基于教学功能需求 设计初中物理习题

杨 琳

(江苏省无锡市梅里中学，江苏 无锡 214112)

随着教学改革的逐步深入，初中物理教学经历了从注重双基到关注三维目标的培养，再到今日彰显核心素养的培养。习题教学作为初中物理教学中不可或缺的重要环节，其教学设计自然也要顺势而为。传统的习题设计更多关注双基训练，强调反复练习，忽视习题在教学中的其他功能，导致师生在题海中挣扎，效果却事倍功半。教师需要依据练习在教学中的具体功能，充分发挥习题在教学中的作用，切实提高练习的实效性，设计切合教学主题的习题，激发学生的学习兴趣、巩固其知识技能，引发新知探究，训练科学思维，培养核心素养。本文以苏科版教材为例，探讨基于教学功能需求设计初中物理习题的途径。

1 设计激趣型习题，激发学习内驱力

学习内驱力源于学习者对学习内容重要意义的认知，是高效学习的关键，设计激趣型习题，对学生的物理学习有着重要意义。紧扣教学内容的风趣幽默的游戏类习题符合初中生认知规律，具有很强的吸引力。学生能够在这类习题创设的轻松愉快的和谐情境中积极思考，主动交流，巩固知识技能，提升核心素养。

根据具身认知理论，在实际教学中设计活动体验类习题，可以增加学生的参与度，提升学生学习内驱力。例如在进行“力与运动关系”教学时，根据实验探究得出结论：力可以改变物体的运动状态。接下来，我们可以引入以下游戏活动。

教师把一只气球置于坐在教室中后部的某个学生手中，然后站在讲台中间，宣布活动规则：所有人不得离开自己的座位，大家互相合作，用一根手指，将气球传递到老师手里。

学生亲历活动过程，体验、感悟力是如何改变气球运动方向和快慢的，并对此进行总结，加深对力改变物体运动状态的理解。

在实际教学中，还可以借助漫画等形式设计巩固类习题。如在进行“欧姆定律”教学时，通过实验探究得出了电流与电压、电阻三者关系：电流大小等于电压与电阻的比值，为了帮助学生理解、巩固规律，可以利用学生喜爱的漫画(图1)来设计习题：根据你对欧姆定律的理解，说说图中三个漫画人物分别扮演了哪个物理量？

图1

学生一旦明白了漫画的含义，会在愉悦的笑声中加深对三个物理量之间关系的理解。

2 设计衔接类习题，提升知识迁移能力

初中物理课堂教学应注重知识的正向迁移生长，教学中如何实现知识点之间的无痕过渡？设计承上启下的衔接类习题尤为重要。衔接类习题适用于教学中加深学生对物理概念的理解，设计着眼于知识的巩固、内化和迁移，引发学生的认知冲突是设计的关键。

例如在进行压强概念教学时，教师通常会在探究“压力作用效果与压力大小和受力面积大小之间关系”后，直接给出压强的概念和公式，但学生并没有经历物理概念的自主建构过程。教师可以设计一组习题来进行知识内化，引发学生的认知冲突，进而用速度概念迁移、引出压强概念。

例1：如图2所示，哪一个物体对支持面产生的压力作用效果明显？(1)A物体重为10N，B物体重为5N，放在水平沙面上，与沙面的接触面积均为5cm2；(2)C、D物体重均为10N，放在水平沙面上，与沙面的接触面积分别为5cm2、3cm2；(3)E物体重为10N，F物体重为9N，放在水平沙面上，与沙面的接触面积分别为5cm2和3cm2。

图2

分析：对于前两问，学生根据实验探究结论很容易得出结果，而第(3)问因为受力面积和压力大小都不等，没有办法直接应用实验结论，引发了学生的认知冲突，要想比较压力作用效果就得寻找新方法。这时教师引导学生联系之前速度概念的建构过程，讨论在这种情况下比较压力作用效果的方法，学生就会想到：当支持面受到的压力大小和受力面积大小都不等时，用单位面积上所受的压力大小，即压力大小与受力面积大小的比值，来表示水平沙面受到的压力作用效果。这时教师适时指出物理学中把压力大小与受力面积大小的比值叫做压强。这道习题的设计，既巩固了学生对实验探究结论的理解，又引导学生正向迁移探究速度时习得的知识技能及方法，采用对比学习的方式，自主建构压强概念，新旧知识点间实现了无痕过渡，学生的思维在新知探究中得到充分训练。

3 设计任务驱动型习题，训练高阶思维能力

任务驱动型习题是用具体的任务情境，驱动学生主动应用知识解决问题，引发深度学习，促进理性思维不断进阶。教学中需创设生活化的任务情境，让学生在“司空见惯”的生活现象中体悟物理知识，提升解决实际问题的能力。例如在学习压强后，笔者设计了如下习题。

例2：一只小猫在屋顶被困，情况危急，想请学过物理的我们前去营救。要想成功营救必须经过玻璃屋顶，且空间有限，救援人员只能直立从玻璃上走过，玻璃上标注的最大承受压强为15000Pa。以学习小组为单位组成团队，思考你的团队如何安全完成救援任务？

分析：通过创设勇救小猫的生活化任务情境，引导学生思考：如何选派营救者？怎样测量并确认所选队员能安全完成任务？学生不仅要测量所选队员的体重，还要考虑他鞋底的面积，而且要根据压强公式计算出他对地面的压强，并与玻璃能承受的最大压强进行比较，最终确定能否安全救出小猫。生活化的任务情境，激发了学生强烈的学习动机，玻璃上标注的数据15000Pa意在引发矛盾，有的学生对地面的压强大于15000Pa，有的学生对地面的压强小于15000Pa，需要学生团队协作，运用所学知识动手实践，通过实验来测量“选派队员站立时对地面的压强”，最终基于测量数据、理性判断，确定人员能走过玻璃、安全营救小猫，解决实际问题，培养学生的探究能力，训练学生物理高阶思维，体现物理学科的本真特征。

4 设计拓展型习题，培养学生的核心素养

实践意识不仅是学生终身发展所必须的，也是教学现实中提高学业成绩所必需。注重实践应用的拓展型习题具有良好的开放性、实践性、综合性，能较好地落实“从物理走向社会”的课程理念，培养学生的实践应用能力，将有限的课堂引向无限的课外，让学生乐于进行科学探究。例如在学习“压强”后，教师设计了以下习题。

例3：资料显示，每年由于超载等原因，我国有些道路损坏情况严重，造成很大经济损失，请结合所学知识，分析道路损坏的成因，提出解决策略，并向相关部门递交书面报告。

分析：本题设计意在引导学生学以致用，通过采访、实验、数据采集等方式，结合所学知识在分析数据的基础上，全班交流，提出建议，形成书面报告，提交给相关部门，还可以开通博客，发布研究成果，呼吁社会关注。让学生进一步体悟物理学的实用性，培养学生的实践意识和科学责任，实现物理学科的育人价值。

5 结语

学生知识的缺漏随时可以补足，但兴趣的缺乏、意识的淡薄、能力的缺失等，不是短时间能够改善的。习题训练不仅是巩固知识技能的一种手段，更是掌握学习方法、进阶思维、提升能力的有效载体。基于教学功能需求设计初中物理习题，必须紧扣并服务于教学目的、与教学内容相关，必须对学生有意义、有价值，并且有趣、难易适度，必须具有多样性，能促进学生进步。