蒋 彬,王 春
重庆市江津中学校,重庆 402260
2021年5月21日,习近平总书记主持召开中央全面深化改革委员会第十九次会议,审议通过了《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》(以下简称《意见》)。《意见》明确提出:初中书面作业平均完成时间不超过90分钟。同时要求提高作业设计质量,发挥作业诊断、巩固、学情分析等功能,将作业设计纳入教研体系,设计符合年龄特点和学习规律、体现素质教育导向的基础性作业。鼓励布置分层、弹性和个性化作业,坚决克服机械、无效作业,杜绝重复性、惩罚性作业[1]。
初中物理知识以现象、探索为主,抽象程度不高。单一性、重复性、机械性的物理作业模式盲目追求数量及难度,无形中增加了学生对物理学习的恐惧感,降低了物理学习的积极性和兴趣,不利于发展学生的物理学科核心素养。本文对物理作业设计的模式进行了初步探索,以期为一线教师提供有益的借鉴。
《义务教育物理课程标准(2022年版)》提出“从生活走向物理,从物理走向社会”的课程理念。遵循初中学生身心发展规律,贴近学生生活、关注学习生长点,以具体事实、鲜活案例、生活经验和基本概念引导学生进行理性思考[2]。因此,在双减背景下,就要减少作业量,也要将物理作业与生活实际紧密联系起来,从而帮助学生在熟悉的生活事件中发现“新创意”“新观点”,激发并保持对物理的学习兴趣及对生活中事物的探究欲望、观察能力,促进学生核心素养的发展。
案例1 在学习“质量”之后,对生活中常见物体的质量,布置以下作业。
对一些生活中常见物体的质量进行估测,请大家留意生活中与质量有关的现象,完成以下调查报告:
(1)调查一些物体的质量,并将其记录下来:
①一包方便面的质量为____________;
②一袋大米的质量为______________;
③一包食用盐的质量为____________;
④一支牙膏的质量为______________;
⑤一个鸡蛋的质量为______________;
⑥一个苹果的质量为______________;
⑦一只鸡的质量为________________;
⑧一条鱼的质量为________________;
⑨一头大象的质量为______________;
⑩一辆小轿车的质量为___________;
谈谈你的其他收获:___________________。
(2)谈谈你通过哪些方式获得了物体的质量,并记录下来。
例如,可以通过观察物体的外表,从而获得物体的质量;
谈谈你的收获:_______________________________________________________________。
(3)谈谈你在获得物体质量时,接触到的测量质量的工具,学习这些测量工具的基本原理和使用规则。
例如,通过电子秤测量物体的质量,电子秤主要元件为压力传感器(可以寻求网络帮助,了解压力传感器的原理)。
谈谈你的收获:_________________________________________________________________。
案例2 在学习了“电功率”之后,对生活中常见用电器的电功率,布置以下作业:了解各种用电器的电功率,并形成调查报告。
(1)请大家走入电器城,查看用电器的铭牌,将结果记录下来:
①节能灯泡的电功率为________________;
②电热水壶的电功率为________________;
③挂机空调的电功率为________________;
④电饭锅的电动率为__________________;
⑤冰箱的电功率为___________________;
⑥洗衣机的电功率为__________________;
⑦电视机的电功率为__________________;
⑧电视遥控器的功率为_______________;
谈谈你的其他收获: __________________。
(2)查阅电气设备的分类,了解什么是“一类电气设备”“二类电气设备”“三类电气设备”,各种家用电器应归入哪类电气设备?结合安全用电的知识,说一说家庭安全用电有哪些注意事项?
谈谈你的收获:_________________________________________________________________。
将生活物品、购物等融入物理作业设计,作业延伸性增强,体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念;让学生在体验生活的同时,又学习物理知识;既增强了物理学习的趣味性,又培养了学生的观察能力、信息收集能力和用多种方法解决问题的能力,进而促进学生物理观念的养成。
物理不仅仅是自然科学的基础,也是人类文明进步的基石。从古代的自然哲学,到17—18世纪的经典物理学,直至近代的相对论和量子论等,都是人类对大自然不断探索的结果,社会的进步、科技的创新都离不开物理的蓬勃发展。在作业设计上,要不断开发人文资源,找寻物理学史话,挖掘中华民族历史上的物理观点,让学生在作业中跟随先辈的脚步,感受物理的魅力,增强民族自豪感。
案例1 在学习了“物态变化”之后,布置以下作业。
请说出下列诗句中所涉及的热现象:“月落乌啼霜满天”中霜的形成是_______现象,这个过程中需要_______(选填“吸热”或“放热”);“天接云涛连晓雾”中雾的形成是_______现象,这个过程中需要_______(选填“吸热”或“放热”);“落梅时节冰轮满”中冰的形成是______现象,这个过程中需要_______(选填“吸热”或“放热”);你还能举出一些诗句中蕴含热现象的例子吗?__________________________________。
案例2 在学习了“牛顿第一定律”之后,布置以下作业。
成书于公元前388年的《墨经》中写道:“力,形之所以奋也”,说明力是___________物体运动的原因,比牛顿第一定律的提出早了数千年。
春秋时期齐国人的著作《考工记·辀人篇》中有“劝登马力,马力既竭,犹能一取焉”,意思是马拉车的时候,马虽然对车不再施力了,但车还能继续向前运动一段距离,这一现象说明了车具有______,下列4种说法正确的是______。
A.马对车的力越大,车的惯性越大
B.车的速度越大,惯性越大
C.车的质量越大,惯性越大
D.车的惯性与质量无关
案例3 在学习了“两种电荷”之后,布置以下作业。
西晋张华(232—300年)的著作《博物志》中有“今人梳头,脱著衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声”。这是世界上最早记载梳子、丝绸摩擦起电及放电发声的现象。梳子与头发摩擦的过程中______(选填“有”或“没有”)创造电荷,摩擦起电的实质是_______________。“随梳”是指头发会被梳子所吸引,这说明头发和梳子之间带有________种电荷而相互吸引。
案例4 在学习了“磁现象 磁场”之后,布置以下作业。
战国时期的著作《韩非子》中有“故先王立司南,以端朝夕”的记载,这是我国历史上最早用司南辨别方位的描述。宋代朱彧的著作《萍洲可谈》中有“舟师识地理,夜则观星,昼则观日,阴晦则观指南针”的记载,是最早关于指南针用于航海的记录,当指南针静止时,指南针的______极指向地理的南极。
案例5在学习了“时间”之后,布置以下作业。
我们学习了机械停表测量时间,你还知道哪些测量时间的工具?查阅资料,了解中国古代的时间计量法,如干支纪时法、十二时辰记时法、百刻制(漏壶记时制)、机械记时制等;了解记时工具的使用方法及原理,如日晷、漏壶、浮漏、时间秤、浑天仪等。将你的收获制作一份手抄报,与你的同学分享。
中华民族对于物理的探索时代久远,所以在作业设计时若以古代文学中的物理知识为载体,让学生体会人类文化知识积累与创新成果,让学生欣赏文学,促进多学科融合,提升其阅读能力、分析问题能力,增强民族自豪感。
物理是一门以实验为基础的学科,实验是学生学习物理、获取物理知识的重要途径。作为物理学习的延伸,探究性作业必不可少。学生在生活中没有专业的物理实验器材,可设计一些低成本、生活化的物理实验作业。由于实验作业比较耗时,一般每两周完成一个实验作业,因此,题材需要做到精选,有明确的考查目标,符合每个学段的学习内容,周密设计实验,从而激发学生的探究欲望,培养学生的科学探究能力。
案例1 在学习了“物体的沉浮条件及应用”之后,布置完成“模拟浮沉子”的实验。
利用你身边能找到的材料,如矿泉水瓶、细管或口服液玻璃瓶,制作一个浮沉子(图1)。
图1 浮沉子
挑战作业:回顾潜水艇的工作原理,解释潜水艇和浮沉子工作原理的异同。
作业提交要求:
(1)提交成品制作,并附带实验操作说明;
(2)完成实验制作报告,在评估、交流与合作环节重点阐述以下内容:实验过程中遇到的问题、解决问题的方案、运用了哪些技术手段、查阅了什么资料等。
案例2 在学习了“串联和并联”之后,布置“模拟串、并联电路”的小实验。
利用铜导线、电池、小灯泡、开关等,制作一个单灯泡发光的手电筒或小台灯(图2);用串联或并联的方式为手电筒或台灯增加一个灯泡,完成能让两个灯泡都发光的小制作。
图2 手电筒
作业提交要求:
(1)提交成品制作,并附带实验操作说明;
(2)完成实验制作报告,在评估、交流与合作环节重点阐述以下内容:串联与并联两种连接方式各自的优缺点;如果你是一个产品开发师,产品采用哪种连接方式更有利;阐述其他发现,例如,可以采用什么方式让小灯泡更亮、能不能无限增大小灯泡的亮度等问题。
案例3 在学习了“电动机”之后,布置完成“电动机制作”的小实验。
利用铜导线、电池、磁铁等,制作一个简易的趣味电动机(图3),与同学分享你的电动机。
图3 趣味电动机
挑战作业:自己制作一个换向器,以趣味电动机为基础,制作一个小风扇。
作业提交要求:
(1)提交成品制作,并附带实验操作说明;
(2)完成实验制作报告,在评估、交流与合作环节重点阐述以下内容:对趣味电动机做了哪些创新及改进;在制作换向器的过程中碰到问题时,是如何解决的;查阅资料,了解无刷电机,说说你的收获和感受。
实验中直观、形象的现象能给学生留下极深的印象,更益于学生对知识的理解和掌握。实验的过程、现象的产生都可以带动学生思考问题,从而培养学生的科学探究能力、创新意识以及严谨的科学态度。
每个学生都是不同的个体,他们在学习基础和认知能力上都有差别[3]。在作业设计上,可以探索分层作业,将作业的难度分为三个挑战:基础性作业、应用性作业和研究性作业。根据每个学生的学习情况来完成对应的挑战题目,既有符合学生年龄特点和学习规律、体现素质教育导向的基础性作业,也有培养学生科学探究和科学思维的探究性作业。
案例1在学习了“阿基米德原理”之后,布置以下作业。
有一盛满水的容器放在水平桌面上,将一质量为20 N的实心金属球缓慢放入容器中,容器中溢出了1 kg的水,g取10 N/kg,完成下列挑战:
挑战一:
该金属球受到的浮力是_______N。
挑战二:
该金属球的体积为__________m3,该金属球的密度为_________kg/m3。
挑战三:
延伸拓展1:放入小球前,装满水的容器受到的总重力为50 N,容器的底面积为200 cm3。放入小球后,容器对桌面的压力为________N,容器对桌面的压强为___________Pa;
延伸拓展2:现有一弹簧测力计、一烧杯、一量筒、一金属块、一刻度尺、水等实验器材,请利用上述器材设计实验,测量金属块的密度。写出实验方案。
案例2在学习了“欧姆定律”之后,布置以下作业。
图4是电阻甲和乙的U-I图像,请根据图像,完成下列问题:
图4 U-I图像
挑战一:
根据图像可知,定值电阻为电阻______,其阻值是________Ω。
挑战二:
将电阻甲和乙串联,若电流为0.3 A,则它们两端的电压为_______V;将电阻甲和乙并联,若电压为1 V,则它们的干路电流为_______V。
挑战三:
将电阻甲和乙串联,当电源电压为3 V时,乙的电阻为_________Ω。
在作业设计上采取分层,并根据学生的最近发展区、年龄特点、学习规律、学习能力,去布置高于学生现有解决问题水平的作业。改变以往“一刀切”的模式,充分尊重学生的个体差异,给学生自主选择、协调发展的空间。不同层次的学生各取所需、挑战自我,从而各有所得,获得挑战成功的满足感、成就感,不断在物理知识的海洋中感受学习的快乐与魅力。
“双减”政策落地,减轻学生过重的作业负担,不仅是减少作业量,还需要做到不减质。作为一名物理教师,更应立足初中生的年龄特点和学习规律,在不断探索中优化作业,创新增效,注重学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学态度、科学精神等核心素养的发展,帮助学生树立正确的学习观、人生观、价值观,还给学生一片温馨、健康的学习天地,助力学生快乐、健康地成长。