中学物理创新实践型开放作业的开发与设计研究

福建省三明市大田县鸿图中学 郭传福

传统的作业模式增加了学生的负担，虽然对提高成绩具有一定的效果，但是缺乏对学生除知识掌握以外的其他发展内容的巩固，不利于学生的整体发展。因此，需要设计具有综合性质的作业内容，促进学生学会学习、主动学习、发现学习，促使学生掌握实践动手能力、团队协作能力，优化完善学生对物理学科的学习与应用。

一、创新实践型开放作业的特性

（一）创新性

创新是国家进步的重要途径和手段，国家积极号召加速发展创新型国家。新形势下，要发展创新型国家必须拥有创新型人才，而学校作为输出人才的重要单位，应树立创新的理念进行创新教育。作业作为巩固、检验学生知识掌握的重要手段，对学生的发展起着重要的作用。但是，传统的作业布置形式采取的是重复、机械的方式，问题的答案趋于统一，解答的过程趋于一致，影响了学生的思维塑造。学生总是采取死记硬背的方式完成作业，不利于其全面发展。实践型开放作业能够很好地解决上述问题，通过开发学生的创造能力，活跃学生的思维方式，展现并发扬学生的个性，让学生在实践中塑造创新精神，获得长足的发展。

（二）实践性

物理学科具有显著的生活特性，因为物理来源于生活，生活中处处可以发现物理。因此，物理作业的布置非常契合创新、开放的形式，教师应依据学科教学的内容将物理作业的设计融入生活之中，不能仅仅通过反复练习的方式机械地巩固学生的做题习惯，达到“效果”，应着眼于培养学生在生活中发现物理、感受物理、应用物理、创造物理的能力，从而在丰富学生物理知识的同时，提升学生的生活乐趣。布置创新型物理实践开放作业，让学生在掌握相应知识点的同时学会运用生活中的物理，在生活中重现物理，有利于提高学生发现身边物理的兴趣，养成用物理的眼光认知客观世界的能力，能够运用物理的视角认识自然、感受自然，进而深化物理学科对个体终身发展的积极影响以及作用。

（三）合作性

常言道：“同心齐力可断金。”社会处在不断发展变化的过程中，一个人的能力终究是有限的，而这种有限性也决定了个体发展的局限性，因此，专业创新型人才必须具有能够与他人和谐相处、良性竞争、共同发展的社会能力。传统作业基本上是要求个体独立完成，缺乏需要团队合作的作业类型，不利于学生的全面发展。创新型实践开放作业能够很好地填补这一漏洞，为学生提供良好的协作氛围。在实践作业中布置小组作业，让学生共同开动脑筋、碰撞思维火花、激发灵感、携手合作，有利于促进学生学会共同思考、取长补短，培养学生的团队协作精神，锻炼学生的团队合作能力，使学生在离开学校后能够有效地融入社会，实现终身可持续发展。

二、创新实践型开放作业开发与设计原则

（一）趣味性原则

学生在学习中具有积极主动性，教师的指导与调节才能发挥其应有的作用。学生拥有学习兴趣，便能够自主、积极地参与到教师的教学活动之中，真正获取知识、得到发展。除了通过有趣的课程促进学生对知识的学习之外，还应辅以趣味性的作业以巩固学生的知识掌握，并让学生对物理感兴趣，进而对客观世界有更加清晰的认识。教师应把握生活中的物理知识内容，以实践型开放作业的形式让学生完成创造，避免受传统教学方式的影响，限制学生的思维想象。通过创新开放作业让学生在乐趣中巩固物理知识、运用物理知识，有利于最终达到掌握物理、看到物理、感受物理，甚至爱上物理的教学目的。

（二）活动性原则

传统的作业形式往往通过反复的、机械的“填鸭式”做题方式来巩固学生的知识，学生习惯记忆解题的内容、解题的步骤、解题的答案，一切为了解题、为了成绩。这样的作业形式偏离了教学的目的，虽然能够让学生在成绩上得到提高，但是作业的压力与负担也容易让学生逐渐丧失探索物理、学习物理的兴趣，顾此失彼，得不偿失。因此，教师可以运用创新型实践开放作业，让学生通过实践活动的形式，采用全新的视角对知识进行学习、加工，通过完成各种小发明、小创造，激发学生的学习兴趣，增加学生的成就感，为学生塑造自信心提供有利条件。

三、创新实践型开放作业设计要点与方案

（一）实践中完成作业

鉴于物理学科的特殊性，可以通过实践作业的形式检验学生是否掌握了教师教授的物理知识，并让学生在生活中感受物理知识与其独特的魅力。部分学生因为缺乏实践活动的锻炼，常常沉浸于学习知识的状态，动手能力弱，不利于未来发展。因此，教师可以通过实践型开放作业促使学生主动积极地完成动手操作的内容，如动手制作简易喷射火箭、小型投影机、针孔照相机等。在完成作业的过程中，学生一定会有不同的体验。各式各样的问题会促使学生调用所学的物理知识，激发创造力、提升协作能力，用实践的方式解决问题，以此巩固学习内容，并且增强实践动手能力，让学生得到全面提高，最大限度地发挥作业的作用。

（二）增加定性探究式作业

探究是发现物理、确定物理、检验物理的有效行为，通过实验探究能够发现物理规律，这是物理学科的特色，教师应积极应用实验探究发展学生的物理学习能力。物理探究不仅局限于在实验室运用实验仪器设备做实验，生活中处处体现着物理，有许多物品都可以用来实现物理探究。鉴于生活中的物品或测量工具存在一定的不准确性，教师可适当采用定性探究的方式规定作业内容，比如，让学生通过采用不同的力度按压自行车刹车系统的方式，探究自行车刹车后滑行距离与按压力度大小的关系，探索滑动摩擦力与压力的关系；探究水果电池的电压与水果品种、类别的关系等。通过定性探究的作业形式，让学生对物理知识产生兴趣，增加学生的探究欲望，提高其学习知识的能力。

（三）创新实践型开放作业设计方案

1.手机投影仪

材料准备：纸板、小刀、固体胶或胶水、凸透镜、黑笔。

制作流程：首先，将纸板一面用黑笔上色，并以黑色纸板面为内里折出一个无顶部的长方体纸盒，纸盒正面为小长方形面，其余面以此类推，然后用胶水封边；其次，用小刀在纸盒的正面挖出同凸透镜大小一致的圆洞，将凸透镜嵌入，并用胶水固定；再次，用纸板凿出一个同正面面积大小相同的纸板，将纸板上色制作成手机支架，将手机放置于支架上，手机屏幕朝向凸透镜放入纸盒中；最后，用纸板制作顶盖并涂黑，调整好手机的合适位置之后，将顶盖盖上，便可以在房间内进行投影。

物理知识说明：该手工制作结合了凸透镜成像的知识点，当物体放置于凸透镜焦距1—2倍的位置时，会在凸透镜的另一侧呈现出倒立放大的图像，通过移动制作的投影仪，可以实现投影影像的大小调节。

2.电磁小火车

材料准备：2个强磁力磁铁、1节电池、若干直径与电池差不多的圆木棒、直径为1毫米的纯铜丝。

制作流程：首先，在圆木棒上缠绕铜丝制作铜线圈轨道，注意铜线圈内径应略大于电池；其次，制作小火车，将准备好的磁铁同极相对分别放在电池正负两极；最后，将小火车全部放入轨道内，小火车能自动在轨道内移动，制作完成。

物理知识说明：小火车因为电池两极可以吸附磁铁，而磁铁同极相对完全放入铜线圈轨道时形成了回路，产生了电流，由于铜线圈过电引发磁场，根据安培定则判断磁场方向，产生南北极，按照同性相斥、异性相吸的原理，轨道北极吸引小火车头南极，轨道南极排斥小火车尾南极，在力的作用下，小火车便开动了。对知识内容进行延伸，可以实践双线圈轨道中小火车的运行，双线圈原理相同，将小火车放在双轨道上马上就能与铜线圈形成两个闭合回路，以此产生作用力，推动小火车运动。要想加快小火车运动速度，可以采用增加并列轨道数量的方式，或者采用导电性能更强的材料制作轨道，或者应用更强电压的电池以及更高磁性的磁铁完成制作。

综上所述，创新实践型开放作业能够提升学生学习的主动积极性，对巩固学生所学知识内容具有重要的作用。结合创新实践型开放作业的特性，坚持开发设计的原则，设计符合发展要求、适应学生学情的创新实践作业，有利于提高学生做作业的积极性，增强学生的实践动手能力，突破传统作业带来的局限性，开阔学生视野，使学生能够在学校学习、在书本中学习、在生活中学习。