(蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,江蘇 蘇州 215006)

1 引言

美國教育學(xué)家、心理學(xué)家杜威提出了基于經(jīng)驗主義的活動作業(yè)形式,他把活動作業(yè)看成課程的重要組成部分。實踐性作業(yè)具有活動作業(yè)的特征,倡導(dǎo)學(xué)中做、做中學(xué)。論證能力是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分,實踐性作業(yè)綜合性、開放性強(qiáng),可以充分培養(yǎng)學(xué)生的論證能力。

2 實踐性作業(yè)培養(yǎng)論證能力的可行性分析

2.1 從作業(yè)到實踐性作業(yè)

作業(yè)是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中必不可少的一個環(huán)節(jié),作業(yè)內(nèi)容與教材的正文內(nèi)容密切相關(guān),相互依存,不僅可以幫助學(xué)生鞏固知識、訓(xùn)練技能,還可以對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行延伸。

作業(yè)的類型多樣,有傳統(tǒng)的簡答題、計算題、填空題、選擇題等,也有開放性、實踐性強(qiáng)的觀察題、實驗題、制作題和辯論題等。其中物理實踐性作業(yè)是指通過作業(yè)這一形式，讓學(xué)生把物理學(xué)習(xí)和生活實際、社會實踐聯(lián)系起來,可在校內(nèi)外開展的實踐活動。

在2019年國務(wù)院辦公廳發(fā)布的《關(guān)于新時代推進(jìn)普通高中育人方式改革的指導(dǎo)意見》中提出：要提高作業(yè)設(shè)計質(zhì)量,精心設(shè)計基礎(chǔ)性作業(yè),適當(dāng)增加探究性、實踐性、綜合性作業(yè)。并注重加強(qiáng)課題研究、項目設(shè)計、研究性學(xué)習(xí)等綜合性教學(xué),可見實踐性作業(yè)對教學(xué)的重要意義。

2.2 課程標(biāo)準(zhǔn)中對學(xué)生論證能力的要求

在《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》中,將初中物理課程內(nèi)容分為科學(xué)探究和科學(xué)內(nèi)容兩部分,其中科學(xué)探究既是學(xué)習(xí)目標(biāo),也是重要學(xué)習(xí)方式?？茖W(xué)探究包括七個要素,科學(xué)探究能力據(jù)此分為七個子能力,其中分析論證能力對學(xué)生解決實際問題具有重要影響。而在《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》述及的物理學(xué)科核心素養(yǎng)中,在科學(xué)思維方面也強(qiáng)調(diào)了科學(xué)論證能力的培養(yǎng)。論證能力是指學(xué)生具有使用科學(xué)證據(jù)的意識和評估科學(xué)證據(jù)的能力,并能運用證據(jù)進(jìn)行因果推理,對研究的問題進(jìn)行描述、解釋和預(yù)測。

2.3 實踐性作業(yè)與論證能力的培養(yǎng)

在實踐性作業(yè)中,學(xué)生為了解決所要研究的問題,進(jìn)行了觀察或資料查找、測量或交流、制作或?qū)嶒灥然顒?從而獲得科學(xué)證據(jù),并依據(jù)證據(jù)進(jìn)行因果分析、討論交流,對研究的問題進(jìn)行描述、解釋或者預(yù)測,可以充分培養(yǎng)學(xué)生的論證能力。

3 蘇科版初中物理教材實踐性作業(yè)的特征分析

3.1 蘇科版初中物理教材實踐性作業(yè)設(shè)計概述

筆者以蘇科版初中物理教材為樣本,對其中的實踐性作業(yè)進(jìn)行了研究。如圖1所示,統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)：蘇科版初中物理教材中的課后作業(yè)對知識與技能的處理比較科學(xué),四冊教材的作業(yè)題型都十分豐富,既有一定量的簡答題、計算題、填空題等,同時也安排了大量的實踐性作業(yè),累計占教材作業(yè)的45.36%,意在培養(yǎng)學(xué)生的實踐探究能力和論證能力。

圖1

在物理八年級上冊教材中,學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容多為簡單、基礎(chǔ)的物理現(xiàn)象,如聲、熱、光和運動的描述等,教材中安排了較多的實踐性作業(yè),占比達(dá)到了70.11%。實踐性作業(yè)具有真實情境,解決實際問題,較為貼近學(xué)生生活,易于操作和理解的特點,可以幫助學(xué)生更好地適應(yīng)物理學(xué)習(xí)過程,培養(yǎng)論證能力和科學(xué)探究能力。在之后力學(xué)和電學(xué)的學(xué)習(xí)中,定量研究成為學(xué)習(xí)重點,計算題等傳統(tǒng)題目的比例增加。筆者認(rèn)為,在物理規(guī)律教學(xué)中,也可以多設(shè)置一些實踐性作業(yè)，讓學(xué)生經(jīng)歷與科學(xué)工作者相似的科學(xué)探究、科學(xué)論證過程,在鞏固知識點的同時體驗到科學(xué)探究的樂趣,提高論證能力。

本文把蘇科版初中物理教材中的實踐性作業(yè)分為查找交流類、課題調(diào)查類、測定類、項目設(shè)計類、體驗類和觀察發(fā)現(xiàn)類等,題型、命制與示例如表1所示。

各種實踐性作業(yè)大多從生活或社會現(xiàn)象出發(fā),在創(chuàng)設(shè)的真實情境中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,可以充分培養(yǎng)學(xué)生的論證能力。

3.2 蘇科版初中物理教材實踐性作業(yè)的證據(jù)性特征

證據(jù)性特征是指實踐性作業(yè)可以培養(yǎng)學(xué)生使用科學(xué)證據(jù)的意識和評估科學(xué)證據(jù)的能力。例如“查找交流類”作業(yè)從生活實際出發(fā),通過設(shè)置一定的問題情境,激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,并逐步引導(dǎo)學(xué)生尋找證據(jù),得到問題的答案,重點在于培養(yǎng)學(xué)生通過查找資料獲得證據(jù)的能力。“課題調(diào)查類”作業(yè)聯(lián)系實際,關(guān)注方法和能力,例如在學(xué)習(xí)了視力的矯正之后,讓學(xué)生去調(diào)查班上同學(xué)的視力狀況和用眼習(xí)慣,了解保護(hù)視力的方法,據(jù)此對用眼衛(wèi)生提出合理化建議。在這一類作業(yè)中,學(xué)生通過具體實例經(jīng)歷了完整的課題探究過程,積累了制定計劃、進(jìn)行調(diào)查、收集證據(jù)的實踐經(jīng)驗?！皽y定類”作業(yè)強(qiáng)調(diào)方法,重視應(yīng)用性,例如利用地圖來測量南京與北京之間鐵路線的長度,并與火車時刻表上標(biāo)注的路程對比。在作業(yè)中學(xué)生要應(yīng)用科學(xué)工具,從實際測量中得到數(shù)據(jù),獲取證據(jù)。學(xué)生在完成“項目設(shè)計類”作業(yè)時，做出的小制作本身就是物理原理的最好證據(jù),例如自制的潛望鏡就是光的反射定律的一個實物證據(jù)?！绑w驗類”作業(yè)開放性、趣味性強(qiáng),學(xué)生在情境體驗中發(fā)現(xiàn)線索,獲得證據(jù)。“觀察發(fā)現(xiàn)類”作業(yè)引領(lǐng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,學(xué)生在觀察中思索,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,獲得證據(jù)。

表1 實踐性作業(yè)命制與示例

3.3 蘇科版初中物理教材實踐性作業(yè)的推理性特征

推理性特征是指在完成實踐性作業(yè)的過程中，學(xué)生需要運用證據(jù)進(jìn)行因果推理。蘇科版初中物理教材中部分“查找交流類”作業(yè)要求學(xué)生在查找資料之后,表達(dá)自己對某一現(xiàn)象或某一問題的看法。例如在學(xué)習(xí)了溫度以及溫度的測量之后,安排了一道作業(yè),讓學(xué)生查閱關(guān)于“溫室效應(yīng)”和“熱島效應(yīng)”的資料,并據(jù)此嘗試對環(huán)境溫度問題表達(dá)自己的看法。這一類作業(yè)在鞏固課堂知識、拓展學(xué)生知識面的同時,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會熱點問題。學(xué)生通過查閱資料得到證據(jù)之后,還需要依據(jù)證據(jù)進(jìn)行思考和推理,從而提出自己的觀點,培養(yǎng)了學(xué)生的辯證思維能力、推理能力和社會責(zé)任感?！罢n題調(diào)查類”作業(yè)要求學(xué)生獲得證據(jù)之后,再進(jìn)行分析論證和因果推理,最終得到結(jié)論。而部分“測定類”作業(yè)要求學(xué)生通過測量得到數(shù)據(jù)之后,再從定量的角度對相關(guān)問題進(jìn)行推理論證,形成結(jié)論。例如在學(xué)習(xí)了光的色散之后,讓學(xué)生去測出在不同色光區(qū)域的溫度,推測出不同色光的發(fā)熱本領(lǐng)等。在“觀察發(fā)現(xiàn)類”作業(yè)中，如用放大鏡觀察不同距離處物體的像,在觀察之后,學(xué)生需要通過現(xiàn)象總結(jié)規(guī)律,分析推理出凸透鏡的成像規(guī)律。

3.4 蘇科版初中物理教材實踐性作業(yè)的表述性特征

表述性特征是指實踐性作業(yè)可以培養(yǎng)學(xué)生對研究的問題進(jìn)行描述、解釋和預(yù)測的能力。學(xué)生在“查找交流類”作業(yè)中獲得證據(jù)之后,還需要與同伴交流,對研究對象進(jìn)行描述、解釋或預(yù)測,論證自己的觀點。在“課題調(diào)查類”作業(yè)中,如在學(xué)習(xí)了噪聲及其控制之后,教材安排了一道作業(yè),讓學(xué)生調(diào)查學(xué)校的噪聲情況,再與同學(xué)交流,并根據(jù)調(diào)查結(jié)果向?qū)W校提出改進(jìn)建議。在這一類作業(yè)中有交流合作環(huán)節(jié),這個環(huán)節(jié)要求學(xué)生能夠表述探究的問題、過程和結(jié)果,并準(zhǔn)確表達(dá)自己的觀點。而“體驗類”作業(yè)開放性強(qiáng),如在“宇宙探秘”一節(jié)中安排學(xué)生觀看科普影片,寫一篇觀后感。在觀后感中學(xué)生需要描述自己的體驗和感悟。

實踐性作業(yè)的類型多樣,側(cè)重知識的運用,可以在一定程度上改善傳統(tǒng)作業(yè)單調(diào)乏味的缺陷。學(xué)生可以通過各種實踐過程,培養(yǎng)證據(jù)意識,進(jìn)行因果推理,對研究的問題進(jìn)行描述、解釋或預(yù)測,達(dá)到培養(yǎng)論證能力的目的。

4 實踐性作業(yè)的實施建議

實踐性的作業(yè)要求課內(nèi)與課外活動相結(jié)合,鼓勵學(xué)生進(jìn)行交流、討論與合作,培養(yǎng)學(xué)生的論證能力。教師可以對活動進(jìn)行一定的組織和指導(dǎo),讓學(xué)生學(xué)會運用科學(xué)方法去設(shè)計研究課題、去觀察、思考和解釋現(xiàn)象。同時教師也可以不規(guī)定實踐性作業(yè)解決的具體方法和步驟,充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、創(chuàng)造性。實踐性作業(yè)關(guān)注學(xué)生的參與和實踐過程的體驗,只要學(xué)生參與了，教師就應(yīng)給予適當(dāng)?shù)墓膭?。而實踐性作業(yè)的成果形式可以是一份調(diào)查報告、訪問記錄、活動日記、論文、攝影圖片或者圖畫,也可以是一份手工制作、一個小實驗器具或者小發(fā)明創(chuàng)造等等。在實踐性作業(yè)的實施中,應(yīng)注意與物理學(xué)科知識的融合,考慮到學(xué)生實際情況,作業(yè)不宜求大,而要求實,必須立足學(xué)生現(xiàn)有水平,讓學(xué)生經(jīng)過努力能夠完成,這樣才能具有實效性、實踐性,達(dá)到培養(yǎng)論證能力的目的。

實踐性作業(yè)基于真實情境,引導(dǎo)學(xué)生解決實際問題,在科學(xué)探究中鞏固了科學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容,有助于培養(yǎng)學(xué)生的實踐意識、創(chuàng)新意識和證據(jù)意識,切實培養(yǎng)了學(xué)生的論證能力。