“雙減”背景下基于核心素養(yǎng)的初中物理實(shí)踐性作業(yè)設(shè)計(jì)

孫 莉，劉 穎，高建華

（遼寧教育學(xué)院，本溪市教師進(jìn)修學(xué)院，沈陽(yáng)市鐵西區(qū)教育研究中心）

2021 年7 月，中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步減輕義務(wù)教育階段學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān)和校外培訓(xùn)負(fù)擔(dān)的意見(jiàn)》指出，作業(yè)布置應(yīng)科學(xué)合理，全面壓減作業(yè)總量和時(shí)長(zhǎng)，減輕學(xué)生過(guò)重的作業(yè)負(fù)擔(dān)。初中物理教學(xué)中存在“教師和學(xué)生都在題海中花費(fèi)了大量的時(shí)間和精力”的現(xiàn)象，表現(xiàn)在：教師花費(fèi)大量的精力用于整理習(xí)題，上習(xí)題課以及評(píng)價(jià)學(xué)生上，這限制了教師的專業(yè)成長(zhǎng)且不能激發(fā)學(xué)生的興趣；學(xué)生花費(fèi)大量精力用于做題、可是每當(dāng)遇到需要解決與實(shí)際問(wèn)題相關(guān)的情境類物理問(wèn)題時(shí)就不知從何思考。這給師生帶來(lái)過(guò)重負(fù)擔(dān)的同時(shí)，減弱了學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣和好奇心。

開(kāi)展基于核心素養(yǎng)的初中物理實(shí)踐性作業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生親身經(jīng)歷解決真實(shí)問(wèn)題的實(shí)踐活動(dòng)，引導(dǎo)作業(yè)內(nèi)容從解題向解決實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)變，成為減輕初中物理學(xué)習(xí)和作業(yè)負(fù)擔(dān)、發(fā)展核心素養(yǎng)的有效途徑。

一、實(shí)踐性作業(yè)設(shè)計(jì)的基本思路

設(shè)計(jì)實(shí)踐性作業(yè)時(shí)，首先，教師要充分分析課程標(biāo)準(zhǔn)和教材，明確教材的基本思想和編寫意圖。通過(guò)對(duì)單元教材內(nèi)容的分析，教師要理解該單元在整個(gè)初中物理知識(shí)體系中的地位與作用，要理解該單元與其他單元知識(shí)之間的內(nèi)在關(guān)系和邏輯關(guān)系，要理解本單元教材知識(shí)的邏輯結(jié)構(gòu)、重點(diǎn)和難點(diǎn)、在不同領(lǐng)域的重要應(yīng)用、包含的科學(xué)方法和能力培養(yǎng)因素等。通過(guò)對(duì)每一章節(jié)教材內(nèi)容的分析，教師要掌握該章節(jié)中的全部知識(shí)，把握教材與課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)應(yīng)相關(guān)內(nèi)容的具體要求。在此基礎(chǔ)上，教師要從物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)方面提煉出本單元核心素養(yǎng)目標(biāo)，并確定本單元的核心概念。

其次，教師要基于提煉出的核心概念設(shè)計(jì)本單元實(shí)踐性作業(yè)的核心任務(wù)，并建構(gòu)出與其對(duì)應(yīng)的單元實(shí)踐活動(dòng)體系，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)與教材每節(jié)課對(duì)應(yīng)的具體實(shí)踐性作業(yè)。教師要注意確定每一項(xiàng)實(shí)踐性作業(yè)所對(duì)應(yīng)的物理觀念，并挖掘完成這一任務(wù)所需要的科學(xué)方法，最大限度地促進(jìn)科學(xué)思維的培養(yǎng)。

最后，對(duì)于探究實(shí)踐類作業(yè)，教師要充分分析各探究活動(dòng)中涉及的主要要素，加強(qiáng)探究能力的培養(yǎng)；挖掘?qū)嵺`性作業(yè)中的德育因素，關(guān)注科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

從教材內(nèi)容中提煉出指向核心素養(yǎng)的物質(zhì)觀念、運(yùn)動(dòng)和相互作用觀念、能量觀念；在此基礎(chǔ)上，基于提煉出的核心概念，確定本單元實(shí)踐性作業(yè)的核心任務(wù)，并建構(gòu)出完整的單元實(shí)踐活動(dòng)體系；如圖1所示，在構(gòu)建實(shí)踐活動(dòng)整體框架的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)針對(duì)教材每節(jié)課的具體實(shí)踐性作業(yè)。以“教材+核心素養(yǎng)-實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)-核心素養(yǎng)”為思維主線，沿“整體—局部—整體”的研究路徑，將“教材—實(shí)踐活動(dòng)—教材”與“核心素養(yǎng)—實(shí)踐活動(dòng)—核心素養(yǎng)”兩條主線進(jìn)行整合，形成具有可操作性的實(shí)踐作業(yè)設(shè)計(jì)策略。

圖1 實(shí)踐性作業(yè)單元設(shè)計(jì)流程

二、實(shí)踐性作業(yè)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

設(shè)計(jì)實(shí)踐性作業(yè)，教師應(yīng)注重以啟發(fā)性問(wèn)題為導(dǎo)向，尤其應(yīng)預(yù)設(shè)探究過(guò)程中可能出現(xiàn)的新問(wèn)題，設(shè)計(jì)促進(jìn)學(xué)生繼續(xù)深入研究的問(wèn)題或?qū)π轮R(shí)進(jìn)行補(bǔ)充。在探究實(shí)踐的過(guò)程中，教師要注意發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維和培養(yǎng)科學(xué)精神。在評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，教師應(yīng)注意既對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)給予評(píng)價(jià)，又對(duì)探究過(guò)程給予評(píng)價(jià)；既對(duì)成功之處給予評(píng)價(jià)，又對(duì)失敗之處給予評(píng)價(jià)，并利用課堂教學(xué)時(shí)間給足學(xué)生表達(dá)的機(jī)會(huì)，鼓勵(lì)學(xué)生的自評(píng)和互評(píng)。

設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)踐類作業(yè)，教師應(yīng)注重與本節(jié)課或本階段所學(xué)物理知識(shí)的充分聯(lián)系，注重鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)施有創(chuàng)意性的設(shè)計(jì)，在豐富學(xué)生實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)踐創(chuàng)新的熱情，并促進(jìn)其創(chuàng)新能力的發(fā)展。教師可通過(guò)設(shè)置創(chuàng)新設(shè)計(jì)展示與答辯來(lái)實(shí)施此類實(shí)踐作業(yè)的評(píng)價(jià)，應(yīng)讓學(xué)生展示自己的作品，并就學(xué)生的作品與所學(xué)知識(shí)的聯(lián)系提問(wèn)，激勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步展開(kāi)更實(shí)用、更完善的設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)閱讀實(shí)踐類作業(yè)，教師應(yīng)注重將知識(shí)與科技、社會(huì)發(fā)展充分聯(lián)系，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用各種方式查找資料，引導(dǎo)學(xué)生閱讀與物理相關(guān)的科技圖書、期刊、報(bào)紙。有條件的學(xué)?？山M織學(xué)生參觀科技館或各種現(xiàn)代設(shè)施，開(kāi)闊學(xué)生眼界，提高科學(xué)素養(yǎng)。教師可通過(guò)設(shè)置科普講座、手抄報(bào)展示實(shí)施此類實(shí)踐作業(yè)的評(píng)價(jià)。應(yīng)讓學(xué)生充分展示，并就學(xué)生的表達(dá)或作品的科學(xué)性給予評(píng)價(jià)，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感。

三、實(shí)踐性作業(yè)單元設(shè)計(jì)的案例

我們以人教版《義務(wù)教育教科書·物理》九年級(jí)中的第十五章“電流與電路”、第十六章“電壓與電阻”為例進(jìn)行實(shí)踐性作業(yè)單元設(shè)計(jì)，過(guò)程如下。

首先是教材分析。本單元主要內(nèi)容是電學(xué)的五個(gè)基本概念：電荷、電路、電流、電壓、電阻，這些概念是建構(gòu)初中物理電學(xué)知識(shí)體系的重要基礎(chǔ)。電流是核心概念，如圖2 所示，是將核心概念與其他概念和規(guī)律進(jìn)行整合的電學(xué)核心概念的知識(shí)框架圖。

圖2 電學(xué)核心概念的知識(shí)框架

其次是實(shí)踐性作業(yè)單元設(shè)計(jì)。我們?cè)趯?duì)教材系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，開(kāi)展基于核心素養(yǎng)的實(shí)踐性作業(yè)單元設(shè)計(jì)，將以“制作水果電池并設(shè)計(jì)雙控開(kāi)關(guān)電路，使LED 燈亮起來(lái)”作為本單元的核心任務(wù)。為完成這一核心任務(wù)，我們將其分解為六個(gè)實(shí)踐性作業(yè)：第十五章第一節(jié)設(shè)計(jì)了探究類實(shí)踐性作業(yè)——能否用摩擦的方法使金屬棒帶電；第十五章第二節(jié)設(shè)計(jì)了創(chuàng)新類實(shí)踐性作業(yè)——LED小臺(tái)燈創(chuàng)意設(shè)計(jì)；第十五章第三節(jié)設(shè)計(jì)了創(chuàng)新類實(shí)踐性作業(yè)——設(shè)計(jì)并連接具有一定控制作用的簡(jiǎn)單串聯(lián)電路和并聯(lián)電路；第十六章第一節(jié)設(shè)計(jì)了探究類實(shí)踐性作業(yè)——自制水果電池并探究影響水果電池電壓的因素；第十六章第三、四節(jié)設(shè)計(jì)了探究類實(shí)踐性作業(yè)——利用鉛筆芯和小燈泡探究影響電阻大小的因素并制作變阻器；第十六章第三節(jié)設(shè)計(jì)了閱讀類實(shí)踐性作業(yè)——半導(dǎo)體、超導(dǎo)領(lǐng)域新成就及我國(guó)在芯片領(lǐng)域的技術(shù)困難。

以上六個(gè)實(shí)踐性作業(yè)中包含三個(gè)探究實(shí)踐任務(wù)、兩個(gè)創(chuàng)新實(shí)踐任務(wù)、一項(xiàng)閱讀實(shí)踐任務(wù)，且不同類型作業(yè)的設(shè)置方式不同。完成上述任務(wù)，學(xué)生將能夠制作水果電池，會(huì)設(shè)計(jì)電路，會(huì)連接電路，為完成核心任務(wù)打好了基礎(chǔ)。我們將“教材—實(shí)踐活動(dòng)—教材”與“核心素養(yǎng)—實(shí)踐活動(dòng)—核心素養(yǎng)”兩條思維線進(jìn)行了整合（如下頁(yè)圖3）。

圖3 基于核心素養(yǎng)的實(shí)踐性作業(yè)——電學(xué)基礎(chǔ)單元設(shè)計(jì)

最后是不同類型實(shí)踐性作業(yè)案例。一是探究實(shí)踐類作業(yè)，我們以“能否用摩擦的方法使金屬棒帶電”為例，設(shè)計(jì)“能否用摩擦的方法使金屬棒帶電”作業(yè)任務(wù)單。

【提出問(wèn)題】請(qǐng)你嘗試做一下：手握金屬棒，用毛皮摩擦后接觸驗(yàn)電器，觀察驗(yàn)電器金屬箔是否張開(kāi)？（金屬箔沒(méi)有張開(kāi)）經(jīng)過(guò)課堂上摩擦起電知識(shí)的學(xué)習(xí)，你認(rèn)為用摩擦的方法能使金屬棒帶電嗎？

【猜想與假設(shè)】猜想一：金屬、人體、大地都是導(dǎo)體，摩擦后無(wú)論金屬棒得到電子還是失去電子都將由于與大地連通而無(wú)法使驗(yàn)電器金屬箔張開(kāi)。

猜想二：金屬有其自身特性而無(wú)法通過(guò)摩擦的方法帶電。

【理論加油站】不同物質(zhì)的原子核束縛電子的本領(lǐng)不同，請(qǐng)查找相關(guān)資料，確認(rèn)金屬與毛皮兩種物質(zhì)原子核束縛電子能力的差異，你是否對(duì)實(shí)驗(yàn)有了新的設(shè)想？請(qǐng)你嘗試進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并展開(kāi)深入研究；你也可以查閱相關(guān)視頻資料。

【結(jié)論】你能用摩擦的方法使金屬棒帶電嗎？如果能，請(qǐng)寫出你是怎樣做到的；如果不能，請(qǐng)寫出你的證據(jù)。

【自我評(píng)價(jià)】回想探究過(guò)程，記錄你的收獲。（然后進(jìn)行同伴評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià)）

設(shè)計(jì)此作業(yè)任務(wù)單，目的是引導(dǎo)學(xué)生一步步展開(kāi)深入探究，并養(yǎng)成且思考、且實(shí)驗(yàn)、且記錄的科學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣。我們預(yù)設(shè)到學(xué)生經(jīng)歷初步探究會(huì)發(fā)現(xiàn)，即使為金屬棒加上了絕緣柄，與毛皮摩擦后仍然沒(méi)能使驗(yàn)電器金屬箔張開(kāi)，這一現(xiàn)象可能成為學(xué)生支持猜想二的證據(jù)。因此，我們引導(dǎo)學(xué)生就現(xiàn)象進(jìn)一步分析和猜想，并設(shè)置了“理論加油站”（金屬棒與毛皮的原子核束縛電子本領(lǐng)的差異較小，并提示金屬棒與塑料的原子核束縛電子本來(lái)差異較大）以及探究視頻，鼓勵(lì)學(xué)生將探究繼續(xù)下去，讓學(xué)生親身經(jīng)歷并非順利的探究歷程（嘗試用有絕緣柄的金屬棒與一次性塑料袋摩擦發(fā)現(xiàn)可以帶電）。學(xué)生在加深理論認(rèn)識(shí)的同時(shí)體會(huì)：得到科學(xué)的結(jié)論，往往要經(jīng)歷曲折而艱難的歷程。

二是創(chuàng)新實(shí)踐類作業(yè)，我們以“設(shè)計(jì)并連接具有一定控制作用的簡(jiǎn)單串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”為例，設(shè)計(jì)“設(shè)計(jì)并連接具有一定控制作用的簡(jiǎn)單串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”作業(yè)任務(wù)單。

此作業(yè)任務(wù)單留給了學(xué)生很大的空間，使學(xué)生充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，切身體會(huì)到科技創(chuàng)新可以就在身邊，對(duì)創(chuàng)新有直接的體驗(yàn)和認(rèn)識(shí)。

三是閱讀實(shí)踐類作業(yè)，我們以“半導(dǎo)體、超導(dǎo)領(lǐng)域新成就及我國(guó)在芯片領(lǐng)域的技術(shù)困難”為例，布置作業(yè)任務(wù)單。任務(wù)一，閱讀人教版物理教材第66 頁(yè)內(nèi)容。任務(wù)二，自己查找資料閱讀，我國(guó)在芯片制作領(lǐng)域存在怎樣的技術(shù)困難以及我國(guó)在半導(dǎo)體和超導(dǎo)材料研究領(lǐng)域的新成就。學(xué)生完成任務(wù)一、二后解決下面的問(wèn)題。

1.什么是半導(dǎo)體材料？半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性受哪些因素的影響？

2.你身邊有哪些電子元件是由半導(dǎo)體材料制作的？

3.你是怎樣檢索查找中國(guó)芯片制造的技術(shù)難題的？有哪些閱讀收獲？

4.在教材中標(biāo)注，什么是超導(dǎo)現(xiàn)象？我國(guó)在超導(dǎo)領(lǐng)域主要有哪些成就？超導(dǎo)現(xiàn)象的應(yīng)用前景如何？

在此基礎(chǔ)上，教師還可以進(jìn)行拓展，組織學(xué)生觀看鐵基超導(dǎo)視頻和探秘超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)視頻。

科學(xué)有效地設(shè)計(jì)實(shí)踐性作業(yè)有利于學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中加深對(duì)知識(shí)的理解和體驗(yàn)，在實(shí)踐的過(guò)程中學(xué)習(xí)科學(xué)的研究方法，養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣。同時(shí)，有利于教師切實(shí)有效地減輕學(xué)生的作業(yè)負(fù)擔(dān)，提升學(xué)生核心素養(yǎng)。

在進(jìn)行實(shí)踐性作業(yè)單元設(shè)計(jì)時(shí)，教師可嘗試從日常生活、工程實(shí)踐及社會(huì)熱點(diǎn)出發(fā)，研究設(shè)計(jì)綜合性實(shí)踐任務(wù)，突出真實(shí)情境下的問(wèn)題解決，體現(xiàn)綜合性、實(shí)踐性和開(kāi)放性，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)和方法解決問(wèn)題，發(fā)展學(xué)生的問(wèn)題解決能力和實(shí)踐能力。教師應(yīng)不斷研究并積累案例，切實(shí)提高作業(yè)設(shè)計(jì)能力，注意實(shí)踐性作業(yè)應(yīng)與符合教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)實(shí)際情況的基礎(chǔ)性作業(yè)相結(jié)合，整體規(guī)劃、有序?qū)嵤?/p>