基于新課標的初中物理學與工程實踐活動探析

摘要：新課標充分體現(xiàn)了目標、問題和創(chuàng)新導向，強化了課程育人，優(yōu)化了課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)?！敖忾_發(fā)明的密碼”是基于新課標提出的跨學科實踐二級主題“物理學與工程實踐”而開發(fā)的校本化實踐活動。在校本化實踐活動中，教師應創(chuàng)設真實的生活情境，明確關(guān)鍵任務方向，設計具體的實踐路徑及多元評價，以提升學生核心素養(yǎng)，并助推自身專業(yè)成長。

關(guān)鍵詞：實踐活動；發(fā)明的密碼；核心素養(yǎng)；新課標

一、實踐活動背景

（一）實踐活動的意義

實踐活動強調(diào)以學生為中心，教師的角色從傳統(tǒng)的教授者，轉(zhuǎn)向?qū)W習的設計者、支持者和引導者。在“解開發(fā)明的密碼” 校本化實踐活動中，學生先通過小組交流研討，從真實場景中提煉出一個有挑戰(zhàn)性的驅(qū)動問題進行實踐探究。本活動的實踐內(nèi)容重點涉及物理學與工程領域，同時兼顧物理學與日常生活、物理學與社會發(fā)展，使學生感受“從生活走向物理，從物理走向社會”的課程理念。由于是學生自主選擇實踐活動主題，教師要求他們在解決問題的過程中學習知識與技能，體現(xiàn)做中學、學中做、做中創(chuàng)。在開展自主實踐的過程中，學生通過各種途徑自主學習、合作探究、反思改進，提高解決問題能力，激發(fā)創(chuàng)造力。

實踐活動的系列化開發(fā)與實踐，為落實《義務教育物理課程標準（2022年版）》（以下通稱“新課標”），培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)提供了落地的方法和實施途徑，也為學校的課程變革增加了新的元素。

（二）學情分析

在教師的指導和家校協(xié)同下，各學習小組合作完成實踐活動，并進行了精彩的答辯展示，顯示了學生較強的信息收集整理能力、動手操作能力、語言表達能力和解決實際問題的能力。

活動以團隊為基本組織形式，強調(diào)以學生為中心的生生相互合作，形成學習共同體。在學習共同體中，成員之間分工互助、密切合作，成員間共享思維成果，充分交流互動。活動采用小組互助管理模式，組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)，保證了實踐活動的高質(zhì)量開展與落實。

（三）實踐活動與新課標的關(guān)系

活動內(nèi)容層面：活動主要是基于新課標一級主題“跨學科實踐”中的二級主題“物理學與工程實踐”開發(fā)設計的，由學生自主選擇實踐活動主題，除了涉及科學探究主題，還涉及物質(zhì)、運動和相互作用、能量主題的內(nèi)容。涉及的學科知識具有因題而異的特點，學生要結(jié)合生活實際，明確驅(qū)動性問題，以主題為線索，借助實踐活動支架，層層遞進開展實踐探究，做到以用促學，學以致用。

活動評價層面：新時期教育評價改革要求以學生發(fā)展為本，強化素養(yǎng)導向，“解開發(fā)明的密碼” 校本化實踐活動較好地落實了過程性評價與終結(jié)性評價的雙向互通，以評價引導學生互助、互促、共成長，以評價激發(fā)學生內(nèi)驅(qū)力，聚焦核心素養(yǎng)，深化實踐育人。

二、實踐活動整體設計框架

為了讓學生實踐活動的實施有抓手、評價有標準，我們設計了學生實踐活動手冊，從活動目標、活動內(nèi)容、活動過程、活動成果、活動評價等方面呈現(xiàn)實踐活動整體設計框架，為學生有效完成跨學科實踐活動搭建過程支架。

（一）活動目標

我們基于學生核心素養(yǎng)和實踐過程邏輯設計活動目標，從生活情境出發(fā)，通過問題驅(qū)動、實踐探究、解決問題、優(yōu)化發(fā)明、展示評價，實現(xiàn)學生思維的拔節(jié)生長?；顒幽繕巳缦拢?/p>

1.通過資料查找，了解一項科技發(fā)明及原理，培養(yǎng)學生科學態(tài)度和興趣。

2.通過多渠道調(diào)查，使學生了解該項科技發(fā)明的流程，解開發(fā)明的密碼，培養(yǎng)學生的科學思維。

3.通過結(jié)合實際優(yōu)化科技發(fā)明，培養(yǎng)學生問題意識和科技創(chuàng)新能力。

4.通過對科技發(fā)明的優(yōu)化作品設計與制作，培養(yǎng)學生問題解決、動手實踐、合作探究的能力。

5.通過實踐活動展示評價，培養(yǎng)學生邏輯思維能力、團隊合作意識、語言表達及應變能力。

（二）活動內(nèi)容

通過活動內(nèi)容設計，讓學生了解科技發(fā)明推動人類歷史不斷發(fā)展；結(jié)合學生生活創(chuàng)設真實情境，形成學生感興趣的驅(qū)動性問題；學生通過在一段時間內(nèi)對真實的驅(qū)動性問題進行實踐探究，從中獲得知識與技能。具體活動內(nèi)容設計如下：

在人類發(fā)展的漫長歲月里，隨著歷史車輪的不斷前行，人們的生活日新月異?？萍季褪巧a(chǎn)力，各種發(fā)明創(chuàng)造促使人類向更文明的領域邁進。在電學領域，發(fā)電機的發(fā)明給人類帶來光明，各種用電設備的發(fā)明及使用更是給人類帶來極大的便利；在光學領域，照相機、電視機等的發(fā)明給人類生活增添無盡的色彩；在交通領域，輪船、汽車、火車、飛機等各種交通工具的發(fā)明，使人類的出行變得極為便利……人類所有的發(fā)明，都來源于生活中的靈感。每一項發(fā)明從發(fā)現(xiàn)到基本雛形的問世，再到最終為人類服務，都經(jīng)歷了艱辛的過程，它們興衰的歷史更是給人類帶來思考與警醒。學生從生活實際出發(fā)，小組討論研究，以感興趣的某一項發(fā)明作為實踐活動主題，解開發(fā)明的密碼，并嘗試發(fā)明創(chuàng)造，親身感知科技的力量，從而培養(yǎng)科學興趣、科學態(tài)度與責任，發(fā)展科學思維，提升創(chuàng)新意識。

（三）活動過程

實踐活動的過程以學生為中心，分工合作、自主探究，完成驅(qū)動性任務，形成實踐創(chuàng)新成果作品。

第一階段：確定主題，查找資料（確定小組的主題，查找研究內(nèi)容）。

結(jié)合已有的了解、課外書籍、期刊、網(wǎng)絡資源，學生小組討論，確定感興趣的實踐活動主題，然后分工合作，進行前期資料查找，匯總相關(guān)學習筆記。

學習內(nèi)容包括：該科技發(fā)明問世的背景，該科技發(fā)明涉及的原理，該科技發(fā)明的演變歷程，該科技發(fā)明的社會效應 。

結(jié)合前期資料學習，小組討論并總結(jié)所研究的科技發(fā)明從靈感產(chǎn)生到投入生產(chǎn)所經(jīng)歷的流程，解開發(fā)明的密碼。

要求：繪制出整個流程的思維導圖（電腦、手工繪制不限）。

【設計意圖】學生通過借助豐富的信息科技資源進行前期資料查找，對感興趣的科技發(fā)明進行全方位的了解，促進對科技發(fā)明所經(jīng)歷的思維模式的建構(gòu)，解開發(fā)明的密碼，為接下來的實踐創(chuàng)新奠定基礎。

第二階段：奇思妙想，創(chuàng)新思維。

結(jié)合前期資料，小組深入探討所研究的科技發(fā)明在未來還可以做哪些優(yōu)化和改進，小組通過討論、查找、訪談等多種形式，優(yōu)化研究。

要求：寫出優(yōu)化改進方案，說明應用的知識及原理，繪制優(yōu)化改進后的圖紙（電腦、手工繪制不限）。

【設計意圖】學生通過對感興趣的一項科技發(fā)明的全方位了解，結(jié)合生活實際，發(fā)現(xiàn)新問題，并提出優(yōu)化或者改進建議，以達到培養(yǎng)問題意識，提升科技創(chuàng)新能力的活動目標。

第三階段：科技發(fā)明DIY。

運用小組解開的發(fā)明密碼，完成一項科技小發(fā)明或小制作（最好是小組之前研究的科技主題優(yōu)化或改進之后的作品）。

活動展示要求：錄制一段完整的視頻，記錄科技作品制作的過程，其中可以包含作品的選取，材料的選擇，工作原理、創(chuàng)新點及科技成果的呈現(xiàn)等。

【設計意圖】通過對感興趣的科技發(fā)明作品的優(yōu)化設計與制作，實現(xiàn)學生在解決問題的過程中習得知識、獲得技能，培養(yǎng)學生溝通交流、問題解決、動手實踐、合作探究的能力。通過對活動展示資料的記錄，培養(yǎng)學生運用信息科技的能力，提高審美水平，增強實證意識。

（四）活動成果

首先，小組將學習成果進行整理匯總，形成實踐活動報告。報告包括學習內(nèi)容、小組成員、小組分工及完成情況、報告題目、研究過程、得出的結(jié)論或感悟等，也可根據(jù)研究情況添加其他內(nèi)容（體現(xiàn)實踐活動過程的實證資料等）。其次，對實踐活動報告進行查重處理，并將查重報告附在后面。最后，小組準備匯報展示答辯用的相關(guān)資料，如完善活動手冊、文字稿、PPT、視頻等。

【設計意圖】在一項跨學科實踐活動中，活動成果是小組同心協(xié)力完成的、可供其他人借鑒學習的有效結(jié)果，活動成果的整理匯總，不僅是對整個實踐活動過程的邏輯性梳理，更是對活動過程的反思，對學生未來的能力形成、思維提升都會起到助推作用。

（五）活動評價

在進行跨學科實踐活動時，多元評價可促進活動目標的達成。教師可通過評價量規(guī)對學生實踐活動進行評價。評價量規(guī)分為合作評價量規(guī)和展示評價量規(guī)。合作評價量規(guī)關(guān)注小組合作過程，注重學生合作意識、交往能力、互幫互助、責任安全等的培養(yǎng)。展示評價量規(guī)關(guān)注學生活動的成果，注重學生學習習慣、動手操作能力、語言表達及邏輯、小組分工合作、創(chuàng)新思維等的培養(yǎng)。

1.合作評價量規(guī)

被評價者姓名：

評價等級： 超過預期? ? 達到預期? ? 沒達到預期

評價分值：? ? 5分? ? ? ? ? ? 3～4分? ? ? ? 1～2分

評價指標：

信息提煉——收集的資料與主題有關(guān)，能夠為小組成員提供借鑒，能根據(jù)資料圍繞主題提出問題，設計解決問題的方案。

實踐參與——積極參與實踐活動，并積極解決活動中出現(xiàn)的問題。在自己擅長的部分做得很好，在自己不擅長的部分積極努力配合組員去做。

任務完成——實踐活動前準備充分，在實踐活動中按時完成小組規(guī)劃的屬于自己的任務，關(guān)注本人及同伴安全。

小組合作——在實踐活動中互相幫助，積極與同伴交流，認真傾聽，善于采納對活動有幫助的建議，努力與同伴一起解決問題，保證安全。

評價方式見表1。

備注：合作評價滿分為20分，先完成小組成員研討活動紀實，然后根據(jù)評分指標和等級界定在橫線處給出相應分數(shù)即可，小組成員（包括自己）打出分數(shù)的平均分即為最終得分。每個單項滿分為5分，如果打分為3分以下，請說明理由并簽字。

2.展示評價量規(guī)

被評價者姓名：

評價等級：? ? 超過預期? 達到預期? ?沒達到預期

評價分值：? ? ? 5分? ? ? ? ? 3～4分? ? ? ? ?1～2分

評價指標：

手冊質(zhì)量——按照要求完成項目學習的各項內(nèi)容；各項內(nèi)容之間有內(nèi)在聯(lián)系，銜接自然；字跡工整，字數(shù)符合要求；有活動紀實和查重報告。

成果質(zhì)量——通過實踐調(diào)研，發(fā)現(xiàn)并提出真實的問題，在應用知識解決問題的過程中，得出正確結(jié)論，并提出有價值的建議。

匯報質(zhì)量——制作PPT，圍繞核心問題進行闡述，思路清晰，全員參與；語言表達簡潔、 準確；匯報時大方得體，無超時（匯報時長不超過5分鐘）。

問題答辯——積極思考評委提出的問題，并得出合理正確的解釋，同伴之間能夠做到相互補充（時間2～3分鐘）。

評價方式見表2。

備注：展示評價得分滿分為20分，評價教師根據(jù)評分指標和等級界定在橫線處給出相應分數(shù)，所有教師打出分數(shù)的平均分即為最終得分。每個單項滿分為5分，如單項打分為3分以下，請說明理由并簽字。

【設計意圖】學生在活動前就已經(jīng)對評價量規(guī)進行了全方位了解，同時在實踐活動過程中，按照評價指標做好實證資料收集和整理，并按要求認真完成實踐活動手冊中各部分內(nèi)容。合作評價保證了小組合作探究實踐活動的有效完成，實踐活動展示評價既為學生提供了展示要求，又為評委提供了評價依據(jù)和標準。這樣，能促進學生邏輯思維能力、團隊合作意識、語言表達及應變能力的提升。

三、跨學科實踐活動成效

通過分析學生的學習活動報告、作品以及答辯展示時的表現(xiàn)，我們發(fā)現(xiàn)學生通過查閱資料，進行了知識建構(gòu)，知識由碎片走向聯(lián)結(jié)，學科素養(yǎng)顯著增強。小組合作、同伴互促使學生的自主學習能力、社會交往能力都有不同程度的提升。實踐的過程促進了學生的思考，真實的問題解決經(jīng)歷使他們在答辯時充滿自信，勇敢地表達自己的觀點。學習中等的學生往往在創(chuàng)造性、認知策略、自我調(diào)整等方面有“令人驚喜的表現(xiàn)”，甚至成為實踐活動過程中的領先者。

跨學科實踐活動豐富了學生的實踐體驗，增加了對生活的連接，塑造了新的學習樣態(tài)，極大地激發(fā)了學生更深層次的學習能力和學習的主動性；更使教師找到了職業(yè)生涯新的增長點，他們深入研讀新課標，進一步整合教學資源，設計符合學生認知、可操作的跨學科實踐活動方案，教學策略更加關(guān)注情境、素材、追問以及評價。教師從知識的傳授者變?yōu)閷W習的設計師，創(chuàng)設深度學習機會，引領學生向上發(fā)展。

跨學科實踐活動的深度推進，需要教研團隊在跨學科領域開展知識共建，同時高質(zhì)量的實踐需要時間，需要經(jīng)歷實踐的迭代。教師要借著新課程方案和新課標落地的東風，為深度推進教學方法變革共研，為學生核心素養(yǎng)在常態(tài)化教育教學活動中有效落地貢獻力量。

參考文獻：

［1］宋思杰，劉新武.基于跨學科實踐的初中物理教學模式探索：以“物質(zhì)的構(gòu)成”和“擴散現(xiàn)象”教學為例［J］.湖南中學物理，2023（2）.

［2］李治，謝麗.STEM教育融入我國中學物理教育研究的現(xiàn)狀：基于5種中學物理教育專業(yè)期刊的分析［J］.物理教師，2023（3）.

（責任編輯：楊強）

作者簡介：孟春風，遼寧省實驗學校特級教師，正高級教師。