中學(xué)物理創(chuàng)新實(shí)踐型開放作業(yè)的開發(fā)與設(shè)計(jì)研究

福建省三明市大田縣鴻圖中學(xué) 郭傳福

傳統(tǒng)的作業(yè)模式增加了學(xué)生的負(fù)擔(dān)，雖然對提高成績具有一定的效果，但是缺乏對學(xué)生除知識(shí)掌握以外的其他發(fā)展內(nèi)容的鞏固，不利于學(xué)生的整體發(fā)展。因此，需要設(shè)計(jì)具有綜合性質(zhì)的作業(yè)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)，促使學(xué)生掌握實(shí)踐動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，優(yōu)化完善學(xué)生對物理學(xué)科的學(xué)習(xí)與應(yīng)用。

一、創(chuàng)新實(shí)踐型開放作業(yè)的特性

（一）創(chuàng)新性

創(chuàng)新是國家進(jìn)步的重要途徑和手段，國家積極號(hào)召加速發(fā)展創(chuàng)新型國家。新形勢下，要發(fā)展創(chuàng)新型國家必須擁有創(chuàng)新型人才，而學(xué)校作為輸出人才的重要單位，應(yīng)樹立創(chuàng)新的理念進(jìn)行創(chuàng)新教育。作業(yè)作為鞏固、檢驗(yàn)學(xué)生知識(shí)掌握的重要手段，對學(xué)生的發(fā)展起著重要的作用。但是，傳統(tǒng)的作業(yè)布置形式采取的是重復(fù)、機(jī)械的方式，問題的答案趨于統(tǒng)一，解答的過程趨于一致，影響了學(xué)生的思維塑造。學(xué)生總是采取死記硬背的方式完成作業(yè)，不利于其全面發(fā)展。實(shí)踐型開放作業(yè)能夠很好地解決上述問題，通過開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造能力，活躍學(xué)生的思維方式，展現(xiàn)并發(fā)揚(yáng)學(xué)生的個(gè)性，讓學(xué)生在實(shí)踐中塑造創(chuàng)新精神，獲得長足的發(fā)展。

（二）實(shí)踐性

物理學(xué)科具有顯著的生活特性，因?yàn)槲锢韥碓从谏?，生活中處處可以發(fā)現(xiàn)物理。因此，物理作業(yè)的布置非常契合創(chuàng)新、開放的形式，教師應(yīng)依據(jù)學(xué)科教學(xué)的內(nèi)容將物理作業(yè)的設(shè)計(jì)融入生活之中，不能僅僅通過反復(fù)練習(xí)的方式機(jī)械地鞏固學(xué)生的做題習(xí)慣，達(dá)到“效果”，應(yīng)著眼于培養(yǎng)學(xué)生在生活中發(fā)現(xiàn)物理、感受物理、應(yīng)用物理、創(chuàng)造物理的能力，從而在豐富學(xué)生物理知識(shí)的同時(shí)，提升學(xué)生的生活樂趣。布置創(chuàng)新型物理實(shí)踐開放作業(yè)，讓學(xué)生在掌握相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)學(xué)會(huì)運(yùn)用生活中的物理，在生活中重現(xiàn)物理，有利于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)身邊物理的興趣，養(yǎng)成用物理的眼光認(rèn)知客觀世界的能力，能夠運(yùn)用物理的視角認(rèn)識(shí)自然、感受自然，進(jìn)而深化物理學(xué)科對個(gè)體終身發(fā)展的積極影響以及作用。

（三）合作性

常言道：“同心齊力可斷金?！鄙鐣?huì)處在不斷發(fā)展變化的過程中，一個(gè)人的能力終究是有限的，而這種有限性也決定了個(gè)體發(fā)展的局限性，因此，專業(yè)創(chuàng)新型人才必須具有能夠與他人和諧相處、良性競爭、共同發(fā)展的社會(huì)能力。傳統(tǒng)作業(yè)基本上是要求個(gè)體獨(dú)立完成，缺乏需要團(tuán)隊(duì)合作的作業(yè)類型，不利于學(xué)生的全面發(fā)展。創(chuàng)新型實(shí)踐開放作業(yè)能夠很好地填補(bǔ)這一漏洞，為學(xué)生提供良好的協(xié)作氛圍。在實(shí)踐作業(yè)中布置小組作業(yè)，讓學(xué)生共同開動(dòng)腦筋、碰撞思維火花、激發(fā)靈感、攜手合作，有利于促進(jìn)學(xué)生學(xué)會(huì)共同思考、取長補(bǔ)短，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力，使學(xué)生在離開學(xué)校后能夠有效地融入社會(huì)，實(shí)現(xiàn)終身可持續(xù)發(fā)展。

二、創(chuàng)新實(shí)踐型開放作業(yè)開發(fā)與設(shè)計(jì)原則

（一）趣味性原則

學(xué)生在學(xué)習(xí)中具有積極主動(dòng)性，教師的指導(dǎo)與調(diào)節(jié)才能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。學(xué)生擁有學(xué)習(xí)興趣，便能夠自主、積極地參與到教師的教學(xué)活動(dòng)之中，真正獲取知識(shí)、得到發(fā)展。除了通過有趣的課程促進(jìn)學(xué)生對知識(shí)的學(xué)習(xí)之外，還應(yīng)輔以趣味性的作業(yè)以鞏固學(xué)生的知識(shí)掌握，并讓學(xué)生對物理感興趣，進(jìn)而對客觀世界有更加清晰的認(rèn)識(shí)。教師應(yīng)把握生活中的物理知識(shí)內(nèi)容，以實(shí)踐型開放作業(yè)的形式讓學(xué)生完成創(chuàng)造，避免受傳統(tǒng)教學(xué)方式的影響，限制學(xué)生的思維想象。通過創(chuàng)新開放作業(yè)讓學(xué)生在樂趣中鞏固物理知識(shí)、運(yùn)用物理知識(shí)，有利于最終達(dá)到掌握物理、看到物理、感受物理，甚至愛上物理的教學(xué)目的。

（二）活動(dòng)性原則

傳統(tǒng)的作業(yè)形式往往通過反復(fù)的、機(jī)械的“填鴨式”做題方式來鞏固學(xué)生的知識(shí)，學(xué)生習(xí)慣記憶解題的內(nèi)容、解題的步驟、解題的答案，一切為了解題、為了成績。這樣的作業(yè)形式偏離了教學(xué)的目的，雖然能夠讓學(xué)生在成績上得到提高，但是作業(yè)的壓力與負(fù)擔(dān)也容易讓學(xué)生逐漸喪失探索物理、學(xué)習(xí)物理的興趣，顧此失彼，得不償失。因此，教師可以運(yùn)用創(chuàng)新型實(shí)踐開放作業(yè)，讓學(xué)生通過實(shí)踐活動(dòng)的形式，采用全新的視角對知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)、加工，通過完成各種小發(fā)明、小創(chuàng)造，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加學(xué)生的成就感，為學(xué)生塑造自信心提供有利條件。

三、創(chuàng)新實(shí)踐型開放作業(yè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)與方案

（一）實(shí)踐中完成作業(yè)

鑒于物理學(xué)科的特殊性，可以通過實(shí)踐作業(yè)的形式檢驗(yàn)學(xué)生是否掌握了教師教授的物理知識(shí)，并讓學(xué)生在生活中感受物理知識(shí)與其獨(dú)特的魅力。部分學(xué)生因?yàn)槿狈?shí)踐活動(dòng)的鍛煉，常常沉浸于學(xué)習(xí)知識(shí)的狀態(tài)，動(dòng)手能力弱，不利于未來發(fā)展。因此，教師可以通過實(shí)踐型開放作業(yè)促使學(xué)生主動(dòng)積極地完成動(dòng)手操作的內(nèi)容，如動(dòng)手制作簡易噴射火箭、小型投影機(jī)、針孔照相機(jī)等。在完成作業(yè)的過程中，學(xué)生一定會(huì)有不同的體驗(yàn)。各式各樣的問題會(huì)促使學(xué)生調(diào)用所學(xué)的物理知識(shí)，激發(fā)創(chuàng)造力、提升協(xié)作能力，用實(shí)踐的方式解決問題，以此鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容，并且增強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力，讓學(xué)生得到全面提高，最大限度地發(fā)揮作業(yè)的作用。

（二）增加定性探究式作業(yè)

探究是發(fā)現(xiàn)物理、確定物理、檢驗(yàn)物理的有效行為，通過實(shí)驗(yàn)探究能夠發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，這是物理學(xué)科的特色，教師應(yīng)積極應(yīng)用實(shí)驗(yàn)探究發(fā)展學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力。物理探究不僅局限于在實(shí)驗(yàn)室運(yùn)用實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備做實(shí)驗(yàn)，生活中處處體現(xiàn)著物理，有許多物品都可以用來實(shí)現(xiàn)物理探究。鑒于生活中的物品或測量工具存在一定的不準(zhǔn)確性，教師可適當(dāng)采用定性探究的方式規(guī)定作業(yè)內(nèi)容，比如，讓學(xué)生通過采用不同的力度按壓自行車剎車系統(tǒng)的方式，探究自行車剎車后滑行距離與按壓力度大小的關(guān)系，探索滑動(dòng)摩擦力與壓力的關(guān)系；探究水果電池的電壓與水果品種、類別的關(guān)系等。通過定性探究的作業(yè)形式，讓學(xué)生對物理知識(shí)產(chǎn)生興趣，增加學(xué)生的探究欲望，提高其學(xué)習(xí)知識(shí)的能力。

（三）創(chuàng)新實(shí)踐型開放作業(yè)設(shè)計(jì)方案

1.手機(jī)投影儀

材料準(zhǔn)備：紙板、小刀、固體膠或膠水、凸透鏡、黑筆。

制作流程：首先，將紙板一面用黑筆上色，并以黑色紙板面為內(nèi)里折出一個(gè)無頂部的長方體紙盒，紙盒正面為小長方形面，其余面以此類推，然后用膠水封邊；其次，用小刀在紙盒的正面挖出同凸透鏡大小一致的圓洞，將凸透鏡嵌入，并用膠水固定；再次，用紙板鑿出一個(gè)同正面面積大小相同的紙板，將紙板上色制作成手機(jī)支架，將手機(jī)放置于支架上，手機(jī)屏幕朝向凸透鏡放入紙盒中；最后，用紙板制作頂蓋并涂黑，調(diào)整好手機(jī)的合適位置之后，將頂蓋蓋上，便可以在房間內(nèi)進(jìn)行投影。

物理知識(shí)說明：該手工制作結(jié)合了凸透鏡成像的知識(shí)點(diǎn)，當(dāng)物體放置于凸透鏡焦距1—2倍的位置時(shí)，會(huì)在凸透鏡的另一側(cè)呈現(xiàn)出倒立放大的圖像，通過移動(dòng)制作的投影儀，可以實(shí)現(xiàn)投影影像的大小調(diào)節(jié)。

2.電磁小火車

材料準(zhǔn)備：2個(gè)強(qiáng)磁力磁鐵、1節(jié)電池、若干直徑與電池差不多的圓木棒、直徑為1毫米的純銅絲。

制作流程：首先，在圓木棒上纏繞銅絲制作銅線圈軌道，注意銅線圈內(nèi)徑應(yīng)略大于電池；其次，制作小火車，將準(zhǔn)備好的磁鐵同極相對分別放在電池正負(fù)兩極；最后，將小火車全部放入軌道內(nèi)，小火車能自動(dòng)在軌道內(nèi)移動(dòng)，制作完成。

物理知識(shí)說明：小火車因?yàn)殡姵貎蓸O可以吸附磁鐵，而磁鐵同極相對完全放入銅線圈軌道時(shí)形成了回路，產(chǎn)生了電流，由于銅線圈過電引發(fā)磁場，根據(jù)安培定則判斷磁場方向，產(chǎn)生南北極，按照同性相斥、異性相吸的原理，軌道北極吸引小火車頭南極，軌道南極排斥小火車尾南極，在力的作用下，小火車便開動(dòng)了。對知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行延伸，可以實(shí)踐雙線圈軌道中小火車的運(yùn)行，雙線圈原理相同，將小火車放在雙軌道上馬上就能與銅線圈形成兩個(gè)閉合回路，以此產(chǎn)生作用力，推動(dòng)小火車運(yùn)動(dòng)。要想加快小火車運(yùn)動(dòng)速度，可以采用增加并列軌道數(shù)量的方式，或者采用導(dǎo)電性能更強(qiáng)的材料制作軌道，或者應(yīng)用更強(qiáng)電壓的電池以及更高磁性的磁鐵完成制作。

綜上所述，創(chuàng)新實(shí)踐型開放作業(yè)能夠提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)積極性，對鞏固學(xué)生所學(xué)知識(shí)內(nèi)容具有重要的作用。結(jié)合創(chuàng)新實(shí)踐型開放作業(yè)的特性，堅(jiān)持開發(fā)設(shè)計(jì)的原則，設(shè)計(jì)符合發(fā)展要求、適應(yīng)學(xué)生學(xué)情的創(chuàng)新實(shí)踐作業(yè)，有利于提高學(xué)生做作業(yè)的積極性，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，突破傳統(tǒng)作業(yè)帶來的局限性，開闊學(xué)生視野，使學(xué)生能夠在學(xué)校學(xué)習(xí)、在書本中學(xué)習(xí)、在生活中學(xué)習(xí)。