文理碰撞，让文化盛宴在物理课上升华
-------“第十五届全国文化教学优质课大赛” 赛后有感
大家好，我是青岛61中的崔娜娜，在2019年第十五届全国文化教学优质课大赛中荣获特等奖。很感谢谭老师、大会组委会为我们搭建这样一个平台与大家交流一下参赛的感悟，在众位专家、老师们面前班门弄斧了。
通过这次比赛我耳目一新：做有文化的物理人，让文化理念在物理教学中应用，其实无论哪个学科，文化无处不在！
这次比赛，我出示的是沪科版教材中的§14.2 《让电灯发光》和§14.3 《连接串联电路和并联电路》的整合课，根据学生很喜欢的动漫《进击的巨人》关联了本节课中电路的不断进击（级），所以课题就是《进击电路一一设计医院呼叫器》。
这堂课离不开以青岛市教科院初中物理教研员王㺸老师为首的青岛市物理团队的支持和帮助，通过大赛自己有了许多收获和感悟，到现在上课的激情还没退却，在此，希望尽我所能把王老师的理念青岛市的文化教学展示出来。
在青岛市初中物理教研员王㺸老师的带领下，青岛物理学科研究教学模式二十多年，运用东西方文化、思想，创立了几百种不同的教学模式。
王㺸老师将研究的各种教学模式进行整理，写成5部教学模式专著并出版：分别为《小循环多反馈教学法》、《透镜式教学法》、《科学哲学与物理探究建模》、《中国古代科学家方法与物理探究建模》、《初中物理翻转课堂教学模式手册》。现在王老师正在进行心理学效应与物理探究建模的研究，形成了第六本专著《心理学效应与物理探究建模》。
一、赛前思考：本节课的整体设计及思路
1．而这节课的设计，就根据实际情况融合了多种教学模式，体现文化物理教学，现在先说一下整体教学模式。
2.二节课整合成一节课，得考虑这节课需要达到的教学目标，一节课的设计围绕这个目标运用合适的教学方法，找到让学生学会的方法才是最好的方法。
所以经过深思熟虑，设计的基本过程如下：
物理项目式教学——设计医院呼叫器。
登门槛效应：得寸-进尺探究模式。
得寸进尺过程：一个灯亮-两个灯亮-两个灯互不影响-三个及以上灯互不影响（呼叫器）。
体现青岛市初中物理学科在“项目式教学”与“课程整合教学”研究的成果。通过电学两节课的有机整合，让学生规划设计、分步实施、最终设计出呼叫器的全过程，学生也获得了电路、串并联相关知识，充分体现了"物理-生活-物理″的课程理念。
先说说项目式教学：项目教学法就是在老师的指导下,将一个相对独立的项目交由学生自己处理，信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价,都由学生自己负责,学生通过该项目的进行,了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。"项目教学法"最显著的特点是"以项目为主线、教师为引导、学生为主体",具体表现在:目标指向的多重性;培训周期短，见效快;可控性好;注重理论与实践相结合。项目教学法是师生共同完成项目，共同取得进步的教学方法。
本节课的设计就是利用项目式教学法进行的，旨在利用学生学习的内驱力，和为了解决困难而产生的学习力推动课堂教学前进，让学生在教师引导、独立探究的前提下，自发的完成相应的学习任务。
这样我利用一个项目：设计《医院呼叫器》，要解决这个问题完成这个项目就必须要学会很多知识，我把两节课整合一节：来教学《电灯的发光》和《连接串联电路和并联电路》。
在各位语文专家面前当了一回小学生：就像一节语文课，一条主线是设计医院的呼叫器，然后通过各种描写各种衬托各种事例等等来充实，最终形象地完成这条主线。
因此，要完成项目《医院呼叫器》的设计，就要有这些知识点的学习：电路、电路图、电路的三种状态、串并联的电路的特点。因此设计了几个小环节：第一个环节“让一个灯泡亮起来”解决问题的过程中实际就学会了“电路、电路图、电路的三种状态”的知识点；第二个环节“让两个灯泡都亮” 解决问题的过程中实际就学会了“连接串并联电路”；第三个环节“两个灯互不影响”学会了“串并联电路的特点”。
3.通过“整-分-合-补-测”五环节教学模式建立本节课的教学环节如下：
整：通过视频引入本节课的教学内容：由“医院呼叫器”引入设计方案
分：本节课的内容分成2个小环节
分1：让一个灯泡亮起来
分2：让两个灯泡都亮
分3：两灯互不影响——串并联之不同
合：设计医院呼叫器方案、科学方法
补：有关串、并联比较表格的其他方面的讨论（开关个数、位置等）。
测：实际应用题
4.设计这节课用到的主要方法：
梅文鼎思想（过程）+模型法（工具）包括：
1.梅文鼎：实际问题-科学问题思想：实际问题——科学问题——信息归纳——科学结论。（科学哲学基础——劳丹：问题-解决模式+拉卡托斯：问题-转换模式。）
2.建模方法：临沂人刘洪（图示模型）+裴秀（规则）模式。
（1）刘洪（建立白道模型）：缺点-模型探究模式：问题—缺点—模型—解决。
（2）裴秀（建立制图六体）：缺点-规则探究模式：问题—缺点—规则—解决。
3.化解难点工具：路径依赖效应、留白-配套模式、欧费斯托原则选择。
4.学生展示工具：实验板、特制学生填写表格、绘图框。
5.教师展示工具：实验板、木板（粘贴填写表格、绘图框）。
6.促进学生工具：公地悲剧效应——只有前几组才有资格表演！最后通牒效应——限定操作时间。
7.教师引导工具：临沂人诸葛亮锦囊（电路符号）。
二、赛中实施：本节课的课堂步骤
（一）整：视频引入本节课的课题。
病人痛苦的哀嚎声，急救灯的闪亮，医护人员的忙碌抢救，紧张的场景，问题情境（视频、紧急）：物理来自于生活，孩子们往往都是被吸引，趁机提出问题，：从医院急诊室呼叫器视频的播放引入情景，提问让学生讨论为何？（学生仅仅知道是电路）所以不能深入了解项目内在原理，所以我就用到了——蔡加尼克驱动力（蔡格尼克记忆效应(Zeigernik effect;又称蔡氏效应) 是指人们对于尚未处理完的事情，比已处理完成的事情印象更加深刻。 这个现象是由蔡格尼克通过实验得出的结论。）
引入课题《进击电路一一设计医院呼叫器》，紧接着设计方案：
方案如何设计？需要规划，开始分析呼叫器的功能：教师引领学生一起制定实施方案：
[第一步：一个灯亮
第二步：多个灯亮（简化为两个灯）
第三步：两个灯互不影响（灯塔效应）——下面开始实施上述方案（每实施一步，课件左上角目录跟进）：
项目式教学，“医院呼叫器”的设计就这样拉开帷幕。
（二）分
分一：一个灯亮：知识点是电路组成、电路图、三种状态。
灯塔效应（方案第一步）
分1----1：灯塔效应（方案第一步）：实际问题是（让一个灯亮）然后解决（学生分组解决电路的组成）——并列-比较展示（学生上来展示4组实验板（缺点列举）找到最优化——形成完美电路（挂起来！）
科学问题：（要研究电路组成问题——学生分组研究解决——电路组成表格填空）
然后并列-比较展示（展示4组表格——用缺点列举的方法最优化）
实际问题：得出结论（电路组成、各部分作用）。
这几位古代科学家在他们的探究和创造过程中使用的就是现在我们物理中经常使用，对应现代的探究模式就是“实际问题——科学问题”、“并列-比较”
梅文鼎（1633—1721）是清初天文学家、数学家，为清代“历算第一名家”和“开山之祖”，被世界科技史界誉为与英国牛顿和日本关孝和齐名的“三大世界科学巨擘”。梅文鼎毕生致力于复兴中国传统的天文和算学知识。有一次出门，看到几个小孩手中拿着形状不同的灯笼，就要过蹲在那里看了半天，这就是实际问题，后来研究出来半多面体的几何问题，这就是科学问题。
下面这个是春秋时期的管仲，他与土壤分类学的故事，与我们用“比较——分类”的方法在电路的组成、各部分作用知识点的应用。
第一个环节通过一个灯亮：解决了知识点是电路组成及各部分的作用。
分1 ----2：
电路不能总随身带着吧太麻烦了，那就画出来吧这是个实际问题（画出上述电路），
然后解决（学生分组解决）用“并列-比较”展示（展示4组画图）。
首先，缺点就是繁琐：
——如何简化（找咱们的中国古代科学家）
——临沂刘洪故事（用简单的“白道模型”描述复杂的月亮运动情况）
——简化解决（学生用简化模型表示）
——并列-比较展示（展示4组建模图样）
——缺点列举（符号不同一）
——如何解决（再找咱们的另一位古代科学家）
——裴秀故事（用“制图六体”统一地图绘制）
——科学问题（教师提供诸葛亮锦囊：电路制图六体）
——学习电路符号——让学生用电路符号分组画图）
——并列-比较展示（展示4组作图——缺点列举——最优化）
——得出结论（电路图）
反馈练习2（判别画法正确性，包括电路组成、画法），由此引出3种状态：通路、断路、短路（与通路进行并列-比较来寻找不同点）最后得出3种状态，补充前面的电路组成表格。
小结方法（一张课件，将如下内容表示出来）：梅文鼎+管仲+诸葛亮锦囊，另外：刘洪+裴秀=图示模型+符号=电路图。如下：
梅文鼎故事（将灯笼问题变成立体几何问题）：实际问题-科学问题。然后要对科学问题进行：信息归纳-科学结论，信息归纳过程找管仲故事（土地并列-比较-分类）：比较-分类法，并多次运用（比较一个灯亮、比较电路组成、比较作图优劣、比较电路状态等），为了研究问题方便，我们还运用了刘洪和裴秀的方法建构了电路模型——电路图。
刘洪和裴秀的故事如下：
这样，第一个环节还是通过一个灯亮了，解决了电路图的画法、电路的三种状态
——下面继续运用梅文鼎的实际问题-科学问题的研究过程、管仲的并列-比较法和刘洪、裴秀建构的电路模型（电路图），继续按照规划方案第二步进行。
这时候，学生已经对梅文鼎、管仲的方法使用信手拈来了，在讲课过程中就可以放手，引出实际问题到科学问题。
分二：让两个灯亮——串并联电路概念。
灯塔效应（方案第二步）：实际问题（用一个开关让两个灯亮），得给学生暗示（古代河流漕运动态图）（直接插播小故事：讲一下这张动态的古代漕运图：河道中间湖心岛，隔了两个码头，通过众多船只的航行暗示并联电路；而第二个漕运图两个码头没有湖心岛，暗示了串联电路）学生分组实验解决并联和串联电路用“并列-比较展示”（展示4组实验板来分类）——分为串联、并联两种情况（挂出来！）
——科学问题是：（画出它们的电路图吧——学生分组建构模型）
——并列-比较展示（展示4组画图——缺点列举——最优化——挂出来！）
——得出结论（表格：串并联电路名称、概念、图样模型）
——反馈练习3（判断串并联电路图）
——小结方法：梅文鼎+管仲+电路模型。
、
第二个环节：解决了让两个灯亮——串并联电路概念。
下面运用梅文鼎研究过程（实际问题-科学问题）+管仲（并列-比较法）+电路模型（电路图），继续研究方案第三步。
分三：让两个灯互不影响——串并联之不同。
灯塔效应（方案第三步）：实际问题是（上述串联、并联电路中，哪一个可以让两灯不影响），解决（分组研究）还用“并列-比较”展示（展示4组实验板——均为并联电路），科学问题是（研究两种电路的不同作用），得出结论（总结：串、并联比较表格——串影响、并不影响），最后反馈练习4（有关说法判断选择或图示判别），小结方法：梅文鼎+管仲+电路模型。
这个环节让两个灯互不影响——串并联之不同，就解决了项目《医院呼叫器》中并联电路的特点
（三）合
——由此，已经完成了规划三部曲，准备工作就绪，下面可以制作“医院呼叫器”了。
回放医院呼叫过程，让学生分组制作，展示4组，缺点列举过程[缺点列举1（缺少开关）——改进——缺点列举2（多个病人）——多个灯泡并联电路……]——完成设计。
然后表演：小组表演医院场景！——评比！）
小结知识、探究脉络、方法（运用“喻皓：横向-纵向法、沙塔洛夫：纲要-信号法小结）——物理文化教学过程（左-右各列）：梅文鼎：实际问题（干的活）-科学问题（知识脉络）-科学方法（万能管仲+刘洪-裴秀模型+诸葛亮锦囊）——说明中国古人的伟大智慧！临沂人的伟大智慧！！
（四）补：
有关串、并联比较表格的其他方面的讨论（开关个数、位置等）。
（五）测
实际应用电路图连接。
——学无止境——
最后留下伏笔：提一下：串联不影响如何？可以用短接来解决，回家研究。
三、赛后反思：探索不是结果，而是一种过程
这节课巜进击电路一一设计医院呼叫器》体现了青岛市初中物理学科在"项目式教学″与″课程整合教学″研究的成果。通过电学两节课的有机整合，让学生规划设计、分步实施、最终设计出呼叫器的全过程，学生也获得了电路、串并联相关知识，充分体现了"物理-生活-物理″的课程理念。
将青岛市初中物理的科学探究建模、古代科学家方法建模、心理学效应与物理建模相结合，王㺸老师创建的模式有几百种，从中结合授课内容选出这几种学生最易于接受理解的模式，希望这次交流能让大家对文化教学有一个新的认识，更希望理科教师能够参与到文化教学中，体会文理交融的美妙！
社会上把教师的职业原本就定位为文化人，科学与人文的跨界，确实就是素质教育的核心内容。大赛过后，深深体会到了万变不离其宗，虽然我们和这些古代科学家生活的年代相距甚远，解决的问题表面上看也不尽相同，但实际上所用到的方法却是惊人的相似。
王㺸老师将物理学科教学模式与中国古代科学家研究方法和心理学效应有机的结合，并融入比赛地的文化思想，让课堂充满了生机。大开大合的教学设计，引领者学生思维上天入地，贯通古今，让孩子们在学习物理的过程中一边学习现代物理学知识，一边了解中国古代科学家研究问题的方法，起到了事半功倍的作用。
我有幸本次参加比赛，与其说是一名选手，不如说是一名学生，在研磨教学过程，学习和领悟很多先进的方法和思想，比赛前这个阶段就是成长的催化剂。不断的修改，不断的改进，不断的提高。
青岛市多年文化教学研究的目的，正如在本次大会开幕式发言的上一届墨子奖获得者崂山十中陈吉兆代表青岛市初中物理所言:″没有文化内涵的初中物理教学只是一些冰冷的符号、公式，如同一堆没有血肉的白骨！唯有注入文化内涵，才能使它有血有肉、鲜活起来！才能真正由此提升学生的核心素养、实现立德树人根本任务！！″这就是"青岛文化物理派″矢志不渝的努力目标！我努力追随，博采众长，让临沂之行在自己的教学生涯上增光添彩。
文化教学大赛虽然已经过去，但是文化的力量以及渗透文化教学的理念和思想将会一直在我的物理课堂中延续下去……
探索，不是结果，而是一种过程。
谢谢大家的参与，时间有限，有些内容可能说的不够透彻，表达的也不到位，希望后面有机会再和老师们交流！
再次感谢各位老师，最后祝大家生活幸福，工作快乐！
