王紹剛 李建 李鴻

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí)：初中物理：習(xí)題設(shè)計(jì)

深度學(xué)習(xí)理論指出“真實(shí)、具體、富有價值的問題解決情境是學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要載體，也為學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)提供了真實(shí)的表現(xiàn)機(jī)會”。習(xí)題教學(xué)的作用不僅為了鞏固訓(xùn)練，而是要全面提高學(xué)生的問題解決能力。《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》在教學(xué)建議中明確指出“要從培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的視角審視習(xí)題教學(xué)的目的，應(yīng)通過習(xí)題教學(xué)，使學(xué)生在科學(xué)思維、探究能力、實(shí)踐意識、科學(xué)態(tài)度等方面得到有效提升”。習(xí)題作為學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)的重要載體，是對教材例題和練習(xí)的補(bǔ)充，習(xí)題的設(shè)計(jì)是否合理直接影響著學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)的質(zhì)量。優(yōu)質(zhì)習(xí)題的生成與設(shè)計(jì)能讓問題解決真實(shí)發(fā)生，真正地促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

1初中物理習(xí)題設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析

1.1直接將試題選編為習(xí)題，忽視習(xí)題設(shè)計(jì)研究

現(xiàn)行初中物理習(xí)題教學(xué)中往往重視習(xí)題教學(xué)的研究，而忽視習(xí)題的生成與設(shè)計(jì)研究，初中物理常見的各類習(xí)題冊中各類習(xí)題往往直接選取全國各省市歷年的中考原題匯編而成。習(xí)題被各種具有選拔和甄別功能的試題所替代，導(dǎo)致大量習(xí)題難度大、思維跨度大，不利于學(xué)生在新課學(xué)習(xí)過程中知識和思維的建構(gòu)。教師在進(jìn)行習(xí)題講評時，通常依賴于習(xí)題冊中的習(xí)題展開教學(xué)而忽視習(xí)題設(shè)計(jì)的研究。

1.2客觀題在日常習(xí)題中比重較大，導(dǎo)致學(xué)生“重結(jié)果，輕過程”

日常練習(xí)的習(xí)題中有大量的如選擇題、選填題這種客觀題型，這些題型通過學(xué)生最終選填的內(nèi)容作為評判學(xué)生對錯的依據(jù)，無法顯示學(xué)生思考和推理的過程，導(dǎo)致學(xué)生也更多關(guān)注答案的對與錯，而忽視、弱化整個解題的推理過程。學(xué)生的正確答案既有正確推理的結(jié)果，也包含著對問題理解模糊或根本沒有理解透徹而直接猜測得出的答案，最終導(dǎo)致初中階段的學(xué)生更加關(guān)注答案的正確與否，而忽視解題過程的審視。

1.3習(xí)題缺乏真實(shí)情境.脫離生活實(shí)際

習(xí)題是培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力的重要途徑。習(xí)題是基于真實(shí)問題的抽象和理想化處理，學(xué)生通過習(xí)題練習(xí)了解物理知識和物理規(guī)律在實(shí)際生活中的重要用途，應(yīng)用物理知識解決真實(shí)的問題。習(xí)題冊中的部分習(xí)題缺乏真實(shí)情境，物理現(xiàn)象和物理數(shù)據(jù)不符合實(shí)際生活，脫離生活實(shí)際，不利于學(xué)生體驗(yàn)、感知真實(shí)的問題情境，也不利于學(xué)生解決真實(shí)問題能力的提升。

2基于深度學(xué)習(xí)的初中物理習(xí)題設(shè)計(jì)策略

2.1習(xí)題設(shè)計(jì)體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的特點(diǎn)

練習(xí)是知識在某個具體問題上的應(yīng)用過程，目的不僅是會應(yīng)用知識解決具體問題，更重要的是通過知識的應(yīng)用過程提升學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)。習(xí)題的設(shè)計(jì)應(yīng)注重從物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等不同的素養(yǎng)維度培育的角度進(jìn)行命制。

例1自制氣壓計(jì)的習(xí)題設(shè)計(jì)

某同學(xué)利用如圖1所示的氣壓計(jì)探究大氣壓與高度的關(guān)系。他將氣壓計(jì)從一樓地面帶到7樓地面的過程中觀察到管內(nèi)外水柱高度差的變化，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。請你結(jié)合他的實(shí)驗(yàn)探究過程同答下列問題。

（1）實(shí)驗(yàn)過程中是根據(jù)什么現(xiàn)象來判斷大氣壓發(fā)生變化的？用了什么物理研究方法？

（2）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以大致得到怎樣的結(jié)論？

（3）為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更為明顯，我們還可以對實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行怎樣的改進(jìn)？

自制氣壓計(jì)的習(xí)題設(shè)計(jì)結(jié)合了教材中的“想想做做”欄目，第一問設(shè)計(jì)的目的是引導(dǎo)學(xué)生理解用管內(nèi)外水面高度差的變化來間接反映大氣壓的變化，這是物理學(xué)中轉(zhuǎn)換法的重要應(yīng)用。第二問的設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生借助真實(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析歸納大氣壓與高度的變化規(guī)律，并書面表達(dá)得到的結(jié)論。這個過程重視學(xué)生證據(jù)意識的培養(yǎng)，并提高了他們運(yùn)用證據(jù)進(jìn)行解釋、交流的能力，在解決問題的過程中促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力的提升。第三問通過對實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)和優(yōu)化的開放性設(shè)計(jì)側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑創(chuàng)新能力。

2.2習(xí)題設(shè)計(jì)注重習(xí)題的建構(gòu)和培養(yǎng)功能

習(xí)題和試題有著不同的功能，不能將試題直接作為學(xué)生日常的習(xí)題。各地每年的高考或中考試題的主要功能在甄別和選拔，習(xí)題的小問之間往往是相互割裂的設(shè)問，著重考查學(xué)生的能力。而日常的習(xí)題功能是完善知識建構(gòu)，學(xué)會知識應(yīng)用，在應(yīng)用知識解決問題的過程中培養(yǎng)學(xué)生的各種能力，養(yǎng)成良好的態(tài)度。習(xí)題設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能避免選擇題、選填題這種題型，引導(dǎo)學(xué)生重視問題解決的過程，而不僅僅只關(guān)注結(jié)果。習(xí)題的設(shè)問應(yīng)該相互關(guān)聯(lián)，梯度設(shè)問，進(jìn)階式地解決問題。在解決問題的過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)推理能力。

例2浮力一細(xì)繩模型的習(xí)題設(shè)計(jì)

如圖2所示，一個高25cm，不計(jì)外壁厚度的柱形容器放在水平桌面上，容器中立放著一個底面積為100cm2、高為15cm的均勻?qū)嵭拈L方體木塊A。木塊A的底部與容器底用一根長度/=8cm的細(xì)繩連在一起。現(xiàn)慢慢向容器中加水，當(dāng)加入2.4kg的水時，木塊A對容器底部的壓力剛好為0，此時容器中水的深度為12cm，求：

（1）當(dāng)木塊A對容器底部的壓力剛好為0時，木塊A受到的浮力：

（2）木塊A的密度;

（3）柱形容器的底面積;

（4）需要再加人多少水，才能使細(xì)線剛好伸直？此時容器底部受到水的壓強(qiáng)為多大？該過程木塊A所受浮力做功為多少？

（5）若從木塊A剛好漂浮開始，再加入3000 cm3水，此時液面高度為多少？容器底部所受水的壓強(qiáng)為多大？

（6）在（5）中，木塊浸入水中的體積為多少？木塊所受繩子的拉力為多大？

（7）在（5）的基礎(chǔ)上，繼續(xù)加入多少水，才能使容器中的水剛好不溢出？此時容器底部所受水的壓強(qiáng)為多大？浮力做功為多少？

對于初中物理力學(xué)板塊，在全國各省市中考試題中，關(guān)于壓強(qiáng)、浮力綜合的考查對學(xué)生來說往往綜合性強(qiáng)，難度較大。如例2所示，如果直接將中考試題移到習(xí)題中，不僅不能有效促進(jìn)學(xué)生應(yīng)用知識解決問題，反而較難的題目易造成學(xué)生學(xué)習(xí)物理的恐慌，進(jìn)而降低學(xué)習(xí)物理的興趣。在習(xí)題設(shè)計(jì)中可以將中考試題進(jìn)行改編、優(yōu)化，從易到難，問題難度逐級進(jìn)階。學(xué)生在解決問題的過程中逐步完善對知識的建構(gòu)，同時強(qiáng)化了科學(xué)推理能力。

2.3習(xí)題設(shè)計(jì)注重生活真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)

深度學(xué)習(xí)重視解決真實(shí)問題，實(shí)際生活中的真實(shí)問題往往比較復(fù)雜，學(xué)生在日常學(xué)習(xí)和家庭生活中不是太熟悉。教師在進(jìn)行習(xí)題設(shè)計(jì)過程中注重真實(shí)生活情境的創(chuàng)設(shè)，一方面，能拉近物理與生活的距離，體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會”的課程理念。另一方面，習(xí)題設(shè)計(jì)中真實(shí)生活情境的創(chuàng)設(shè)，讓習(xí)題訓(xùn)練走向問題解決，促進(jìn)物理知識和規(guī)律的應(yīng)用過程，有效地促進(jìn)學(xué)生物理觀念的形成。習(xí)題設(shè)計(jì)應(yīng)契合實(shí)際情況，通過習(xí)題促進(jìn)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的培育。

在“歐姆定律在串聯(lián)電路中的應(yīng)用”的習(xí)題教學(xué)中，為了讓學(xué)生了解此部分內(nèi)容在實(shí)際生活中的重要應(yīng)用，學(xué)會用物理知識和規(guī)律分析解決實(shí)際問題，可以在課堂上創(chuàng)設(shè)如圖3所示的真實(shí)情境，模擬生活中交警查酒駕的場景，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注酒精檢測儀的原理，以及如何換算成血液中酒精含量的計(jì)算方法，將復(fù)雜的實(shí)際問題簡化為基本的電學(xué)動態(tài)電路問題。通過系列設(shè)問，在逐步解決問題的過程中，掌握歐姆定律在串聯(lián)電路中的基本應(yīng)用。

在解決酒精檢測儀相關(guān)問題的過程中，一方面對學(xué)生進(jìn)行安全教育，促進(jìn)學(xué)生形成正確的價值觀念和人生態(tài)度，另一方面通過真實(shí)的生活實(shí)例滲透科學(xué)方法的教育，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，建立科學(xué)思維習(xí)慣。

3結(jié)束語

習(xí)題的設(shè)計(jì)是開展習(xí)題教學(xué)的重要前期準(zhǔn)備過程，對完善知識建構(gòu)、應(yīng)用知識有著重要意義。習(xí)題設(shè)計(jì)的質(zhì)量高低對習(xí)題教學(xué)的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。習(xí)題教學(xué)研究中應(yīng)注重習(xí)題設(shè)計(jì)的研究，在習(xí)題教學(xué)上避免重復(fù)、過度練習(xí)，讓問題解決真正發(fā)生，在解決問題的過程中落實(shí)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。