陈凤玲
摘 要:在“立足过程,促进发展”的新课程理念下,探究分享三种有效的实践性、开放性物理作业设计的策略:设计参观访问型作业,激发学生参与的兴趣;设计团队合作型作业,培养学生合作交流意识;设计实验探究型作业,提高学习物理能力。以期为物理实践性、开放性作业设计和布置提供参考。
关键词:实践性;开放性作业;物理
《义务教育物理课程标准(2011年版)》指出“学生的课后作业不应仅仅局限在对物理习题的演算上,阅读资料、观察调查、实践体验等课外活动都应成为课后作业的一部分,它们是物理教学联系生产、生活的重要方式。”然而受制于传统思想,教师在设计物理课后作业时仍沿用“题海战术”,学生也不乏“地狱作业”的怨言。而一份新颖有趣、生动活泼的实践性、开放性物理作业,则能有效激发学生学习物理的热情,让学生感受到学习物理的乐趣,同时在解决实际问题的过程中提高学习能力。
本文探究分享三种有效的实践性、开放性作业设计的策略,尝试通过内容丰富、形式多样的开放性物理作业,使学生养成良好的思维习惯,提高其分析和解决问题的能力。
一、设计参观访问型作业,激发学生参与的兴趣
物理知识来源于生活,又服务于生活。学生的物理学习不能仅仅局限在物理课堂,而应该从广泛的社会和生活中找到相应学习的内容和主题。因此,教师设计参观访问型作业,与实际相联系,引导学生关注生活中的物理现象,对观察到的现象产生好奇心,试图了解其中的奥秘,从而激发学生的学习兴趣。同时让学生在完成作业的过程中,加深对参观和调查内容的认识,通过参观访问领略自然历史风光、感悟自然力量,了解人类为战胜自然的不懈努力,唤起学生学习物理的积极性。比如设计如下题。
题1:战国时期青铜铸造的编钟是我国古代重要的打击乐器,大钟音调低沉,小钟音调高亢。请你参观访问上海博物馆,仔细观察如图1所示编钟,并聆听编钟演奏的乐音。回来后与同伴交流你的参观体会,并讨论编钟发声音调的高低可能与什么因素有关。
这种参观访问型作业,给学生提供了更为丰富的学习内容,同时也给予学生广泛的学习时间和空间。教师在学生遇到困难时适时点拨,保护学生的学习热情,让学生在调查研究的过程中逐渐加深对物理概念、物理规律的理解。学生在参观和调查中学习到的内容,并不局限于回答几个问题,他们会掌握很多与之相关的其他信息,这是课堂教学无法做到的。
对于一些较复杂的参观访问内容,教师可以给出调查报告的样式,如图2所示,帮助学生搭建脚手架,让学生顺利完成调查研究。
教师设计参观访问型物理作业时,应选择具有调查研究价值和文化传承价值的社会热点、焦点问题,让学生积极主动地将物理知识运用到调查实践活动中,帮助其逐步树立正确的世界观、人生观,增强其将科学服务于人类的使命感和责任感。教師同时要注意选择的内容要有实际意义而且有趣味性,让学生有强烈的了解其中奥秘的愿望。
二、设计团队合作型作业,培养学生合作交流意识
教师为学生群体设计实践性、开放性物理课后作业时,需要综合考虑学生群体和学生个体发展的差异性,设计团队合作型作业,引导学生合作、交流、调查、质疑和辩论,培养学生的合作交流意识,促进学生全面发展。有一定难度的学习任务,教师可以将它设计为团队合作型作业,让学生组成合作小组,在民主平等的关系中开展组内分工协作,发挥小组集体的智慧,让学生在小组对话和交流中引发思维的碰撞,通过同伴的互助,相互启发,逐步领会和理解学习内容,完成学习任务。比如学生学习完八年级《声》章节后,教师设计如下题。
题2:从实验室取来鱼洗盆,并盛放一定量的清水摆在台面上,教师把双手弄湿了之后,在两边的铜耳上来回摩擦,不一会儿伴随着鱼洗盆发出的嗡鸣声,有如喷泉般的水珠从四条鱼嘴中喷射而出(如图3)。学生观看后纷纷称奇,跃跃欲试。学生尝试后,教师提问:为什么摩擦装水的鱼洗盆耳后,能发出嗡鸣声并溅出水花呢?
要求3~5人形成一个研究小组寻找答案。找来一个带手柄的铁盆(如图4),并在铁盆内放入半盆水,尝试摩擦铁盆两侧手柄,观察能否获得与鱼洗盆类似的实验效果?如果不行,请你猜测并分析可能是哪些因素影响实验效果。然后查找相关资料,探寻鱼洗盆的工作原理。最后将小组的实验研究过程制作成PPT或写成小论文,并在综合实践课上展示。
为了充分调动小组成员的学习热情,实现不同层次学生的差异发展,教师在布置团队合作型作业前,应该结合学生特点,让每一位组员承担互补、有内在关联的角色:组长、汇报员、调查员、观察员、记录员等,通过明确分工,建立起平等交流、合作分享的局面。在学生探寻答案的过程中,教师需要及时跟进和了解学生的学习需求,鼓励学生合理利用现代技术手段——网络、视频、互动平台等资源寻找信息和答案。
为了最大化凸显团队合作型作业的效果,教师在布置作业时,需要将评价内容和评价要求的表格展示给学生,具体如下表,以便对学习过程以及小组的整体表现进行考核。
这种多主体参与、关注个体差异的评价方式,能引导学生建立良好的合作机制;多维度、有梯度的评价内容,能诊断学生合作和学习中的优势与不足,并激励其及时改进。因此,教师在设计团队合作型作业时,还应该同时设计多元的评价内容和评价标准,关注对学生终身发展很重要的批判性思维和问题解决能力的形成。教师设计该类型作业时,应立足教材,结合教材设计一些有挑战性的延伸内容,让学生组成合作团队完成作业任务,促使学生积极主动利用图书馆、阅览室、网络等渠道广泛收集整理信息,在合作和交流中去粗取精、去伪存真、认真筛选,合理表达、传递信息。
三、设计实验探究型作业,提高物理学习能力
物理是一门实验学科,实验是学生学习物理的重要途径和方法。教师设计实验探究型物理作业时,应发掘物理实验本身的趣味性,利用实验本身的魅力打开学生智慧的天窗,引导学生主动探究。由于作业是开放性的,教师可以为学生提供一些必要的文字资料以帮助学生思考,但要避免把实验步骤一条一条地罗列给学生,也不要把学生的思维禁锢在一个一个的“考点”里。这些实验是学生课后完成的,因此实验设计时需要将物理实验生活化、新颖化,问题设计也需避免填空式回答,让学生在实验的过程中体验到动手实践的快乐,又感受到物理实验的魅力,比如设计如下3、4两题。
题3:请你准备若干个高脚酒杯,如图5所示,往玻璃杯内倒入不同数量的水,手上沾一些水,依次沿每个玻璃杯口快速滑动。仔细倾听玻璃杯发出的声音有什么不同?并思考是什么导致了声音的这些不同?
题4:乐器演奏的乐音給人们带来绝美的享受。请你参考口琴、长笛等管乐器的发声原理,利用吸管制作一个简单的吸管琴或吸管笛,并在课堂上展示。
教师适时抛砖引玉,设计符合学生身心特点的,能激发学生学习兴趣的,实践性、开发性物理作业,激发学生的无限创意。学生顺利地完成了上述两题作业,并且在题4中,学生的答案非常丰富,有的学生仿照口琴发声原理,制作了吸管琴,如图6所示;有的学生仿照长笛发声原理,制作吸管笛,如图7所示,甚至有的学生能够利用自己制作的吸管琴,吹奏一曲《欢乐颂》。
这种实验探究型物理作业,让学生利用身边的物品饶有兴趣地做物理实验,探索并找到问题的答案,既拉近了物理学与生活的距离,让学生深切地感受到科学的真实性,又有利于增强学生的创新意识。教师还可设计作业让学生探究生活中的实际问题,如题5。
题5:如图8所示当车辆通过桥梁时,桥梁会发生振动,并向周边环境辐射噪声。对于工作或生活在桥梁周边的人,如果长期暴露于这种低频噪声中,可能会产生头痛、耳鸣、失眠、腹部压迫等生理和心理反应,严重影响身体健康。规范桥梁设计,对混凝土桥面面板的弯曲刚度规定下限,可以避免结构因大幅度振动向外辐射空气波。此外,桥梁采取无伸缩缝结构,提高桥梁路面的平整度,也能够减小车辆作用引起的桥梁振动。
(1)上文中提到可以降低桥梁振动导致的噪声污染的措施有哪些?
(2)请你实地考察你家附近的一座高架桥,体验和感受车辆通行时桥梁产生的噪声。通过实验探究,找到进一步减弱桥梁振动噪声的方法和措施,并在综合实践课上展示。
课堂的时间是有限的,教师不可能将庞大数量的信息在有限的教学时间内塞给学生。学生的学习就好比酿一壶酒,教师需要给这壶酒预留一定的时间、维持恰当的温度,才能让这壶“酒”酝酿发酵。题5这种开放性探究作业,使学生从亲身体验中发现桥梁噪声问题,再从实验探究中找到减弱桥梁振动的方法和措施。这个过程既能增进了学生的阅历学问,又帮助学生树立主人翁意识。学生既学到物理知识,又学到科学方法,同时发展了自身探究能力。教师设计该种作业时,可以选择实验原理简单、实验现象明显、实验器材可以从生活中广泛取材的内容,便于学生就地取材进行实验,提高作业的完成效率。
总之,教师在设计实践性、开放性的物理作业时,需适时根据学习内容的知识结构,结合学生的认知发展特点,创造性地设计一些实践性、开放性的物理课后作业,让学生从日常生活中探索物理学道理,既锻炼学生的应用能力、理论联系实际能力,又帮助学生养成良好的科学态度及科学精神,促进学生的全面而富有个性地发展。
参考文献:
范永梅.“合作学习”的实践与反思[J].中学物理教学参考,2017(3).
编辑 段丽君