宋加全

摘要：本文以初中物理作業(yè)設(shè)計(jì)為切入點(diǎn)，以發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)為落腳點(diǎn)，從物理基本觀念、科學(xué)思維能力、實(shí)驗(yàn)探究能力、科學(xué)的態(tài)度和責(zé)任四個(gè)方面出發(fā)，通過(guò)具體實(shí)例分析研究初中物理作業(yè)的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略，以提高作業(yè)布置的有效性。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；初中物理；作業(yè)設(shè)計(jì)

2014年3月30日，教育部印發(fā)《關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)的意見(jiàn)》。該意見(jiàn)提出“要從實(shí)際情況和學(xué)生特點(diǎn)出發(fā)，把核心素養(yǎng)落實(shí)到學(xué)科教學(xué)中”。物理學(xué)科的學(xué)科素養(yǎng)包括：物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。物理作業(yè)是物理課堂教學(xué)的補(bǔ)充和延伸，是教學(xué)效果、學(xué)習(xí)效度的主要評(píng)價(jià)方式之一，因此作業(yè)的設(shè)計(jì)與布置成為教學(xué)工作中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)。那么如何在作業(yè)設(shè)計(jì)中落實(shí)核心素養(yǎng)呢？本文以初中物理作業(yè)設(shè)計(jì)為切入點(diǎn)，以發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)為落腳點(diǎn)來(lái)探討作業(yè)設(shè)計(jì)策略，以期拋磚引玉，引起廣大教師在學(xué)科中落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)這一問(wèn)題的關(guān)注和思考。

1作業(yè)設(shè)計(jì)體現(xiàn)典型性。幫助學(xué)生建立基本的物理觀念

基本物理觀念是學(xué)生在獲得知識(shí)、方法和技能的過(guò)程中，逐步形成的較為基礎(chǔ)的物理認(rèn)識(shí)觀，并能夠內(nèi)化為解決實(shí)際問(wèn)題的物理能力。教師在作業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)認(rèn)真領(lǐng)會(huì)新課標(biāo)精神，鉆研教材，研究學(xué)情，作業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)要注重題目的典型性，幫助學(xué)生建立基本的物理觀念。注意作業(yè)的難度和題量要適當(dāng)，摒棄偏、繁、難、脫離生活實(shí)際的內(nèi)容。

例1 能量轉(zhuǎn)化效率問(wèn)題的作業(yè)設(shè)計(jì)

太陽(yáng)能路燈（如圖1所示）的燈桿頂端是太陽(yáng)能電池板，它能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為——能，并向燈桿下方的蓄電池充電，將電能轉(zhuǎn)化為——能儲(chǔ)存起來(lái)，供夜晚路燈照明。若在一定時(shí)間內(nèi)，太陽(yáng)光輻射到該太陽(yáng)能電池板的能量為2.7×10⁷J，這與完全燃燒____kg的煤放出的熱量相當(dāng)；這些能量經(jīng)轉(zhuǎn)化后，可供功率為35W的路燈工作60h，那么該太陽(yáng)能路燈的能量轉(zhuǎn)化效率是____%（煤的熱值為3.0×10⁷J/kg）。

本題以生活中的真實(shí)情景為素材，引導(dǎo)學(xué)生注意觀察生活，積極思考。本題涉及到能量轉(zhuǎn)化、熱值、電能幾個(gè)基本概念，通過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算，反映出幾種形式的能之間的關(guān)系。通過(guò)此題，學(xué)生加深了對(duì)能量相互轉(zhuǎn)化的理解。

2作業(yè)設(shè)計(jì)體現(xiàn)層次性，幫助不同層次的學(xué)生提高科學(xué)思維能力

《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“學(xué)生是學(xué)習(xí)發(fā)展的主體，物理學(xué)科必須根據(jù)學(xué)生的身心發(fā)展，關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異的不同的學(xué)生需求。”“及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對(duì)不同學(xué)生提出不同的學(xué)習(xí)任務(wù)和要求，這是因材施教的基本手段。”這充分說(shuō)明物理教學(xué)必須以學(xué)生為中心，充分考慮學(xué)生差異。設(shè)計(jì)和編選的作業(yè)應(yīng)該體現(xiàn)層次化，以適應(yīng)不同層次學(xué)生的發(fā)展要求，這符合因材施教的教學(xué)原則。根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力等方面因素，把學(xué)生分成三個(gè)組：其中較優(yōu)秀的學(xué)生為甲組，中等的學(xué)生為乙組，較差的學(xué)生為丙組。在分組前給學(xué)生講清分組的目的和重要性，以消除學(xué)生思想中的消極心理。每次作業(yè)采用優(yōu)化的彈性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分基礎(chǔ)題、中檔題和提高題。甲組學(xué)生選做中檔題，必做提高題；乙組學(xué)生必做基礎(chǔ)題、中檔題，鼓勵(lì)做提高題；丙組學(xué)生必做基礎(chǔ)題，鼓勵(lì)做中檔題。

例2 中考綜合復(fù)習(xí)的作業(yè)設(shè)計(jì)

如圖2甲所示是小華同學(xué)設(shè)計(jì)的一種測(cè)定油箱內(nèi)油量的裝置，其中R₀為定值電阻，R為壓敏電阻，其阻值隨所受壓力變化的圖像如圖2乙所示。油量表由量程為0～3V的電壓表改裝而成。已知油箱重80N，壓敏電阻R能夠承受的最大壓力為800N，電源電壓保持6V不變。（g取10N/kg）

（1）若油箱內(nèi)油的密度為0.8×10.kg/m³，則此油箱最多可裝多少立方米的油？

（2）若壓敏電阻受到最大壓力時(shí)，電壓表的示數(shù)達(dá)到最大值，則定值電阻R₀的阻值為多大？

（3）請(qǐng)推導(dǎo)R₀兩端電壓U₀與油量V的關(guān)系式，并據(jù)此說(shuō)明此油量表的刻度是否均勻。

此題中，第（1）題中的每個(gè)所求的物理量只需運(yùn)用一個(gè)公式即可算出，難度較低，作為基礎(chǔ)題；第（2）題需要綜合圖像分析和電學(xué)計(jì)算，具有一定的難度，作為中檔題；第（3）題綜合性較強(qiáng)，在進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo)時(shí)要求學(xué)生具有較強(qiáng)的數(shù)學(xué)功底和邏輯思維能力，難度較大，作為提高題。

為了維護(hù)學(xué)生的自尊，學(xué)生分組情況并不公開(kāi)，由教師靈活掌握。另外，學(xué)生分組情況是動(dòng)態(tài)變化的，對(duì)進(jìn)步較大的學(xué)生要及時(shí)提高其層次，對(duì)高層次作業(yè)力不從心時(shí)也可考慮降低其層次。在這樣的激勵(lì)機(jī)制下，學(xué)生學(xué)習(xí)既有壓力也有動(dòng)力，在成功的嘗試中樹(shù)立學(xué)習(xí)的自信心，科學(xué)思維能力得到了不同程度的提高。

3作業(yè)設(shè)計(jì)體現(xiàn)探究性，幫助學(xué)生強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)探究能力

科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的學(xué)習(xí)方式?！段锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“通過(guò)科學(xué)探究，使學(xué)生經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展初步的科學(xué)探究能力，形成尊重事實(shí)、探索真理的科學(xué)態(tài)度?！睂W(xué)生的科學(xué)探究能力的培養(yǎng)也可以通過(guò)作業(yè)練習(xí)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3.1探究活動(dòng)的評(píng)估與反饋

例3 歐姆定律的探究作業(yè)設(shè)計(jì)

如圖3是某實(shí)驗(yàn)小組探究“電流與電壓、電阻關(guān)系”的電路圖。使用的實(shí)驗(yàn)器材有：電壓為6V的電源，電流表、電壓表各一個(gè)，開(kāi)關(guān)一個(gè)，5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值電阻各一個(gè)，規(guī)格為“20Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器一個(gè)，導(dǎo)線若干。

（1）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于____狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)該處于最____端。

（2）探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，所測(cè)得的幾組電流、電壓值如表1所示。據(jù)表1數(shù)據(jù)可得到結(jié)論：____。

（3）探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，所測(cè)得的幾組電流、電壓值如表2所示。

①由于操作不當(dāng)，導(dǎo)致一組數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤，請(qǐng)判斷第____次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤。產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因是____，正確的數(shù)據(jù)應(yīng)該是____A。endprint

②糾正錯(cuò)誤以后，該小組用30Ω的電阻替換15Ω的電阻進(jìn)行了第4次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行下去。為完成第4次實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們提出了下列解決方案，其中正確的是（ ）

A.將電壓表的量程換為0～15V

B.換成電壓為12V的電源

C.更換最大阻值大于或等于30Q的滑動(dòng)變阻器

D.可將定值電阻兩端的電壓調(diào)為1.5V

此題探究“味道”濃厚，要求學(xué)生能深刻理解、掌握進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估等探究要素。多設(shè)計(jì)這類題目的訓(xùn)練，可以使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣，領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法。

3.2動(dòng)手操作解決實(shí)際問(wèn)題

物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科。教師可以設(shè)計(jì)一些物理小制作作業(yè)，使學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，提高動(dòng)手動(dòng)腦能力，學(xué)生的創(chuàng)新能力和意識(shí)也會(huì)得到提升。在學(xué)習(xí)《杠桿》時(shí)，為了讓學(xué)生掌握杠桿原理，筆者設(shè)計(jì)了制作“蠟燭蹺蹺板”的作業(yè)：

例4 將一支蠟燭的兩端削尖，在中間垂直插入一枚大號(hào)縫衣針，把縫衣針的兩端分別放在兩個(gè)玻璃杯上，就做成了一個(gè)蠟燭蹺蹺板。用小刀對(duì)蠟燭的兩端進(jìn)行加工，使蠟燭蹺蹺板能夠在水平位置平衡，蠟燭蹺蹺板會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？請(qǐng)你解釋其中的道理。

學(xué)生通過(guò)完成此題，增強(qiáng)了動(dòng)手操作的能力，加深了對(duì)杠桿原理的理解。初中階段可以讓學(xué)生完成的小制作很多，如：水果電池、簡(jiǎn)易針孔照相機(jī)、浮沉子、會(huì)跳的卡片、橡皮筋測(cè)力計(jì)等。學(xué)生完成小制作后，教師可以組織學(xué)生相互交流，總結(jié)改進(jìn)，從而進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲，提高學(xué)生的物理素養(yǎng)。

4作業(yè)設(shè)計(jì)體現(xiàn)開(kāi)放性。幫助學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)的態(tài)度和責(zé)任

布置開(kāi)放性作業(yè)，可以拓寬學(xué)生的科學(xué)視野，體會(huì)到學(xué)以致用的樂(lè)趣，了解科技發(fā)展的動(dòng)態(tài)，關(guān)注技術(shù)應(yīng)用帶來(lái)的社會(huì)進(jìn)步和問(wèn)題，樹(shù)立正確的科學(xué)觀。

通過(guò)設(shè)計(jì)和布置調(diào)查、訪問(wèn)類作業(yè)，讓學(xué)生走出課堂，走進(jìn)社會(huì)，調(diào)查一些與物理相關(guān)的問(wèn)題。例如，在學(xué)完了《噪聲及其控制》后，布置學(xué)生對(duì)所在學(xué)校的噪聲情況做一個(gè)調(diào)查，要求列出學(xué)校環(huán)境噪聲的主要來(lái)源，并且根據(jù)調(diào)查結(jié)果向?qū)W校提出改進(jìn)意見(jiàn)；在學(xué)完《電磁波及其傳播》后，組織學(xué)生參觀當(dāng)?shù)氐碾娨暸_(tái)，了解電視信號(hào)的發(fā)射、傳輸和接收的過(guò)程；在學(xué)習(xí)《電能表和電功》后，布置學(xué)生統(tǒng)計(jì)家里用電情況，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐卣梗弘娨暀C(jī)處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)耗電情況研究，冬天將空調(diào)的制熱溫度調(diào)高2℃對(duì)耗電的影響等。

現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展正在突破各種資源的時(shí)空限制，為物理學(xué)習(xí)提供了廣闊的舞臺(tái)。布置一些信息收集的作業(yè)，可以讓學(xué)生自主尋找有用信息進(jìn)行研究，真正成為學(xué)習(xí)的主人。例如，在學(xué)習(xí)《長(zhǎng)度的測(cè)量》時(shí)，布置學(xué)生上網(wǎng)查閱有關(guān)“國(guó)際單位制”的資料，了解關(guān)于“米”的定義的歷史變遷。在學(xué)習(xí)《物質(zhì)的三態(tài)

溫度的測(cè)量》時(shí)，布置學(xué)生上網(wǎng)了解溫度計(jì)的發(fā)展歷史，并查閱“溫室效應(yīng)”和“熱島效應(yīng)”的有關(guān)資料，嘗試對(duì)環(huán)境溫度問(wèn)題發(fā)表自己的看法。

綜上所述，教師在進(jìn)行作業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，必須認(rèn)真學(xué)習(xí)和領(lǐng)會(huì)新課標(biāo)精神，摒棄傳統(tǒng)的作業(yè)觀，著眼于提高學(xué)生的核心素養(yǎng)，以提高作業(yè)設(shè)計(jì)的有效性，為學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。endprint