初中物理創新實踐性作業設計探析

賀德斌 蔡水旋

（1.晉江市教師進修學校，福建 晉江 362200；2.晉江市第一中學，福建 晉江 362200）

教育部辦公廳《關于加強義務教育學校作業管理的通知》明確指出，要創新作業類型，鼓勵科學設計探究性作業和實踐性作業，探索跨學科綜合性作業。物理教師可以結合物理學科特點，開發以培養學生物理核心素養為目標的創新實踐性和探究性作業。變單調枯燥的書面作業為輕松有趣的實踐活動，減輕學生作業負擔的同時培養學生的實踐技能、自主學習能力和創新意識，提高學生的科學素養。本文基于核心素養對初中物理創新實踐性作業進行探究。

一、創新實踐性作業的內涵

創新實踐性作業是將傳統的“溫故”性作業向創新性轉變，將重復機械性書面作業向創新實踐性作業轉變。在作業中，學生生成問題、解決問題后又不斷產生新問題，并在不斷解決新問題的過程中成長，在學習中增長知識，在實踐中增長才干。創新實踐性作業不再完全是課堂后的附屬品，是重建和提升課程意義和人生意義的重要部分，完成作業的過程就是情感體驗的過程，每一次的作業都將成為學生成長的生長點。創新實踐性作業有鮮明的價值追求。

二、初中物理創新實踐性作業的特征

創新實踐性作業對于培養學生的核心素養具有重要意義。教師在設計作業時要認識到其特征，使作業發揮育人價值。那么，初中物理創新實踐作業應具有哪些特征呢？首先要有可操作性.可操作性是實踐的前提，因此作業設計要遵循學生的年齡特征，符合學生的認知水平、生活實際，緊扣教材與學生的知識同步，加強實踐作業的可操作性。其次應具有挑戰性.挑戰性的學習任務，可提高學生的注意水平，激發學習激情，喚起學習欲望，因此教師作為教學資源的組織者、開發者，應貫徹新課程的教學理念，巧妙地設計出具有挑戰性的課外作業，讓學生主動探索，獲取成功。其次是形式多樣性，物理教師要摒棄傳統的單一的書面作業，布置多樣性的實踐作業，手腦并用，這有利于學生保持對物理的好奇心。

三、培養學生物理核心素養為目標的創新實踐性作業設計策略

（一）小綜合、小游戲作業，促物理觀念的形成

物理觀念是核心素養中最基本的要素，在物理的學習中，要讓學生盡可能地通過真實的情景和經歷獲得體驗，從而對物理現象、物理過程形成豐富的感性認識，引發思維加工，形成物理觀念。教學上，可設置小綜合、小游戲的作業，讓學生在體驗活動中形成物理觀念。

1.作業設計案例：小綜合作業幫助形成能量觀

新課標圍繞發展學生核心素養，精選和設計課程內容，設置“跨學科主題”學習活動，強化學科間的相互關聯，增強了課程的綜合性和實踐性。物理教師在作業的設計上，可以嘗試跨學科主題活動，實現學科滲透；嘗試跳出紙筆作業，設計走向生活的綜合性實踐作業。在上完滬科版第十八章《電能從哪里來》第二節《科學探究：怎樣產生感應電流》后，可將物理與體育、地理聯系，既增強了體魄，又學習了知識，形成能量觀。可布置如下作業。

作業目標：體驗利用地磁場發電的樂趣，探究電磁感應的奧秘

活動主題：跳長繩發電

作業要求：

（1）如圖1 用靈敏電流計、導線（代替搖繩）組成閉合電路，當導線（搖繩）甩動時（切割地磁場磁感線），觀察靈敏電流計指針的偏轉情況；

圖1

（2）探究搖繩如何甩動產生的電流較大；

（3）思考跳長繩發電這個過程能量如何轉化。

2.作業設計案例：小游戲作業幫助形成物質觀

教師可利用學生愛玩的天性，設置小游戲，讓學生在玩中參與體驗與學習。小游戲是通過寓教于樂的方式讓學生進入思考和探究的過程，有比賽就有成功或失敗的體驗，有交流就有思維的碰撞，就能培養學生敢于嘗試敢于表達自己觀點的意識。例如在學完滬科版八年級第十一章《小粒子與大宇宙》后，可布置這樣的小游戲助物質觀的形成。

作業目標：體驗分子間的相互作用力，探究微觀世界的奧秘

活動主題：水杯投硬幣比賽

作業要求：

（1）往水杯里裝滿水，直到水快溢出來；

（2）一枚一枚地往杯子里投放硬幣，看起來水好像要溢出，但卻沒有溢出，比賽誰投放的硬幣更多（如圖2）；

（3）觀察隨著硬幣的增多，水面的變化情況；

（4）思考為何杯子明明是裝滿的，為何還能容納硬幣，而水卻不流出（如圖2）。

圖2

（二）小設計、小發明作業，培養科學思維

學生在書本中學習了系統的物理知識后，教師要想辦法讓學生感受到這些知識有用，能解決實際問題，使得學生產生新的求知欲。教師可以設置小設計、小發明等創新實踐性作業，給學生提供實踐的機會，引導他們分析和解決問題，提高知識的理解、運用能力，鍛煉科學思維，培養創新精神，促進知識向能力轉化。

1.作業設計案例：小設計作業發展科學推理能力

在學完滬科版第十七章《從指南針到磁浮列車》第二節《電流的磁場》后，學生了解了電磁繼電器和其他電學元件配合使用可以實現自動控制、遠程管制、簡單的邏輯控制，并且還可以實現低電壓控制高電壓，降低工作危險。所以學完這節后可布置如下小設計作業，發展科學推理能力。

作業目標：能利用電磁繼電器解決具體實際問題

活動主題：運用電磁繼電器做一個小設計“自制全自動抽水裝置”

作業要求：

（1）學生小組合作設計電路圖，實現兩個功能：水位低于最低水位線時，自動抽水，防止水箱缺水；當水位高于最高水位時，停止抽水，防止浪費；

（2）各小組將電路圖在課堂上進行展示，開展自評、互評，并優化電路設計圖；

（3）每個小組運用分發的電磁繼電器將各小組的小設計做成品，并在課堂展示。

2.作業設計案例：小發明作業發展質疑創新能力

在學完滬科版第九章《浮力》后，學生了解了浮力在生活中的應用非常的廣泛，了解了測量液體密度的工具——密度計，理解了密度計的原理，及刻度的標度特點等。為訓練學生對浮力知識的應用，可布置一項小發明發展學生的質疑創新能力。

作業目標：能聯系浮力和密度知識，解決具體實際問題

活動主題：將彈簧測力計改造為“密度秤”，測定液體密度

作業要求：

（1）提供水、密度為1.2g/cm3的硫酸銅溶液、酒精、未知密度的溶液、彈簧測力計、刻度尺、體積已知的金屬塊；

（2）將金屬塊掛于彈簧測力計下，并浸沒液體中，彈簧測力計示數變小，探究彈簧測力計的示數與液體的密度的關系，請進行理論推導，寫出表達式；

（3）彈簧測力計示數與液體密度是線性關系嗎？若將彈簧測力計改造成密度秤，刻度均勻嗎？

（4）將金屬塊浸沒在已知密度的水、硫酸銅溶液、酒精三種液體中對應的拉力改為相應的液體密度，并標出密度秤的刻度。

（5）利用此密度秤測未知溶液的密度，并比較哪組制作的密度秤更準。

（6）將彈簧測力計改裝成密度秤，你是否有其他的方法呢？

（三）小探究、小制作作業，發展科學探究能力

物理是一門以實驗為基礎的自然科學，科學探究既是我們教學的一種重要方式，也是學生學習物理的重要方法和途徑，科學探究不僅包括課內探究，還包括課外探究。不管是小探究還是小制作，都是通過實踐活動培養學生科學探究的能力。

1.作業設計案例：小探究作業培養分析論證能力

在上完滬科版八年級第三章《聲的世界》第二節《聲音的特性》可布置小探究活動，以手機為載體讓學生不僅聽見聲音還看見聲音，對聲音的認知從感性認識上升到了理性認識，能借助手機App 探究物理問題，從而培養學生分析論證的能力。

作業目標：利用身邊的物品探究聲音的特性

活動主題：制作水瓶琴探究聲音的特性

作業要求：

（1）用一套相同的瓶子，在每個瓶子里裝上深淺不同的水，按水量的多少順次排列；

（2）敲擊瓶子探究音調的高低與水柱長短的關系，并利用手機App（手機物理工坊）顯示不同音調的波形（如圖3）；

圖3

（3）吹瓶子探究音調的高低與空氣柱長短的關系，并利用手機App 顯示不同音調的波形；

（4）分析不同音調的波形特點；

（5）敲擊瓶子，演奏一首簡單的樂曲，在班級演示。

2.作業設計案例：小制作作業，鍛煉探究能力

學完滬科版第十四章《了解電路》第五節《測量電壓》后，課堂上可運用物理學史讓學生了解電源的發明史：伏特把許多鋅片和銅片間墊上浸透鹽水的紙片，疊放起來。當手觸摸兩端時，伏特感覺到猛烈的電流刺激。伏特用這種方法成功制成了世界上第一個電池——“伏特電堆”。當學生了解完這段歷史后，緊接著教師可以拋出問題：鹽水與銅片、鋅片組合可制成電源，那若換成其他溶液能否制成電源呢？因此可設計小制作作業，鍛煉學生的探究能力。

作業目標：體驗伏打電堆的制作，鍛煉探究能力

活動主題：制作水果電池，探究水果電池電壓的影響因素

作業要求：

（1）取一個新鮮的水果，在其兩端鉆兩個孔；

（2）將鐵棒和鋅棒打磨后分別插入兩孔；

（3）用導線將鐵棒、鋅棒、發光二極管、靈敏電流計連接起來，觀察如何連接可以使發光二極管發光；

（4）將發光二極管換成電壓表，測出水果電池的電壓（如圖4）；

圖4

（5）對比不同水果、不同的金屬棒、兩金屬棒之間的不同距離、金屬棒插入不同深度的電壓大小，探究水果電池電壓的影響因素；

（6）將水果電池串聯起來對小燈泡供電。

（四）小魔術、小話劇、小訪學作業，培養科學態度與責任

在作業布置的時候，也可以要求學生利用課余時間收集設計一些科學小魔術，或者根據物理學史上一些經典故事編排小話劇，根據當地社會資源開展小訪學。這些拓展知識視野的活動，不僅激發學生學習興趣，同時以活動為載體，在活動的策劃、組織、執行的過程中鍛煉學生，培養學生的團隊精神。同時通過這些形式展現的科學精神、科學態度，讓學生形成良好的價值觀。

1.作業設計案例：小魔術作業探索科學本質

魔術是激發學生學習興趣的一種很好的方式，以神秘的藝術形式讓學生感知科學規律，學生樂于接受，有了學習物理的興趣，就有了對自然科學本質的求知欲。學完滬科版八年級的物理知識后，學生的邏輯思維也得到了很大的提升，此時可布置學生自行設計科學魔術。

作業目標：利用魔術，探索科學本質

活動主題：科學小魔術

作業要求：

（1）以小組為單位，每個小組上網搜索三個科學魔術，能用物理知識進行解釋。將視頻在課堂上進行展示和科學揭秘；

（2）小組自創一個科學小魔術，并在課堂上進行魔術表演。

2.作業設計案例：小話劇作業培養科學態度

上完滬科版八年級第七章第一節《科學探究：牛頓第一定律》后可以布置學生自編自導小話劇。由學生先自主查詢資料閱讀有關牛頓第一定律的歷史，經過思維加工，一起將歷史故事編寫成話劇，以角色扮演的形式在課堂上呈現出來，讓學生體會物理思想和研究方法的發展過程，感受人類探索自然的艱辛，培養科學態度。

作業目標：運用小話劇還原歷史，培養科學態度活動主題：“話說牛頓第一定律”小話劇

作業要求：

（1）學生閱讀物理學史，了解力和運動的研究歷史；

（2）設置小組：劇本組、導演組、演員組、配音組、道具組、化妝組、服裝組；

（3）學生根據自己的特長，選擇適合自己的小組；

（4）劇本組編寫劇本（一周時間）；

（5）各小組相互配合，編排小話劇；

（6）以角色扮演在課堂上呈現出來。

3.作業設計案例：小訪學作業培養社會責任意識

小訪學架起了課內知識走向社會的橋梁，實現了物理課程的潛在價值。新課程要求物理教學從生活走向物理，從物理走向社會。教師可充分開發當地的社會資源，讓學生走進社會進行小訪學，讓學生體會到物理知識在生產生活中的應用，關注科技發展給社會進步帶來的影響，感受物理學對社會發展的貢獻。

筆者家鄉位于“中國鞋都”——晉江，當地工廠的垃圾有大量的鞋材廢料，若將其填埋或焚燒會造成環境污染。晉江創冠環保資源開發有限公司運用垃圾焚燒發電技術，將垃圾變成一種頗具潛力的新能源。為此在學完滬科版九年級第十八章《電從哪里來》后，布置學生利用周末進行小訪學，采訪該公司。讓學生在調查研究中逐漸加深對物理概念、物理規律的理解，樹立節能減排意識，合理利用資源，增強社會責任意識。

作業目標：在社會實踐中學習，培養社會責任意識

活動主題：訪學垃圾發電廠

作業要求：

（1）上網了解我國垃圾發電的歷史；

（2）從環境保護角度分析垃圾發電的優點和缺點；

（3）了解垃圾焚燒發電的原理及基本流程、發電系統；

（4）提交訪學報告；

（5）設計海報在校園宣傳，號召同學們增強環境保護意思。

初中物理創新實踐性和探究性作業不再是物理概念和公式的死記硬背，而是體現物理學科的特點，既要有科學性，還要有實踐性、時代性和趣味性。將課外作業與小實驗、小探究、小設計、小制作、小發明、小話劇、小魔術、小游戲、小綜合、小訪學等學生感興趣的活動聯系起來，在動手實踐、探究活動中感受物理的妙趣，在活動中將所學的物理知識逐步內化，并激發他們的創新精神，促進學生的個性化發展，培育學生的核心素養。這樣的作業設計才能回歸育人的主體地位，回歸立德樹人初心。