基于新课标的初中物理学与工程实践活动探析——以“解开发明的密码” 校本化实践活动为例

孟春风

（辽宁省实验学校）

一、实践活动背景

（一）实践活动的意义

实践活动强调以学生为中心，教师的角色从传统的教授者，转向学习的设计者、支持者和引导者。在“解开发明的密码”校本化实践活动中，学生先通过小组交流研讨，从真实场景中提炼出一个有挑战性的驱动问题进行实践探究。本活动的实践内容重点涉及物理学与工程领域，同时兼顾物理学与日常生活、物理学与社会发展，使学生感受“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。由于是学生自主选择实践活动主题，教师要求他们在解决问题的过程中学习知识与技能，体现做中学、学中做、做中创。在开展自主实践的过程中，学生通过各种途径自主学习、合作探究、反思改进，提高解决问题能力，激发创造力。

实践活动的系列化开发与实践，为落实《义务教育物理课程标准（2022年版）》（以下通称“新课标”），培养学生核心素养提供了落地的方法和实施途径，也为学校的课程变革增加了新的元素。

（二）学情分析

在教师的指导和家校协同下，各学习小组合作完成实践活动，并进行了精彩的答辩展示，显示了学生较强的信息收集整理能力、动手操作能力、语言表达能力和解决实际问题的能力。

活动以团队为基本组织形式，强调以学生为中心的生生相互合作，形成学习共同体。在学习共同体中，成员之间分工互助、密切合作，成员间共享思维成果，充分交流互动。活动采用小组互助管理模式，组内异质、组间同质，保证了实践活动的高质量开展与落实。

（三）实践活动与新课标的关系

活动内容层面：活动主要是基于新课标一级主题“跨学科实践”中的二级主题“物理学与工程实践”开发设计的，由学生自主选择实践活动主题，除了涉及科学探究主题，还涉及物质、运动和相互作用、能量主题的内容。涉及的学科知识具有因题而异的特点，学生要结合生活实际，明确驱动性问题，以主题为线索，借助实践活动支架，层层递进开展实践探究，做到以用促学，学以致用。

活动评价层面：新时期教育评价改革要求以学生发展为本，强化素养导向，“解开发明的密码”校本化实践活动较好地落实了过程性评价与终结性评价的双向互通，以评价引导学生互助、互促、共成长，以评价激发学生内驱力，聚焦核心素养，深化实践育人。

二、实践活动整体设计框架

为了让学生实践活动的实施有抓手、评价有标准，我们设计了学生实践活动手册，从活动目标、活动内容、活动过程、活动成果、活动评价等方面呈现实践活动整体设计框架，为学生有效完成跨学科实践活动搭建过程支架。

（一）活动目标

我们基于学生核心素养和实践过程逻辑设计活动目标，从生活情境出发，通过问题驱动、实践探究、解决问题、优化发明、展示评价，实现学生思维的拔节生长。活动目标如下：

1.通过资料查找，了解一项科技发明及原理，培养学生科学态度和兴趣。

2.通过多渠道调查，使学生了解该项科技发明的流程，解开发明的密码，培养学生的科学思维。

3.通过结合实际优化科技发明，培养学生问题意识和科技创新能力。

4.通过对科技发明的优化作品设计与制作，培养学生问题解决、动手实践、合作探究的能力。

5.通过实践活动展示评价，培养学生逻辑思维能力、团队合作意识、语言表达及应变能力。

（二）活动内容

通过活动内容设计，让学生了解科技发明推动人类历史不断发展；结合学生生活创设真实情境，形成学生感兴趣的驱动性问题；学生通过在一段时间内对真实的驱动性问题进行实践探究，从中获得知识与技能。具体活动内容设计如下：

在人类发展的漫长岁月里，随着历史车轮的不断前行，人们的生活日新月异。科技就是生产力，各种发明创造促使人类向更文明的领域迈进。在电学领域，发电机的发明给人类带来光明，各种用电设备的发明及使用更是给人类带来极大的便利；在光学领域，照相机、电视机等的发明给人类生活增添无尽的色彩；在交通领域，轮船、汽车、火车、飞机等各种交通工具的发明，使人类的出行变得极为便利……人类所有的发明，都来源于生活中的灵感。每一项发明从发现到基本雏形的问世，再到最终为人类服务，都经历了艰辛的过程，它们兴衰的历史更是给人类带来思考与警醒。学生从生活实际出发，小组讨论研究，以感兴趣的某一项发明作为实践活动主题，解开发明的密码，并尝试发明创造，亲身感知科技的力量，从而培养科学兴趣、科学态度与责任，发展科学思维，提升创新意识。

（三）活动过程

实践活动的过程以学生为中心，分工合作、自主探究，完成驱动性任务，形成实践创新成果作品。

第一阶段：确定主题，查找资料（确定小组的主题，查找研究内容）。

结合已有的了解、课外书籍、期刊、网络资源，学生小组讨论，确定感兴趣的实践活动主题，然后分工合作，进行前期资料查找，汇总相关学习笔记。

学习内容包括：该科技发明问世的背景，该科技发明涉及的原理，该科技发明的演变历程，该科技发明的社会效应。

结合前期资料学习，小组讨论并总结所研究的科技发明从灵感产生到投入生产所经历的流程，解开发明的密码。

【设计意图】学生通过借助丰富的信息科技资源进行前期资料查找，对感兴趣的科技发明进行全方位的了解，促进对科技发明所经历的思维模式的建构，解开发明的密码，为接下来的实践创新奠定基础。

第二阶段：奇思妙想，创新思维。

结合前期资料，小组深入探讨所研究的科技发明在未来还可以做哪些优化和改进，小组通过讨论、查找、访谈等多种形式，优化研究。

要求：写出优化改进方案，说明应用的知识及原理，绘制优化改进后的图纸（电脑、手工绘制不限）。

【设计意图】学生通过对感兴趣的一项科技发明的全方位了解，结合生活实际，发现新问题，并提出优化或者改进建议，以达到培养问题意识，提升科技创新能力的活动目标。

第三阶段：科技发明DIY。

运用小组解开的发明密码，完成一项科技小发明或小制作（最好是小组之前研究的科技主题优化或改进之后的作品）。

活动展示要求：录制一段完整的视频，记录科技作品制作的过程，其中可以包含作品的选取，材料的选择，工作原理、创新点及科技成果的呈现等。

【设计意图】通过对感兴趣的科技发明作品的优化设计与制作，实现学生在解决问题的过程中习得知识、获得技能，培养学生沟通交流、问题解决、动手实践、合作探究的能力。通过对活动展示资料的记录，培养学生运用信息科技的能力，提高审美水平，增强实证意识。

女儿让我蹲下，划拉我头上的“草”，如发现新大陆一般说：“找到好几根白头发，原来长这样呀！你这‘草’好像比我的少哦！”哪是好像，本来就是，但也不知何时白了，稀了。不由学着李白感叹：“不知明镜里，何处得秋霜。”女儿不懂，甩着马尾跑了。我下意识地用五指捋过我的“草”，竟掉了两根。瞅着，心里不由黯然。

（四）活动成果

首先，小组将学习成果进行整理汇总，形成实践活动报告。报告包括学习内容、小组成员、小组分工及完成情况、报告题目、研究过程、得出的结论或感悟等，也可根据研究情况添加其他内容（体现实践活动过程的实证资料等）。其次，对实践活动报告进行查重处理，并将查重报告附在后面。最后，小组准备汇报展示答辩用的相关资料，如完善活动手册、文字稿、PPT、视频等。

【设计意图】在一项跨学科实践活动中，活动成果是小组同心协力完成的、可供其他人借鉴学习的有效结果，活动成果的整理汇总，不仅是对整个实践活动过程的逻辑性梳理，更是对活动过程的反思，对学生未来的能力形成、思维提升都会起到助推作用。

（五）活动评价

在进行跨学科实践活动时，多元评价可促进活动目标的达成。教师可通过评价量规对学生实践活动进行评价。评价量规分为合作评价量规和展示评价量规。合作评价量规关注小组合作过程，注重学生合作意识、交往能力、互帮互助、责任安全等的培养。展示评价量规关注学生活动的成果，注重学生学习习惯、动手操作能力、语言表达及逻辑、小组分工合作、创新思维等的培养。

1.合作评价量规

被评价者姓名：________

评价等级：超过预期 达到预期 没达到预期

评价分值： 5分3～4分1～2分

评价指标：

信息提炼——收集的资料与主题有关，能够为小组成员提供借鉴，能根据资料围绕主题提出问题，设计解决问题的方案。

实践参与——积极参与实践活动，并积极解决活动中出现的问题。在自己擅长的部分做得很好，在自己不擅长的部分积极努力配合组员去做。

任务完成——实践活动前准备充分，在实践活动中按时完成小组规划的属于自己的任务，关注本人及同伴安全。

小组合作——在实践活动中互相帮助，积极与同伴交流，认真倾听，善于采纳对活动有帮助的建议，努力与同伴一起解决问题，保证安全。

评价方式见表1。

表1 合作评价打分

备注：合作评价满分为20 分，先完成小组成员研讨活动纪实，然后根据评分指标和等级界定在横线处给出相应分数即可，小组成员（包括自己）打出分数的平均分即为最终得分。每个单项满分为5分，如果打分为3分以下，请说明理由并签字。

2.展示评价量规

被评价者姓名：________

评价等级： 超过预期达到预期 没达到预期

评价分值： 5分3～4分1～2分

评价指标：

手册质量——按照要求完成项目学习的各项内容；各项内容之间有内在联系，衔接自然；字迹工整，字数符合要求；有活动纪实和查重报告。

成果质量——通过实践调研，发现并提出真实的问题，在应用知识解决问题的过程中，得出正确结论，并提出有价值的建议。

汇报质量——制作PPT，围绕核心问题进行阐述，思路清晰，全员参与；语言表达简洁、准确；汇报时大方得体，无超时（汇报时长不超过5分钟）。

问题答辩——积极思考评委提出的问题，并得出合理正确的解释，同伴之间能够做到相互补充（时间2～3分钟）。

评价方式见表2。

表2 展示评价打分

备注：展示评价得分满分为20 分，评价教师根据评分指标和等级界定在横线处给出相应分数，所有教师打出分数的平均分即为最终得分。每个单项满分为5 分，如单项打分为3 分以下，请说明理由并签字。

【设计意图】学生在活动前就已经对评价量规进行了全方位了解，同时在实践活动过程中，按照评价指标做好实证资料收集和整理，并按要求认真完成实践活动手册中各部分内容。合作评价保证了小组合作探究实践活动的有效完成，实践活动展示评价既为学生提供了展示要求，又为评委提供了评价依据和标准。这样，能促进学生逻辑思维能力、团队合作意识、语言表达及应变能力的提升。

三、跨学科实践活动成效

通过分析学生的学习活动报告、作品以及答辩展示时的表现，我们发现学生通过查阅资料，进行了知识建构，知识由碎片走向联结，学科素养显著增强。小组合作、同伴互促使学生的自主学习能力、社会交往能力都有不同程度的提升。实践的过程促进了学生的思考，真实的问题解决经历使他们在答辩时充满自信，勇敢地表达自己的观点。学习中等的学生往往在创造性、认知策略、自我调整等方面有“令人惊喜的表现”，甚至成为实践活动过程中的领先者。

跨学科实践活动丰富了学生的实践体验，增加了对生活的连接，塑造了新的学习样态，极大地激发了学生更深层次的学习能力和学习的主动性；更使教师找到了职业生涯新的增长点，他们深入研读新课标，进一步整合教学资源，设计符合学生认知、可操作的跨学科实践活动方案，教学策略更加关注情境、素材、追问以及评价。教师从知识的传授者变为学习的设计师，创设深度学习机会，引领学生向上发展。

跨学科实践活动的深度推进，需要教研团队在跨学科领域开展知识共建，同时高质量的实践需要时间，需要经历实践的迭代。教师要借着新课程方案和新课标落地的东风，为深度推进教学方法变革共研，为学生核心素养在常态化教育教学活动中有效落地贡献力量。