“雙減”背景下物理課外實(shí)踐作業(yè)的選題與開發(fā)

馬興衛(wèi)

吳中區(qū)碧波中學(xué)，江蘇 蘇州 215128

2021年7月24日，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《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》（以下簡稱“雙減”）明確要求：學(xué)校應(yīng)提高作業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量，鼓勵(lì)布置分層、彈性和個(gè)性化作業(yè)，堅(jiān)決克服機(jī)械、無效作業(yè)，杜絕重復(fù)性、懲罰性作業(yè)?？茖W(xué)合理的作業(yè)可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶和理解，鍛煉和增強(qiáng)學(xué)生的思維能力。但是，當(dāng)前物理課外作業(yè)仍多以紙筆作答為主，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生探究能力、實(shí)踐能力有一定限制。因此，嘗試創(chuàng)新課外實(shí)踐作業(yè)形式，科學(xué)設(shè)計(jì)探究性作業(yè)和實(shí)踐性作業(yè)、探索跨學(xué)科綜合性作業(yè)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

所謂的初中物理課外實(shí)踐作業(yè)是相對(duì)于課外書面作業(yè)而言的，是一種根據(jù)教學(xué)進(jìn)度，以問題或項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，主要利用生活中的一些日常量具或器材，由學(xué)生在家里獨(dú)自完成或在家長配合下完成的一項(xiàng)研究性實(shí)踐活動(dòng)。其完成的形式可以是小制作、PPT匯報(bào)、調(diào)查報(bào)告、視頻等。

1 開展課外實(shí)踐作業(yè)的意義

物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科的特征之一。物理課外實(shí)踐作業(yè)是校內(nèi)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的拓展和延伸，對(duì)幫助學(xué)生形成物理觀念，發(fā)展科學(xué)思維，培養(yǎng)科學(xué)探究能力以及養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)精神都有不可替代的作用。

1.1 豐富學(xué)生體驗(yàn)，加強(qiáng)直觀教學(xué)

建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)是一個(gè)積極主動(dòng)的建構(gòu)過程，是人和環(huán)境共同作用的過程。創(chuàng)設(shè)真實(shí)的物理情境有利于學(xué)生物理概念的建構(gòu)、物理規(guī)律的形成。情境可以是生活、生產(chǎn)中的實(shí)例再現(xiàn)，可以是對(duì)實(shí)物模型的觀察，也可以是有趣的情境體驗(yàn)或物理實(shí)驗(yàn)。

1.2 激疑引探，增強(qiáng)探究能力

如果教師能夠引導(dǎo)學(xué)生在生活和學(xué)習(xí)中找到有研究價(jià)值的問題，并形成探究問題的方案，最后實(shí)施方案并獲得證據(jù)等，無疑有利于其探究能力的發(fā)展。而探究能力的培養(yǎng)必須以真實(shí)的探究活動(dòng)為載體。

例如，在“歐姆定律的應(yīng)用——‘伏安法’測量未知導(dǎo)體的電阻”一節(jié)中，課后，除了布置相應(yīng)的書面作業(yè)進(jìn)行鞏固外，還可適當(dāng)加以遷移。為此，筆者設(shè)計(jì)了課后實(shí)踐作業(yè)：“測量鉛筆芯的電阻”。在課上交流測量結(jié)果的過程中發(fā)現(xiàn)：長度、橫截面、型號(hào)不同的鉛筆芯電阻差異較大。在此基礎(chǔ)上，筆者又提出新的研究課題：鉛筆芯電阻大小和哪些因素有關(guān)？并鼓勵(lì)學(xué)生去圖書館或上網(wǎng)查找資料，課后繼續(xù)進(jìn)行探究。學(xué)生的探究熱情在活動(dòng)中再度被激發(fā)，探究意識(shí)得到了提升，探究能力得到了發(fā)展。

1.3 借力問題解決，訓(xùn)練科學(xué)思維

科學(xué)思維是物理核心素養(yǎng)的重要組成部分，主要包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素。物理課外活動(dòng)是學(xué)生科學(xué)思維能力發(fā)展的重要載體。

例如，除了“伏安法”以外，還有多種“非常規(guī)”的方法測量導(dǎo)體電阻，在設(shè)計(jì)方案時(shí)，就需要發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新思維。但在具體操作實(shí)踐時(shí)發(fā)現(xiàn)，不同方法測得的結(jié)果差別很大，因?yàn)槎鄶?shù)方案都是建立在電源總電壓不變和導(dǎo)體電阻不受溫度影響的假設(shè)上。而實(shí)際操作時(shí)，電源采用干電池，由于電池內(nèi)阻的存在，電源輸出的路端電壓就會(huì)改變。因此，在交流評(píng)估階段，教師就應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生敢于質(zhì)疑實(shí)驗(yàn)過程或有關(guān)結(jié)論，積極改進(jìn)和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的操作和裝置。

2 課外實(shí)踐作業(yè)的選題及開發(fā)

選題是設(shè)計(jì)課外實(shí)踐作業(yè)的起點(diǎn)。選題時(shí)，教師應(yīng)充分考慮學(xué)生已有基礎(chǔ)和認(rèn)知規(guī)律，依據(jù)教學(xué)進(jìn)度，從學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”切入；應(yīng)循著學(xué)生認(rèn)知事物的順序組織開展實(shí)踐活動(dòng)，及時(shí)抓住生成性問題，對(duì)實(shí)踐作業(yè)進(jìn)行二次開發(fā)，讓一次實(shí)踐的結(jié)果成為下一次實(shí)踐活動(dòng)的起點(diǎn)。

雞蛋是學(xué)生生活中常見的物品，而且新鮮雞蛋間的密度非常接近。本文以課外實(shí)踐“如何測量雞蛋密度”為例，從三個(gè)方面探討物理課外實(shí)踐作業(yè)的選題與開發(fā)。以期為實(shí)踐類作業(yè)的應(yīng)用與推廣起到拋磚引玉的作用。

2.1 教材中實(shí)踐類作業(yè)的實(shí)施與拓展

綜合實(shí)踐活動(dòng)是教材的特色欄目。教材對(duì)于每個(gè)綜合實(shí)踐課題都有對(duì)應(yīng)的研究目標(biāo)、活動(dòng)步驟、拓展研究等內(nèi)容，是學(xué)生開展課外實(shí)踐的理想素材。此外，教材中“生活物理社會(huì)”“信息庫”“WWW”等欄目中的許多內(nèi)容也值得學(xué)生去探究實(shí)踐。據(jù)統(tǒng)計(jì)，四冊(cè)教材中分布的綜合實(shí)踐活動(dòng)、小調(diào)查、動(dòng)手小實(shí)驗(yàn)、小制作共計(jì)118題之多。

對(duì)于八年級(jí)下“壓強(qiáng)與浮力”一節(jié)，在章后綜合實(shí)踐活動(dòng)“自制密度計(jì)”的基礎(chǔ)上，筆者對(duì)該內(nèi)容進(jìn)行了二次開發(fā)：能否用自制密度計(jì)測量雞蛋的密度？實(shí)驗(yàn)方案如表1所示。

表1 “懸浮法”測量雞蛋的密度

評(píng)價(jià)與反思：在指導(dǎo)學(xué)生制作簡易密度計(jì)并測量液體密度的基礎(chǔ)上，筆者稍作拓展，提出如何測量雞蛋密度的學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生討論如何由測量雞蛋密度轉(zhuǎn)化為測量鹽水的密度，鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

2.2 生活中電子類測量器材與學(xué)生實(shí)驗(yàn)的融合

物理課外實(shí)踐作業(yè)的開展離不開對(duì)物理量的測量。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些非常規(guī)實(shí)驗(yàn)器材，如電子秤、電子溫度計(jì)等逐步走進(jìn)日常百姓家。這些電子產(chǎn)品測量精度高、使用方便，可以替代實(shí)驗(yàn)室中的測量儀器。因此，學(xué)生實(shí)驗(yàn)除了在課堂上完成，還可進(jìn)行課外實(shí)踐。

在此背景下，筆者設(shè)計(jì)了如表2所示的課外實(shí)踐作業(yè)。

表2 “原理法”測量雞蛋密度

評(píng)價(jià)與反思：利用電子秤、玻璃杯等生活中熟悉的器具，去替代實(shí)驗(yàn)室專用器材，學(xué)生就會(huì)覺得有親切感，無形之中樹立了學(xué)好物理的信心。針對(duì)部分學(xué)生家里沒有電子秤，筆者還鼓勵(lì)他們借助商家的電子秤進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不僅提升了其實(shí)驗(yàn)技能，又鍛煉了其交流溝通的能力。

2.3 教師對(duì)課外實(shí)踐作業(yè)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

可將一些紙筆作答的拓展創(chuàng)新類試題改為實(shí)踐作業(yè)，讓學(xué)生的作業(yè)由解題轉(zhuǎn)向解決實(shí)際問題，讓知識(shí)與技能在解決實(shí)際問題的情境中轉(zhuǎn)化為能力。例如，某地有一道中考創(chuàng)新類試題是用電子秤測量物體受到的浮力，可以結(jié)合阿基米德原理稍加引導(dǎo)，改為實(shí)踐作業(yè)用來測量雞蛋的密度。具體方案如表3所示。

表3 “稱重法”測量雞蛋的密度

反思評(píng)價(jià)：和彈簧測力計(jì)利用兩次稱重求浮力相比，電子秤一次稱量即得浮力，操作可謂簡單，但本實(shí)驗(yàn)原理比較抽象，既有阿基米德原理，又有力的作用是相互的等相關(guān)知識(shí)，需要教師提前創(chuàng)設(shè)問題情境，減小學(xué)生認(rèn)知上的困難，引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理，理順物理量之間的內(nèi)在關(guān)系。

3 結(jié)語

物理課外實(shí)踐課題的開發(fā)不僅要關(guān)注學(xué)生的興趣、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力，還要適當(dāng)考慮課題的積極意義和完成課題的其他主客觀條件。另外，保障課外實(shí)踐作業(yè)的常態(tài)化、高質(zhì)量開展，還必須做好督促引導(dǎo)和過程性評(píng)價(jià)等工作，這些都是一線教師值得探索研究的課題。提高作業(yè)設(shè)計(jì)、管理、實(shí)施的育人效益，構(gòu)建良好的教育生態(tài)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展、健康成長，這是時(shí)代賦予我們的光榮使命。