让物理课堂拥有艺术的气息

童玉花

【摘要】将物理与音乐、信息技术等学科融合，结合声现象教学，开展自制乐器的综合实践活动，让学生在实践活动中提炼物理观念，经历科学探究，提升科学思维，树立科学态度与责任感，促进学生核心素养的全面落地。

【关键词】声现象；综合实践；素养

声现象的学习是初中物理的起始篇章，学生通过本章的学习开始感受物理观念，经历科学思维的培养和锻炼，也在科学探究的过程中逐渐提升科学态度与责任意识。

笔者结合声现象的综合实践活动，开启了跨学科融合教学的初步尝试，将物理与音乐、信息技术等学科融合，在实现物理核心素养落地的同时，让学生享受艺术的熏陶，同时提升学生对信息技术的应用能力，实现多学科、多维度的融合。

一、巧妙导入，激趣启思

课堂的导入需要快且准，快速导入本节课的重点内容，让学生以最佳的精神状态投入到学习中是至关重要的。通过导入启发学生的探究意识，让学生的思维围绕着本节课的重点开展，实现思维能力的逐渐提升。

1.激趣而后思

导入情境1：播放美妙的交响乐，请学生欣赏，并请学生汇报，结合你所学的乐音的特性，告诉大家你听到哪些乐器在演奏？这是一首什么曲目？还有哪些和我们最近学的物理知识是密切相关的？

生1：我们根据音色判断出不同的乐器在演奏，有钢琴、小提琴、萨克斯等。

生2：刚才演奏的曲子是《梁山伯与祝英台》，我是根据音调来判断的。

生3：在演奏的过程中，声音有大、有小，这是乐音的响度不同。

2.启思而生趣

导入问题：美妙的音乐蕴含着丰富的物理知识，音调、音色、响度都决定着音乐的品质和效果。你能用你桌上的器材发出不同的音调、音色、响度吗？

生：可以。比如玻璃杯中放不同的水，敲击时就能发出不同音调的声音。比如橡皮筋的松紧、粗细、长短不同，拨动时，也可以发出不同的音调。通过改变拨动的力度、敲击的力度改变响度，杯子和橡皮筋振动发出的音色又是不一样的。

快速有效的导入，能让学生很快将音乐与物理学科中的声现象联系起来，并在手脑并用的体验活动中激发学生浓厚的学习和实践的兴趣，课堂导入的目标便能快速达成。

二、初步实践，初享成果

在前面的铺垫下，后续我们就进入课堂最重要的环节，开展深入的综合实践活动，让学生在实践中收获知识带来的幸福，享受自己的劳动果实。由于课堂时间是有限的，在这个实践过程中，我们要尽可能让学生围绕一个较准的方向开展目的性的综合实践活动，做到有的放矢地研究或制作。

1.项目一：打击乐器的探究与制作

以小组为单位，利用玻璃杯、啤酒瓶、陶瓷碗发出不同的音调，接着尝试用同种器材产生更丰富的音调。

在这个环节中，学生结合前面已经开展的探究活动，都能想到在玻璃杯中装入不同量的水，或者在啤酒瓶中装入不同量的水达到调节音调的效果，有的学生还试着在七个相同的玻璃杯或者啤酒瓶中，放入不同量的水，使其发出更丰富的音调，如下图1所示（图1见下文）。

2.项目二：管乐器的探究与制作

以小组为单位，选择一种器材或者几种器材，如PVC管、粗细不同的吸管、玻璃试管等，试着用这些装置和平板电脑上的手机物理工坊、降噪麦克风等器材结合产生更丰富的音调。

在这个环节，学生想到改变吸管中空气柱的长短来改变音调的高低，也试着发出不同的音调，如下图2所示。

3.项目三：弦乐器的探究与制作

以小组为单位，选择一种器材或者几种器材，如橡皮筋、钓鱼线、旧的吉他弦、发夹等，试着用这些装置和平板电脑上的手机物理工坊、降噪麦克风等器材结合产生更丰富的音调。

在这个环节，学生想到改变橡皮筋或者钓鱼线的松紧、粗细、长短来不断改变音调，也可以改变发夹的位置来改变音调，如图3所示。

三、润物无声，柳暗花明

学生在参与的过程中，展示、回答、评价、改进，到成果再展示的这一系列过程都充分凸显了学生在基于声现象物理综合实践活动背景的思维再生长，具体可以通过下面三个维度达成。

1.系统再建构

学生通过综合实践活动，对声现象这一课有了新的认识，无论是从知识层面还是从技能层面都得到了系统的建构，这个建构源于常态化的课时学习，又高于课时学习。此时生成如图4的结构性知识板书，这个板书从声音的特征出发，通过实践制作架起物理与音乐的桥梁。

2.学科再融合

学生通过动手动脑的制作，把物理与艺术融为了一体，实现了科学与艺术的“美”的融合，这种融合让学生在无形之中实现“跨学科实践”，也感受了不一样的美，学生在课堂中提升的不仅仅是物理学科素养，还有音乐的学科素养，实现学科融合的无缝对接。

3.技术再融合

學生在参与制作与实践的整个过程中，遇到了一系列问题，但是也通过phyphox APP（一款传感器软件，在使用软件时可以将自己的手机作为物理实验设备）和传感器、降噪麦克风以及电脑资料库搜索相应文件（啤酒瓶、玻璃酒杯、橡皮筋、吸管在敲击或吹气时ｄｏ、ｒｅ、ｍｉ、ｆａ、ｓｏｌ、ｌａ、ｓｉ的对应频率），将其巧妙地融合，实现了真正意义上的技术融合。比如，在制作排箫的过程中，学生通过查阅资料（如图5）和phyphox APP测试出自制排箫和吉他弦的发声频率进行对比，以此达到很好的调音效果。

四、且行且思，教学相长

任何一节好课，都应该有两条线，一条是明线，即知识线，贯穿整个课堂活动的始终，每个环节都是基于实际的问题、情境、任务来进行的，学生的参与是轰轰烈烈的，而思维却是在无声无息中循序渐进的。比如，本节课的明线如图6所示。另一条就是暗线，暗线渗透在明线之内，是无声无息的，但是内在价值和魅力却激发了学生的学习动力，实现了思维能力的有效提升，这也恰恰是课堂教学的精髓所在。如果明线是“美味佳肴”的话，那么暗线便是“佳肴”中蕴含的营养。本节的暗线如图7所示，真正意义上站在物理的维度建立了对“美”的认识。

综合实践是基于所学知识与技能的综合，综合的不仅仅是物理本学科的知识与技能，更大程度建立起了学科融合的桥梁，有助于学生学以致用解决实际问题，促进学生综合素养的全面发展。

【参考文献】

[1]姜栋强.让核心素养在进阶学习中落地生根—以苏科版物理引言课的教学设计为例[J].物理教师，2020（04）.

[2]姜栋强.五小活动进阶课程的融合式校本探索[J].中学物理，2022（12）.