張平

摘? ?要：“WWW”習題是蘇科版教材的重要組成部分，是培育學生物理學科素養(yǎng)、發(fā)展創(chuàng)新精神的重要載體。但在實際教學中，“WWW”習題沒有引起教師的足夠重視，沒有科學的使用，習題效能被嚴重弱化。文章對“WWW”習題進行特征分析，結合實際的教學案例，討論如何讓“WWW”習題在培育學生學科素養(yǎng)方面最大限度地發(fā)揮其作用，為開發(fā)教材資源提供新視角。

關鍵詞：“WWW”習題;習題本質;學科素養(yǎng);新視角

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（2019）12-0018-5

1? ? 問題的提出

“WWW”習題是蘇科版教材的重要組成部分，充分體現了新課程的理念，是培育學生物理學科素養(yǎng)、發(fā)展創(chuàng)新精神的重要載體，是促進學生從知識向能力轉化的重要途徑。但在實際教學中，我們卻發(fā)現這部分內容的教學效能被嚴重弱化，原因是教師對這部分內容缺少深入的思考，沒有站在培育學生學科素養(yǎng)的高度去考慮這些習題的作用，平時教學中也很少將“WWW”習題納入到自己的教學系統(tǒng)中去思考它們的使用方式和方法，大多情況就是把它們作為普通的練習題交給學生讓其課后完成。學生大多是就題論題，關注的是習題本身和答題技巧，很難認識到習題的本質，往往是只見樹木，不見森林。

案例1 蘇科版物理八年級上冊《物質的三態(tài)? 溫度的測量》一節(jié)“WWW”習題中的一道題：在燒杯中倒入適量的熱水，用溫度計測量水的溫度，每隔2分鐘讀數一次，將溫度值標在圖1對應的溫度計上，最后用平滑的曲線把各溫度計上的標記連起來，看看能從中發(fā)現什么。

分析：

從習題本身來看，此題有兩個目的：一是讓學生通過練習用溫度計測量熱水的溫度，訓練學生溫度計的使用技能;二是讓學生根據測出的溫度畫出圖像，然后根據圖像去發(fā)現熱水溫度的變化規(guī)律。

但仔細研究教材，我們就會發(fā)現這道習題還有更深層次的意圖，因為圖像法能直觀地描述物理過程，是分析和解決物理問題時常用的一種重要方法，所以，蘇科版對于圖像法的引入是非常慎重的。圖像法第一次是出現在《樂音的特性》一節(jié)（如圖2），只是讓學生知道圖像可以描述物理過程的變化規(guī)律。圖像法第三次是出現在《汽化和液化》一節(jié)，當學生完成觀察水的沸騰特點這個實驗后，要求讓學生根據實驗的數據畫出水的沸騰圖像（如圖3）。而圖像法的第二次出現就是在此道習題中。這道習題更大的作用是讓學生認識到從測量到圖像的轉化過程，它不僅在學生對圖像法的認知上有著承前啟后的作用，還可以讓學生認識到繪制物理圖像的方法不僅僅是數學上那種最常規(guī)的描點作圖，還可以巧妙地直接借助實驗器材的讀數完成圖像的繪制。以第一支溫度計所在的直線建立縱坐標表示溫度，以這一排溫度計的零刻度線連成的直線建立橫坐標表示時間，將圖中的溫度計除去，將留下的每只溫度計的示數連成平滑曲線，就是熱水冷卻過程中溫度隨時間的變化圖像。

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學生在這種實際問題情境中所表現出來的正確和靈活處理問題的能力，正是學生學科素養(yǎng)的具體體現。因此，對于教材中“WWW”習題的處理，如果只是簡單地“留給”學生，就很可能導致其效能的弱化，甚至失掉其意義。

2? ? “WWW”習題的特征

蘇科版初中物理教材中的“WWW”習題分類統(tǒng)計表如表1所示。

2.1? ? 廣涉及

有意義的學習活動總是憑借一定的教學情境來實施的，學生對知識的感悟乃至素養(yǎng)的提升也只有在與情境的互動中才能達成。“WWW”習題不僅題型多樣，習題的情境也是豐富多樣的，有抽象的、半抽象的和具體的情境，情境的內容有來自于生活的、社會的、工程的、科技的、軍事的、文化的、藝術的、文學的等。豐富多樣的“WWW”習題，不僅可以激發(fā)學生的興趣，使學生學會適應不同的問題情境，增強物理知識靈活運用的能力，而且有助于以后職業(yè)觀的形成。

2.2? ? 重思維

編者設計物理習題的類型往往會從兩個方面的性質來進行分類：第一類是應用型，包括選擇、填空、計算與作圖，這類習題的主要作用是幫助學生鞏固課堂知識，提高學生運用物理知識解決問題的能力。第二類是理解型，包括說理、實驗、調查實踐、論文寫作等，這類題型的主要作用是促進學生認知能力的發(fā)展，即發(fā)展學生從具體到抽象的邏輯思維。蘇科版教材中，應用型習題共有72道題，占比約為26.5%，而理解型習題共有200道題，占比約為73.5%。說明“WWW”習題在幫助學生鞏固課堂知識、提高學生運用物理知識解決問題的能力的同時，更注重學生抽象思維的培養(yǎng)和認知能力的發(fā)展。

2.3? ? 重能力

蘇科版教材272道習題中，主觀題為262道，占96.3%。在主觀題中，說理題、實驗與探究題、計算題、調查實踐題等幾種題型所占的比例最大。這些習題綜合性比較強，對于考查學生的邏輯思維能力、語言表達能力、探究能力、創(chuàng)新能力等方面有獨特的功能，同時通過實踐與體驗，可以潛移默化地提高學生的證據意識，培養(yǎng)學生實事求是和堅持真理的品格。

2.4? ? 重人文

“WWW”習題蘊藏著豐富的科學思想和人文精神教育因素，是育人的重要資源，學生完成習題的過程也是引導和促進學生成長的過程。

例如，《磁體與磁場》一節(jié)的“WWW”習題，教材設置了這么一道題目：在“神舟五號”載人飛船成功巡天之后，華夏兒女的下一個目標是登上月球。關于月球上的物理現象和規(guī)律，同學們提出了很多問題和猜想。若月球周圍有磁場，你打算研究哪些問題？你的猜想是什么？如何進行研究？這道題不僅能更好地引導學生進行科學探究，培養(yǎng)學生的探究能力和豐富的物理想象力，還可以讓學生萌發(fā)為我國航天、航空事業(yè)的發(fā)展而努力學習的思想和愛國主義情懷。

綜上，“WWW”習題不僅是學生理解和鞏固物理知識的載體，還是促進學生從知識向能力轉化的重要途徑，是培育學生核心素養(yǎng)、助推并提升學科意義、發(fā)展學生個性的一劑良方。

3? ? 習題使用的新視角

“WWW”習題的處理必須要順應學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)這個“大勢”才能顯現其內在的生命能量與價值。因此，要站在學科素養(yǎng)培育的高度，還原習題的本質，并將“WWW”習題與課堂教學深度融合，用習題完善和優(yōu)化課堂教學，用課堂教學促進和深化習題的處理，方能實現習題與課堂教學的雙增值，發(fā)揮“WWW”習題在培育學生核心素養(yǎng)方面的重要作用。

3.1? ? 增添課堂活力，促進積極學習態(tài)度的形成

“WWW”習題在設計時充分考慮到學生在學習中的心理狀況，注重創(chuàng)設學生熟悉或想了解的現實問題情境，來激發(fā)學生的學習興趣和熱情，增強學生主動學習的原動力和內驅力。將其引入到課堂，不僅能促進習題的解決向縱深發(fā)展，而且可以增添課堂的活力，融洽課堂的氣氛，有助于學生形成積極、主動的學習態(tài)度。

案例2 蘇科版物理八年級上冊，《透鏡》一節(jié)“WWW”習題中有如下一題：如圖4所示，用鐵絲繞成內徑約為4 mm的圓環(huán)，將圓環(huán)在清水中浸一下后取出，布滿圓環(huán)的水膜猶如一個透鏡。試用一種簡易方法辨別它是“凸透鏡”，還是“凹透鏡”。輕輕甩去少量的水（保持水膜完好），結果又會怎樣？

教學處理：在《透鏡》這節(jié)內容學習結束時，將其前置到課堂上，作為本節(jié)課的知識鞏固與應用環(huán)節(jié)來使用。

效果分析：教學設計時，教師們一般對課堂引入環(huán)節(jié)如何激發(fā)學生的興趣做的功課較多，畢竟好的開始就是成功的一半。在臨近課堂的尾聲，學生處于一節(jié)課最疲憊的時段，這時學生的注意力和情緒都不如課堂的開始，如果此時選取抽象問題進行訓練，不僅讓教學效果大打折扣，還容易引起學生的厭倦。若選取融知識與趣味性于一體的習題，會讓知識鞏固與應用環(huán)節(jié)更有“人情味”。

將此題運用到課堂上可以達到以下效果：第一，變平時枯燥無味的習題訓練為學生的動手實驗，而且出現的實驗現象讓學生感到意外與驚奇，學生沒想到水膜也會有透鏡的作用，而且透鏡的性質是可變的，既可以是凸透鏡，還可以是凹透鏡;第二，學生既要動手操作，又要動眼觀察，更要動腦思考，興趣盎然地鞏固了本節(jié)課所學的重點知識，訓練了學生科學探究的能力;第三，此題可以為后面的自制水滴顯微鏡的學習做鋪墊，同時也為下學期分子間作用力的學習埋下伏筆，引發(fā)學生更多的聯(lián)想;第四，讓學生關注到物理實驗并不一定需要復雜的器材才能完成，借助身邊最簡單的物品（鐵絲、水）同樣可以完成一些有意義的物理實驗。

案例3 蘇科版物理八年級上冊，《速度》一節(jié)“WWW”習題中有如下一題：

用下列方法制作“噴氣火箭”（如圖5所示）：

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圖5? 制作“噴氣火箭”示意圖

（1）將氣球吹大，并用夾子把口封住;（2）從一根吸管上剪取一小段，用膠帶把它固定在氣球上;（3）將一根細繩穿過吸管，并水平拉直，作為“噴氣火箭”運行的軌道。

把封口的夾子松開，氣球就會向前運動，請測量這個“噴氣火箭”通過全程的速度。

教學安排：在《速度》這節(jié)新課內容學習結束時，將其前置到課堂上作為本節(jié)課的知識鞏固與應用環(huán)節(jié)使用，或將其后置放在《力和運動》一章的引入環(huán)節(jié)中使用。

效果分析：

學生并不是第一次接觸速度的概念，小學階段學過速度，初中數學也涉及到速度的學習（如比較復雜的追及、行程問題），學生對于速度的學習很難提起興趣。將此題前置到課堂上可以達到以下效果：第一，此題研究的對象是氣球，與學生的生活非常貼近，而越是貼近生活的內容，就越能夠調動學生的既有經驗，也越容易被學生接納，同時氣球的動感以及運動時發(fā)出的聲音會讓學生很興奮，將臨近尾聲的課堂再次激活并推向高潮;第二，此題與本節(jié)課的教學內容高度適切，既有助于學生掌握測量物體運動速度的技能，同時也為八年級下冊“力和運動”的學習埋下伏筆，有助于學生運動觀的樹立;第三，此題會引起部分學生對真正火箭原理的探究，拓展了學生的知識視野，培養(yǎng)了學生熱愛科學的情感和愛國主義情懷。

3.2? ? 優(yōu)化課堂探究，提升學生的科學探究能力

我們可以根據實際教學的需要，將“WWW”習題中的探究活動“移植”到課堂的探究環(huán)節(jié)，或為課堂探究提供支架與鋪墊，或作為課堂未盡探究的延伸，拓展課堂探究的寬度與深度，來彌補課堂探究活動的不足。

案例4 蘇科版物理八年級上冊，《樂音的特性》一節(jié)“WWW”習題中有如下一題：在試管內加入少量水，用嘴對著試管口部吹氣，使其發(fā)出聲音。試一試改變水量，吹氣時聲音的音調有何變化？

教學安排：將此題變成學生實驗前置到課堂，作為探究影響聲音高低的因素實驗之前的補充。

效果分析：蘇科版教材上安排學生借助于鋼尺探究影響聲音高低的因素，這樣安排實驗，可讓學生自己動手，同時引導學生注意觀察，進行現象的對比，從而得出結論。但教學時發(fā)現，當尺子伸出桌面的長度改變時，學生對音調變化的判斷答案不一。原因是不少學生對音調的認識是模糊的、片面的或錯誤的，而且當尺子伸出桌面的長度改變時，其音調的變化有時并不十分明顯。而此實驗可以讓學生清晰地感受到什么是音調的變化，為用鋼尺探究影響音調的高低因素做前提鋪墊。

案例5 蘇科版物理八年級下冊，《浮力》一節(jié)“WWW”習題中有如下一題：在一只塑料袋中裝入大半袋水，用彈簧測力計測出盛水的塑料袋所受重力的大小。再將其浸入水中，觀察浸入過程中彈簧測力計示數的變化。當塑料袋中的水面與容器的水面相平時，觀察彈簧測力計的示數（如圖6所示）。記錄你看到的現象，由此你能得到什么結論？

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圖6? 浮力探究實驗示意圖

教學安排：將此題變?yōu)閷W生實驗前置到課堂，在給出阿基米德原理的內容之后讓學生進行實驗探究。

效果分析：蘇科版教材由于考慮基礎性，只對“浮力大小與哪些因素有關”設置了探究活動，課堂上沒有安排阿基米德原理的定量探究活動，但教學時可根據學生的具體情況對課本上的探究活動進行延伸。將此題遷移到課堂教學中，一是可以讓學生通過自己動手實驗，直觀地看到當排開水的體積增大時，彈簧測力計的示數逐漸減小，水袋所受浮力增大，對課本中探究影響浮力大小的因素的實驗結論再次佐證。二是學生通過實驗很容易觀察到當塑料袋中的水面與容器的水面相平時，彈簧測力計的示數變?yōu)?，出乎意料的實驗現象激發(fā)了學生進一步探究的興趣。此時引導學生進行實驗現象分析：水袋此時受到的浮力F■近似等于水袋的重力G■，而塑料袋里有多少水就會排開容器中的多少水，即G■=G■，所以F■=G■，此實驗是定量探究阿基米德原理成本最低的實驗。三是對學生滲透了證據意識。

3.3? ? 提供解題示范，培養(yǎng)學生的思維能力

將習題前置到課堂中變成例題使用，可以做到以例啟思、以例促思、以例帶類、舉一反三、觸類旁通，使習題的功能放大，達到課外習題想達到卻不能企及的目標。

案例6 蘇科版物理八年級上冊，《物質的密度》一節(jié)“WWW”習題中有如下一題：

古典名著《西游記》中寫道，齊天大圣孫悟空的“如意金箍棒”原是大禹治水時的一根“定海神針”，重一萬三千五百斤，有二丈長，碗口粗。如果改用國際單位制，該棒的體積約為0.2 m3，質量約為6750 kg。你能推測出“如意金箍棒”大概是用什么物質做成的嗎？對作者的這一說法，你有什么看法？

效果分析：因為課程標準在密度的計算上要求較低，所以本節(jié)沒有給出密度計算的例題，只是在“WWW”習題中設計了這方面的練習。但沒有例題的引領與示范，對于八年級的學生來說，直接處理這方面的練習有時會讓他們感到茫然。將此題變成例題前置到課堂中可以彌補這方面的不足，第一，可以讓學生明確解題表述的基本過程和規(guī)范要求;第二，此題屬于“原始問題”，對學生思維能力的培養(yǎng)有很強的典范性，它可以讓學生學會如何在原始問題中進行物理建模和使用數學工具，將原始化的客觀問題通過抽象變成能用物理知識解決的習題性問題，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力;第三，本題不僅僅是密度的計算，它還蘊含著生活和生產中常用到的鑒別物質的物理方法，為下節(jié)課“密度的應用”的學習奠定基礎;第四，此題的情境來自于《西游記》，作為例題可以增添課堂的趣味性，消除學生對密度學習的畏懼心理。同時，通過對作者的這一說法的評價，可以培養(yǎng)學生求真、求實、不畏權威、大膽質疑的科學品質。

4? ? 結? 語

對“WWW”習題的處理，不能頭痛醫(yī)頭、腳痛醫(yī)腳，要像中醫(yī)治病那樣強調一個“養(yǎng)”字，中醫(yī)主張扶正固本，補血補氣，學生的核心素養(yǎng)就是血氣，“WWW”習題就是補血氣的重要器官之一。對“WWW”習題的處理，我們不能將其打入“冷宮”不理不問，也不能死做題、做死題，而應該是還原習題的本質，根據學情、題情、課情的需求，對其進行挖掘開發(fā)，讓其最大限度地服務于學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與關鍵能力的提升。

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（欄目編輯? ? 劉? ?榮）