馬興衛(wèi)
吳中區(qū)碧波中學(xué),江蘇 蘇州 215128
2021年7月24日,中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于進一步減輕義務(wù)教育階段學(xué)生作業(yè)負擔和校外培訓(xùn)負擔的意見》(以下簡稱“雙減”)明確要求:學(xué)校應(yīng)提高作業(yè)設(shè)計質(zhì)量,鼓勵布置分層、彈性和個性化作業(yè),堅決克服機械、無效作業(yè),杜絕重復(fù)性、懲罰性作業(yè)??茖W(xué)合理的作業(yè)可以促進學(xué)生對知識的記憶和理解,鍛煉和增強學(xué)生的思維能力。但是,當前物理課外作業(yè)仍多以紙筆作答為主,這對培養(yǎng)學(xué)生探究能力、實踐能力有一定限制。因此,嘗試創(chuàng)新課外實踐作業(yè)形式,科學(xué)設(shè)計探究性作業(yè)和實踐性作業(yè)、探索跨學(xué)科綜合性作業(yè),具有重要的現(xiàn)實意義。
所謂的初中物理課外實踐作業(yè)是相對于課外書面作業(yè)而言的,是一種根據(jù)教學(xué)進度,以問題或項目為驅(qū)動,主要利用生活中的一些日常量具或器材,由學(xué)生在家里獨自完成或在家長配合下完成的一項研究性實踐活動。其完成的形式可以是小制作、PPT匯報、調(diào)查報告、視頻等。
物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的一門自然科學(xué),實驗是物理學(xué)科的特征之一。物理課外實踐作業(yè)是校內(nèi)學(xué)生實驗的拓展和延伸,對幫助學(xué)生形成物理觀念,發(fā)展科學(xué)思維,培養(yǎng)科學(xué)探究能力以及養(yǎng)成實事求是的科學(xué)精神都有不可替代的作用。
建構(gòu)主義認為,學(xué)習(xí)是一個積極主動的建構(gòu)過程,是人和環(huán)境共同作用的過程。創(chuàng)設(shè)真實的物理情境有利于學(xué)生物理概念的建構(gòu)、物理規(guī)律的形成。情境可以是生活、生產(chǎn)中的實例再現(xiàn),可以是對實物模型的觀察,也可以是有趣的情境體驗或物理實驗。
如果教師能夠引導(dǎo)學(xué)生在生活和學(xué)習(xí)中找到有研究價值的問題,并形成探究問題的方案,最后實施方案并獲得證據(jù)等,無疑有利于其探究能力的發(fā)展。而探究能力的培養(yǎng)必須以真實的探究活動為載體。
例如,在“歐姆定律的應(yīng)用——‘伏安法’測量未知導(dǎo)體的電阻”一節(jié)中,課后,除了布置相應(yīng)的書面作業(yè)進行鞏固外,還可適當加以遷移。為此,筆者設(shè)計了課后實踐作業(yè):“測量鉛筆芯的電阻”。在課上交流測量結(jié)果的過程中發(fā)現(xiàn):長度、橫截面、型號不同的鉛筆芯電阻差異較大。在此基礎(chǔ)上,筆者又提出新的研究課題:鉛筆芯電阻大小和哪些因素有關(guān)?并鼓勵學(xué)生去圖書館或上網(wǎng)查找資料,課后繼續(xù)進行探究。學(xué)生的探究熱情在活動中再度被激發(fā),探究意識得到了提升,探究能力得到了發(fā)展。
科學(xué)思維是物理核心素養(yǎng)的重要組成部分,主要包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素。物理課外活動是學(xué)生科學(xué)思維能力發(fā)展的重要載體。
例如,除了“伏安法”以外,還有多種“非常規(guī)”的方法測量導(dǎo)體電阻,在設(shè)計方案時,就需要發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新思維。但在具體操作實踐時發(fā)現(xiàn),不同方法測得的結(jié)果差別很大,因為多數(shù)方案都是建立在電源總電壓不變和導(dǎo)體電阻不受溫度影響的假設(shè)上。而實際操作時,電源采用干電池,由于電池內(nèi)阻的存在,電源輸出的路端電壓就會改變。因此,在交流評估階段,教師就應(yīng)鼓勵學(xué)生敢于質(zhì)疑實驗過程或有關(guān)結(jié)論,積極改進和優(yōu)化實驗的操作和裝置。
選題是設(shè)計課外實踐作業(yè)的起點。選題時,教師應(yīng)充分考慮學(xué)生已有基礎(chǔ)和認知規(guī)律,依據(jù)教學(xué)進度,從學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”切入;應(yīng)循著學(xué)生認知事物的順序組織開展實踐活動,及時抓住生成性問題,對實踐作業(yè)進行二次開發(fā),讓一次實踐的結(jié)果成為下一次實踐活動的起點。
雞蛋是學(xué)生生活中常見的物品,而且新鮮雞蛋間的密度非常接近。本文以課外實踐“如何測量雞蛋密度”為例,從三個方面探討物理課外實踐作業(yè)的選題與開發(fā)。以期為實踐類作業(yè)的應(yīng)用與推廣起到拋磚引玉的作用。
綜合實踐活動是教材的特色欄目。教材對于每個綜合實踐課題都有對應(yīng)的研究目標、活動步驟、拓展研究等內(nèi)容,是學(xué)生開展課外實踐的理想素材。此外,教材中“生活物理社會”“信息庫”“WWW”等欄目中的許多內(nèi)容也值得學(xué)生去探究實踐。據(jù)統(tǒng)計,四冊教材中分布的綜合實踐活動、小調(diào)查、動手小實驗、小制作共計118題之多。
對于八年級下“壓強與浮力”一節(jié),在章后綜合實踐活動“自制密度計”的基礎(chǔ)上,筆者對該內(nèi)容進行了二次開發(fā):能否用自制密度計測量雞蛋的密度?實驗方案如表1所示。
表1 “懸浮法”測量雞蛋的密度
評價與反思:在指導(dǎo)學(xué)生制作簡易密度計并測量液體密度的基礎(chǔ)上,筆者稍作拓展,提出如何測量雞蛋密度的學(xué)習(xí)任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生討論如何由測量雞蛋密度轉(zhuǎn)化為測量鹽水的密度,鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
物理課外實踐作業(yè)的開展離不開對物理量的測量。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,一些非常規(guī)實驗器材,如電子秤、電子溫度計等逐步走進日常百姓家。這些電子產(chǎn)品測量精度高、使用方便,可以替代實驗室中的測量儀器。因此,學(xué)生實驗除了在課堂上完成,還可進行課外實踐。
在此背景下,筆者設(shè)計了如表2所示的課外實踐作業(yè)。
表2 “原理法”測量雞蛋密度
評價與反思:利用電子秤、玻璃杯等生活中熟悉的器具,去替代實驗室專用器材,學(xué)生就會覺得有親切感,無形之中樹立了學(xué)好物理的信心。針對部分學(xué)生家里沒有電子秤,筆者還鼓勵他們借助商家的電子秤進行實驗,不僅提升了其實驗技能,又鍛煉了其交流溝通的能力。
可將一些紙筆作答的拓展創(chuàng)新類試題改為實踐作業(yè),讓學(xué)生的作業(yè)由解題轉(zhuǎn)向解決實際問題,讓知識與技能在解決實際問題的情境中轉(zhuǎn)化為能力。例如,某地有一道中考創(chuàng)新類試題是用電子秤測量物體受到的浮力,可以結(jié)合阿基米德原理稍加引導(dǎo),改為實踐作業(yè)用來測量雞蛋的密度。具體方案如表3所示。
表3 “稱重法”測量雞蛋的密度
反思評價:和彈簧測力計利用兩次稱重求浮力相比,電子秤一次稱量即得浮力,操作可謂簡單,但本實驗原理比較抽象,既有阿基米德原理,又有力的作用是相互的等相關(guān)知識,需要教師提前創(chuàng)設(shè)問題情境,減小學(xué)生認知上的困難,引導(dǎo)學(xué)生理解實驗原理,理順物理量之間的內(nèi)在關(guān)系。
物理課外實踐課題的開發(fā)不僅要關(guān)注學(xué)生的興趣、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力,還要適當考慮課題的積極意義和完成課題的其他主客觀條件。另外,保障課外實踐作業(yè)的常態(tài)化、高質(zhì)量開展,還必須做好督促引導(dǎo)和過程性評價等工作,這些都是一線教師值得探索研究的課題。提高作業(yè)設(shè)計、管理、實施的育人效益,構(gòu)建良好的教育生態(tài),促進學(xué)生全面發(fā)展、健康成長,這是時代賦予我們的光榮使命。