物理作業(yè)是物理課堂學(xué)習(xí)的自然延伸和重要補(bǔ)充,是物理教學(xué)活動不可缺少的有機(jī)組成部分,是學(xué)生鞏固所學(xué)知識和教師反饋教學(xué)信息、改進(jìn)教學(xué)的重要途徑。作業(yè)設(shè)計質(zhì)量的高低直接影響學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)業(yè)成績。因此,優(yōu)化初中物理學(xué)科作業(yè)設(shè)計是落實(shí)初中物理“教—學(xué)—評”一致性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。提升作業(yè)設(shè)計質(zhì)量,是目前作業(yè)設(shè)計應(yīng)該解決的首要問題。筆者從作業(yè)內(nèi)容,作業(yè)難度兩個方面提出了以下作業(yè)設(shè)計的有效策略:
在《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》中明確規(guī)定,初中書面作業(yè)平均完成時間不能超過90分鐘,用于完成物理書面作業(yè)的時間可能只有20分鐘左右,這就需要教師們精心篩選,從各類物理資料書中剔除那些機(jī)械重復(fù)、偏難偏舊的習(xí)題,選出具典型性適合學(xué)生學(xué)情的習(xí)題。
物理典型性作業(yè),是指能夠反映物理學(xué)科知識本質(zhì)、關(guān)聯(lián)等的作業(yè)。借助典型性作業(yè),學(xué)生能夠從中獲得解答這一類題目的方法,學(xué)科知識得到鞏固同時,還能夠?qū)⒘闵⒌闹R串成線,認(rèn)識物理知識的本質(zhì)、洞悉物理知識的關(guān)聯(lián),構(gòu)建知識體系。例如,在學(xué)習(xí)“歐姆定律”時,可以設(shè)置以下習(xí)題作為作業(yè):
1.在研究“導(dǎo)體電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們利用了阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻和變阻器進(jìn)行了探究,變阻器規(guī)格是“10Ω 1A”,電源電壓4.5V保持不變。
(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中電路連接完整
(2)在虛線框畫出對應(yīng)的電路圖
(3)閉合開關(guān)前,電流表指針如圖乙所示,對電流表的操作應(yīng)該是_______
(4)正確連線后,閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn),無論怎樣移動滑片電流表指針幾乎不動,電壓表指針向右偏轉(zhuǎn)且超過滿刻度,原因可能是 ____________
(5)先接入15Ω的電阻,調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)為3V,觀察到電流表示數(shù)如圖丙所示,則電流表的示數(shù)為_______A;用10Ω的電阻代替15Ω的電阻接入電路,應(yīng)將滑片向________端(選填“左”或“右”)移動,才能使電壓表示數(shù)保持3V,并記錄下電流表示數(shù)為0.3A;用5Ω的電阻代替10Ω的電阻接入電路,正確操作,電流表示數(shù)為0.6A
(6)分析3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可得出電流與電阻的關(guān)系是________
(7)王強(qiáng)同學(xué)繼續(xù)探究:他用了30Ω的定值電阻代替原來的電阻實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片都不能滿足電壓表示數(shù)為3V,原因是 __________;要使電壓有示數(shù)保持3V,要求變阻器的最大阻值最少為______Ω
探究電流與電壓、電阻的關(guān)系是探究類學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)之一,是電學(xué)中非常重要的實(shí)驗(yàn),本題涵蓋的知識點(diǎn)有:設(shè)計電路圖、根據(jù)實(shí)物圖畫電路圖、電表的使用方法和讀數(shù)、電路故障的分析、電流與電阻的關(guān)系、串聯(lián)電路分壓知識、控制變量法等,是一道典型電學(xué)綜合題,通過該題的訓(xùn)練學(xué)生除了以上知識點(diǎn)得到鞏固,更重要的是讓學(xué)生零散的知識點(diǎn)串起來:首先通過審題明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模▽?dǎo)體電流與電阻關(guān)系),再根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模\(yùn)用控制變量等方法設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案(問題1、2),并對實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)探究過程的評估并找到改進(jìn)方法(問題3、4、5、7),實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析評估和交流(問題6)。讓學(xué)生在做題的過程中,將電學(xué)中零散的知識串成線、連成片,幫助學(xué)生掌握解決電學(xué)問題的方法和思路,并讓學(xué)生初步體會物理研究是建立在觀察和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的創(chuàng)造性工作,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
“雙減”政策下物理作業(yè)設(shè)計在數(shù)量上要比原有的“題海戰(zhàn)”要少得多,這就需要教師準(zhǔn)確把握課程標(biāo)準(zhǔn),積極開展學(xué)情調(diào)研,充分考慮學(xué)生在認(rèn)知和理解上的差異,設(shè)計出符合班級不同層次學(xué)生需求、密切貼合上課內(nèi)容,適合學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的習(xí)題。讓每位學(xué)生通過完成作業(yè)實(shí)現(xiàn)知識的鞏固和進(jìn)階。例如,在學(xué)習(xí)“電功率”時,可以設(shè)置以下習(xí)題作為作業(yè):
1.一只燈泡上標(biāo)有“12V 7.2W”的字樣,(不考慮溫度對燈絲電阻的影響),則:
(1)這只燈泡的額定電壓是_____V,額定電功率是_____W
(2)這只燈泡的額定電流是_____A,電阻是_____Ω
(3)若燈泡兩端的實(shí)際電壓為8V,則燈泡的實(shí)際功率______
(4)若燈泡中的實(shí)際電流為0.5A,則燈泡的實(shí)際功率______
(5)若把“12V 7.2W”和一個“12V 3.6W”的燈泡并聯(lián)在電路,哪個亮些
(6)若把“12V 7.2W”和一個“12V 3.6W”的燈泡串聯(lián)在電路中,哪個亮些
本題設(shè)計了6個小問題:第1問,學(xué)生通過學(xué)習(xí)知道用電器名牌上標(biāo)識“12V”是額定電壓,“7.2W”是定功率,就可以完成;第2問,需要學(xué)生能夠運(yùn)用電功率和歐姆定律的推導(dǎo)公式I=P/U及R=U/I進(jìn)行簡單計算,這兩題是為班級層次較低的學(xué)生準(zhǔn)備的;3、4問相對1、2問來說難度要高一些,學(xué)生需要在知道“額定電壓”“額定功率”是一定值的基礎(chǔ)上理解“實(shí)際電功率”是根據(jù)“實(shí)際電壓”或“實(shí)際電流”的改變而改變的,當(dāng)實(shí)際電壓為額定電壓或?qū)嶋H電流不為實(shí)際電流時,實(shí)際功率不在額定功率,想要知道實(shí)際功率需先求出當(dāng)電壓為8V時的實(shí)際電流,I實(shí)=U實(shí)/R(不考慮溫度對燈絲電阻的影響),或先求出當(dāng)實(shí)際電流為0.5A時的實(shí)際電壓,U實(shí)=I實(shí)·R(不考慮溫度對燈絲電阻的影響),再根據(jù)P實(shí)=U實(shí)·I實(shí)計算出實(shí)際功率。5、6問在3、4問的基礎(chǔ)上,需要學(xué)生知道燈的亮度用實(shí)際電功率表示,實(shí)際功率大的燈的亮度強(qiáng),在并聯(lián)電路中電壓相等利用公式P=U2/R、在串聯(lián)電路中電流相等利用P=I2R進(jìn)行計算并比較。
該題難度設(shè)計的層層遞進(jìn),不同層次的學(xué)生都可以根據(jù)自己的認(rèn)知水平完成不同難度的作業(yè),讓不同層次學(xué)生的知識得到了有效的鞏固和提高。既能滿足成績好的同學(xué),又不會降低學(xué)習(xí)差的學(xué)生的積極性,做到人人參與、人人體驗(yàn)學(xué)習(xí)的成就感。同時也幫助學(xué)生在生活中遇到其他用電器能夠通過閱讀名牌信息獲取有用的信息,讓學(xué)生形成將物理知識與生產(chǎn)生活聯(lián)系的意識。
“雙減”政策下作業(yè)設(shè)計要符合學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律,要體現(xiàn)作業(yè)的整體和層次性、針對性和及時性,適量性和實(shí)踐性;突出作業(yè)的診斷、激勵作用,充分發(fā)揮不同類型作業(yè)的育人功能。讓學(xué)生接受的教育從應(yīng)試教育轉(zhuǎn)向素質(zhì)教育,以實(shí)現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展,提升學(xué)生素質(zhì)。
(作者單位:南京信息工程大學(xué)附屬中學(xué))