優(yōu)化高中物理學科作業(yè)設計

楊彥欣

中學物理課程是以觀察和實驗為基礎，以物理現象、物理概念和規(guī)律、物理過程和方法為載體，以科學探究為主線，以提高全體學生科學素養(yǎng)為基本目標的基礎性自然科學課程，它始終是自然科學學習領域的重要組成部分。因此，我們應該把物理學的學科特點均衡地融入到作業(yè)設計中。筆者認為，作業(yè)設計要重視基礎性、實驗性、探究性和實踐性。同時物理學科與其它學科之間有著密切的聯系，各門學科可以相互促進，相互啟發(fā)。因此，作業(yè)設計的整合性也是非常重要的。

1 重視基礎性，增加選擇性，關注梯度性

一節(jié)教學內容結束后，作業(yè)一般是基礎題，主要用于基礎知識和基本技能的訓練。這類題目重點突出，具有針對性，能夠及時鞏固和反饋教學內容。因此這類作業(yè)的設計應該立足于對學生學習過程、學習方法和知識運用能力的檢查上；題目的立意應該符合學生的思維特征。因此，教師在選擇此類題目時有以下兩點是需要注意的。

1.1 關注不同層次學生的需要

學生之間本身有差異，這是客觀事實。因此，設計作業(yè)時就要考慮到學生差異。作業(yè)設計要有一定的彈性和選擇性，讓不同水平的學生能根據自己的能力、興趣和需要，在一定范圍內自主選擇，獲得自我發(fā)展。比如對于學習有困難的學生，適當減少作業(yè)量，降低作業(yè)難度，也減輕學生的課業(yè)壓力；而對于有余力的學生，讓他們的作業(yè)由被動完成變?yōu)橹鲃犹岣咝?。這樣分層作業(yè)的最大優(yōu)勢在于每個學生都能體驗成功，同時能增強學習的信心，防止產生厭學心理。

1.2 形成作業(yè)題目設計的梯度

梯度的含義有兩層：一是指每一次作業(yè)設計要有深度漸進性，比如1、2、3題是模仿課堂例題的，4、5題是稍做變化的，6、7題是適當拓展的。這樣設計便于了解每一個學生的掌握程度，以便今后設計作業(yè)更有針對性。二是指一個階段的作業(yè)設計要有深度漸進性，比如第一次布置基本模仿課堂例題，第二次布置稍做變化，第三次布置時要求提高。這樣的梯度設計有利于激發(fā)學生學習興趣，有利于大多數學生能力的提高。

2 從日常生活出發(fā)，注重觀察和實驗

觀察和實驗是物理學的基礎，是學生學習的出發(fā)點，我們在作業(yè)設計時要體現這一點。下面是一種新的作業(yè)形式：讓學生在家中設計實驗，自己動手，觀察，并歸納總結實驗結果。這樣可以為學生提供動手動腦的機會，對培養(yǎng)學生的觀察力、實驗意識、獲取知識的能力以及分析問題、解決問題的能力大有益處，同時也彌補了課堂教學的某些不足。這種形式的作業(yè)的作用不可忽視，一是能夠引起學生學習物理的興趣；二是有助于學生對物理概念的理解和記憶；三是能訓練學生獨立實驗的技能和技巧。在實際教學中，教師布置的作業(yè)最好讓學生從身邊的事情、日常生活出發(fā)，既簡便易行，又讓學生感到熟悉。

比如學習了電路以后，讓學生先觀察家里樓道的照明情況，再利用“光控開關”和“聲控開關”來設計樓道里的照明燈電路，要求既能合理照明又能節(jié)約用電。再比如教師帶學生到東方綠舟去春游時，發(fā)現那里有一個綠色能源區(qū)，學生可以用此做太陽能實驗。教師要求學生測定夏季中午單位面積上、單位時間內獲得的太陽能（如圖1所示），并請學生分小組自選實驗裝置等。

3 突出探究性，培養(yǎng)問題意識

物理課程提倡學生學習物理的自主性、探究性、合作性，教師應讓學生主動參與學習，體驗和感悟科學探究的過程和方法，激發(fā)他們持久的學習興趣和求知欲望，并在探究過程中培養(yǎng)自主學習的能力，逐步實現學習方式的轉變，使學生逐步養(yǎng)成敢于質疑，善于交流，樂于合作，勇于實踐的科學態(tài)度。因此，探究性是教師設計作業(yè)時的重要原則，無論是課堂作業(yè)還是課外作業(yè)。下面分三個方面討論如何進行作業(yè)設計，逐步培養(yǎng)學生的探究能力。

3.1 激發(fā)學生問題意識，導致問題生成

一類可以設計錯誤情景激發(fā)學生敢于質疑的勇氣，并養(yǎng)成敢問的習慣。例如，有這樣一道課堂作業(yè)：有一質量為2000kg的汽車，發(fā)電機的額定功率為20kW，原來靜止，起動后在平直路面上行駛，且在發(fā)電機的輸出功率小于額定電功率時，設法保持牽引力為2000N不變，如果汽車所受阻力恒為1000N，求：（1）保持牽引力不變的運動時間；（2）汽車運動的最大速度。40個學生中只有一個同學小聲問我，汽車的質量會有這么大嗎？而其他同學都在忙著解題！這說明多數學生平時很少有問題意識和提出質疑的習慣。

另一類是學生能針對所提供的情景提出有探究意義的問題或猜想，這是培養(yǎng)探究精神的基礎，但是學生的問題意識和提問能力需要借助設計的情景作業(yè)來培養(yǎng)。例如，圖2是2005年世界物理年的徽標，請學生提出自己的問題。其中AB和CD是半徑為1m的1/4圓弧光滑軌道，BC為一段長2m的水平軌道，質量為2kg的物體從軌道A端由靜止釋放，若物體與水平軌道BC間的動摩擦因數為0.1。請根據已知條件，設計三個問題，并解決同桌提出的問題，要求既要把做功、能量轉化、動能定理和機械能守恒定律等內容蘊含于問題中，又要讓同桌感覺不容易完成。這也有相對開放性，因為每個同學的想法、問題大都不一樣。這樣做既能激發(fā)學生的問題意識，又能讓學生充分發(fā)揮自己的知識和能力水平，挑戰(zhàn)學生平時的定向思維。因此，促使問題生成的作業(yè)設計能夠引導學生從接受性學習到質疑、探究相結合的學習觀念的轉變。

3.2 合理分析原理，提出探究方案

讓學生針對一個目標任務，設計完成任務的步驟方案，包括對相關信息處理的設想、對可能出現的問題提出預案等。例如，要使一個雞蛋從高空落下而不打破，采用什么方法才能做到？還可以進一步提高要求：高空落下的雞蛋必須落在指定范圍內，比賽看誰的器材加雞蛋的總重最小。怎樣把一個剝去外殼的熟雞蛋完好地放進錐形瓶？又怎樣將它完好無損地拿出來？僅提供一把刻度尺，如何測定一個人的反應時間？只給一根內徑均勻的直玻璃管，一小杯水，刻度尺和橡皮泥，怎樣測量出大氣壓強？這類探究作業(yè)要求學生能從所提供的器材和背景資料出發(fā)，能與已學的知識進行聯系，分析出暗含的原理和遵循的規(guī)律，再進行方案設計，能夠不斷培養(yǎng)和提高學生分析問題的能力。

3.3 分工合作，自主探究，注重過程和結果

讓學生對一定的信息做出合理的說明或解釋，并能運用文字、圖表、多媒體技術等，以討論、匯報等形式交流探究的過程和結果?？梢允巧钊肷鐣M行觀察訪談，實地調查；可以走進大自然進行考察探究，寫科技小論文等，這是要求比較全面的綜合性的探究作業(yè)?？梢砸龑W生變個體學習為獨立自主與小組合作交流相結合的學習方式，集中培養(yǎng)學生提出問題、分析問題和解決問題的能力。這類作業(yè)不僅豐富了學生的生活體驗，還充分發(fā)揮了學生的創(chuàng)造精神。同時學生們還在探究過程中體驗到了與他人合作的樂趣，這樣有助于培養(yǎng)學生的協作意識。

4 加強實踐性，培養(yǎng)學生從物理走向生活、科技和社會的意識和能力

上?？茖W技術出版社出版的高中物理教材中設計的“STS”欄目，就是將學生從物理引入生活、技術、社會的橋梁。例如：在勻減速直線運動學習結束后，設計這樣的作業(yè)——收集和調查若干起重大追尾撞車事故，找出事故中的物理原因并加以分析，寫一份調查分析報告，要求提出針對性的解決辦法，供有關部門參考。這樣可以提高學生的調查研究能力和分析能力。調查過程可以引導學生關心周圍的事物，分析過程能夠讓學生將物理知識學以致用，同時能提高學生的社會責任感。例如：有一壓力鍋如圖3所示，鍋蓋上的排氣孔截面積約為7.0×10^-5m²時，限壓閥重為7N。使用該壓力鍋煮水消毒，根據下列水的沸點與氣壓關系，分析可知壓力鍋內的最高水溫約為：（）。

5.12汶川大地震后，許多學生對地震波、如何在剛開始時預防等一系列問題感興趣。由此，筆者就開展了一次“物理原理拯救行動”，讓學生分小組搜集資料，分析總結得出：振動可以分解為縱向和橫向2個方向，發(fā)生源在地下。當地下發(fā)生地震時，縱波傳達到地面的速度要比橫波快，二者大約相差40~50秒左右。專家們分析認為，地震對地面進行破壞的不是縱向震動，而是橫向震動，因此地震預報的焦點就集中在如何迅速捕捉地震的縱波，并快速準確地計算出橫波數據，這樣才能立刻反饋各種自動控制系統(tǒng)并作出必要的反應。

物理教材只是一個載體，教師要善于把學生的學習由課內引向課外，由已知引向未知，引導學生將理論與實際相聯系，而實踐性作業(yè)便成為架構的橋梁。

5 加強整合性，促進學科間的融合

各門學科的知識之間雖然相互獨立，但仍然相通，所以學科之間的整合是合理的。例如物理中分析問題經常用到函數圖像、數學公式、極限思想等。教師要求學生搜集資料、整理分析、撰寫報告等，都要與信息技術網絡平臺相整合。地球的公轉自轉、經度緯度，地理南北極與地磁南北極，將物理與地理緊密相連。例如，一輛飛機展開雙翼從東到西飛行，比較左右翼的電勢高低。許多體育運動項目在物理課堂上也可以討論。又如既然作用力和反作用力總是大小相等，為什么拔河比賽中最終總能分出勝負？圖4反映了跳水運動員從離開跳板到入水前的運動過程，下列正確反映運動員的動能E璳隨時間t 變化的曲線圖是（ ）

“一寸光陰一寸金”中的“寸”出自古代計時器“日冕”，下表成語對應了不同的科學知識，其中正確的是（ ）

成語蘊含的科學知識

①刻舟求劍——沉浮原理②海市蜃樓——相對運動③白駒過隙——時間飛快④爐火純青——光色測溫

A．②③。 B．③④。

C．①④。D．①③。

這類作業(yè)充分體現了學科之間的相互融合。如果教師在作業(yè)設計時加以重視，不僅能夠培養(yǎng)學生自主將各學科聯系的意識，更能提高學生的綜合能力。

(欄目編輯趙保鋼)