


摘" "要:學(xué)生的課后作業(yè)是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的重要環(huán)節(jié)。在《義務(wù)教育物理課程標準(2022年版)》指導(dǎo)下,教師要加強備課中的作業(yè)設(shè)計,引導(dǎo)學(xué)生在課前作業(yè)中預(yù)習(xí)新知,在課后作業(yè)中獨立思考和練習(xí)應(yīng)用,促進學(xué)生物理觀念的形成。以八年級下冊“簡單機械”為例,從設(shè)計理念、設(shè)計目標、設(shè)計思路和設(shè)計類別四方面對初中物理單元作業(yè)設(shè)計進行探索,實現(xiàn)以教學(xué)實踐為基礎(chǔ),以減負不減質(zhì)為原則,提高學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中培養(yǎng)核心素養(yǎng)的目的。
關(guān)鍵詞:初中物理;雙減;單元作業(yè);設(shè)計類別
中圖分類號:G633.7" " 文獻標識碼:A" " 文章編號:1009-010X(2024)05-0051-05
2021年7月,中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于進一步減輕義務(wù)教育階段學(xué)生作業(yè)負擔(dān)和校外培訓(xùn)負擔(dān)的意見》明確要求減輕義務(wù)教育階段學(xué)生作業(yè)負擔(dān)。作業(yè)是教學(xué)活動的有效延伸,也是教育體系中的關(guān)鍵一環(huán)。作業(yè)能夠發(fā)揮良好的監(jiān)督作用,目前,初中物理作業(yè)設(shè)計仍存在一些問題。黃小利對現(xiàn)階段初中物理設(shè)計的實際情況進行了總結(jié),具體表現(xiàn)為一是作業(yè)量過大,作業(yè)質(zhì)量被嚴重忽視,這導(dǎo)致學(xué)生無法在做作業(yè)時對所學(xué)知識進行深層次思考,同時也弱化了對物理學(xué)科的興趣;二是作業(yè)內(nèi)容重復(fù)且無序,這一問題在部分重點章節(jié)有突出表現(xiàn);三是作業(yè)形式不新穎,缺少層次性,不夠生活化。康娟發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段初中物理作業(yè)常見的問題主要表現(xiàn)為作業(yè)形式單一和忽視學(xué)生之間的差異性。針對這些問題,有不少教師結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗總結(jié)出初中物理課后作業(yè)的優(yōu)化路徑。例如彭雪梅、茍樹林從不同角度設(shè)計初中物理的課后作業(yè),分別是鞏固類課后作業(yè)和拓展類課后作業(yè)。筆者根據(jù)多年教學(xué)實踐,以“雙減”政策為向?qū)В愿淖儺斍俺踔形锢碚n后作業(yè)現(xiàn)狀為目標,探索單元作業(yè)設(shè)計方法,下面以八年級下冊“簡單機械”為例展開說明。
一、作業(yè)設(shè)計理念
(一)結(jié)合學(xué)科特點, 培養(yǎng)學(xué)生必備品格和關(guān)鍵能力
物理是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)相互作用和運動規(guī)律的自然科學(xué),實驗是物理學(xué)科的基礎(chǔ),物理學(xué)科具有客觀性、邏輯性和嚴密性的特點。作業(yè)設(shè)計應(yīng)該緊緊圍繞立德樹人的根本任務(wù),遵循學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律與教育規(guī)律。教師應(yīng)結(jié)合物理作業(yè)中的應(yīng)用知識解決問題,培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念和科學(xué)思維,通過物理作業(yè)中的科學(xué)探究過程,促進學(xué)生科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的養(yǎng)成,以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),落實立德樹人根本任務(wù)。
(二)結(jié)合課程標準,提升作業(yè)反饋質(zhì)量和教學(xué)效果
作業(yè)設(shè)計應(yīng)遵循《義務(wù)教育物理課程標準(2022年版)》的要求,既要合理調(diào)控作業(yè)結(jié)構(gòu),提高作業(yè)設(shè)計質(zhì)量,又要有效控制作業(yè)難度與作業(yè)數(shù)量。作業(yè)設(shè)計應(yīng)參考教材內(nèi)容和學(xué)生實際,根據(jù)教學(xué)目標確定作業(yè)的重點內(nèi)容,科學(xué)合理地設(shè)計作業(yè),確保作業(yè)要求能覆蓋教學(xué)內(nèi)容,突出重點知識的應(yīng)用,加強對知識的落實鞏固,同時結(jié)合學(xué)生思維特點突出作業(yè)的難點設(shè)計,加強對知識的拓展提高。學(xué)生通過完成課后的作業(yè),自主學(xué)習(xí),加強對物理概念的理解,靈活應(yīng)用物理規(guī)律。同時教師提高作業(yè)批改和輔導(dǎo)的質(zhì)量,及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的問題,以幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效果。
(三)針對學(xué)生思維特點,提供多樣化作業(yè)形式
初中物理作業(yè)的設(shè)計和實施既要面向全體學(xué)生,又要尊重學(xué)生的個體差異。作業(yè)內(nèi)容要從落實物理學(xué)科核心素養(yǎng)出發(fā),除了設(shè)置預(yù)習(xí)鞏固作業(yè)、綜合復(fù)習(xí)作業(yè)外,還應(yīng)設(shè)置實踐性作業(yè),以適應(yīng)學(xué)生個性發(fā)展的需要。作業(yè)設(shè)計要在遵循學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律的同時,兼顧不同層次學(xué)生的具體情況,科學(xué)合理地設(shè)計物理作業(yè);要結(jié)合學(xué)科特點和知識內(nèi)容,密切聯(lián)系實際,踐行“從生活走向物理,從物理走向社會”的理念,杜絕機械重復(fù)、無效作業(yè)。
二、作業(yè)設(shè)計目標
(一)以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)展所需的必備品格和關(guān)鍵能力為目標
作業(yè)設(shè)計既要關(guān)注學(xué)生物理觀念和科學(xué)思維的培養(yǎng),又要關(guān)注學(xué)生科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的養(yǎng)成,應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)展所需的必備品格和關(guān)鍵能力為目標。例如“簡單機械”作業(yè)設(shè)計可以幫助學(xué)生建構(gòu)運動和相互作用的觀念,通過科學(xué)的探究過程,幫助學(xué)生理解杠桿、滑輪組、斜面的使用特點和機械效率,培養(yǎng)學(xué)生推理論證,質(zhì)疑創(chuàng)新的科學(xué)思維以及嚴謹創(chuàng)新合作分享的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。
(二)作業(yè)目標要緊扣教學(xué)目標
作業(yè)目標要緊扣教學(xué)目標。教師要根據(jù)教學(xué)目標落實在課上或課后,對各章節(jié)的教學(xué)目標進行細化,再根據(jù)各目標的難易度和特點將教學(xué)目標劃分到預(yù)習(xí)作業(yè)、鞏固作業(yè)、實踐性作業(yè)和綜合性作業(yè)當中。除此以外,根據(jù)各節(jié)的內(nèi)容特點,可設(shè)置相應(yīng)的預(yù)習(xí)作業(yè)以更好地完成教學(xué)目標。
三、作業(yè)設(shè)計思路
總體思路為緊扣教學(xué)目標,充分考慮學(xué)生認知特點和學(xué)習(xí)力,分層布置作業(yè),包括預(yù)習(xí)性作業(yè)、鞏固性作業(yè)(基礎(chǔ)類、拓展類、探究類)、實踐性作業(yè)和綜合性作業(yè)各個層次,具體每次作業(yè)類型設(shè)置根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及特點進行靈活配置。在作業(yè)難度上按易、中、難合理配置,使各層次學(xué)生都能愉快完成作業(yè)。作業(yè)量按中等學(xué)生完成每天物理作業(yè)時長為標準,控制在15分鐘左右。
以“簡單機械”為例,在八年級下冊學(xué)生學(xué)習(xí)了二力平衡、做功的概念,知道了平動物體的平衡條件,在第十一章學(xué)生學(xué)習(xí)了功、功率的概念,這些都為簡單機械的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。通過分析杠桿、滑輪組的使用特點,以及功、機械效率概念的引入,結(jié)合杠桿平衡條件探究、測量滑輪組機械效率的實驗,設(shè)計課下相應(yīng)的學(xué)生自主學(xué)習(xí)的作業(yè)任務(wù)。一是根據(jù)不同學(xué)生特點設(shè)置不同難度的作業(yè),步步深入,使學(xué)生獲得對杠桿、滑輪組的使用特點和利用機械做功、機械效率的全面理解;二是根據(jù)內(nèi)容設(shè)計選擇、填空、實驗、計算等題型,可以通過設(shè)計典型問題促使學(xué)生總結(jié)分析問題的思路,設(shè)計綜合問題促使學(xué)生把握全章的知識結(jié)構(gòu),設(shè)計探究性拔高問題促使學(xué)生掌握方法、提高能力。
四、作業(yè)設(shè)計的類別
單元作業(yè)設(shè)計的類別主要是以復(fù)習(xí)鞏固為目的的綜合性作業(yè),包括基礎(chǔ)類、拓展類、探究類、綜合提升類作業(yè)。具體每次作業(yè)類型的選取要根據(jù)知識內(nèi)容和題型設(shè)計進行靈活配置。下面以“簡單機械”一章的作業(yè)設(shè)計為例介紹。
(一)基礎(chǔ)性作業(yè)。
作業(yè)設(shè)計面向全體學(xué)生,根據(jù)難度分為兩個層次,知識梳理和基礎(chǔ)練習(xí)。
1.知識梳理類。作業(yè)以選擇、填空和簡答的形式為主,以幫助學(xué)生梳理本節(jié)知識要點,突出重點,建構(gòu)知識結(jié)構(gòu)為目的。學(xué)生在完成這部分作業(yè)題目時,將本章內(nèi)容進行梳理和完善,建立知識框架,理清知識之間的來龍去脈,在頭腦中形成完整的知識結(jié)構(gòu)。
例1.杠桿的五要素。在生活中常用到杠桿,如起瓶蓋的起子,如圖所示。在使用時,應(yīng)以
點為支點,以" " " " " 點為動力作用點,動力的方向向" " " " ",以" " " " "點為阻力作用點,阻力作用的方向向" " " " " "。
答案:A;C;上;B;下
設(shè)計意圖:本題考查目的為結(jié)合課本素材引導(dǎo)學(xué)生明確杠桿的五要素。解題要點包含(1)支點在動力作用點和阻力作用點之間時,動力與阻力可以同向,支點在動力作用點和阻力作用點的一側(cè)時,動力與阻力可以反向。動力與阻力使杠桿轉(zhuǎn)動的方向一定相反,一個使之順時針,一個使之逆時針。(2)杠桿的平衡狀態(tài)是指靜止狀態(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)。(3)力臂是支點到力的作用線的垂線段距離,而不是到作用點的距離。
2.基礎(chǔ)練習(xí)類。作業(yè)采用選擇、填空或?qū)嶒烆}等形式,幫助學(xué)生完成從基礎(chǔ)知識到基礎(chǔ)練習(xí)的鞏固過程;面向全體學(xué)生,側(cè)重于鞏固物理基礎(chǔ)知識和基本技能,緊扣當堂學(xué)習(xí)內(nèi)容,達到本課時學(xué)習(xí)目標。
例2.滑輪組的使用特點。如圖所示,提升相同的重物(重力為G)時,繩子自由端的拉力與物重的關(guān)系是F1=" " " G,F(xiàn)2=" " " G,F(xiàn)3=" " " G;若動滑輪的重力均為G動,則繩子自由端的拉力大小分別是: F1=" " " ,F(xiàn)2=" " " ,F(xiàn)3=" " " "。
答案:1;1/2;1/3;G;(G+G動)/2;(G+G動)/3
設(shè)計意圖:本題設(shè)計目的是為了讓學(xué)生把握定滑輪、動滑輪和滑輪組的使用特點。具體為(1)定滑輪:使用時滑輪的轉(zhuǎn)軸(支點)不隨貨物上下移動。如圖甲所示,我們可把一條直徑看成杠桿,圓心就是杠桿的支點,定滑輪實質(zhì)是等臂杠桿。使用定滑輪雖然不能省力,但可以改變用力方向,給工作帶來方便。(2)動滑輪:使用時滑輪的轉(zhuǎn)動軸會隨物體上下移動,它實質(zhì)是動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。如圖乙所示,支點在懸線的切點上,轉(zhuǎn)動軸是阻力作用點。動滑輪特點是可以省力,但要多移動距離。(3)滑輪組:定滑輪和動滑輪組合在一起的裝置叫滑輪組。使用滑輪組提升物體時,重物由幾股繩子承擔(dān),提起重物所用的力是物體所受重力的幾分之一,繩端所移動的距離是重物上升距離的幾倍。繩端拉力F=G/n (理想情況下),若考慮動滑輪重,則F=(G物+G動)/n;若考慮動滑輪重和摩擦,則Fgt;(G物+G動)/n。繩端移動距離:S=nh,其中n表示承擔(dān)物體重力的繩子的段數(shù)。
(二)拓展類作業(yè)
拓展類作業(yè)設(shè)計是面向基礎(chǔ)知識扎實、中等程度以上的學(xué)生的。教師可以本課時重點知識和相關(guān)物理思維方法為核心,以幫助學(xué)生建立知識之間的聯(lián)系為目標,分梯度設(shè)計不同綜合度和難度的作業(yè)。拓展性作業(yè)可以實現(xiàn)到舉一反三、觸類旁通的作用。老師要根據(jù)學(xué)生情況進行分層布置。
例3.計算使用滑輪組提升物體的機械效率。實驗小組分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組(每個滑輪等重),在相同時間內(nèi)把相同重物G提升相同高度,F(xiàn)1和F2大小相等,不計繩重及摩擦,下列說法正確的是(" ")
A.力F1和F2做功的功率相同
B.力F1和F2做的總功相同
C.乙滑輪組更省力,兩個滑
輪組機械效率一樣大
D.甲滑輪組的機械效率比
乙滑輪組高
答案:D。
解析:用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組在相同時間內(nèi)把相同重物G提升相同高度,則有用功相同,而甲滑輪組3股繩子,乙滑輪組4股繩子,乙滑輪組繩端移動距離大,故拉力F2做總功大,功率大,但機械效率低。
設(shè)計意圖:本題可引導(dǎo)學(xué)生通過分析利用滑輪組提升物體的過程明確以下內(nèi)容:滑輪組的機械效率不是固定不變的;動滑輪的重力越小,滑輪組的機械效率越高;物體重力越大,機械效率越高;滑輪組機械效率跟提升物體的高度、速度等無關(guān),跟滑輪組繩子繞法無關(guān)。
(三)探究類作業(yè)
探究類作業(yè)意在培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)思維,提高學(xué)生科學(xué)的分析問題和解決問題的能力。通過作業(yè)練習(xí)加強實驗探究的過程體驗,能使學(xué)生應(yīng)用知識解決實際問題。
例4.探究杠桿平衡條件及應(yīng)用。小明在“探究杠桿的平衡條件”實驗。
(1)實驗前,杠桿靜止在如圖甲所示的位置,此時杠桿處于" " " " " " (選填“平衡”“非平衡”)狀態(tài)。為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向" " " " " "(選填“左”“右”)調(diào)。
(2)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡后,小明得到了如下表所示的實驗數(shù)據(jù),由此可總結(jié)出杠桿的平衡條件:" " " " " " "(用F1、F2、l1、l2表示)。
(3)在完成實驗后,小明在A處掛了3個鉤碼(每個鉤碼重1N,杠桿上每格的長度為10cm),如圖乙所示,他將彈簧測力計斜向下拉,杠桿水平平衡(OA=30cm,OB=40cm),此時拉力與水平方向的夾角為30°,則彈簧測力計的示數(shù)為" " " " " " " "N。
答案:(1)平衡,左;(2)F1l1=F2l2;(3)4.5。
設(shè)計意圖:杠桿兩側(cè)懸掛物體時,兩側(cè)的動力和阻力均由重力產(chǎn)生,故方向豎直向下,為了使杠桿力臂恰好沿桿長,應(yīng)保持杠桿在水平位置靜止,此時力臂恰好沿桿長,便于測力臂;實驗要多次調(diào)整兩側(cè)鉤碼的數(shù)量和移動距離,以便多次測量,找到普遍規(guī)律,得出左、右兩側(cè)的力和力臂的乘積相等。在課后鞏固性作業(yè)中設(shè)計這樣的題目,來達到鞏固所學(xué)知識、提高“知其所以然”的目的。總體而言,探究性作業(yè)設(shè)計有助于學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)探究的精神,從生活中隨時隨地取材實驗,通過實驗對物理問題進行分析和推理,在歸納總結(jié)的過程中,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。
(四)綜合提升類作業(yè)
綜合提升類作業(yè)要面向全體學(xué)生。學(xué)生在周末完成,其作業(yè)形成包括梳理本周所學(xué)內(nèi)容完善知識結(jié)構(gòu)、整理本周錯題、完成章節(jié)綜合練習(xí)等。綜合性作業(yè)能夠幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,故老師在布置作業(yè)時,應(yīng)傾向于引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。通過綜合提升作業(yè),幫助學(xué)生學(xué)會梳理內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系,學(xué)會查找本周學(xué)習(xí)過程中存在的問題,提升其物理思維品質(zhì)。如學(xué)生通過整理錯題和梳理各章節(jié)的知識,達到由“學(xué)會”變?yōu)椤皶W(xué)”的學(xué)習(xí)效果。
例5.某科技小組設(shè)計了一種測量渾水密度的裝置,如圖所示,A是體積為10-3m3的均勻正方體浮子,B是圓形容器,C是固定在容器底部的定滑輪,通過細繩將A與滑輪組連接。當容器中盛有適量密度為1.0×103kg/m3的清水,連接浮子的繩子恰好不受拉力時,浮子2/5的體積浸在清水中;當繩子末端拉力為F1時,浮子在清水中浸沒后能緩慢勻速向下運動:把清水換成待測渾水后,繩子末端拉力為F2=3.1N時,浮子浸沒后也能緩慢勻速向下運動。已知動滑輪質(zhì)量為30g,g=10N/kg,不計繩子質(zhì)量,伸縮,摩擦及水的阻力。求:(1)浮子的密度;(2)繩子拉力F1;(3)清水中浮子浸沒后勻速運動時,滑輪組的機械效率;(4)渾水密度。
答案:(1)0.4×103kg/m3;(2)2.1N;(3)95%;(4)1.3×103kg/m3。
設(shè)計意圖:本題設(shè)計了滑輪組結(jié)合壓強、浮力的綜合計算,結(jié)合阿基米德原理計算物體在水中受到的浮力;再結(jié)合滑輪組特點,分析提升物體的有用功、總功,滑輪組的機械效率;還結(jié)合了密度進行了計算等。本題主要針對中等以上程度的學(xué)生,適合在單元復(fù)習(xí)中加強綜合拓展,提升應(yīng)用知識解決問題的能力。
綜上所述,合理的作業(yè)設(shè)計對學(xué)生的幫助是巨大的,提高課后作業(yè)設(shè)計質(zhì)量是減輕過重課后作業(yè)負擔(dān)的根本。通過精選典型問題進行作業(yè)優(yōu)化設(shè)計,拓寬作業(yè)的設(shè)計形式:分層設(shè)計適合不同程度學(xué)生,分專題設(shè)計不同題型突出重點知識的應(yīng)用,分難度設(shè)計基礎(chǔ)性和拔高性問題,分知識點設(shè)計綜合提升性專題。如此不僅能夠助力學(xué)生掌握物理知識,更可以幫助學(xué)生在應(yīng)用知識分析解決問題的過程中掌握分析方法,提高解題能力,培養(yǎng)科學(xué)思維和科學(xué)探究的能力。所以,把課后作業(yè)設(shè)計做得活而有趣、富于創(chuàng)新,既能幫助學(xué)生鞏固所學(xué)、發(fā)展能力,又能最大限度地拓展學(xué)生的減負空間,豐富課余生活,發(fā)展學(xué)生的獨特個性。這樣可以實現(xiàn)教師的作業(yè)設(shè)計和學(xué)生的完成作業(yè)成為真正的減負增效下教與學(xué)的過程。
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