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【初中物理论文】基于“体验学习圈”理论的校园情境下初中物理跨学科实践——以“改进鱼池环境”教学为例
摘要:初中物理学跨学科实践活动一般在真实的情境中进行。文章以“体验学习圈”理论为指导,依托学生最熟悉的校园环境,构建包含具体体验、反思观察、抽象概括、行动应用等环节的螺旋上升式学习圈。以“改进鱼池环境”实践活动为例,整合初中物理、生物两门学科,从选择实践主题、确定实践目标、设计实践内容、开展实践评价等方面进行跨学科教学设计与实践探索。实践结果表明“体验学习圈”理论突出物理跨学科实践的学生主体性,加强了生活情境向实践主题的转化,研究成果为“体验学习圈”理论与跨学科实践的结合提供了操作路径。
关键词:校园情境;体验学习圈;初中物理;跨学科实践

《义务教育课程方案(2022年版)》(以下简称新课标)将课程综合化提升为义务教育课程的基本原则,不再纠缠于学科和跨学科的区别,同时,该方案还明确规定各门课程用不少于10%的课时开展跨学科主题学习[1]。新课标将“跨学科实践”作为一级主题纳入义务教育物理课程,并指出要紧密结合物理教学内容、体现综合性和实践性。在情境素材的选取上,结合当地特点,挖掘、选取有教育意义的素材,并将跨学科主题转化为可操作的教学设计和实施方案[2]。
1 “体验学习圈”理论与校园情境素材融合的优越性
物理跨学科实践以发展学科核心素养为目标,加速物理课程内容体系整合,突出实践性和生成性的根本属性[3]。基于大卫·库伯所提出的“体验学习圈”模型,以学生具身感知情境作为跨学科实践载体,选择能让学生看得见、摸得着、可反复体验的素材,构建包括具体体验、反思观察、抽象概括和行动应用等环节的学习过程(见图1),对高效开展跨学科实践有重要意义。

“体验学习圈”理论强调立足具体经验,设计贴合学生已有认知的实践任务。注重反思观察,在体验学习中提出有价值的问题,灵活融入跨学科教学。新课标给出了跨学科实践的情景素材建议,选取的素材要包含具有跨学科性的知识,应与低碳生活、动手实践、社会热点等相关系,要具有实践性[2]。校园是一个真实且可以反复体验的情境,富含大量具有教育意义的素材,能有效地让实践面向全体学生,提高学生的参与度。以校园为实践载体,挖掘校园情境,逐步提取学科素材,选择源于校园情境的实践主题,在实践中实现感知学习与领悟学习的有效结合。本文以“体验学习圈”理论为基础,指向培养学生核心素养和跨学科素养,侧重于新课标中跨学科实践主题下的“物理学与工程实践”方面,充分利用校园情境中的资源,开展以“改进鱼池环境”为主题的跨学科实践活动设计。
2 “体验学习圈”理论与校园情境素材融合的跨学科案例实践
校园是一个真实的情境,学生会遇到真实的问题。以学生的现有经验和切身体验为出发点,让学生在体验和探索中提出问题,帮助学生整合出一个具有统领性的实践议题,并以此开展体验学习圈模式学习,推动跨学科实践。
2.1 选择跨学科实践主题
以校内鱼池为例,组织学生参与鱼池及周边环境调查,在具体感知中利用现有经验,进行多视角、多学科反思观察到的现象,提出池内落叶、鱼类生存、水质变化、水质标准、换水方案、换水模型等一系列关键性和驱动性问题。融合物理、生物学,开展以“改进鱼池环境”为主题的跨学科实践活动,实践中蕴含了物理的科学思维等核心素养。如运用简单模型创造性地解决问题。也关联了生物学中生命观念等核心素养,如认识生态系统,了解生物与环境的相互作用等。跨学科实践主题生成过程如图2所示。

2.2 确定跨学科实践素养目标
实践素养目标结合了新课标对各学科核心素养的要求,各学科核心素养相互交织,渗透在“体验学习圈”的不同阶段,实践内容呈现螺旋式上升。实践中突出学生体验过程,让学生充分“感知”,从能力培养的角度着力,培养学生观察、提出问题、科学论证、实践创作等能力。在实践关键环节,体现学生抽象概括的学习过程,设置小组合作讨论,达到对知识的“领悟”。从行动应用角度出发,设计作品创作和展示环节,增强学生对科学技术影响社会发展的体验感。实践各阶段主要内容和预期达成目标见表1。

践活动以鱼池换水为统领性大任务,设置4个驱动任务,形成任务链(见图3),在必要环节中有教师参与实践,为学生提供学习资源。在驱动任务中设计了由浅入深的递进式学习图,让学生经历制定换水标准、设计换水方案、制作换水模型和优化模型等4个学习圈的体验学习,培育核心素养,发展综合性思维。

2.3.1 “体验学习圈”1:制定换水标准
制定换水标准是实践活动的第一个驱动性任务(见表2)。
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