基于真實(shí)情境設(shè)計(jì)物理跨學(xué)科實(shí)踐性作業(yè)

摘要：新課標(biāo)注重學(xué)科內(nèi)知識(shí)關(guān)聯(lián)、學(xué)科之間知識(shí)關(guān)聯(lián)，強(qiáng)調(diào)真實(shí)問(wèn)題的情境，引導(dǎo)學(xué)生不斷探索，提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的實(shí)踐本領(lǐng)和科學(xué)思維能力，發(fā)展核心素養(yǎng)?；谡鎸?shí)情境設(shè)計(jì)物理跨學(xué)科實(shí)踐性作業(yè)，是解讀和落實(shí)新課標(biāo)的有效探索。

關(guān)鍵詞：真實(shí)情境；跨學(xué)科；實(shí)踐性作業(yè)

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下通稱(chēng)“新課標(biāo)”）中明確要求：“注重科學(xué)探究，突出問(wèn)題導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)真實(shí)問(wèn)題的情境，引導(dǎo)學(xué)生不斷探索，提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的實(shí)踐本領(lǐng)和科學(xué)思維能力，發(fā)展核心素養(yǎng)?！被趯?duì)新課標(biāo)要求的解讀和落實(shí)，我校物理組教師研究了如何基于真實(shí)情境設(shè)計(jì)物理跨學(xué)科實(shí)踐性作業(yè)，并以作業(yè)引領(lǐng)教學(xué)，發(fā)展了學(xué)生的核心素養(yǎng)，提升了教師的專(zhuān)業(yè)化水平。

一、設(shè)計(jì)物理跨學(xué)科實(shí)踐性作業(yè)的必要性

（一）時(shí)代發(fā)展要求打破學(xué)科分化

伴隨著時(shí)代的高速發(fā)展，與現(xiàn)代科技發(fā)展相適應(yīng)的交叉學(xué)科不斷涌現(xiàn)，自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)在理論方法上相互滲透和融合。物理科學(xué)作為現(xiàn)代科技發(fā)展的重要組成部分之一，也需要與其他各科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行高度融合。初中是奠定和培養(yǎng)學(xué)生物理科學(xué)能力的重要基礎(chǔ)階段，需要打破傳統(tǒng)學(xué)科間的界限，與各學(xué)科知識(shí)逐漸形成統(tǒng)一整體。

（二）跨學(xué)科實(shí)踐要求聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際

“跨學(xué)科實(shí)踐”是新課標(biāo)提出的課程內(nèi)容五個(gè)一級(jí)主題之一。新課標(biāo)指出，“跨學(xué)科實(shí)踐”主題的內(nèi)容具有跨學(xué)科性和實(shí)踐性特點(diǎn)，與日常生活、工程實(shí)踐及社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題密切相關(guān)。由此可以推出，跨學(xué)科實(shí)踐教學(xué)的核心是真實(shí)性。在設(shè)計(jì)作業(yè)時(shí)，教師應(yīng)引入現(xiàn)實(shí)世界中的問(wèn)題，創(chuàng)設(shè)具有引導(dǎo)性的問(wèn)題體系；建立書(shū)本知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活之間的聯(lián)系，使學(xué)生生活與所處社會(huì)有效連接，從而開(kāi)展深度學(xué)習(xí)；真正做到因材施教，引導(dǎo)學(xué)生形成有生命力、個(gè)性化的知識(shí)和能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和意識(shí)，為傳統(tǒng)課程和教學(xué)注入新鮮活力。

（三）核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求在作業(yè)中設(shè)置真實(shí)情境

核心素養(yǎng)是新課標(biāo)課程理念和課程目標(biāo)中的重要內(nèi)容。筆者認(rèn)為，核心素養(yǎng)區(qū)別于應(yīng)試學(xué)力的最大特質(zhì)是真實(shí)性，真實(shí)性是核心素養(yǎng)的精髓。核心素養(yǎng)歸根結(jié)底是討論如何通過(guò)知識(shí)、技能和態(tài)度的整合，將知識(shí)整合應(yīng)用到不斷變化的真實(shí)情境中。由此可見(jiàn)，設(shè)計(jì)跨學(xué)科實(shí)踐作業(yè)，是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要途徑之一，而基于真實(shí)情境設(shè)計(jì)跨學(xué)科作業(yè)更有益于學(xué)生核心素養(yǎng)的形成。

二、基于真實(shí)情境設(shè)計(jì)物理跨學(xué)科實(shí)踐性作業(yè)的方式

（一）前置實(shí)踐性作業(yè)——體驗(yàn)、感受、質(zhì)疑

我們?cè)诮虒W(xué)環(huán)節(jié)的起點(diǎn)上，結(jié)合學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)來(lái)設(shè)計(jì)跨學(xué)科前置實(shí)踐性作業(yè)，使學(xué)生綜合多學(xué)科的知識(shí)，多維度回顧日常生活中的經(jīng)驗(yàn)，帶著切身的體驗(yàn)，帶著疑惑和猜想走進(jìn)課堂。課堂上，教師結(jié)合學(xué)生的跨學(xué)科前置實(shí)踐性作業(yè)完成情況，引導(dǎo)學(xué)生再觀(guān)察和再理解，以幫助他們完成多學(xué)科知識(shí)的融合和躍遷，實(shí)現(xiàn)自我生成和自我構(gòu)建。

例如，在人教版物理教材八年級(jí)上冊(cè)“光的直線(xiàn)傳播”這節(jié)課的教學(xué)中，在課內(nèi)實(shí)踐活動(dòng)階段，教師布置第一個(gè)前置實(shí)踐性作業(yè)是：在陽(yáng)光明媚的中午，請(qǐng)你去樹(shù)下觀(guān)察地上的小亮斑，思考光是沿?cái)?shù)學(xué)上的什么線(xiàn)傳播的，并探索小亮斑形成的原因。在學(xué)生完成后，教師布置第二個(gè)前置實(shí)踐性作業(yè)：請(qǐng)你結(jié)合美術(shù)課上學(xué)到的知識(shí)，利用身邊的材料制作出“小孔成像”實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?，如果有困難可以向美術(shù)老師請(qǐng)教。第一個(gè)前置實(shí)踐性作業(yè)，首先使學(xué)生在實(shí)踐中加深了對(duì)數(shù)學(xué)課上學(xué)到的射線(xiàn)、直線(xiàn)和線(xiàn)段的認(rèn)識(shí)。其次，學(xué)生通過(guò)物理課上學(xué)到的“光的折射”知識(shí)，在真實(shí)情境中對(duì)小亮斑形成的原因進(jìn)行了初步研究。最后，通過(guò)自主探索和查找一些資料，學(xué)生對(duì)小亮斑形成的原因有了初步認(rèn)識(shí)。這樣，既鍛煉了學(xué)生的思維，又使學(xué)生在課前就沉浸在真實(shí)的物理情境中，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣和好奇心。第二個(gè)前置實(shí)踐性作業(yè)，學(xué)生利用美術(shù)課上學(xué)習(xí)的知識(shí)，結(jié)合“小孔成像”的物理原理，動(dòng)手制作出“小孔成像”實(shí)驗(yàn)?zāi)＞摺Ｔ谡鎸?shí)的制作過(guò)程中，學(xué)生增強(qiáng)了動(dòng)手能力，美術(shù)、物理學(xué)科素養(yǎng)都得到了提高。課前，教師通過(guò)觀(guān)察學(xué)生在真實(shí)情境中的分享和發(fā)現(xiàn)，還能夠精準(zhǔn)分析和診斷學(xué)情，實(shí)現(xiàn)以學(xué)定教。

（二）課堂實(shí)踐性練習(xí)——觀(guān)察、思考、行動(dòng)

在課堂上，教師結(jié)合從學(xué)生前置實(shí)踐性作業(yè)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，引領(lǐng)學(xué)生聚焦問(wèn)題、探究問(wèn)題，再帶著結(jié)論回到真實(shí)情境中去實(shí)踐探索和解決問(wèn)題。教學(xué)人教版物理教材八年級(jí)上冊(cè)“光的直線(xiàn)傳播”這節(jié)課時(shí)，在課堂實(shí)踐性練習(xí)階段，學(xué)生通過(guò)制作的“小孔成像”實(shí)驗(yàn)?zāi)＞撸谡鎸?shí)情境中對(duì)小孔成像的大小與形狀進(jìn)行相關(guān)探索，結(jié)合相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)和物理知識(shí)，驗(yàn)證、解釋前置實(shí)踐性作業(yè)中的猜想與疑惑 。通過(guò)真實(shí)觀(guān)察、思考和動(dòng)手操作，學(xué)生深刻地理解了光沿直線(xiàn)傳播的特點(diǎn)，并且在觀(guān)察中還發(fā)現(xiàn)了小孔成像對(duì)孔的大小的要求，也解釋了為什么在樹(shù)葉稀疏的樹(shù)下幾乎觀(guān)察不到小孔成像，而只能看到樹(shù)葉的影子——這也是光沿直線(xiàn)傳播的結(jié)果。

（三）課后實(shí)踐性作業(yè)——理解、應(yīng)用、創(chuàng)新

教師可布置多元化的課后作業(yè)，從而彌補(bǔ)傳統(tǒng)作業(yè)的不足，可以結(jié)合多學(xué)科的知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)基于真實(shí)情境的實(shí)踐性作業(yè)。

例如，結(jié)合數(shù)學(xué)中的科學(xué)計(jì)數(shù)法以及物理學(xué)中的距離、速度、時(shí)間的關(guān)系，粗略計(jì)算太陽(yáng)和地球之間的距離。學(xué)生對(duì)這種課后完成的實(shí)踐性作業(yè)充滿(mǎn)興趣與熱情，即便此類(lèi)作業(yè)需要學(xué)生進(jìn)行探索，完成所需的時(shí)間更長(zhǎng)，學(xué)生也不再感覺(jué)作業(yè)是負(fù)擔(dān)?；谡鎸?shí)情境的實(shí)踐性作業(yè)是學(xué)生實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值和形成內(nèi)驅(qū)力的重要方法，是提升學(xué)生核心素養(yǎng)的重要載體和路徑。

再如，我校一位教師結(jié)合化學(xué)課中的“噴泉現(xiàn)象”， 基于真實(shí)情境，以“水往高處走”為主題設(shè)計(jì)了跨學(xué)科課后實(shí)踐性作業(yè)。教師先引導(dǎo)學(xué)生用手捏氣球?qū)⑺畤姵?，然后引?dǎo)他們利用大氣壓強(qiáng)使水噴出，最后啟發(fā)他們利用電烙鐵和熱熔膠槍自制了噴泉裝置。在確保安全的前提下，學(xué)生成功地制作出了噴泉。在完成作業(yè)的過(guò)程中，學(xué)生不僅理解了相關(guān)知識(shí)，還能夠應(yīng)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新，他們的創(chuàng)造能力和動(dòng)手能力也得到極大提高。

又如，我校美術(shù)教師聯(lián)合物理教師，利用假期時(shí)間，一起指導(dǎo)學(xué)生自制了龍骨水車(chē)和各種橋梁模型等，通過(guò)這樣的跨學(xué)科課后實(shí)踐性作業(yè)，使學(xué)生感嘆我國(guó)古代先賢智慧的同時(shí)也在心靈深處埋下了一顆探索和創(chuàng)新的種子。

此外，在新課標(biāo)的指引下，我校教師還設(shè)計(jì)了大單元跨學(xué)段實(shí)踐性作業(yè)。如我們?cè)诔跞龔?fù)習(xí)課中以“自行車(chē)”為主題，結(jié)合真實(shí)情境展開(kāi)單元實(shí)踐性作業(yè)設(shè)計(jì)，貫穿了八年級(jí)和九年級(jí)教學(xué)內(nèi)容。這種大單元跨學(xué)段實(shí)踐性作業(yè)能夠切實(shí)提升學(xué)生在真實(shí)、復(fù)雜的情境中解決問(wèn)題的能力。

三、物理跨學(xué)科實(shí)踐性作業(yè)的實(shí)踐效果

（一）促進(jìn)了學(xué)校課程體系的完善

我校以“厚學(xué)明德，自主有為”的辦學(xué)理念為邏輯起點(diǎn)，在課程建設(shè)的過(guò)程中堅(jiān)持五育并舉、以德樹(shù)人、全面發(fā)展，科學(xué)、規(guī)范、全面地落實(shí)文化基礎(chǔ)課程，各學(xué)科基本形成了完備的學(xué)科實(shí)踐計(jì)劃和學(xué)科實(shí)踐綱要，形成了實(shí)踐課程體系，包括單學(xué)科創(chuàng)新實(shí)踐、多學(xué)科主題實(shí)踐、跨學(xué)科多層次實(shí)踐等（見(jiàn)圖1）。其中，基于真實(shí)情境的跨學(xué)科實(shí)踐性作業(yè)設(shè)計(jì)，就是“跨學(xué)科整合”環(huán)節(jié)的重要支撐內(nèi)容。同時(shí)，基于真實(shí)情境的跨學(xué)科實(shí)踐性作業(yè)設(shè)計(jì)也為我?！坝袨榻逃眱?nèi)核（倡導(dǎo)構(gòu)建核心素養(yǎng)—跨學(xué)科統(tǒng)整—責(zé)任態(tài)度與擔(dān)當(dāng)三維一體的課程體系，即教師根據(jù)對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)的歸類(lèi)分析，凝練學(xué)科概念、學(xué)科技能，并結(jié)合主題內(nèi)容提取跨學(xué)科概念和跨學(xué)科技能，最終挖掘出課程中蘊(yùn)含的情感和價(jià)值取向，實(shí)現(xiàn)學(xué)生在跨學(xué)科課程體系中“自主有為”的成長(zhǎng)和跨越）的豐富與完善提供了行之有效的具體實(shí)踐方式。

（二）實(shí)現(xiàn)了教師育人方式的變革

通過(guò)基于真實(shí)情境的物理跨學(xué)科實(shí)踐性作業(yè)設(shè)計(jì)，教師把作業(yè)設(shè)計(jì)的邏輯起點(diǎn)從學(xué)科思維轉(zhuǎn)化為生活實(shí)際，把物理跨學(xué)科學(xué)習(xí)內(nèi)容作為源于學(xué)生生活實(shí)際的真實(shí)性和綜合性問(wèn)題來(lái)看待，真正實(shí)現(xiàn)了新課標(biāo)中倡導(dǎo)的“面向全體學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)”“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”“以主題為線(xiàn)索，構(gòu)建課程結(jié)構(gòu)”“注重科學(xué)探究，倡導(dǎo)教學(xué)方式多樣化”“發(fā)揮評(píng)價(jià)的育人功能，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展” 的課程理念。通過(guò)物理跨學(xué)科實(shí)踐性作業(yè)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐，教師對(duì)新課標(biāo)理念和“學(xué)生主體”理念有了更加明確、深入的認(rèn)識(shí)和理解，實(shí)現(xiàn)了育人方式的變革。

（三）實(shí)現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)方式的優(yōu)化

以物理跨學(xué)科實(shí)踐性作業(yè)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，我校物理組將其拓展成為“生活實(shí)驗(yàn)—網(wǎng)上交流—建構(gòu)體系—實(shí)踐應(yīng)用”的線(xiàn)上實(shí)踐性教學(xué)模式研究，充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，從教師下達(dá)目標(biāo)任務(wù)到實(shí)踐小組的構(gòu)建，從學(xué)生自主動(dòng)手實(shí)踐到家長(zhǎng)的配合協(xié)作，從組間同學(xué)交流分享到小小評(píng)審團(tuán)的綜合評(píng)比，激發(fā)了學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的欲望，提高了學(xué)生的基本操作技能，培養(yǎng)了學(xué)生規(guī)劃設(shè)計(jì)的能力。在一次次動(dòng)手操作、反復(fù)研究的過(guò)程中，學(xué)生體驗(yàn)到了探索發(fā)現(xiàn)的樂(lè)趣，知識(shí)的掌握更加扎實(shí)而厚重，思維更加活躍而開(kāi)放，學(xué)習(xí)方式深度優(yōu)化。學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神得以提升，取得了諸多成績(jī)。如我校一位學(xué)生依據(jù)光學(xué)原理，自制了一套光學(xué)實(shí)驗(yàn)器材——利用一個(gè)實(shí)驗(yàn)器材可以完成所有的光學(xué)實(shí)驗(yàn)，獲得了中國(guó)科協(xié)舉辦的第37屆全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽創(chuàng)新項(xiàng)目省、市級(jí)一等獎(jiǎng)。

總之，“人才之本在教育，教育之本在教師，教師之本在教研?！痹谏钊腴_(kāi)展課題研究和實(shí)踐的過(guò)程中，我校教師不斷創(chuàng)新基于真實(shí)情境的物理跨學(xué)科實(shí)踐性作業(yè)的方式與內(nèi)容，在提高學(xué)生物理核心素養(yǎng)的同時(shí)，也提高了學(xué)生的跨學(xué)科綜合素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

［1］李春梅，白榮華.基于“雙減”的初中物理實(shí)踐作業(yè)設(shè)計(jì)：以人教版第3章“物態(tài)變化”為例［J］.物理教師，2023（3）.

［2］朱廷焰.培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的物理作業(yè)設(shè)計(jì)［J］.教育教學(xué)論壇，2013（24）.

（責(zé)任編輯：楊強(qiáng)）

作者簡(jiǎn)介：于麗凡，沈陽(yáng)市南昌中學(xué)高級(jí)教師。