物理课堂转型的实践与反思

贲可敬

摘   要：课堂转型是实现物理核心素养培育的重要举措，而综合实践活动课就是很好的载体和平台。文章以“比较材料的隔声性能”实践活动课为例，对其实践过程及结果进行讨论。

关键词：综合实践;核心素养;课堂转型

中图分类号：G633.7 文献标识码：A     文章编号：1003-6148（2019）6-0078-3

目前，物理学科核心素养已经发布，初中物理教师亦应顺应新时代“核心素养”的育人要求，积极促使物理课堂的转型，促进教学方式的转变，促动学习方式的改变，把提升学生物理核心素养落到实处。综合实践活动课的实施能使学生认识物理学科知识与生活、生产的联系，增强学生参与社会问题决策的意识，并获得课内外综合实践活动的机会，培养学生综合应用所学知识解决实际问题的能力和分工合作的研究精神。有利于发挥学生的主观能动性，有利于学生形成物理观念，有利于促进学生用科学思维开展科学探究活动，有利于学生形成科学的态度和责任。现以“比较材料的隔声性能”一课为例，具体谈谈实施过程中的得失。

1    教学实践过程

1.1    通过体验形成科学的物理概念

本节课实质是第一章前三节内容的概括，尤其是第三节“噪声及其控制”的延续和拓展。本节课对声音的产生（声源的选择，如图1所示）、声音的传播（隔声方式、隔声材料选择）、声音的接收（不同方向、不同距离感知最微弱的声音;相同距离听声音的大小）三个环节都有涉及，对什么是声音有了明确的概念，同时对控制噪声的三个环节有了明确的指向，尤其对“隔声”这种重要的控制噪声的方法和选择合适的材料达到更好的隔声效果有了清晰的认识和明晰的思路。形成科学的物理概念不是通过熟记、背诵而掌握的，而是在体验、活动中感悟达成的。噪声就是学生在教学现场切身体验到的，其对学习、工作、生活带来的不便也是充分感受到的。

1.2   应用科学思维确定比较方案

科学思维是物理核心素养的重要内容之一，模型建构是科学思维的一个重要方面，它既是一种思维过程，也是一种思维方法，其实质就是将隐藏在复杂物理情境中的研究对象或过程进行简化、抽象、概括，从而揭示客观事物的本质与规律。学生通过多次实践，自制了刚能容纳圆柱型小音箱的泡沫塑料盒，还有能灵活打开、封闭的盖子，应该是受到教材“图1-26”的启发而制作的声源模型，如图2所示。但相对于此图的鞋盒与闹钟的声源组合，学生自制的模型使用时更便捷，而且使用的隔声材料的数量更少。比较材料隔声性能的方案是本节课最能体现思维含量的环节，此处隐含着影响响度的因素，蕴含着物理研究方法。选用相同的声源及隔声方式，通过在同一位置听声音的大小，这是多数学生能得到的方案。选用相同的声源及隔声方式，沿同一方向远离声源，直到刚听不到声音，比较此时距离声源的远近，能得出这种方案的学生一定受到了响度的大小与人耳到声源的距离有关的启发。而其他诸如通过音量开关的旋转角度来比较隔声性能、通过填充材料的厚度来比较隔声性能，对初学物理的初二学生来说，很难达到这种思维深度。

1.3    通过实验探究检验设计方案

实践性是物理学科的特质，实验是学生最基本的物理实践活动，在教学中落实课程标准要求、开展好实验教学是最基本也是最重要的方式。任何一种方案不经过实践的检验，是无法证明其科学性的，而且实践过程还能对方案进行优化完善。学生在实验探究过程中用两种常见的比较方案进行实验，考虑到不相互干扰且实验环境较安静，学生分组到不同的空教室关闭门窗后进行实验。实验过程中，确实碰到了一些问题。例如，采用第一种方案（选用相同的声源及隔声方式，通过在同一位置听声音的大小）的小组发现，有时两次实验的声音非常接近，无法比较声音的大小;采用第二种方案的小组发现的问题较多（如图3所示），例如，一直退到教室尽头还能听到声音、向不同的方向后退距离不同、不同的人后退时听声音感觉不同等。不管采用何种方案，都发现填充材料数量不同，结果差异较大。学生在实验过程中发现影响实验结果的因素众多，为了减少影响，控制其余因素相同，改变一个因素去研究，实验结果更加客观，这无形中应用了控制变量的思想。

1.4    应用科学态度面对探究得失

虽然通过实验优化了设计方案，但对不同材料的隔声性能的探究结果却没有定论，模糊的结论——越密实的材料隔声性能越好是对实验事实的尊重和对非精确实验过程的承认。当看到实验结果与预测情况（如表1所示）不吻合时，一些同学萌发了修改预测情况或者更改实验数据的想法。初二学生初学物理，教师需要及时引导学生以实事求是的科学态度和责任去面对实验过程中出现的问题，更改实验数据是不可取的，更是不负责任的行为。优化实验方案、改进实验方法，通过大量的可行性实验来获得更接近事实的实验结论是必须坚持的，这也是很多物理学家克服重重困难得到重要定律、原理的有效方法和研究品质。此时可以根据第一种方案中人耳无法分辨响度差别较小的声音的情况，提出用精密的测量工具是否可以准确判断的设想。继而用多功能声级计代替人耳来比较材料的隔声性能（如图4所示），此举还可回应为何优先选择第二种方案进行实验的原因。

2    课堂转型体现还不够充分

2.1    课外活动准备不足

主要表现在课前没有布置学生收集大量的生活或生产中各类噪声的来源，也没有对受到噪声困扰的市民进行采访，了解他們对噪声的看法，以及对当地环境监测部门实施噪声控制的具体举措，尤其是在隔声材料的选择上的实际做法，并把它们以视频、音频的形式录制下来。以此让学生切身体会到噪声给人们带来的烦恼与不便，进而提高减弱噪声的意识并萌发实际控制噪声的欲望。如在课堂上能给学生一定的时间汇报课前调查的情况，更利于学生更好地观察身边的事物，更能体现“从生活走向物理”的课程基本理念。如能在课后布置学生对学校、家庭、社区环境噪声较强的区域进行噪声控制方案设计与实施，则更能体现物理课程价值，体现“从物理走向社会”的课程基本理念。

2.2    自主探究体现不够

综合实践活动课具有一定的综合性和较大的开放性。考虑学生初学物理，对控制变量法、转换法等物理研究方法不太熟悉，为了便于学生在有限的时间内完成实验探究，在实验器材的选择上开放性仍显不够。例如，包裹声源的盒子没有让学生选择，而是从尽量减少材料用量的角度自制了刚好能放入音箱的泡沫塑料盒，教材中的鞋盒没有提供给学生;提供给学生的材料只有棉花、棉布、报纸、地板膜，记录实验数据的表格中只限定研究这四种隔声材料，没有提供教材中诸如锡箔纸、塑料袋、泡沫塑料等材料;隔声材料的规格做了限定，其面积略小于泡沫塑料盒的内部横截面积，且形状与泡沫塑料盒截面一致;隔声的方式采用的填充式，而不是包裹式，虽然填充方便，但制约了学生的想象力，不容易触发学生对厚度、密实度的感知。

2.3    教师引导指向太强

教师演示实验时将手机放入与学生实验用泡沫塑料盒极度相似的纸盒中，盖紧盒盖后，让学生感受纸盒的隔声性能，再塞入棉布，听到的声音更弱，以此来感受棉布的隔声性能。此举旨在暗示学生实验时要将音箱放入泡沫塑料盒，再塞入不同的材料，来研究这些材料的隔声性能。如此在一定程度上限制了学生直接用不同材料包裹住音箱进行实验的想象力。教师逐渐远离手机，听到的声音越来越小，直到某个位置刚好听不到声音，此举虽然为学生设计比较材料隔声性能的实验方案打好了基础，同时也固化了学生的思维，诸如改变声源的响度，通过调节音量开关的幅度来比较材料的隔声性能、以材料的厚度来比较材料的隔声性能等可行性方案也不容易被学生发觉。

在教育改革上，有价值的成果一定是基于学生、源于课堂，有教学实践而原创的成果。提升学生物理核心素养的落脚点一定在课堂，着力点在课堂转型。因为课堂是师生精神相遇的地方，以学生的学习为核心，视学生自主学习、创造性学习、享受学习为教学的最高境界，这既是教育的本质回归，更是核心素养的根本要求。

参考文献：

[1]苏科版物理教材编写组.义务教育教科书 物理 八年级上册 教师教学用书[M].南京：江苏凤凰科学技术出版社，2012.

[2]张健，宋白珂，李春密. 提升科学素养，重视物理观念——浅谈物理观念的提出与认识[J].物理教学探讨，2018，36（4）：9-12.

（欄目编辑    李富强）