淺析基于深度學(xué)習(xí)的初中物理習(xí)題設(shè)計(jì)策略

王紹剛 李建 李鴻

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí)：初中物理：習(xí)題設(shè)計(jì)

深度學(xué)習(xí)理論指出“真實(shí)、具體、富有價(jià)值的問(wèn)題解決情境是學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要載體，也為學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)提供了真實(shí)的表現(xiàn)機(jī)會(huì)”。習(xí)題教學(xué)的作用不僅為了鞏固訓(xùn)練，而是要全面提高學(xué)生的問(wèn)題解決能力?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》在教學(xué)建議中明確指出“要從培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的視角審視習(xí)題教學(xué)的目的，應(yīng)通過(guò)習(xí)題教學(xué)，使學(xué)生在科學(xué)思維、探究能力、實(shí)踐意識(shí)、科學(xué)態(tài)度等方面得到有效提升”。習(xí)題作為學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)的重要載體，是對(duì)教材例題和練習(xí)的補(bǔ)充，習(xí)題的設(shè)計(jì)是否合理直接影響著學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)的質(zhì)量。優(yōu)質(zhì)習(xí)題的生成與設(shè)計(jì)能讓問(wèn)題解決真實(shí)發(fā)生，真正地促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

1初中物理習(xí)題設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析

1.1直接將試題選編為習(xí)題，忽視習(xí)題設(shè)計(jì)研究

現(xiàn)行初中物理習(xí)題教學(xué)中往往重視習(xí)題教學(xué)的研究，而忽視習(xí)題的生成與設(shè)計(jì)研究，初中物理常見(jiàn)的各類習(xí)題冊(cè)中各類習(xí)題往往直接選取全國(guó)各省市歷年的中考原題匯編而成。習(xí)題被各種具有選拔和甄別功能的試題所替代，導(dǎo)致大量習(xí)題難度大、思維跨度大，不利于學(xué)生在新課學(xué)習(xí)過(guò)程中知識(shí)和思維的建構(gòu)。教師在進(jìn)行習(xí)題講評(píng)時(shí)，通常依賴于習(xí)題冊(cè)中的習(xí)題展開(kāi)教學(xué)而忽視習(xí)題設(shè)計(jì)的研究。

1.2客觀題在日常習(xí)題中比重較大，導(dǎo)致學(xué)生“重結(jié)果，輕過(guò)程”

日常練習(xí)的習(xí)題中有大量的如選擇題、選填題這種客觀題型，這些題型通過(guò)學(xué)生最終選填的內(nèi)容作為評(píng)判學(xué)生對(duì)錯(cuò)的依據(jù)，無(wú)法顯示學(xué)生思考和推理的過(guò)程，導(dǎo)致學(xué)生也更多關(guān)注答案的對(duì)與錯(cuò)，而忽視、弱化整個(gè)解題的推理過(guò)程。學(xué)生的正確答案既有正確推理的結(jié)果，也包含著對(duì)問(wèn)題理解模糊或根本沒(méi)有理解透徹而直接猜測(cè)得出的答案，最終導(dǎo)致初中階段的學(xué)生更加關(guān)注答案的正確與否，而忽視解題過(guò)程的審視。

1.3習(xí)題缺乏真實(shí)情境.脫離生活實(shí)際

習(xí)題是培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題解決能力的重要途徑。習(xí)題是基于真實(shí)問(wèn)題的抽象和理想化處理，學(xué)生通過(guò)習(xí)題練習(xí)了解物理知識(shí)和物理規(guī)律在實(shí)際生活中的重要用途，應(yīng)用物理知識(shí)解決真實(shí)的問(wèn)題。習(xí)題冊(cè)中的部分習(xí)題缺乏真實(shí)情境，物理現(xiàn)象和物理數(shù)據(jù)不符合實(shí)際生活，脫離生活實(shí)際，不利于學(xué)生體驗(yàn)、感知真實(shí)的問(wèn)題情境，也不利于學(xué)生解決真實(shí)問(wèn)題能力的提升。

2基于深度學(xué)習(xí)的初中物理習(xí)題設(shè)計(jì)策略

2.1習(xí)題設(shè)計(jì)體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的特點(diǎn)

練習(xí)是知識(shí)在某個(gè)具體問(wèn)題上的應(yīng)用過(guò)程，目的不僅是會(huì)應(yīng)用知識(shí)解決具體問(wèn)題，更重要的是通過(guò)知識(shí)的應(yīng)用過(guò)程提升學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)。習(xí)題的設(shè)計(jì)應(yīng)注重從物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等不同的素養(yǎng)維度培育的角度進(jìn)行命制。

例1自制氣壓計(jì)的習(xí)題設(shè)計(jì)

某同學(xué)利用如圖1所示的氣壓計(jì)探究大氣壓與高度的關(guān)系。他將氣壓計(jì)從一樓地面帶到7樓地面的過(guò)程中觀察到管內(nèi)外水柱高度差的變化，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。請(qǐng)你結(jié)合他的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程同答下列問(wèn)題。

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是根據(jù)什么現(xiàn)象來(lái)判斷大氣壓發(fā)生變化的？用了什么物理研究方法？

（2）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以大致得到怎樣的結(jié)論？

（3）為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更為明顯，我們還可以對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行怎樣的改進(jìn)？

自制氣壓計(jì)的習(xí)題設(shè)計(jì)結(jié)合了教材中的“想想做做”欄目，第一問(wèn)設(shè)計(jì)的目的是引導(dǎo)學(xué)生理解用管內(nèi)外水面高度差的變化來(lái)間接反映大氣壓的變化，這是物理學(xué)中轉(zhuǎn)換法的重要應(yīng)用。第二問(wèn)的設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生借助真實(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析歸納大氣壓與高度的變化規(guī)律，并書(shū)面表達(dá)得到的結(jié)論。這個(gè)過(guò)程重視學(xué)生證據(jù)意識(shí)的培養(yǎng)，并提高了他們運(yùn)用證據(jù)進(jìn)行解釋、交流的能力，在解決問(wèn)題的過(guò)程中促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力的提升。第三問(wèn)通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)和優(yōu)化的開(kāi)放性設(shè)計(jì)側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑創(chuàng)新能力。

2.2習(xí)題設(shè)計(jì)注重習(xí)題的建構(gòu)和培養(yǎng)功能

習(xí)題和試題有著不同的功能，不能將試題直接作為學(xué)生日常的習(xí)題。各地每年的高考或中考試題的主要功能在甄別和選拔，習(xí)題的小問(wèn)之間往往是相互割裂的設(shè)問(wèn)，著重考查學(xué)生的能力。而日常的習(xí)題功能是完善知識(shí)建構(gòu)，學(xué)會(huì)知識(shí)應(yīng)用，在應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題的過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的各種能力，養(yǎng)成良好的態(tài)度。習(xí)題設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能避免選擇題、選填題這種題型，引導(dǎo)學(xué)生重視問(wèn)題解決的過(guò)程，而不僅僅只關(guān)注結(jié)果。習(xí)題的設(shè)問(wèn)應(yīng)該相互關(guān)聯(lián)，梯度設(shè)問(wèn)，進(jìn)階式地解決問(wèn)題。在解決問(wèn)題的過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)推理能力。

例2浮力一細(xì)繩模型的習(xí)題設(shè)計(jì)

如圖2所示，一個(gè)高25cm，不計(jì)外壁厚度的柱形容器放在水平桌面上，容器中立放著一個(gè)底面積為100cm2、高為15cm的均勻?qū)嵭拈L(zhǎng)方體木塊A。木塊A的底部與容器底用一根長(zhǎng)度/=8cm的細(xì)繩連在一起。現(xiàn)慢慢向容器中加水，當(dāng)加入2.4kg的水時(shí)，木塊A對(duì)容器底部的壓力剛好為0，此時(shí)容器中水的深度為12cm，求：

（1）當(dāng)木塊A對(duì)容器底部的壓力剛好為0時(shí)，木塊A受到的浮力：

（2）木塊A的密度;

（3）柱形容器的底面積;

（4）需要再加人多少水，才能使細(xì)線剛好伸直？此時(shí)容器底部受到水的壓強(qiáng)為多大？該過(guò)程木塊A所受浮力做功為多少？

（5）若從木塊A剛好漂浮開(kāi)始，再加入3000 cm3水，此時(shí)液面高度為多少？容器底部所受水的壓強(qiáng)為多大？

（6）在（5）中，木塊浸入水中的體積為多少？木塊所受繩子的拉力為多大？

（7）在（5）的基礎(chǔ)上，繼續(xù)加入多少水，才能使容器中的水剛好不溢出？此時(shí)容器底部所受水的壓強(qiáng)為多大？浮力做功為多少？

對(duì)于初中物理力學(xué)板塊，在全國(guó)各省市中考試題中，關(guān)于壓強(qiáng)、浮力綜合的考查對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)往往綜合性強(qiáng)，難度較大。如例2所示，如果直接將中考試題移到習(xí)題中，不僅不能有效促進(jìn)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題，反而較難的題目易造成學(xué)生學(xué)習(xí)物理的恐慌，進(jìn)而降低學(xué)習(xí)物理的興趣。在習(xí)題設(shè)計(jì)中可以將中考試題進(jìn)行改編、優(yōu)化，從易到難，問(wèn)題難度逐級(jí)進(jìn)階。學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中逐步完善對(duì)知識(shí)的建構(gòu)，同時(shí)強(qiáng)化了科學(xué)推理能力。

2.3習(xí)題設(shè)計(jì)注重生活真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)

深度學(xué)習(xí)重視解決真實(shí)問(wèn)題，實(shí)際生活中的真實(shí)問(wèn)題往往比較復(fù)雜，學(xué)生在日常學(xué)習(xí)和家庭生活中不是太熟悉。教師在進(jìn)行習(xí)題設(shè)計(jì)過(guò)程中注重真實(shí)生活情境的創(chuàng)設(shè)，一方面，能拉近物理與生活的距離，體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的課程理念。另一方面，習(xí)題設(shè)計(jì)中真實(shí)生活情境的創(chuàng)設(shè)，讓習(xí)題訓(xùn)練走向問(wèn)題解決，促進(jìn)物理知識(shí)和規(guī)律的應(yīng)用過(guò)程，有效地促進(jìn)學(xué)生物理觀念的形成。習(xí)題設(shè)計(jì)應(yīng)契合實(shí)際情況，通過(guò)習(xí)題促進(jìn)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的培育。

在“歐姆定律在串聯(lián)電路中的應(yīng)用”的習(xí)題教學(xué)中，為了讓學(xué)生了解此部分內(nèi)容在實(shí)際生活中的重要應(yīng)用，學(xué)會(huì)用物理知識(shí)和規(guī)律分析解決實(shí)際問(wèn)題，可以在課堂上創(chuàng)設(shè)如圖3所示的真實(shí)情境，模擬生活中交警查酒駕的場(chǎng)景，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注酒精檢測(cè)儀的原理，以及如何換算成血液中酒精含量的計(jì)算方法，將復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題簡(jiǎn)化為基本的電學(xué)動(dòng)態(tài)電路問(wèn)題。通過(guò)系列設(shè)問(wèn)，在逐步解決問(wèn)題的過(guò)程中，掌握歐姆定律在串聯(lián)電路中的基本應(yīng)用。

在解決酒精檢測(cè)儀相關(guān)問(wèn)題的過(guò)程中，一方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育，促進(jìn)學(xué)生形成正確的價(jià)值觀念和人生態(tài)度，另一方面通過(guò)真實(shí)的生活實(shí)例滲透科學(xué)方法的教育，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，建立科學(xué)思維習(xí)慣。

3結(jié)束語(yǔ)

習(xí)題的設(shè)計(jì)是開(kāi)展習(xí)題教學(xué)的重要前期準(zhǔn)備過(guò)程，對(duì)完善知識(shí)建構(gòu)、應(yīng)用知識(shí)有著重要意義。習(xí)題設(shè)計(jì)的質(zhì)量高低對(duì)習(xí)題教學(xué)的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。習(xí)題教學(xué)研究中應(yīng)注重習(xí)題設(shè)計(jì)的研究，在習(xí)題教學(xué)上避免重復(fù)、過(guò)度練習(xí)，讓問(wèn)題解決真正發(fā)生，在解決問(wèn)題的過(guò)程中落實(shí)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。