周彤明
(大連市沙河口區(qū)教育招生辦公室)
《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》中對物理課程實施目標(biāo)的要求是促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的養(yǎng)成和發(fā)展,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會合作、學(xué)會生活,為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。而中考作為初中階段學(xué)業(yè)的終結(jié)性評價,也注重考查學(xué)生物理核心素養(yǎng)的達(dá)成程度,中考試題具有綜合性、實踐性和應(yīng)用性的特點。
體現(xiàn)核心素養(yǎng)的物理作業(yè)則應(yīng)具有情境性、綜合性、開放性的特點,且要有評價功能附帶其中?;谶@樣的要求,我們應(yīng)該仔細(xì)研究中考中試題考查的方向,以試題中體現(xiàn)出的對物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求為目標(biāo),結(jié)合《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011 年版)》的核心理念,精心優(yōu)化物理課的作業(yè)設(shè)計??梢詤⒖冀滩?,通過合理改編教材中的習(xí)題,完善物理作業(yè)的功能,為提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)創(chuàng)造條件。下面以一道物理作業(yè)的設(shè)計為例,談?wù)勅绾胃木幗滩牧?xí)題,使學(xué)生做作業(yè)的過程切實成為提升物理核心素養(yǎng)的過程。
教師對教材習(xí)題的特點和功能的認(rèn)識,直接影響對學(xué)生的引導(dǎo)和對作業(yè)的講評,從而影響學(xué)生做這道題的價值。因此,在給學(xué)生布置學(xué)習(xí)任務(wù)之前,教師先應(yīng)該對教材中的習(xí)題有全面地分析和深入地認(rèn)識,要基于《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011 年版)》理念中對于具有評價功能的習(xí)題的要求,體現(xiàn)中考習(xí)題中對物理核心素養(yǎng)的考查內(nèi)容,結(jié)合編者編寫習(xí)題的意圖,研究教材中題目的特點和功能,挖掘教材習(xí)題的價值。
如人教版《義務(wù)教育教科書·物理》八年級上冊教材22頁第4題。
根據(jù)列車運行時刻表回答下列問題:
(1)列車由北京南站駛往上海虹橋站全程的平均速度是多少?
(2)列車在哪個路段運行最快?在哪個路段運行最慢?
表1 給出的列車運行時刻表,在始發(fā)站和終點站之間還有兩個經(jīng)停站,這樣的信息更貼近生活實際,讓學(xué)生在較復(fù)雜的列車時刻表中,提取有用的信息,從而利用速度公式計算出全程的平均速度并在實際應(yīng)用中進(jìn)一步理解速度的含義。通過本題的練習(xí),學(xué)生學(xué)會了看列車時刻表,增加了生活實踐能力。本題的第二問具有一定的開放性,對于認(rèn)為“停車過程最慢”的觀點,也應(yīng)給予充分肯定和恰當(dāng)引導(dǎo)。本題需要學(xué)生具有提取和處理信息的能力,用模型分析物理問題的能力,用公式進(jìn)行計算的能力,對計算結(jié)果進(jìn)行解釋的能力。對剛接觸物理的初二學(xué)生來說,本題具有一定的綜合性。
表1 北京南站到上海虹橋站的G11次高速列車的運行時刻表
教師應(yīng)細(xì)致分析學(xué)生解題的思維過程,了解他們可能遇到的困難,明確通過該題練習(xí),思維可能發(fā)展的程度等,這樣可以尋找到習(xí)題的調(diào)整和優(yōu)化方向,增加習(xí)題的含金量。
以上題中的第一問為例。學(xué)生的解題思路為:根據(jù)公式v=s/t,要想求出速度v的大小,就要從表格中獲取路程s和時間t的信息,將它們帶入公式中,從而求出平均速度v的大小。大多數(shù)初二的學(xué)生能從表中獲悉路程s為1318 千米,時間t為4 小時55分,從而正確算出速度值。盡管大多數(shù)學(xué)生能夠得出正確結(jié)果,但他們的思維水平并不相同,可以將其分為三個層級:C 級的學(xué)生僅僅套用公式,算出結(jié)果之后,思維就停止了;B 級的學(xué)生會主動思考“公式中的時間t是否應(yīng)該包含列車在濟(jì)南西站和南京南站停車的4 分鐘時間”,他們有這種分析數(shù)據(jù),主動思考,提出質(zhì)疑的精神,但缺少自主探索的精神和方法,習(xí)慣向教師尋求確切的答案;A 級的學(xué)生不僅能主動思考上述問題,而且通過獨立的分析和推理,根據(jù)平均速度的意義,能夠做出恰當(dāng)?shù)呐袛嗖⒄f出自己的理由。
顯然,A 級學(xué)生通過對類似問題的思考,能夠?qū)Ω魑锢砹康暮x,特別是對“全程的平均速度”有更深入地理解,從而促進(jìn)了相關(guān)的物理概念和規(guī)律在自己頭腦中的提煉和升華。
本題表格中直接提供了全程的路程和時間,學(xué)生做題的過程,確定時間t的思維加工過程較少,也就缺少激發(fā)出質(zhì)疑的機(jī)會,不利于學(xué)生對v=s/t這一模型的建構(gòu)與應(yīng)用。如何引導(dǎo)學(xué)生在做題的過程中深度思考,能夠自主發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,提高思維層級,強(qiáng)化物理模型的應(yīng)用,成為我們改編此題的著眼點。
鎖定了習(xí)題對學(xué)生思維發(fā)展的重要促進(jìn)點,明確了習(xí)題的作用,習(xí)題的優(yōu)化就有了方向。習(xí)題改編應(yīng)該盡可能促進(jìn)不同水平的學(xué)生都有收獲、有發(fā)展。需要教師在設(shè)計挑戰(zhàn)性問題、引領(lǐng)學(xué)生思考的基礎(chǔ)上,設(shè)計不同的子問題和嵌入式評價,搭建針對不同層級學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑,供不同層次的學(xué)生自主選擇。
【問題支架】
1.根據(jù)哪些信息能判斷出列車全程運行的時間?
2.如果運行的時間包含停車的4分鐘,算出的平均速度表示什么意義?運行的時間不包含停車的4分鐘,算出的平均速度又表示什么意義?
3.做本題經(jīng)歷了哪些過程?解決此類“平均速度”的問題需要注意什么?
【嵌入式評價】
1.能夠找出時間(1分)。
2.能夠依據(jù)平均速度的定義和具體情境確定時間(2分)。
3.能夠有依據(jù)地確定時間,且結(jié)果正確(3分)。
對于大多數(shù)處于C級水平的學(xué)生,可以直接刪除題目表格中“運行時間”這一列信息,這樣學(xué)生需要根據(jù)“開車時間”和“到達(dá)時間”這兩列信息進(jìn)行依據(jù)問題的有針對性選擇、分析、加工,這是物理模型應(yīng)用的關(guān)鍵程序。最后,自己確定出全程的時間t為4 小時55分。這樣,在分析和加工的過程中,學(xué)生對信息有了更清晰地了解,更有利于在頭腦中生發(fā)出“列車在濟(jì)南西站和南京南站停車的4 分鐘時間是否包含在內(nèi)”的問題。這樣的情境更貼近實際,同時會更有利于學(xué)生形成深入思考,善于質(zhì)疑的習(xí)慣,進(jìn)而內(nèi)化為模型應(yīng)用能力。有的學(xué)生認(rèn)為,對于將近5個小時的車程,停車的4 分鐘就不必考慮了,就此可以培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。對于思維水平較高的A 層的學(xué)生,可以讓他們將計算結(jié)果和以前的內(nèi)燃機(jī)車及正在研制的先進(jìn)磁懸浮列車的速度進(jìn)行對比,使他們領(lǐng)悟科技進(jìn)步帶來的社會發(fā)展以及人們生活方式的變革。
刪除“運行時間”這一列信息,為學(xué)生深度思考提供了條件,同時會使習(xí)題的難度有所增加,部分學(xué)生會遇到困難。為了促使更多的學(xué)生能夠達(dá)到預(yù)期的發(fā)展,可以在作業(yè)任務(wù)單中提供問題支架和嵌入式評價,促進(jìn)學(xué)生對陳述性知識的深入理解和策略性知識的自主形成。
布置作業(yè)的過程,需要在把握好學(xué)生思維脈搏的基礎(chǔ)上,對習(xí)題進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化,嵌入適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和評價。問題支架和嵌入式評價應(yīng)該具有選擇性,針對遇到的困難,為不同學(xué)生搭建不同的學(xué)習(xí)路徑。如針對C 層的學(xué)生可以通過嵌入式評價引導(dǎo)他們要利用平均速度的定義來判斷時間t的大小,為他們提供解決難點的依據(jù),讓他們據(jù)此來解決問題。對于B 層的學(xué)生,在表揚他們善于提出質(zhì)疑的同時,還要鼓勵他們要善于自主利用所學(xué)知識來分析和解決問題??梢蕴嵝褜W(xué)生:判斷時間要有科學(xué)依據(jù),但具體的依據(jù)要自己來尋求。對應(yīng)的嵌入式評價如下:能夠找出時間得1 分;能夠有依據(jù)的確定時間得2 分;能夠有依據(jù)的確定時間,且結(jié)果正確得3分。A層學(xué)生能夠獨立思考解決問題,教師應(yīng)引導(dǎo)他們提煉此類問題的方法和注意事項,理解計算結(jié)果的意義。這樣,同一道習(xí)題,不同學(xué)生選擇適合自己的不同的學(xué)習(xí)方式和評價手段,都能得到最大限度的發(fā)展。習(xí)題和評價就象一枚硬幣的正反面,構(gòu)成密不可分的整體。利用好這枚“硬幣”,激勵學(xué)生深入思考信息加工、數(shù)據(jù)處理背后的深刻物理原理,能有效促進(jìn)作業(yè)增值。
總之,利用好教材中的習(xí)題,需要教師在布置作業(yè)之前對習(xí)題內(nèi)容細(xì)心揣摩,想方設(shè)法促進(jìn)學(xué)生的思維在做題過程中深度發(fā)展。這樣,可以升華習(xí)題的價值,起到事半功倍的效果。如果學(xué)生經(jīng)過兩年時間的物理學(xué)習(xí),時常經(jīng)歷這樣有針對性的訓(xùn)練,其物理核心素養(yǎng)會得到培養(yǎng)和不斷發(fā)展,在中考中解決這樣的綜合性、實踐性和應(yīng)用性的問題就會游刃有余。作業(yè)的設(shè)計、實施和管理是提升學(xué)生物理核心素養(yǎng)的有效載體,是教師診斷和優(yōu)化教學(xué)的重要手段。要使作業(yè)“減負(fù)增效”,就需要教師付出智慧和努力。