以項目化學(xué)習(xí)融五育于初中物理課堂教學(xué)的實踐與反思

張瑩蘭

摘? ?要： 以項目化學(xué)習(xí)為契合點使“五育融合”落地物理課堂，落實立德樹人根本任務(wù)，落實時代新人培養(yǎng)要求，實現(xiàn)物理學(xué)科育人價值。文章討論初中物理課堂采用項目化學(xué)習(xí)模式對五育融合的優(yōu)勢，并以溫度與溫度計為例展示以真實生活生產(chǎn)問題創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，合理設(shè)計探究活動，動手制作創(chuàng)造美、欣賞美的課堂教學(xué)。挖掘課程相關(guān)勞育、體育素材，結(jié)合古今中外科學(xué)史料和科技發(fā)展成果，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任感。

關(guān)鍵詞：五育融合；項目化學(xué)習(xí)；溫度與溫度計

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中提到：堅持德育為先，提升智育水平，加強體育、美育，落實勞動教育。在此之前，習(xí)近平總書記在全國教育大會上強調(diào)“培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人”，構(gòu)建“五育融合”教育體系。中共中央、國務(wù)院陸續(xù)發(fā)布《關(guān)于深化教育教學(xué)改革全面提高義務(wù)教育質(zhì)量的意見》《關(guān)于全面加強新時代大中小學(xué)勞動教育的意見》《關(guān)于全面加強和改進(jìn)新時代學(xué)校體育工作的意見》《關(guān)于全面加強和改進(jìn)新時代學(xué)校美育工作的意見》，以上指導(dǎo)意見對新時代下學(xué)校實踐“五育融合”進(jìn)行了頂層設(shè)計與具體部署。從1912年蔡元培提出“五育并舉”，再到如今國家政策提出的“五育并舉”“五育融合”，皆為培養(yǎng)時代發(fā)展所需人才。當(dāng)今社會發(fā)展和科技進(jìn)步需要復(fù)合型人才、創(chuàng)新性人才、拔尖型人才，一線教師應(yīng)全面落實有理想、有本領(lǐng)、有擔(dān)當(dāng)?shù)臅r代新人培養(yǎng)要求。下面從初中物理課堂以項目化學(xué)習(xí)模式推進(jìn)立德、增智、強體、育美、愛勞“五育融合”的課例分析并闡述其必要性和優(yōu)勢。

1? 貫徹教育方針，實現(xiàn)五育和諧共進(jìn)共美

1.1? 初中物理教學(xué)中實踐“五育融合”育人的必要性

德、智、體、美、勞五育不是獨立的并行，既各自獨立又內(nèi)在統(tǒng)一。實現(xiàn)德育為先，五育共進(jìn)共美，服務(wù)于新時代人才培養(yǎng)目標(biāo)與人才發(fā)展需求，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會合作、學(xué)會生活，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)，厚植家國情懷，熔煉社會責(zé)任，融合五育具備在實現(xiàn)人的自由全面發(fā)展同時，推動新時代社會與時代的進(jìn)步，推動物質(zhì)文明與精神文明的發(fā)展。

1.2? 以項目化學(xué)習(xí)推動物理課堂教學(xué)實踐“五育融合”的優(yōu)勢

吳遵明[ 1 ]教授曾說：“‘五育融合存在點是尋找一個契合點把原先分離的割裂的教育形態(tài)，通過一個共同的契合點連接在一起，而項目學(xué)習(xí)就可以成為這樣一個契合點，推動‘五育融合落實到學(xué)校和課堂中”。項目化學(xué)習(xí)包括用真實情境為核心的驅(qū)動性問題指向關(guān)鍵的學(xué)科知識和能力，所精心尋找的復(fù)雜現(xiàn)實問題能自然地實現(xiàn)德育、智育、體育、美育、勞育目標(biāo)，在解決問題時學(xué)生付出腦力與體力合作，創(chuàng)造成果，鍛煉和反映學(xué)生各方面的素養(yǎng)。項目化學(xué)習(xí)模式利于將“五育融合”于問題解決的具體過程，從而推動五育并舉走向“五育融合”。

利用學(xué)生熱愛的體育運動為真實情境創(chuàng)設(shè)項目化學(xué)習(xí)。真實驅(qū)動性問題極大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，學(xué)生在參與體育運動鍛煉身體的同時，學(xué)會綜合運用已知的各單元物理概念和規(guī)律分析和解決體育運動下真實情境問題，加深與體育運動相關(guān)物理概念和物理規(guī)律的理解和掌握[ 2 ]，提升物理觀念，鍛煉科學(xué)思維。

項目化學(xué)習(xí)的過程正是學(xué)生勞動的過程。需要學(xué)生由苦學(xué)、動手制作、體驗、試驗、思考和身體力行而獲得智育。學(xué)生在觀察和參與體驗實踐活動中加深對生產(chǎn)勞動的理解，增強動手能力，樹立正確的勞動觀念[ 3 ]。

在項目學(xué)習(xí)過程中賞析物理之美。在產(chǎn)品制作過程中合作交流精益求精，結(jié)合藝術(shù)審美制作綜合實用性、美觀性的產(chǎn)品；結(jié)合物理學(xué)史等美育素材，如堅守真理探尋真理，科學(xué)家能從物理中得到樂趣，并在科學(xué)生活中對美的崇尚和追求；在通過項目化學(xué)習(xí)驅(qū)動性問題逐步自主建構(gòu)物理概念，結(jié)合教學(xué)媒體或?qū)嵨镎故旧钪械拿谰懊牢镏械奈锢碓?，引?dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)領(lǐng)略物理規(guī)律和現(xiàn)象中蘊含的有序美、對稱美、簡潔美、邏輯美、和諧美。

2? 精心設(shè)計活動，融通五育解決實際問題

以下從“溫度與溫度計”項目化學(xué)習(xí)實踐案例各個教學(xué)環(huán)節(jié)實現(xiàn)“五育融合”成效做分析。

2.1? 體育情境下設(shè)計項目挑戰(zhàn)，開啟智慧之旅

本課例以項目式學(xué)習(xí)的驅(qū)動問題為線索，讓學(xué)生在問題情境中探索和發(fā)現(xiàn)知識，掌握技能，發(fā)展創(chuàng)新思維，增強運用物理知識解決實際問題的意識和能力，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣。

（1）項目啟動。

教師提供真實情境：備戰(zhàn)中考體育項目游泳時感受到水溫對運動成績的影響，設(shè)計驅(qū)動性問題：假設(shè)你是泳池監(jiān)管員，請自制溫度計檢測泳池水溫是否符合國際比賽要求。該項目化學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計旨在提高學(xué)生在生活、體育項目等處發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力，在具有挑戰(zhàn)性的問題創(chuàng)造高階思維的情境下，利用高階學(xué)習(xí)帶動低階學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)動力得到提升。養(yǎng)成從物理學(xué)的角度觀察和分析生活實驗中的現(xiàn)象的習(xí)慣，將知識轉(zhuǎn)化為能力，內(nèi)化為物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

（2）原理探究：測溫介質(zhì)的選擇。

先通過兩個小活動：學(xué)生A感受并用語言描述講臺桌上若干杯水中其中四杯的冷熱程度（電子屏溫度顯示分別為0 ℃、20 ℃、40 ℃、55 ℃、65 ℃、75 ℃），同學(xué)B較難確定地找出被他描述為比較燙的一壺水，可見用形容詞來描述溫度是不夠準(zhǔn)確的，往往帶有自己的主觀感覺。通過用手判斷常溫水和氣溫時出現(xiàn)不同意見，認(rèn)識到用手判斷溫度的局限性，逐步建立建構(gòu)溫度概念，認(rèn)識到設(shè)計溫度計判斷溫度高低的必要性。

之后通過層層設(shè)問，逐步引導(dǎo)學(xué)生從溫度計的本質(zhì)原理出發(fā)設(shè)想各種可能的測溫介質(zhì)：首先需要選擇一個測溫介質(zhì)代替人去感知溫度，可是沒有生命的測溫介質(zhì)如何告訴我們溫度的高低呢？物體的什么物理量可能隨溫度變化而變化？什么物體能發(fā)生明顯的熱脹冷縮？如何明顯體現(xiàn)和觀察到物體的體積變化？最后的問題請學(xué)生自行選擇教師所提供的豐富器材動手制作后通過作品來交流回答。

（3）項目制作與中期交流：自制溫度計的原理、效果、問題、改進(jìn)方法。

學(xué)生可選器材如下：恒溫電熱水壺（可恒溫40～100 ℃）、玻璃瓶（1 ml、3 ml、10 ml、25 ml）、有機(jī)玻璃管（內(nèi)徑1 mm、3 mm）、已鉆孔的橡膠塞、礦泉水瓶、氣球、水、酒精。學(xué)生通過8 min的設(shè)計制作，呈現(xiàn)了多種自制溫度計的可能，如：用不同大小的空燒瓶插上管中有一段1 cm長度水的玻璃管做成的氣體溫度計（如圖1、2）、大小不同的空燒杯或塑料瓶上套氣球的氣體溫度計（如圖3）、以及大小不同的裝滿水或酒精的燒瓶（如圖4），學(xué)生演示介紹自制溫度計后進(jìn)行生生互評、教師點評。最后，教師補充展示和介紹伽利略氣體溫度計（圖5、6所示），教師利用針筒往下方液面打氣模擬外界氣壓變化對溫度計測量的影響，學(xué)生交流討論分析伽利略溫度計的優(yōu)勢和劣勢。在創(chuàng)造制作溫度計和組間交流評價過程中，學(xué)生用贊美的眼光看自己或他人產(chǎn)品的優(yōu)點，用批判的視角挖掘產(chǎn)品的可改進(jìn)之處，提高交流合作、質(zhì)疑創(chuàng)新能力，以及樂于探索的精神和科學(xué)分析事物的科學(xué)思維。

（4）項目改進(jìn)：制定溫標(biāo)，撰寫說明書。

經(jīng)過中期交流和自我反思，小組選擇自制溫度計中較滿意的一個進(jìn)行下一步改進(jìn)并設(shè)法制定溫標(biāo)。教師通過一系列問題：大家制作多種溫度計，距離能測量水溫還缺了什么？如何知道管內(nèi)液面此時對應(yīng)的溫度值呢？早期科學(xué)家也是將某些物體溫度標(biāo)定為某個值，作為標(biāo)準(zhǔn)來制定溫標(biāo)。你覺得以下哪些物體的溫度可以作為標(biāo)準(zhǔn)參照呢？請說明你選擇的理由。學(xué)生討論早期科學(xué)家們也曾經(jīng)選用的溫度標(biāo)準(zhǔn)被舍棄的原因，自行歸納溫標(biāo)選擇依據(jù)，自行閱讀了解華氏溫標(biāo)、攝氏溫標(biāo)、量子化計量定義1K等。最終利用教師提供的20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃恒溫水標(biāo)定溫度刻度隨后測量并提交指定水溫值。通過自制和交流改進(jìn)溫度計學(xué)生深入了解溫度計的原理及發(fā)明改進(jìn)過程，深入認(rèn)識溫度計結(jié)構(gòu)的設(shè)計意圖，在實踐中歸納總結(jié)溫度計的使用規(guī)則及其原因，小組合作撰寫并交流補充完成溫度計使用說明書。

（5）項目發(fā)布：裁判測溫決出優(yōu)勝，組間評價反思交流。

學(xué)生通過組間不同溫度計刻線對比，自行歸納不同體積的燒瓶、不同截面積的細(xì)管、不同測溫介質(zhì)對溫度計精度和準(zhǔn)確度的影響情況。請學(xué)生代表用實驗室溫度計進(jìn)行規(guī)范測溫，測量過程接受學(xué)生對其測量規(guī)范性的評價，評出測量值最接近的小組分享成功的經(jīng)驗要訣，偏差較大的小組也可共享偏差較大的可能原因。

經(jīng)歷項目化學(xué)習(xí)過程，學(xué)生形成對核心知識——溫度計的深刻理解，體會溫度計發(fā)明的曲折歷程，方便準(zhǔn)確的測量儀器不是一蹴而就的，而是代代科學(xué)家的辛勞探索。

2.2? 解決真實問題，勞動合作探尋物理之美

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》在課程實施板塊提到：應(yīng)注重“做中學(xué)”“用中學(xué)”，通過活動幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和運用知識，提升學(xué)生的操作技能和探究技能。本課教學(xué)過程中學(xué)生在驅(qū)動性問題設(shè)計的職業(yè)體驗和參與體驗創(chuàng)作成果的過程中加深了對生產(chǎn)勞動的認(rèn)識，了解不同崗位的勞動工作內(nèi)容，增強動手能力，增強學(xué)生對勞動的認(rèn)同感，實現(xiàn)勞動育人價值。

熱愛勞動是中華民族的傳統(tǒng)美德，在典雅的古文中探尋物理的足跡，發(fā)現(xiàn)勞動人民的智慧結(jié)晶：“以手刺堆中候，看如腋下暖”“小暖于人體，為合宜適”“調(diào)溫水浴之，水不可冷，亦不可熱，但如人體斯可矣?！薄叭氡褐袃扇眨淮斡没鸪Ｈ缛梭w溫，溫則御濕潤，若火多則茶焦不可食”，中國古代勞動人民們利用體溫判斷制豆豉、奶酪、養(yǎng)蠶、制茶時的溫度，并將經(jīng)驗以文字代代相傳。“見瓶中之水而知天下寒暑”，我國漢代《淮南子》書中就寫到人們用冰熔化凝固來判斷氣溫，比西方早了一千多年。勞動對人類生存發(fā)展、對物理學(xué)發(fā)展起到重要作用，通過認(rèn)識勞動人民和科學(xué)家在勞動過程中發(fā)明創(chuàng)造，體會勞動的重要性，體會勞動能夠產(chǎn)生巨大的價值，喚醒勞動意識[ 4 ]。

勞動創(chuàng)造美，在對溫度計的設(shè)計和制作溫標(biāo)刻線的過程中，學(xué)生一次次的改進(jìn)中飽含對美的追求。像設(shè)計師一樣設(shè)計能投入市場的儀器必然包括對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)美的考量，在項目展示環(huán)節(jié)與大家分享自己巧手創(chuàng)造的美觀實用產(chǎn)品也將產(chǎn)生滿足感和成就感。

結(jié)合近現(xiàn)代科學(xué)家們從伽利略氣體溫度計到各種液體溫度計、雙金屬片溫度計以及熱敏電阻溫度計、液晶溫度計、熱電偶溫度計、輻射高溫計等用于生產(chǎn)生活中越來越高效準(zhǔn)確便捷的各式溫度計的創(chuàng)造發(fā)明史，以及從各種不成熟的溫標(biāo)到華氏溫標(biāo)、攝氏溫標(biāo)、開爾文溫標(biāo)到如今將 1K定義為1.380649×10-23 J/KB。從量子的角度精確定義溫度值的對溫標(biāo)的探索和建立的過程，認(rèn)識到科學(xué)家堅持真理、勇于探索、無私奉獻(xiàn)的高尚人格，科學(xué)家在研究中對物理之美的偏愛和追求，無疑是理想的美育教育，不僅使學(xué)生深刻地感受、體會物理學(xué)之美，更能激發(fā)學(xué)生探索物理學(xué)中的“美”與“真”[ 5 ]。

2.3? 堅定立德樹人，升華五育踐行育人理念

從中國古代人民對測溫方式的探索，到當(dāng)代疫情防控期間廣泛運用的紅外測溫計、水銀測溫計，再到介紹現(xiàn)代中國在工業(yè)和深空測量等領(lǐng)域高低溫研究現(xiàn)狀，如我國祝融號火星車的氣象儀、溫度高達(dá)1.2億攝氏度核聚變實驗裝置、溫度低達(dá) 0.01K的我國無液氦稀釋制冷機(jī)等，引發(fā)學(xué)生對物理和科技前沿的好奇心求知欲。教學(xué)過程中凸顯我國古今科技成就，增強學(xué)生文化自信，使學(xué)生能為中國古代科技發(fā)明感到自豪，體會物理學(xué)對人類生活、工程實踐和社會發(fā)展的影響，樂于思考與實踐，敢于探索，勇于創(chuàng)新，激發(fā)學(xué)生努力尋求真理，激發(fā)學(xué)生將科學(xué)服務(wù)于人類的責(zé)任感與增強科技強國的使命感和責(zé)任感。一個具有理想、熱愛科學(xué)、滿懷社會責(zé)任感的人，在探索求知的學(xué)習(xí)進(jìn)程中肯定充滿對科學(xué)探究的積極與熱情。

教學(xué)過程中始終堅定立德樹人，堅持德育為先，通過“五育融合”的項目化學(xué)習(xí)發(fā)揮 “培根鑄魂、啟智增慧”的作用，培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力，引導(dǎo)學(xué)生明確人生的發(fā)展方向，成長為德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人，通過教育工作實現(xiàn)為黨育人、為國育才。

參考文獻(xiàn)：

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［3］ 寧長興.物理課程滲透勞動教育的思考[J].河南教育，2021（12）：59.

［4］ 楊靜.“五育融合”視野下初中物理學(xué)科融合勞動教育的教學(xué)策略[J].教育科學(xué)論壇，2022（3）：73-76.

［5］ 陶海平.享受物理教學(xué)中的美育[J].中學(xué)物理，2007（11）：1-2.