夏冬梅 徐長平
為深入貫徹國家基礎教育改革精神,推進“雙減”政策落地,我們秉承“立德樹人,五育并舉,精準有效,減負提質”的總體原則,著眼于培養學生的物理核心素養,遵循“注重引領,注重示范,注重實踐,注重發展”的實踐路徑,實施初中物理作業實踐研究。
一、物理作業設計與實施的基本原則
作業是物理課程的重要組成部分,是實現課程目標的重要環節,是課堂教學的延伸與拓展。在設計與實施物理作業的過程中,我們應遵循以下四個原則。
(一)以課程標準為導向
《義務教育物理課程標準(2022年版)》規定了初中物理課程目標和內容標準,提出了面向全體初中學生的基本學習要求。課程標準是教師教學的依據,也是衡量學生學習目標達成情況的標準。教師要厘清教、學、考、評的內在關聯,甄別作業設計與實施的診斷功能,從而設計出高質量的作業。
(二)以單元建構為主線
物理作業的設計可以是針對某一節課或某一個知識點,也可以是針對一個知識體系。教師應從單元的視角設計作業,創設問題情境,將教學內容有序地組合,促進學生思維建構,促使學生感受知識的作用和發展過程,建立知識之間的有機銜接,這樣有利于學生對知識的掌握和理解。
(三)以分層設計為實操
學生是教學的主體,教師應以階段性學業要求和學業質量標準為依據,設計層次分明、結構合理、形式多樣的作業。物理作業的布置既要面向全體學生,又要滿足不同層次學生的學習需求。教師要設計“各有千秋”的個性化作業,使所有學生都有完成作業的愿望并從中體驗獲得成功的快樂。
(四)以創新情境為本真
教師在設計作業時,要創設符合初中學生認知特點的真實問題情境;要通過作業來提升學生在問題情境中提取變量、綜合分析、創造性解決實際問題的能力,激發并保持學生的學習興趣;要讓學生通過作業,學習和掌握物理學的基礎知識與基本技能,并能遷移到現實的生活場景中,形成生動直觀的鏈接;要培養學生的創新意識,讓學習充滿活力。
二、物理作業的基本類型
通過研究和實踐,我們認為物理作業可以分為三種類型:文本類作業、實驗制作類作業和實踐研究類作業。
(一)文本類作業
初中物理文本類作業通常是要求學生根據題設條件,運用物理概念、規律來解釋和解決簡單的物理問題,主要是對基礎知識的鞏固和對解題技巧的訓練。文本類作業的設計目的是讓學生能夠鞏固所學知識,提高分析、解決問題的能力。
(二)實驗制作類作業
物理是一門以實驗為基礎的學科,教師要通過設計實驗制作類作業培養學生的實驗技能和創新精神。課后的小實驗、小探究和小制作是實驗制作類作業的主要構成內容。這類作業的設計目的是讓學生親身體驗物理知識的產生過程,利用物理知識解決真實問題,從而體現學科思想和科學方法。
(三)實踐研究類作業
實踐研究類作業重在引導學生關注科學技術、社會和環境發展的關系,這樣的作業需要學生整合所學的知識才能完成。教師要指導學生進行可行的物理研究和實踐活動,這樣既可以考查學生對物理概念、規律的理解,同時也可以培養學生收集信息和處理信息的能力,并逐步發展其科學實踐的能力。
三、初中物理作業設計與實施的路徑
初中物理作業設計應從單元視角對整個單元和每一課時的作業進行科學建構。其主要流程是:研讀課程標準、分析教材、分析學情—制定單元學習目標—構建單元作業目標—編寫單元作業內容、確定單元作業屬性—調整單元作業內容。
下面以人教版《義務教育教科書·物理》九年級第二十章“電與磁”第一課時“磁現象、磁場”為例,探究作業設計與實施的路徑。
(一)單元設計
對一個完整單元的教學內容進行整體的作業方案設計,包含制訂單元學習目標、構建單元作業目標、確定單元學習重難點、確定單元能力訓練點、設計單元作業類型和以思維導圖的形式建構出單元知識結構等方面的內容。
例如,單元能力訓練點包括:建模的能力,探究能力(科學推理和科學論證能力、觀察和提出問題能力、獲取證據和總結歸納能力),分析問題和解決問題的能力,動手實踐操作的能力等。單元作業類型包括:體驗類作業、閱讀類作業、探究類作業、鞏固類作業等。
教師要從單元的角度進行整體建構,使作業具有單元整體性、內容結構化,形成具有確定目標、達成評價、真實情境、結果反饋等要素的統籌規劃,凸顯作業設計的系統性、關聯性、遞進性、科學性特征。
(二)課時作業設計
課時作業設計包括課前作業、課堂訓練和課后作業三個部分。
1. 課前作業
課前作業的設計主要是為了了解學生的認知能力,培養學生的自學能力。課前作業可以設置為“考考你”“預習新知”等類型。
例如,本課中的“考考你”可如下設置:
指南針是我國古代的四大發明之一,你知道指南針的兩端分別指向什么方向嗎?你知道指南針是用什么材料制成的嗎?你了解指南針的工作原理嗎?
這個作業的設計目的是對學生的認知能力提前進行診斷。認知能力是影響教學進程和課堂達標程度的重要干擾因素之一。通過作業反饋,教師可對學生的已有知識、經驗和學習準備程度進行充分了解,并據此科學地安排教學內容,使教學目標更有針對性和實效性。
在這樣的課前作業中,學生通過親身體驗,對本節課的基本教學內容有了初步認識,這樣有利于培養學生的自學能力。
2. 課堂訓練
課堂訓練是在課堂中通過布置作業的形式,讓學生隨堂練,適時掌握當堂課中學習的知識內容。教師要針對不同層級的學生進行科學有效地課堂訓練。課堂訓練可以設置為“知識回顧”“知識應用”“挑戰自我”等類型。
例如,本課中的“知識回顧”可如下設置:
1. 通過學習,你一定發現了電現象和磁現象之間存在著很多相似之處,表1將電現象和磁現象的某些相似之處作了對比,請仿照示例完成該表。
2.如圖所示,將兩個蹄形磁體分別固定在兩輛水平放置的小車上,其中乙車上磁體的N、S極已經標出。現將兩輛小車相互靠近后釋放,發現兩輛小車向箭頭方向運動,則可判斷出甲車上的磁體的A端為______________極。
本節課由于是新課,所以作業要注重基礎性,要針對學生的易錯點進行訓練。教師要通過作業培養學生的類比觀念并使學生建立不同知識之間的聯系,讓學生應用知識解決實際問題,發展思維。
再如,本課中的“知識應用”可如下設置:
1.我國是世界上最早使用指南針的國家,東漢學者王充在《論衡》中記載到:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。那么司南的“柢”相當于磁體的()
A. N極 B. S極
C.可能N極,可能S極?? ? D.無法確定
2.如圖所示,彈簧測力計下吊著一個小鐵球,小球正下方水平放置一個條形磁體,小球與磁體左端相對齊。將彈簧測力計吊著的小球水平向右緩慢移動至與磁體右端對齊。在這個過程中,小球始終處于條形磁體的正上方,則彈簧測力計的示數變化情況是()
A. 逐漸變大? ? B. 逐漸減小
C. 先變小后變大 D. 先變大后變小
其中,第一個作業題是針對課程標準中“知道地磁場”的復習和鞏固,同時也滲透了愛國主義教育。第二個作業題是在基礎知識上的進階,意在培養學生的科學思維和科學推理能力。此外,第二個作業題還綜合了力學和磁學的知識,培養了學生的知識整合能力。
又如,本課中的“挑戰自我”可如下設置:
如圖所示,有一個雙色磁性畫板的截面,磁粉(黑為S極,紅為N極)浸沒在懸浮液里,當按下寫字筆黑色按鈕時,寫出黑色的字,當按下寫字筆紅色按鈕時,寫出紅色的字;刷子左右移動,則字消失。下列說法不正確的是()
A. 寫字的原理是異名磁極相互吸引
B. 刷子可以用銅制成
C. 寫黑字時筆尖為N極
D. 寫紅字時筆尖為S極
本作業題通過與生活實際結合,創設了真實情境,提高了學生的學習興趣,同時解題過程也是對學生高階思維的訓練。本作業題具有一定的難度,教師可以設置為選做題目。
3.課后作業
課后作業分為復習鞏固、知識遷移、能力提升、小制作、查找資料、體驗應用六個部分,教師可根據教學內容以及不同層級學生的學情進行有針對性地設置。
例如,本課中的“復習鞏固”可如下設置:
如圖所示,將N極涂成黑色的小磁針放在條形磁體周圍,待小磁針靜止時,下列四幅示意圖描述正確的是()
課程標準中要求“認識磁場”,上述作業通過對圖的分析讓學生對磁體周圍的磁場分布和磁極間相互作用的規律進一步認識和理解,知道并會用磁感線來形象地描述磁場分布狀況,培養學生用建模的思想解決物理問題的能力和分析推理的能力。
再如,本課中的“知識遷移”可如下設置:
磁現象在日常生活中的應用無處不在。圖中是一款磁吸式數據線,線體可以和不同型號的充電頭磁性吸附對接,達到“一線多頭”的使用效果,線體和充電頭都具有磁性,其吸附的原理是______________;指南針的工作原理與此相同,當指南針靜止時,指向地理南方的是指針的______________極。
上述作業通過對所創設真實情境的分析,利用磁極間的相互作用以及地磁場的分布,考查學生對物理知識的理解和遷移能力,培養學生的物理核心素養。
又如,本課中的“能力提升”可如下設置:
閱讀《會跳舞的磁液體》并回答問題。在中國科技館“探索與發現”展廳“電磁之奧”展區,有一種很特殊的、會跳舞的磁液體。在圓形展臺的圓柱形容器中裝有磁液體,展臺上不同的按鈕代表不同的樂曲,通過按不同的按鈕,當音樂聲響起時,磁液體隨著旋律不斷變化,向上拱起圓泡,就好像有了生命一樣翩翩起舞。其實,液體本身并無磁性,人們把一種強磁性的固體研磨成很細的粉末,再添加一定量的活性劑,然后很均勻地混合在某一種液體里,從而形成一種穩定的混合液,就是磁液體。這種溶液既具有流動性又有固體材料的強磁性。在外加磁場的作用下,磁液體會流向磁場強度高的地方并穩定在那里,或者懸浮在載體上,因此它具有許多獨特的性質。當音樂響起時,音調高低的不同反映出通過磁液中電磁鐵電流的大小不同,磁場的強弱也不同,因此磁液體會受到磁場強度變化的影響產生波動,像跳舞一樣。
(1)磁液體能夠隨音樂翩翩起舞是由于它受到了______________對它產生的磁力作用;
(2)磁液體中的電磁鐵磁場強弱發生變化的原因是______________。
學生通過閱讀材料,能檢索和提取有用的信息以解決物理問題,同時明確材料中電與磁之間的關系,可以為后面的學習做鋪墊。這樣的作業題可以讓學生切實體會到物理的有用和有趣,從而實現“從生活走向物理,從物理走向社會”。當然,本作業題具有一定難度,教師可以設置為選做題目。
又如,本課中的“小制作”可如下設置:
利用一塊磁鐵,一根縫衣針(或細鐵絲、大頭針等),一小塊泡沫,一碗水,自制指南針。
本作業題意在培養學生的動手能力和發展學生的物理思維。通過這道作業題,能鞏固學生對磁體周圍磁場和地磁場分布的理解,讓學生能區分地磁場的方向和地理方向,從而體現作業的多元性和發展性。
又如,本課中的“查找資料”可如下設置:
通過網絡或者相關書籍,查找沈括在《夢溪筆談》中關于磁偏角的論述。
本作業題體現了物理和其他學科之間的滲透和聯系,意在使學生閱讀的習慣和能力。通過開放性習題,讓學生了解我國古代科技的成就,同時也培養學生的民族自豪感和愛國精神不斷升華。
又如,本課中的“體驗應用”可如下設置:
利用擦玻璃器擦拭家中玻璃,并通過所學知識解釋其工作原理。
本作業題意在讓學生在生活勞動中體會物理知識的應用性,同時嘗試用物理知識解釋生活中的現象。通過在物理教學中對學生進行勞動教育,培養學生的動手能力和熱愛生活的良好品質,也體現了作業的多元性。
經過兩年的實踐研究,我們的物理作業設計與實施取得初步成效:一是通過作業改進行動的研究,學科教師的教學價值觀正在發生轉變——從學科教學走向學科教育;二是關注學科教學內容的價值,并與課程標準、新中考相關聯,用好學科教育的素材;三是制訂了物理學科教學行為規范;四是編寫了初中八九年級物理學科作業設計與實施指導案例,并下發到本溪市46所初中學校。
(責任編輯:楊強)