看祖國(guó)的大好河山，還是去出國(guó)游世界？爸爸、媽媽和小明的意見不一致，爭(zhēng)執(zhí)不下，他們決定制作一個(gè)簡(jiǎn)易表決器來確定。

要求1：爸爸、媽媽和小明各執(zhí)一只開關(guān)，誰先閉合開關(guān)，誰就優(yōu)先決定。

所用器材：3只開關(guān)、3只標(biāo)有“紅、綠、藍(lán)”的燈泡、電池和導(dǎo)線等。

問題1：“紅、綠、藍(lán)”燈泡怎么連接？爸爸、媽媽和小明所持的開關(guān)又怎么連接？

學(xué)生設(shè)計(jì)電路(圖1)，并展示作品(圖2)。

圖1

圖2

要求2：爸爸和媽媽其中至少一人且小明也同意，就決定去。燈亮表示同意，爸爸、媽媽和小明各執(zhí)一只開關(guān)。所用器材有：3只開關(guān)、1只燈泡、電池、導(dǎo)線等。

問題2：爸爸和媽媽所持的開關(guān)如何連接？小明所持的開關(guān)在電路中起什么作用？

提示：兩個(gè)及以上開關(guān)的連接類似于用電器的串聯(lián)或并聯(lián)，爸爸和媽媽所持的開關(guān)能夠獨(dú)立工作，則為并聯(lián)，而小明所持的開關(guān)應(yīng)接在干路上。

學(xué)生匯報(bào)設(shè)計(jì)的電路(圖3)，并展示作品(圖4)。

圖3

圖4

情境2：到達(dá)目的地后他們感到餓了，一家人來到餐廳在編號(hào)為8的桌邊坐下，小明迫不及待地按動(dòng)了桌上的點(diǎn)餐器，遠(yuǎn)處忙碌的服務(wù)員就立即趕了過來。

問題3：服務(wù)員是怎么知道有人呼叫他的？服務(wù)員又是怎么知道是8號(hào)桌在呼叫他呢？各桌上的按鈕相當(dāng)于開關(guān)，這些開關(guān)是怎么連接的？

學(xué)生匯報(bào)設(shè)計(jì)的電路(圖5)，并展示作品(圖6)。

圖5

圖6

情境3：一天的行程結(jié)束了，小明一家來到賓館。

小明進(jìn)入客房，插上房卡，發(fā)現(xiàn)進(jìn)門的頂燈立即亮了，接著小明依次試著打開了照眀主燈、床頭燈、落地?zé)?。隨后，好奇的小明又拔出了房卡，所有的燈又都不亮了。

問題4：在不同位置的照明燈是怎么連接的？不同位置的開關(guān)是怎么控制的？

學(xué)生匯報(bào)設(shè)計(jì)的電路(圖7)，并展示作品(圖8)。

圖7

圖8

洗漱完畢，小明興奮地跳上床，在床頭按下了一只開關(guān)，他發(fā)現(xiàn)此時(shí)照眀主燈熄滅了。

問題5：用不同位置的兩只開關(guān)如何同時(shí)控制同一盞燈？它們各是在干路上，還是在支路上？

教師介紹單刀雙擲開關(guān)的作用與用法，學(xué)生匯報(bào)設(shè)計(jì)的電路(圖9)，并展示作品(圖10)。

圖9

圖10

全體學(xué)生針對(duì)各小組的匯報(bào)和作品展示，提出自己的想法與疑問，匯報(bào)人進(jìn)行解答，大家交流意見、進(jìn)行互評(píng)。

2 創(chuàng)設(shè)課堂情境，提升核心素養(yǎng)

建構(gòu)主義理論認(rèn)為：學(xué)習(xí)是知識(shí)建構(gòu)的過程，在一定的情境背景下，學(xué)生借助他人的幫助，通過人際間的協(xié)作、會(huì)話活動(dòng)而實(shí)現(xiàn)意義建構(gòu)。在上述情景創(chuàng)設(shè)中，教師合理整合教學(xué)資源、優(yōu)化教學(xué)策略、確立學(xué)生主體地位，編導(dǎo)了富有生活味的情景劇，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，通過師生、生生交流、合作和互動(dòng)，創(chuàng)建一個(gè)溫馨的學(xué)習(xí)環(huán)境。

2.1 真實(shí)情境是物理觀念形成的有力保證

物理情景劇源于具體的生活情境，既可以是物理小實(shí)驗(yàn)、小制作的實(shí)施過程及展示，也可以是對(duì)物理史實(shí)的再現(xiàn)、魔術(shù)等的表演，引導(dǎo)學(xué)生從看物理、聽物理到融入物理、思考并演繹物理，真正成為學(xué)習(xí)的主人。

筆者將生活中的真實(shí)情境貫穿于物理情景劇中，以“小明的一家出游”為背景，以主人公小明的所見所聞為藍(lán)本創(chuàng)作劇本，猶如一幅美麗的畫卷徐徐展開，深深地吸引著學(xué)生，激發(fā)了他們的好奇心和求知欲。正如2020年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主法國(guó)科學(xué)家埃馬紐埃爾·卡彭蒂耶的獲獎(jiǎng)感言：好奇心和求知欲一直是我生命里強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力。這種內(nèi)在的學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)力遠(yuǎn)比外部強(qiáng)加的力量大得多，也有效得多。

在活動(dòng)中分別設(shè)計(jì)了家中、餐廳和賓館三個(gè)場(chǎng)景，能夠讓學(xué)生身臨其境，感受到生活中的美好與和諧，感受到家的溫暖。先是在家中設(shè)計(jì)了兩類表決器，接著為餐廳設(shè)計(jì)了點(diǎn)餐呼叫電路，再為客房設(shè)計(jì)了兩個(gè)電路：4個(gè)照明燈電路和照明主燈的雙控電路，學(xué)生從中學(xué)到了電路的組成及各組成部分的作用、電路的通、斷、短三種電路狀態(tài)、串聯(lián)電路與并聯(lián)電路特點(diǎn)、開關(guān)的巧妙運(yùn)用等。學(xué)生根據(jù)要求自主進(jìn)行設(shè)計(jì)與創(chuàng)新，使得物理觀念的形成得到了有力的保證。

2.2 問題情境是培養(yǎng)科學(xué)思維的有效手段

科學(xué)思維是對(duì)客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)方式，是基于經(jīng)驗(yàn)事實(shí)建構(gòu)理想模型的抽象概括過程；是分析綜合、推理論證等方法的內(nèi)化；是基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對(duì)不同觀點(diǎn)和結(jié)論提出質(zhì)疑、批判、檢驗(yàn)和修正，進(jìn)而提出創(chuàng)造性見解的能力與品質(zhì)。本活動(dòng)設(shè)置了5個(gè)問題情境，依托情境逐步展開。在問題情境中，通過教師的引導(dǎo)與啟發(fā)，培養(yǎng)了學(xué)生的建構(gòu)模型、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等能力。本活動(dòng)的重點(diǎn)是電路的設(shè)計(jì)與制作，對(duì)學(xué)生的建模能力要求較高，學(xué)生需要根據(jù)情境，針對(duì)老師提出的問題建構(gòu)模型，設(shè)計(jì)出符合要求的電路，學(xué)會(huì)分析問題、解決問題。進(jìn)而，學(xué)生根據(jù)電路設(shè)計(jì)圖，自主選擇合理的器材，制作出實(shí)物電路模型。當(dāng)然，在設(shè)計(jì)、制作中不可能一帆風(fēng)順，還需要根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題不斷進(jìn)行調(diào)整與改進(jìn)。

2.3 教學(xué)情境是培養(yǎng)科學(xué)探究能力的主陣地

在情境創(chuàng)設(shè)中，真實(shí)情境、問題情境、教學(xué)情境三者是相輔相成的。本活動(dòng)的教學(xué)情境在真實(shí)情境與問題情境中悄無聲息地展開，貫穿于整個(gè)課堂，貫穿在每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，針對(duì)教材中要求的一個(gè)電路設(shè)計(jì)和三個(gè)拓展電路設(shè)計(jì)，學(xué)生步步為營(yíng)，有序進(jìn)行探究。情境教育的創(chuàng)始人李吉林老師提倡“用無意識(shí)導(dǎo)引有意識(shí)”“用情感伴隨理性”，讓學(xué)生在“進(jìn)入情境→擔(dān)當(dāng)角色→理解角色→體驗(yàn)角色→表現(xiàn)角色→自己與角色同一”的體驗(yàn)中頓悟。師生在和諧的氛圍中探討、合作，設(shè)計(jì)、制作了五個(gè)電路，并對(duì)電路設(shè)計(jì)和制作成果進(jìn)行了客觀評(píng)價(jià)，提升了學(xué)生的核心素養(yǎng)。

3 結(jié)語

美國(guó)著名物理學(xué)家勞厄說：“重要的不是獲得知識(shí)，而是發(fā)展思維能力，教育無非是一切已學(xué)過的東西都忘掉后所剩下的東西?！边@種“剩下來的東西”就是教師通過教學(xué)留給學(xué)生的解決問題的綜合能力。因此，唯有通過深度備課，變革教學(xué)理念，豐富學(xué)習(xí)情境，真真切切地開展綜合實(shí)踐活動(dòng)，才能把提升全體學(xué)生的核心素養(yǎng)的課程目標(biāo)落到實(shí)處。