关于开发“科学马戏团”高中物理校本课程的构想

摘 要：随着基础教育的不断发展，传统课堂的教育模式逐渐显露出它的弊端，这种教学模式不能独立承担培养高素质的创造性人才的重任，弥补传统教学模式的缺陷势在必行.因此，校本课程的开发成为新一轮基础教育课程改革的亮点.受央视的一个科普栏目的启发，提出了高中物理校本课程开发的构想.

关键词：高中物理；校本课程；学科核心素养；传统课堂

1 前言

国内首档大型科学实验节目《加油！向未来》于2016年7月3日起在央视综合频道每周日20点黄金档播出，共计11期节目.节目中将数学、物理、化学、生物等科学知识用有趣、奇妙的科学实验展示给观众.每期會有两位经过甄选并具有一定科学素养的普通人和明星组队答题比拼，并与主持人共同参与实验验证，最后由未来博士给出专业的原理解释.通过科学实验展示出科学的趣味性和实用性，用“寓教于乐”的方式普及科学知识，激发观众对于科学的兴趣.

在新一轮基础教育课程改革的大环境下，校本课程逐渐成为新课改的重点.高中《物理课程标准》，以提高全体学生的科学素养、促进学生的全面发展为主要目标.[1]《全民科学素质行动计划纲要（2006-2010-2020）》将科学素养概括为“了解必要的科学技术知识，掌握基本的科学方法，树立科学思想，崇尚科学精神，并具有一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力.”[2]物理作为一门自然学科，应为学生今后生活和工作做准备.从“科学知识、科学方法、科学精神与态度、科学应用”等方面，使学生养成终身发展所需的品格与关键能力，形成物理学科核心素养.[3]

高中物理是自然学科的基础科目之一，不仅在高考中占有重要的地位，也与人们的日常生活有着非常紧密的联系.当前，中学物理教学的形式主要以传统课堂的教学模式为主.教师是整节课的主宰者，其基本形式是以教为中心，“学”围绕着“教”来转.忽视了学生在教学活动中的主体地位，作为认知主体的学生在整个教学活动中一直被动地接受知识.这种单一的教学形式使有趣的科学知识变得枯燥无味，使学生在学习过程中体会不到学习的快乐，打消了学生学习的积极性.这样不仅束缚了学生的思维发展，也使学生逐渐丧失了学习的主动性、自主性和创造性.为了弥补传统课堂的弊端，现在越来越多的学校都在开发具有自己学校特色的校本课程.受《加油！向未来》节目的启发，笔者认为可以将“寓教于乐”的教学形式应用到高中物理校本课程教学的课堂中.以学生为中心，让所有的学生都参与到教学活动中，让他们亲自感受科学的神奇魅力.这样不仅使学生在传统课堂中所学到的知识得以升华，而且能够激发学生对科学知识的兴趣，从而增强学生学习的主动性与自主性，培养学生的想象力与创新能力.

2 “科学马戏团”校本课程开发的构想

2.1 新颖直观的课程名称

校本课程在中学校园里是选修课，学生根据自己的兴趣或者是需要自愿选择课程.因此，校本课程科目的名字显得尤为重要.校本课程科目的名字既要新颖独特又得直观易懂，既要区别于传统课堂科目的名字，又要体现出校本课程课堂的内容与学生在传统课堂中所学习的某一门或某几门学科知识的相关性.使学生能够通过校本课程的名字直观地感受到该课程的开课方向，以便于学生选到自己所愿的课程.

本课程是通过“寓教于乐”的形式帮助学生加深对传统课堂所学的物理知识以及物理在人们的日常生活和生产中的应用的理解；帮助学生了解物理学科的前沿知识，激发学生对科学知识的求知欲.因此，笔者将本课程命名为“科学马戏团”.

2.2 课程内容多样化

虽然本课程属于物理学科范畴，但其名字并不是“物理马戏团”而是“科学马戏团”.从课程的名字可以看出该课程所涉及到的知识不仅仅只有物理知识.任何一门学科都不是一门独立的学科，尤其是自然学科.所以，本课程的教学过程应特别注重物理学科与其他学科之间的交叉内容，并将这些交叉的内容打造为本课程的一大亮点，使课程内容呈现出多样化的形式，增加课堂的趣味性，让学生体会到物理学知识的别样美.

2.2.1 国学中的物理之美

在古诗《梅花》中有“ 遥知不是雪，为有暗香来.”的诗句.为什么会闻到梅花的香味呢？因为分子的热运动，梅花花粉的分子运动到我们的鼻孔里，由嗅觉感知后传到了大脑里，经过神经中枢的分析后使我们闻到了花香.又如在《襄邑道中》有“ 卧看满天云不动，不知云与我俱东.”的诗句.当作者躺在船中，以船为参照物时，云相对于船是静止的；当作者以河岸为参照物时，云与船是运动的.在语文课中有许多古诗都体现了物理的思想.因此，教师可以上一节名为《诗意的物理》的课程，让学生一边欣赏古诗，一边找出古诗里隐含的物理知识.同时，让学生自己从学过的古诗中找出与物理知识相关的诗句与大家一起分享.

2.2.2 化学反应中的物理之美

在我国神州系列飞船发射时，运载火箭中的燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速向后喷出，火箭就向前飞去，这样运载火箭就将飞船送到了太空中的预定轨道.火箭的发射既涉及到物理学知识中的反冲，也涉及到化学中的氧化反应.教师可以与学生一起制作固体小火箭（材料：硬纸管、塑料管、白糖40克、硝酸钾60克、水等），然后在操场上进行发射实验，让学生从火箭的制作到发射的整个过程中体会其中蕴含的物理与化学知识.

2.2.3 音乐中的物理之美

在几个相同的高脚杯里装入不同量的水，让学生拿一只筷子去分别敲打这几个杯子，让学生说出有什么不同的现象发生，同时让学生尝试着解释为什么会这样.然后给学生介绍我国古代的一种乐器——磬，这样不仅学习了物理知识，还了解了我国优秀的传统文化.同时让学生结合所学的物理知识和身边的生活用品，发挥联想与想象力，利用课余时间自己制造一个乐器.例如，可以在一个饮料吸管上剪几个小孔来做成一个竖笛.将几根钢丝串联钉在木板上，在木板一端的钢丝下面放一块磁铁，并将钢丝接在音频信号源上面，利用电磁感应原理制作弦乐，等等.让学生在下一次课（物理音乐会）中进行演奏表演.

2.2.4 美术中的物理之美

课程内容不仅要注重各学科之间的交叉内容，而且要贴近生活，要体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的学习理念，例如向学生介绍，为什么城市中的交通灯是红、绿，黄三种颜色，而不是其他的颜色.从而向学生介绍三原色，并让学生在课堂上利用画笔和三原色油彩，调制出其他的颜色并制作一幅油画.

2.2.5 科技前沿中的物理之美

另外，教師可以将当前比较前沿的物理知识介绍给学生，例如2016年2月11日，美国的科学家宣布发现了引力波；由我国制造的世界上最大的天文望远镜——天眼，于2016年9月25日正式投入使用，瑞典时间2016年10月4日公布的诺贝尔物理学奖授予在物质的拓扑相变和拓扑相方面的理论发现上做出贡献的三位科学家，等等.让学生通过了解最前沿的科学知识，了解发生在科学事业中的励志故事，对科学产生爱好，激励学生战胜困难的意志，激发学生对科学知识的追求.

2.2.6 无处不在的物理之美

从万物生长到四季更替，从人们的生活到生产，无处不体现物理之美.地理学科中的龙卷风涉及到了物理学中的角动量守恒以及伯努利方程等知识；在生物学科中，人眼的视网膜成像利用的就是光学成像原理；中学里的信息技术课中，信号的接受与发射，战争时期的电报以及当下信息时代生活中的电视、电话等都与物理密切相关.

2.3 非传统的课堂模式

上课的模式要打破传统课堂形式的限制，根据课堂内容的需要，由老师与学生一起讨论并决定上课的模式，例如课堂的形式可以采用：分组知识抢答、知识辩论、乐器制作与表演、科学实验之创新发明、变废为宝之绿色科技、科学初体验、走在科技最前沿的知识讲座，等等.如果课堂内容需要，还可以将课堂搬到室外进行，例如，在学习了静摩擦力之后，为了让学生感受静摩擦力的大小，可以带学生到操场进行科学体验课.将学生平均分为两组，让这两组学生用绳子以拔河比赛的方式去拉开处在绳子中间的书页相互交叠的两本书，依次增加两组学生人数，直到书被拉开或者是没有人可加入为止.学生通过参加拔河比赛，对摩擦力的理解将更加深入，更加清晰.上课的内容也可没有固定的顺序，教师可根据在传统课堂中学生所学习的内容来安排校本课程授课.例如，在学习“反冲运动 火箭”一节时，教师可以在上课之前的校本课程中带领学生自制上面提到的固体小火箭，这样可以给学生提前设下一个悬念，让学生带着问题去听课；也可以在学生刚刚学习了该节课后的校本课程中去带领学生做这个实验，这样可以使学生将学习到的知识升华到实践应用当中，进一步巩固传统课堂中所学习的物理知识.

3 结束语

通过“科学马戏团”校本课程的开发，弥补了传统课堂的教学模式的缺陷，突出了学生在教学中的主体地位.利用“寓教于乐”的教学形式，培养学生对科学知识的兴趣，可以有意识地激发学生学习的好奇心与求知欲，加强学生对科学知识的体验和感知.在科学实验中巩固传统课堂所学的物理知识，在实际动手中提高探究与创新的能力.同时，学生在探究性学习过程中，不断学习科学探究方法，逐步形成自主学习能力，养成良好的思维习惯，提高运用物理知识和科学探究方法分析问题和解决问题的能力.[4]

参考文献：

[1]教育部 . 普通高中物理课程标准[S]. 北京：人民教育出版社， 2003.

[2]全民科学素质行动计划纲要（2006-2010-2020年）.国务院网站，http：///zhengce/content/2008-03/28/content_5301.htm.

[3]周长春.基于核心素养导向的高中物理教学案例研究——以“超重和失重”为例[J].物理教学探讨：2016，34（491）：28.

[4]卲红波.校本课程《趣味物理实验》的开发[J].中学物理：2016，34（03）：57.