“减量增效”的物理单元情境作业设计策略

欧阳映 陈凤玲 黄开宇

关键词：物理单元作业：减量增效;情境作业设计策略

2021年4月，在教育部办公厅发布的《关于加强义务教育学校作业管理的通知》中明确提出：“要创新作业类型方式，合理布置书面作业、科学探究、体育锻炼、艺术欣赏、社会与劳动实践等不同类型作业;要提高作业设计质量，将作业设计作为校本教研重点，系统化选编、改编、创编符合学习规律、体现素质教育导向的基础性作业。”2021年7月中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》（简称“双减”），进一步要求“全面减压作业总量和时长。减轻学生过重作业负担，提高作业设计质量，加强作业完成指导”。这些重要教育政策的密集出台，旨在减轻学生的课业负担。让教育回归本真。让学习成为一种关于知识、生活和个体经验情感的整体性学习。实现学生全面而立体的生长：同时。还要求学校把作业设计作为教师专业素养和教学实绩的考核评价之一。因此，教师需发挥好作业的育人功能。通过合理有效的课后作业引导学生实践、锻炼能力，实现作业的“减量增效”。

1当前初中物理作业设计的问题

当前初中物理作业还存在较多问题。许多物理教师在布置课后作业时。习惯采取“拿来主义”——簡单地选用外来原题。此外，作业设计还存在作业情境陈旧、枯燥，作业数量和作业时间不够合理，且作业个性化不足、重复性较高的问题。这主要是因为大部分教师习惯于以“课时”为单位布置作业，缺乏“单元作业”思维，忽视对单元的结构化分析，如知识的逻辑结构、学生的认知结构、作业结构等。鲜少能从培育学生学科核心素养出发，系统化地选编、改编甚至创编单元作业，导致重复性作业时常出现。由此可见，教师需获取设计单元情境作业的策略。以进一步拓展和深化作业设计与实施的内在价值。使作业“减量增效”，促进学生的身心健康发展。

2初中物理单元情境作业的设计策略

单元是依据课程标准或课程纲要。围绕主题（专题、话题、问题）或活动等选择学习材料，进行结构化组织的学习单位。在单元的视域下进行作业设计，对作业进行结构化处理，统筹各课时作业的功能，可减少繁冗、重复性作业，提升作业效果。因此，教师在设计初中物理单元作业时，应以教材、课程标准为依据，从单元的视角整体规划设计，关注单元中各课时内容的逻辑关系、难度水平的递进关系，权衡作业“质”和“量”的关系。同时。需要基于学科核心素养。关注学生发展和情感需求，丰富作业形式，加强作业的情境性、体验性和趣味性。

2.1突出单元整体性。创设单元情境主线作业。落实物理学科核心素养

情境学习理论指出：“知识是情境性的。它产生于真实的情境中。并且如同工具一样。只有在应用中才能被理解和发展。”教师在设计单元作业时，应分析单元整体的结构和功能。创设贯穿单元的情境主线作业。聚焦物理学科核心素养的落实。“主线”即占主导地位或主要统领事物发展的线条。“情境主线”即贯穿整个单元。使单元知识内容浑然一体、结构完整、严谨的情境。单元情境主线作业，便于学生在学习物理单元知识时，能够以某个情境为线索，并根据线索从不同角度、不同层面去思考和发现问题。在情境中逐步形成较为完整的认知结构。落实物理学科核心素养的培养。“情境主线”可以是呈现同一实物的显性情境，或是凸显同一思想方法的隐性情境。同一单元的情境主线可以有多条。贯穿于单元中大部分课时乃至全部课时。高质量的单元情境主线作业，可有效减少作业的繁冗和重复。教师设计作业选择单元时，前期可以根据教材中的“节”为单位，选择相互连贯的2～3节为小单元进行单元作业设计，后期以教材中的“章”为单位，选择某一章作为大单元进行作业设计。

现以本校的校本单元作业——九年级沪教版《物理》第七章第3、4两节共五个课时合并形成的“串联电路与并联电路”单元情境主线作业的设计过程为例，展示单元情境作业的设计。

首先，分析单元知识结构。根据教材整理出“串联电路与并联电路”的单元信息（表1），再结合物理课程标准、《上海市初中物理学科教学基本要求》，梳理单元知识结构（图1）。从图1可以发现。“串联电路”和“并联电路”的知识结构相似。且都运用了类比和等效替代的科学方法。

其次，分析学生认知结构。学生认知发展一般由简单到复杂，由具体到抽象。在学习“串联电路与并联电路”单元时。教师需引导学生类比学习。通过类比思想把抽象的电流问题具化为常见的水流问题。再通过对串并联电路电阻特点的学习。将两个电阻组成的串联或并联电路等效为一个电阻的电路。让学生初步认识等效电路。体会等效电路由“繁”到“简”的等效替代思想。进而理解等效替代的科学方法在实际电路中的应用。认识实际电路的“整体”和“部分”之间的关系。

最后，分析作业结构。课时1～3与课时4～5的作业。应先简单后综合。先帮助学生认识电路规律再运用规律解决问题。每课时作业数目控制在5题左右，先复习巩固，再引导实践。

基于以上对单元的结构化分析。设计如图2一图4所示的3条情境主线：

①示例一：“电流类比水流”的隐性情境单元主线作业。渗透类比思维方法，化抽象为具体，帮助学生正确认识串联电路和并联电路的特点。

②示例二：“液体电蚊香器电路”的显性情境单元主线作业。采用先“部分电路”后“整体电路”的方式。先简单后复杂。引导学生一步步揭开电蚊香器内的复杂电路结构。

③示例三：“芯片”的显性情境单元主线作业。采用先粗略鸟瞰“整个芯片电路结构”再局部放大“部分电路”的方式。引导学生初步了解芯片技术，体会芯片电路的巧妙结构设计。

此外，在课时1、课时3的最后一题中，还设计了以“电学实验箱”为载体的系列探究实验活动。通过这些单元情境主线作业层层递进、抽丝剥茧，使学生在逐步完成作业的过程中，将抽象的电路知识与具体的实物建立联系。逐步系统地、完整地建构单元知识体系，并内化到自身的知识结构中，加深对生活实际电路结构、原理和用途的理解。发展其学习科学的潜能。落实物理学科素养的培养。

科学思维维度：如图2所示，示例中“电流类比水流”的隐性主线题渗透了类比思想。让学生运用类比的方法习得知识之间的区别和联系。体现了对科学思维的培养。习题1通过“微信聊天记录”展示学生对物理问题的看法，题目形式生动活泼，容易引起学生共鸣。如图3所示，“液体电蚊香器电路”情境主线作业。习题5在习题3、习题4的基础上。引导学生综合运用串并联电路的知识。由简单观察到复杂推理。逐步认识理解液体电蚊香器的复杂电路。如图4所示，“芯片”情境主线作业，学生根据情境构建电路模型，结合串并联电路特点解决问题。

科学探究维度：以“电学实验箱”为载体的探究实验活动。要求学生课后利用“电学实验箱”完成探究实验，是课堂探究活动的拓展和延伸。学生可在探究实验的基础上。进一步思考、查证实验数据背后隐含的物理规律和道理。

科学态度与责任维度：如图3所示。“液体电蚊香器电路”情境主线习题4的第3小题。通过调查电蚊香器恒温问题，引导学生关注电路设计与人们实际生活需求的关系。关注科学技术对自然环境及人类生活的影响。激发学生探索自然的内在动力。

2.2凸显单元趣味性。创设寓学于乐的情境作业。关注学生情感需求

学生是有着真实情感需求的个体。物理作业不应枯燥刻板。而要积极顺应学生的天性发展。突出作业的趣味性。以现实为背景的情境作业是一种仿真模拟解决实际问题的有效作业方式。具有仿真性、互动性、针对性和趣味性等特点，可提高学生的主体参与意识。

教师在设计单元情境作业时。需结合单元知识特点。依据真实情境。筛选适合学生年龄和认知水平的内容。以学生喜闻乐见的形式呈现反映当代科学技术发展的重要成果。关注科学态度与责任素养的培养。如图4示例三所示，将“芯片”这一高科技产品融入到单元作业中。激发学生的学习欲望。作业以当前芯片制造的国家战略计划为背景，结合芯片用途，分析芯片内部电路结构，促使学生意识到物理、生活和社会之间有着密不可分的联系。“芯片”情境习题6的第3小题：“为什么我国把芯片制造作为国家的战略性产业？”问题不再局限于物理知识。而是让学生从国家战略层面思考问题。引导学生在思考的过程中去寻找芯片制造的相关资料。了解“华为”“中芯国际”等我国企业在当前芯片制造中面临的困境。渗透爱国主义教育，激发学生报效社会的责任感和使命感。

此外。在校本单元作业“串联电路与并联电路”中。还将学生在电路实验中碰到的电路故障问题与日常生活中用电不当现象相联系。设计了如图5示例四的情境作业，让学生通过分析故障现象。明确并联电路短路的危害。再通过漫画生动形象地展示家庭电路中两种“电闸跳闸”现象。引导学生与家人或同学分析讨论常见的家庭电路故障的成因，普及安全用电教育。该类型的情境作业趣味性强。可增强学生的角色情感和责任感。对培养学生的创新能力和实践能力有极大的促进作用。

2.3关注单元能力要求，创设分层情境作业，满足学生发展需求

考慮到学生能力发展水平的多样性。单元情境作业还需兼顾基础性和选择性。实施有效的分层作业，满足不同学生的发展需求。因此，教师在设计单元作业时。需根据课时安排和要求差异。提供一定数量的基本练习，为学生打好基础。此外。还需要针对学生的发展潜能和今后升学要求等，设计少量有一定挑战性的作业（其中一部分可作为选做题），包括小实验、小调查等活动，个别题目以小组合作的形式完成。既活跃思维。又拓展学习的时空。

比如，校本单元作业“串联电路与并联电路”，如图6中的课时2所示。设计了基础题（习题10）和选做题（习题11）。基础题为伏安法测电阻的实验报告，情境比较单一，旨在通过作业帮助学生复习回顾“伏安法测电阻”的实验过程：选做题设计了“电阻箱”的新情境。通过展示电阻箱的使用方法，引导学生读取、处理情境信息，并结合电阻箱的特点.综合运用已学的电路相关知识开展电路设计并探究实践。学生可根据自身情况，灵活选择完成该项实践性、开放性作业，同时该题提示学生“可拍摄实验过程照片上传至班级交流群”。旨在引导学生利用网络信息技术交流平台展示和交流，在分享和交流中达成合作学习。

校本单元作业“串联电路与并联电路”的实施。学生明显感觉到物理作业减少了。学习物理的兴致更浓了。探索串并联电路奥秘的欲望更强了。但开发优质单元情境作业的周期一般较长，教师可以发挥备课组、教研组的力量，开发符合本校学生特点的单元情境作业。

3结语

总之。设计物理单元情境作业要求教师要有“单元结构”意识。单元作业数量不宜多。应通过优化课时情境作业的功能。达到“减量增效”的目的：单元作业类型方式不宜过于单一。要根据学段物理学科特点及本校学生实际需要和完成能力，合理设计书面作业、科学探究、社会调研等不同类型的作业。让学生通过优质的单元情境作业。将原本离散在“课时”中的知识整合到“单元”的网络中。教师设计物理单元情境作业能力的提升。必然会促使其课堂教学行为的改变。注重培养学生的情境理解力。让学生在情境和问题的碰撞中培养物理学科核心素养。从而提高教育教学质量。单元情境作业的总量减少，质量提高，既减轻了学生负担。又让学生在完成作业的过程中不断改变思维方式，最终形成能力。