摘 要:在中小學(xué)五項(xiàng)管理系列政策出臺(tái)后,教師在作業(yè)管理中優(yōu)化作業(yè)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)實(shí)踐性作業(yè)更加必要.本文從觀察法及科學(xué)觀察的意義出發(fā),結(jié)合學(xué)科核心素養(yǎng),對(duì)觀察類常用到的自然現(xiàn)象觀察實(shí)踐作業(yè)、實(shí)驗(yàn)觀察實(shí)踐作業(yè)、測(cè)量工具觀察實(shí)踐作業(yè)的設(shè)計(jì)和案例進(jìn)行探析,為其它類別實(shí)踐作業(yè)的設(shè)計(jì)提供參考.
關(guān)鍵詞:科學(xué)觀察;物理核心素養(yǎng);實(shí)踐作業(yè)
中圖分類號(hào):G633.7???? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B???? 文章編號(hào):1008-4134(2021)24-0020-02
作者簡(jiǎn)介:樊黨娟(1963-),女,寧夏銀川人,本科,中學(xué)高級(jí)教師,研究方向:中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué).
物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、來(lái)源于生活并應(yīng)用于生活的學(xué)科,新冠肺炎疫情的到來(lái),使開(kāi)學(xué)時(shí)間不斷延期,各地區(qū)各學(xué)校均開(kāi)展線上教學(xué).寧夏“空中課堂”組合教學(xué)名師統(tǒng)一錄制教學(xué)內(nèi)容,有效地提高線上教學(xué)質(zhì)量,保障停課期間不停學(xué)的優(yōu)質(zhì)物理教學(xué).實(shí)驗(yàn)探究是物理核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容,也是學(xué)生獲得物理規(guī)律、物理觀念、培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的重要途徑.學(xué)生面對(duì)在線課堂,不能像在學(xué)校一樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,特殊時(shí)期,教師布置實(shí)踐性作業(yè)更加必要.物理課外實(shí)踐作業(yè)具有趣味性高、開(kāi)放性廣、層次性多、綜合性強(qiáng)等多種優(yōu)點(diǎn),對(duì)學(xué)生發(fā)展物理學(xué)科核心素養(yǎng)、實(shí)現(xiàn)學(xué)科育人價(jià)值具有較好的輔助作用.物理實(shí)踐性作業(yè)有觀察類、實(shí)驗(yàn)類、設(shè)計(jì)類和報(bào)告類等多種類型.觀察類實(shí)踐作業(yè)是最基礎(chǔ)也是實(shí)施起來(lái)適用性最廣的一種類型.
1 科學(xué)觀察
科學(xué)觀察是觀察學(xué)習(xí)在自然科學(xué)領(lǐng)域的運(yùn)用.觀察的具體內(nèi)涵是“我們通過(guò)感覺(jué)器官亦或是借助科學(xué)器材,有計(jì)劃、有目的地考察和描述自然發(fā)生的自然現(xiàn)象,是我們理解客觀事物、挖掘科學(xué)事實(shí)的一種重要科學(xué)研究方法”.具有代表性的觀點(diǎn)是美國(guó)心理學(xué)家班杜拉提出的“觀察學(xué)習(xí)”,班杜拉將觀察學(xué)習(xí)分為直接觀察學(xué)習(xí)、抽象性觀察學(xué)習(xí)、創(chuàng)造性觀察學(xué)習(xí).在自然科學(xué)研究領(lǐng)域中,學(xué)者將觀察學(xué)習(xí)這種觀察方法稱為科學(xué)觀察,科學(xué)觀察是一種基本的認(rèn)識(shí)活動(dòng),它貫穿于科學(xué)研究的各個(gè)過(guò)程中.科學(xué)觀察為解決一定的科學(xué)問(wèn)題而進(jìn)行,有明確的觀察任務(wù)、觀察對(duì)象和觀察目的,需要采用一定的觀察方法.
如何進(jìn)行科學(xué)觀察?“科學(xué)觀察不僅是通過(guò)眼睛看,還要綜合運(yùn)用觸覺(jué)、嗅覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、味覺(jué)等感覺(jué)器官的作用,更重要的是理性思維要滲透在整個(gè)觀察過(guò)程.思維的積極參與,使學(xué)生在科學(xué)觀察的同時(shí)能夠進(jìn)行一定的比較、分析、綜合、歸納和判斷.”在科學(xué)觀察中要注重把握主要的客觀現(xiàn)象,留意捕捉意外的偶然現(xiàn)象,完成物理觀察類實(shí)踐作業(yè)最重要的方法就是科學(xué)觀察.
2 觀察類實(shí)踐作業(yè)的設(shè)計(jì)探析
2.1 自然現(xiàn)象觀察實(shí)踐作業(yè)設(shè)計(jì)
在教學(xué)中,教師選擇與自然現(xiàn)象聯(lián)系緊密的物理知識(shí),讓學(xué)生以知識(shí)為線索尋找、觀察生活中相關(guān)的自然現(xiàn)象,并用手機(jī)等電子設(shè)備將自然現(xiàn)象拍照或錄像,標(biāo)注相關(guān)物理知識(shí)、深入理解知識(shí).這類作業(yè)在物理觀念教學(xué)中都可以實(shí)施,優(yōu)點(diǎn)是能夠引導(dǎo)學(xué)生注意觀察自然及生活現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn)象中蘊(yùn)含的物理知識(shí),建立物理知識(shí)與自然、生活的聯(lián)系,體會(huì)物理學(xué)習(xí)的樂(lè)趣與價(jià)值.
案例1:教師在開(kāi)展“力”的教學(xué)時(shí),設(shè)計(jì)如下實(shí)踐作業(yè),讓學(xué)生觀察生活中力的作用效果實(shí)例,拍照或視頻記錄,思考如何將生活中不易觀察到的微小形變放大(如圖1~3所示)?
學(xué)生展示照片并解釋,有力分別作用在鋼尺、拉力器、掃把上,它們的形狀發(fā)生改變,證實(shí)力的作用效果——力可以改變物體的形狀.學(xué)生的回答有不同層次,部分學(xué)生觀察思考后找到放大微小形變的方法:將玻璃瓶灌滿水,加入幾滴紅墨水,通過(guò)橡皮塞上的孔將細(xì)玻璃管穿入瓶中,用力握玻璃瓶時(shí),玻璃瓶看不到明顯變化,而細(xì)玻璃管中的液面高度發(fā)生明顯變化,這樣就將不易觀察的微小形變放大.
案例2:教師在開(kāi)展“摩擦力”教學(xué)時(shí),設(shè)計(jì)如下實(shí)踐作業(yè).讓學(xué)生觀察生活現(xiàn)象,舉出增大摩擦力或減小摩擦力的實(shí)例,用手機(jī)拍照記錄,并寫(xiě)出如何增大或減小摩擦力(如圖4~6所示).
學(xué)生展示照片并解釋,自行車把、瓶蓋、鞋底都刻有花紋,它們是通過(guò)增大接觸面粗糙程度的方式增大摩擦力.一些學(xué)生觀察后創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)出改變部分生活用品摩擦力的方法.
諸如此類的案例還有很多,比如讓學(xué)生觀察生活中光的反射、折射現(xiàn)象,舉出實(shí)例并拍照等等.這類作業(yè)設(shè)計(jì)注重學(xué)生對(duì)社會(huì)生活現(xiàn)象的關(guān)注,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己身邊的現(xiàn)象學(xué)習(xí)物理知識(shí),讓學(xué)生在思考問(wèn)題的同時(shí)體會(huì)到物理之美.
2.2 實(shí)驗(yàn)觀察實(shí)踐作業(yè)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)觀察是在人為干預(yù)控制對(duì)象條件下的觀察,實(shí)驗(yàn)觀察可以使被觀察對(duì)象重復(fù)出現(xiàn),并排除外界條件的各種干擾,突出主要矛盾,使學(xué)生獲得更全面、更精確的現(xiàn)象或數(shù)據(jù),從而發(fā)現(xiàn)或提出有價(jià)值的物理問(wèn)題.在物理教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程或各種物理規(guī)律的教學(xué)過(guò)程大多用到實(shí)驗(yàn)觀察.在教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)觀察類實(shí)踐作業(yè)可以啟發(fā)學(xué)生深度思考,發(fā)展學(xué)生物理思維,提升學(xué)生核心素養(yǎng).
案例1:教師在進(jìn)行“電能、電功率”教學(xué)時(shí),設(shè)計(jì)如下實(shí)踐作業(yè).學(xué)生觀察電能表,拍攝照片,說(shuō)出自家電能表上顯示信息的物理意義;讓學(xué)生錄制視頻記錄不同用電器工作時(shí)電能表脈沖波的顯示次數(shù),并嘗試提出一個(gè)問(wèn)題.
學(xué)生分析電能表上顯示的額定電壓、額定最大電流、頻率等參數(shù),通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn):不同用電器工作時(shí)電能表閃爍的快慢不同,說(shuō)明消耗電能的快慢不同,從而提出相關(guān)問(wèn)題.
案例2:教師在“眼睛與眼鏡”教學(xué)時(shí)設(shè)計(jì)如下實(shí)踐作業(yè).讓學(xué)生找一副近視眼鏡和遠(yuǎn)視眼鏡,觀察特點(diǎn)并區(qū)分凸透鏡和凹透鏡,了解近視眼和遠(yuǎn)視眼看東西的特點(diǎn),能否通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)透鏡對(duì)光路的作用?
學(xué)生通過(guò)觀察和觸摸,發(fā)現(xiàn)近視眼鏡是凹透鏡、遠(yuǎn)視眼鏡為凸透鏡.學(xué)生在燒杯中制造煙霧顯示光路,將手電筒照向燒杯底部,分別將近視眼鏡和遠(yuǎn)視眼鏡放于燒杯上部,通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)手電筒照射的光路發(fā)生明顯偏折,進(jìn)而說(shuō)明兩種眼鏡對(duì)光路的作用.
這類實(shí)踐作業(yè)讓學(xué)生成為知識(shí)的綜合實(shí)踐者,加強(qiáng)物理與社會(huì)生活的銜接,幫助學(xué)生建立準(zhǔn)確、直觀的物理情境,讓學(xué)生從不同角度、不同情境中開(kāi)展物理學(xué)習(xí),同時(shí)幫助學(xué)生依據(jù)現(xiàn)象科學(xué)地提出問(wèn)題,用物理思維思考問(wèn)題、分析問(wèn)題,用物理語(yǔ)言表達(dá)問(wèn)題,進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維.
2.3 測(cè)量工具觀察實(shí)踐作業(yè)設(shè)計(jì)
初中物理教學(xué)中有很多與生活相關(guān)的測(cè)量工具,認(rèn)識(shí)測(cè)量工具首先要了解它的結(jié)構(gòu)、量程和分度值,教師讓學(xué)生觀察身邊的測(cè)量工具,在觀察的基礎(chǔ)上明確量程、分度值并嘗試正確使用測(cè)量工具,理解測(cè)量原理.
案例1:學(xué)生通過(guò)觀察刻度尺,指出量程和最小分度值,嘗試用刻度尺測(cè)量生活中物體的長(zhǎng)度,將測(cè)量結(jié)果記錄下來(lái).
這樣的案例還有,比如在學(xué)生學(xué)完托盤(pán)天平后,教師設(shè)計(jì)作業(yè)要求學(xué)生觀察家中相關(guān)的測(cè)量工具,嘗試制作使用說(shuō)明書(shū),并進(jìn)行簡(jiǎn)單測(cè)量;在學(xué)生學(xué)完杠桿后,教師設(shè)計(jì)作業(yè)讓學(xué)生觀察家庭中存在哪些杠桿,觀察這些杠桿的結(jié)構(gòu),嘗試找出動(dòng)力臂和阻力臂,并了解這種杠桿常用的場(chǎng)合.
這類實(shí)踐作業(yè)雖然看似簡(jiǎn)單,只有寥寥數(shù)字,但學(xué)生觀察測(cè)量工具的結(jié)構(gòu)、量程和最小分度值,不僅為正確選擇和使用測(cè)量工具奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),還提升學(xué)生動(dòng)手操作能力和實(shí)際運(yùn)用能力,做到學(xué)以致用.
3 結(jié)語(yǔ)
知識(shí)可以直接傳遞,但是理解無(wú)法直接傳遞.物理實(shí)踐作業(yè)與物理學(xué)科核心素養(yǎng)科學(xué)銜接,在幫助學(xué)生理解所學(xué)物理知識(shí)及物理規(guī)律的同時(shí),突出學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中的主體地位,引導(dǎo)學(xué)生逐漸成為課外作業(yè)的實(shí)踐者、能動(dòng)者.同時(shí),觀察類實(shí)踐作業(yè)的設(shè)計(jì)和案例探析也為其它類別實(shí)踐作業(yè)的設(shè)計(jì)提供參考.
參考文獻(xiàn):
[1]田成良,張憲魁.觀察—開(kāi)啟探索世界的金鑰匙[J].中學(xué)物理,2018,36(21):11-13.
[2]陳桂.例談基于核心素養(yǎng)視角下數(shù)學(xué)實(shí)踐性作業(yè)設(shè)計(jì)策略[J].數(shù)學(xué)教學(xué)通訊,2017(26):75-76.
[3]吳泊.發(fā)展核心素養(yǎng)的初中物理作業(yè)設(shè)計(jì)[J].考試周刊,2018(67):169-170.
[4]張震.指向核心素養(yǎng)的初中物理教學(xué)策略[J].名師在線,2021(24):20-21.
[5]張瑞萍.探索物理核心素養(yǎng)之科學(xué)思維的培養(yǎng)[J].湖南中學(xué)物理,2021,36(08):22-24+15.
(收稿日期:2021-08-02)