羅志文,謝立群

(1.茶陵縣第一中學,湖南 株洲 412400;2.茶陵縣下東中學,湖南 株洲 412400)

隨著新課程改革的推進和深化,學科育人和素養(yǎng)培育成為當今教育改革的高頻話題。作業(yè)是課堂教學的延續(xù)和補充,是落實課程教學和評價、聯結學校和家庭的中介橋梁,作業(yè)的改革也就成為社會各界關注的焦點。學生學業(yè)負擔、治理作業(yè)問題始終受到黨和國家的高度重視。近年來,中共中央辦公廳、國務院辦公廳和教育部出臺了多個教育指導文件,積極引導中小學作業(yè)減負提質增效,促進教育可持續(xù)、優(yōu)質發(fā)展。作業(yè)改革滯后問題已然成為影響核心素養(yǎng)落地的重要因素,全面治理作業(yè)問題已迫在眉睫,作業(yè)設計的優(yōu)化和創(chuàng)新也勢在必行。高質量作業(yè)設計也已成為發(fā)展學生核心素養(yǎng)、提升教育教學質量的必然要求。作為教師,應重新思考作業(yè)的內涵和價值,正確定位作業(yè)的育人功能,提升作業(yè)設計能力,摒棄作業(yè)中形式單一、功能異化、目標偏移、重量輕質、低效重復等現象,優(yōu)化作業(yè)設計和作業(yè)管理,切實提高作業(yè)育人效果,減輕學生學業(yè)負擔,激發(fā)學習興趣、內驅力,讓學生學習回歸實質,讓高質量的作業(yè)真正成為促進學生物理核心素養(yǎng)提升和生命整體發(fā)展的重要載體。下文就如何科學地優(yōu)化高中物理作業(yè)設計進行了有益探索,以期為落實物理核心素養(yǎng)的培育、“雙減”政策提供實踐新路徑。

1 核心素養(yǎng)背景下高中物理作業(yè)的價值意蘊

高質量物理作業(yè),是物理教學的重要組成部分,是學生課后自主學習的實踐地,是學生掌握物理基礎知識、基本技能、物理思想、物理研究方法的必要條件。高質量物理作業(yè),是基于知識發(fā)展邏輯、學生認知邏輯頂層設計融入核心素養(yǎng)培育元素的浸入性學習任務,是經學科組成員研究打磨的、融入集體智慧和學科教育思想的高品質作業(yè)。這種體現多樣性、趣味性、科學性和適切性的作業(yè),不僅能滿足學生個性化生命成長需要,還能為學生德性涵養(yǎng)提供營養(yǎng),最終能幫助學生培養(yǎng)關鍵能力,養(yǎng)成必備品格,切實落實“減負提質增效”理念,發(fā)展物理核心素養(yǎng)。

1.1 筑牢“雙基”的根基

高中物理課程的總目標要求:“學習終身發(fā)展必備的物理基礎知識和技能,了解這些知識與技能在生活、生產中的應用,關注科學技術的現狀及發(fā)展趨勢?！盵1]這精確表述了物理雙基即基本知識和基本技能的含義。因此,指向物理雙基培養(yǎng)的作業(yè),關注物理基本概念和規(guī)律的內涵、外延的理解及應用,讓學生在經歷物理問題的解決過程中逐步養(yǎng)成規(guī)范且有條理地表述解決問題過程的思維品質和良好習慣,掌握分析問題、解決問題的一般方法和策略,培養(yǎng)應用物理知識分析、解決問題的能力。最終幫助學生掌握認識自然、理解自然的常識知識和方法,促使學生適應社會發(fā)展的要求,培養(yǎng)作為一個社會公民應具備的人文素養(yǎng)和科學素養(yǎng)。

1.2 關注學科知識的跨度

隨著社會的發(fā)展,多學科的交叉、融合日益受到關注,社會發(fā)展也更青睞復合創(chuàng)新型人才,而且社會生活也是復雜多面的,因此,作業(yè)設計不宜只局限于某一知識或單一學科,既要關注學科內綜合,又要兼顧各學科知識的關聯,旨在培養(yǎng)學生多元思維,引導學生形成結構化知識體系。高質量的物理作業(yè)一定具有綜合性,注重問題的整合,追求學科知識的跨度,指向學生必備品格、關鍵能力即核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。高質量作業(yè)設計注重學科內及多學科知識的融合貫通、交叉滲透,物理作業(yè)要特別注意與數學知識的深度融合,通過跨學科知識的掌握與連接,培養(yǎng)更底層的邏輯和結構化思維。基于知識的發(fā)展邏輯,作業(yè)設計還應統(tǒng)攝學習目標、學習內容和學習過程,具有綜合性、探究性、實踐性,引導學生在更寬廣的視角下理解、應用物理學科內知識或多學科知識解決真實情境問題,切實幫助學生形成物理觀念、掌握科學思維、培養(yǎng)科學探究能力、發(fā)展高階思維能力和跨學科能力。當然學生在分析、解決綜合復雜問題的過程中,也會逐漸增強不畏困難、知難而進、克服和戰(zhàn)勝困難的勇氣,激發(fā)內驅力,增強科學態(tài)度與責任,提升物理核心素養(yǎng)。

1.3 追求全面育人的深度

物理學是自然學科領域中的一門基礎學科,基于實驗和觀察來研究自然界物質的基本結構、相互作用和運動規(guī)律。因此,高質量物理作業(yè)應是具有探究空間的問題組成,體現尊重物理知識的本源,注重理論聯系實際,融入社會、生活、科技的新發(fā)展等真實情境育人元素,能觸發(fā)學生深度學習與思考,引導學生在生活中發(fā)現物理問題,理解其形成背景,形成科學態(tài)度、社會責任與人生價值觀的深度碰撞與交融,從而提高生活品位,增強解決實際問題及生存能力。實踐、探究類作業(yè)可體現為社會調查、文獻查詢、小制作、小課題研究、動手實驗、綜合實踐活動等。如在學習原子結構內容時,可讓學生從網上查找原子結構的發(fā)現史,培養(yǎng)學生科學精神;學習原子核時,讓學生從網上查閱我國原子彈和氫彈的研究史,培養(yǎng)學生的家國情懷和民族自豪感;在學習動量定理時,可讓學生親手設計實驗來研究測出流動的米對臺秤的作用力,并結合動量定理作理論探究。同時思考:在疫情期間使用機器人智能化電子秤秤東西會起到什么作用?讓學生像科學家一樣思考、研究問題,凝練研究方法,切實提高科學思維能力、科學探究能力、交流合作與社會參與能力,增強社會責任感和擔當。讓父母親也參與綜合實踐體驗活動,營造書香味家庭學習氛圍,可融洽親子關系,而且在這樣的家庭里成長的孩子會擁有一份感恩心。教師還應常引導學生觀察思考身邊的事,讓知識與學生心靈對話,這就是在追求人的思想、精神最高境界和能力的優(yōu)化發(fā)展?？傊?學生通過作業(yè)親歷有意義的理解性學習和知識建構過程,感受到思維品質的變化和自我價值的存在,激發(fā)學習興趣和潛能,在能動的實踐探究活動中,真切感受到知識、能力、情感、態(tài)度、價值觀的收獲感、解決問題的成就感,獲取生動、活潑、健康、完滿的發(fā)展,提高生活幸福指數,使作業(yè)真正走出課本,走出課堂,走向生活,走向社會。

2 核心素養(yǎng)導向的高中物理作業(yè)優(yōu)化設計新樣態(tài)

核心素養(yǎng)背景下,要充分發(fā)揮作業(yè)育人實效,讓學生從繁重的作業(yè)中解放出來,落實“雙減”政策,必須從優(yōu)化作業(yè)設計開始。作業(yè)設計要以核心素養(yǎng)立意,目標應符合高中物理課程標準的要求,又要密切關注學情;內容為科學適切的情境問題,情境要真實而有價值,問題應基于教材內容指向高中物理學業(yè)質量標準;作業(yè)中的題型、題目難度、種類、時量、數量等均應科學適宜?？傊?落實核心素養(yǎng)培育的高中物理作業(yè)設計應遵循三個基本原則:依據高中物理課程標準;基于“雙減”政策要求;符合當地生源情況、學生的實際認知水平和能力。

優(yōu)化作業(yè)設計,應瞄準學生知識和思維進階的節(jié)點,以知識發(fā)展邏輯為軸心,以促進學生能力發(fā)展和品格養(yǎng)成為主線,分層次地從“教—學—練—評”一體化的設計思路,實現課堂與課后知識的雙向融通和系統(tǒng)整合,形成層次分明、形式多樣、種類齊全、內容豐富、價值厚實、功能強大的素養(yǎng)化校本作業(yè)體系,指向高考評價“一核四層四翼”。通過設計層次啟發(fā)性問題,幫助學生形成物理觀念;通過設計基于真實情境性問題,幫助學生養(yǎng)成科學思維的習慣;通過設計綜合實踐性活動,引導學生關注實踐設計和操作,在實現知識和方法的拓展遷移中提升科學探究能力。也就是說,讓學生在完成整個素養(yǎng)化校本作業(yè)的過程中,形成物理觀念、培養(yǎng)科學思維、發(fā)展科學探究能力,逐步形成一個現代人必備的科學態(tài)度與責任,最終形成面對終身發(fā)展、應對現代和未來社會發(fā)展的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力[1]。

優(yōu)化、創(chuàng)新作業(yè)設計的本真在于尋求突破“輕質重量”的作業(yè)設計困境策略,重塑作業(yè)育人價值,增強作業(yè)育人實效,融入素養(yǎng)培育元素,建構系統(tǒng)性、有效性和適切性的差異化、層次性的高中物理校本作業(yè)體系,能滿足學生個性化需求與身心健康成長,使每一個學生均能接受挑戰(zhàn)性學習任務,在真實而充盈的個性體驗中幸福生活、快樂成長,幫助學生養(yǎng)成品格和能力,促進生命整體發(fā)展,凸顯減負增效、發(fā)展物理核心素養(yǎng)的作業(yè)新樣態(tài)。

2.1 層次啟發(fā)性:引導學生內化知識和方法,形成物理觀念

核心素養(yǎng)背景下,物理觀念是關于物質、運動與相互作用、能量等的基本認識;是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉和升華;是從物理學視角解釋自然現象和解決實際問題的基礎。物理觀念不能等同于物理知識,是學生在對物理概念、規(guī)律理解的基礎上,對客觀世界經過觀察、分析、概括、比較等手段而形成的一種認識和看法[2]。而傳統(tǒng)的物理教學和作業(yè)設計中,更多偏重強化對概念的記憶和對規(guī)律的應用,缺乏后續(xù)的總結提煉,學生的認識水平僅僅停留在知識層面,無法達到物理思想上的總結、提煉,即很難形成物理觀念。而層次啟發(fā)性問題,融入了素養(yǎng)培育元素,是幫助學生形成物理思維和觀念、學習力的指南針,也是發(fā)展核心素養(yǎng)的路線圖。它吻合學生的認知水平和能力發(fā)展,每一問(或小題)是下一問(或小題)的思維啟發(fā)器,使學生在與作業(yè)的對話、交流中總能碰撞出思維的火花,產生頓悟,實現對概念、規(guī)律、公式等知識的有意義學習、重構,達成鞏固內化知識,促進知識結構化理解、思維進階,然后形成一種與實際相連的觀察問題視角和解決問題的思維指南,即物理思維的條件反射——物理觀念。因此,通過設計層次啟發(fā)性作業(yè),有助于學生物理思維、觀念的形成。學完勻變速直線運動的速度和時間的關系,基于引導學生形成物理觀念,可以設計作業(yè)1。

作業(yè)1:小明駕駛汽車以v=20 m/s 的速度勻速行駛,突然前面有緊急情況,小明緊急剎車,加速度大小為a=4 m/s2。求:(1)汽車4 s末的速度;(2)汽車5 s末的速度;(3)汽車6 s末的速度;(4)解答本題后,你對解決此類實際情景的剎車問題有什么樣的體會?有什么辦法將速度變化規(guī)律直觀描述出來?(5)一小球以v=20m/s初速度沿無限長的光滑斜面向上運動,其加速度大小也是a=4 m/s2。你能求出小球在6 s末的速度嗎?你可做一個小實驗定性觀察一下速度大小、方向的變化規(guī)律。

這樣的作業(yè)設計順應了學生的認知邏輯發(fā)展,由淺入深、循序漸進,使問題總能接近學生的“最近發(fā)展區(qū)”。學生通過分析、比較、鑒別后會自然構建合適的物理模型(如本題的勻減速運動模型),養(yǎng)成良好的分析問題習慣即用畫出速度時間圖像或示意圖等來描述物理情景(如本題汽車的運動速度的變化),從而在解決問題的過程中有效實現重構知識、凝練方法、提煉物理思想、提升思維品質、形成物理觀念(如本題的運動觀念)。因為深入理解了物理概念、規(guī)律,可有效規(guī)避套公式、物理問題數學化、定勢思維發(fā)生。如本題中學生就不會將6s直接套入速度公式而出錯,教師在上課時再也不需要強調“解決汽車的剎車問題時,需要先算出汽車減速到零的時間,判斷在給定的時間內汽車是否已經靜止”。

核心素養(yǎng)背景下,指向學習新知識的作業(yè)設計,教師應區(qū)分考試試題和練習題,摒棄考試題的選拔、甄別功能,作業(yè)應是考試試題的逆向設計。也就是說,層次啟發(fā)性作業(yè),旨在引導學生內化知識和方法,幫助學生理解并掌握課堂學習內容和基本技能,形成物理觀念、思維。那么,教師在作業(yè)設計時著重關注課標、教材中要求的知識覆蓋,基于學業(yè)質量標準和學生思維特點,內容設計要聚焦素養(yǎng)立意,關聯課堂教學,圍繞課程內容和學業(yè)質量標準設計具有一定啟發(fā)性的情境問題,并且按照一定的梯度螺旋式上升,始終遵循學生的認知邏輯規(guī)律,讓學生總能“跳一跳摘到桃”。通過完成整個作業(yè)后逐步達到高考評價體系的“一核四層四翼”能力水平層級要求。

2.2 真實情境性:激發(fā)學生學習興趣,形成科學思維

核心素養(yǎng)不是教出來的,而是學生基于真實情境在解決實際問題過程中逐漸沉淀下來的[3]。新課標對組成物理核心素養(yǎng)的科學思維進行了科學、系統(tǒng)的解讀,基于高中學生身心、能力特點,高中階段應著重培養(yǎng)學生基于實際問題情境構建物理模型能力、綜合分析推理論證能力、質疑和創(chuàng)新能力[1]。而情境和問題恰是高質量真實情境性物理作業(yè)的兩個關鍵要素。因此,優(yōu)化作業(yè)設計時,須關注高中物理課程標準要求的核心主干知識,選擇生產、生活、社會、物理學史、實驗、課堂中動態(tài)生存等真實發(fā)生的事件作為作業(yè)設計的素材,覆蓋關鍵探究要素,創(chuàng)設真實的探究情境,提煉出基于學生認知邏輯發(fā)展且能幫助學生逐步達成素養(yǎng)目標各層級能力水平的真實而有價值的情境問題。讓學生在綜合應用物理學科知識、跨學科知識解決具體問題的過程中,學會將真實情境轉換成解決物理問題的情境,并且能建立相應的物理模型,應用物理觀念和方法思考問題[4],從而培養(yǎng)底層思維、解決復雜真實情境問題的能力,養(yǎng)成縝密、嚴謹的分析習慣和品格,發(fā)展科學思維能力,培養(yǎng)科學精神。讓學生在解決真實情境問題中親身感受到科學、技術、生產的進步與發(fā)展,感受到社會、生活的美好。

學完力的分解后,學生分解觀念尚未形成,建立對象模型能力普遍還比較弱,為此可設計作業(yè)2。

作業(yè)2:如圖1所示,將筆記本電腦放在角度無級調節(jié)的散熱支架上,為了獲得更好的舒適度,將支架角度由位置1緩慢調至位置2,如圖2所示,在整個過程中電腦始終保持靜止狀態(tài)。(1)請分析并說明筆記本電腦的受力情況;應用作圖法和解析法分析論證筆記本電腦所受力的大小、方向變化規(guī)律。(2)解后請思考:放在散熱支架上的筆記本電腦為什么可以構建成如圖2所示的物理模型?

圖1 電腦支架示意圖

圖2 動態(tài)斜面模型

實際情境中干擾因素多、問題表象復雜,如物體結構、形狀、大小、角度、位置等,學生無法構建如圖2所示的物理模型。鑒于此,圖2的設計目的是引導學生建模及如何利用示意圖來直觀展示物理量的變化。即抓住問題研究的要點——平衡狀態(tài)下的電腦受力變化規(guī)律;忽略次要因素,如物體結構、形狀等;突出創(chuàng)建物理模型的主要因素,如角度、位置、受力分析、變化過程等。通過對問題的分析,學生會感受到角度緩慢變大的支架可以視為傾角變大的斜面模型;因只要分析電腦的受力情況,故可以用放在斜面上的長方形表示實際的電腦即構建質點模型。第2問的設計目的是引導學生反思,讓學生從物理模型(物理情境)再回到對現實情境的審視思考,真正領悟如何建模。在高一學生建模能力普遍較弱的時候,這樣的引導是非常必要的。整個問題的設計是將要培養(yǎng)的建模思想、能力融入環(huán)環(huán)相扣的問題之中,讓學生在分析題目時領會建模思想,然后學會應用建模來解決問題,在反思中總結、升華建模方法,提升科學思維能力和思維品質。

實際情境問題要突出趣味性、挑戰(zhàn)性,能有效激發(fā)學生的情感,促使學生主動探究。學習機械能守恒定律后,可以設計綜合性作業(yè)3。

作業(yè)3: 研究“蹦極”運動時,在運動員身上裝好傳感器,用于測量運動員在不同時刻下落的高度及速度。如圖3甲所示,運動員及所攜帶裝備的總質量為 60 kg,彈性繩原長為 10 m。運動員從蹦極臺自由下落,根據傳感器測到的數據,得到如圖3 乙所示的速度—位移圖像。重力加速度取g=10 m/s2。

圖3 蹦極示意圖及速度位移圖像

(1)運動員下落過程中在什么位置時速度最大?試從運動和力的關系討論運動員在該位置受力有什么特點。

(2)運動員下落動能最大時和落到最低點時,繩的彈性勢能分別為多大?

(3)假設運動員“蹦極”時用的彈性繩的彈力與其伸長量符合胡克定律,試根據題給條件估算出彈性繩的勁度系數,并求出在最低點時運動員的加速度的大小。

本題情境源于生活中的“蹦極”運動,以此為背景來設計作業(yè)可激發(fā)學生探究興趣。

在問題的導引下,學生依據力與運動關系觀念結合能量觀念可分析出運動情景,構建出物理模型。根據圖像和題中關鍵信息,學生運用相關數學知識和物理知識可求出彈性繩繃緊前運動員的加速度a=g=10 m/s2,依據運動與相互作用觀念,得出不計空氣阻力(本題的迷惑點),然后構建自由落體模型。同時也得到在整個“蹦極”過程中只有重力、彈性繩的彈力做功,故系統(tǒng)機械能守恒——守恒模型。設計目的旨在引導學生經歷多角度分析推理論證,培養(yǎng)縝密思維、科學建模和科學論證意識。本題也是一道理論聯系實際的物理學科內及與數學知識深度融合的綜合問題,基于運動與相互作用這個大觀念,關聯運動學、牛頓運動定律、動能定理、機械能守恒定律等核心觀念,同時關聯數學知識中的數形結合思想。通過對本題的分析、求解,引導學生整合理解力學核心主干知識,形成結構化知識體系和思維導圖;并引導學生在對真實情境問題綜合分析、多角度思考質疑中追求創(chuàng)新,然后逐漸形成解決動力學問題的最優(yōu)視角和思維指南即物理觀念,優(yōu)化物理思維品質,發(fā)展物理核心素養(yǎng)。

作業(yè)4:人們在學習、生活中會形成一些經驗性認識或通俗看法,如“人多力量大”“眾人開槳劃大船”。這似乎告訴人們:幾個力同時作用在一個物體時,合力一定大于分力。這是真的嗎?請闡述合力與分力的大小關系。又如學了摩擦力之后,有人說“摩擦力一定是動力”,你認為對嗎?你可以通過文獻研究、理論探究或設計小實驗論證。

生活中有許多片面的認識甚至錯誤不合科學的看法,課堂教學中也會動態(tài)生出一些教學問題,等等。這些都是原生態(tài)問題,構成了人們對現實生活、學習中的基本認知,有些影響深刻,以此為素材設計成微小課題、課外小實驗、文獻研究等形式作業(yè),花費時間少且操作靈活。不僅能引發(fā)學生的認知沖突,激發(fā)學生研究興趣,促使學生主動探究、深度學習思考。同時也可引導學生去“發(fā)現問題—明確原理—解決問題—提出問題 ” ,在批判、質疑中培養(yǎng)創(chuàng)新意識,經歷創(chuàng)新思維過程,發(fā)展創(chuàng)新思維能力。

2.3 綜合實踐性:引導學生拓展遷移,發(fā)展科學探究能力

優(yōu)化作業(yè)設計,使綜合實踐類作業(yè)設計直指高中物理課程標準中對實踐性物理知識的教學要求。作業(yè)內容可以是課內實驗知識的拓展,也可以是物理教材中涉及的課外實踐活動、科學漫步,還可以鏈接生產、生活等。旨在讓學生在真實情境中“做中學”,通過搜集實踐材料,動手設計方案并進行操作,然后獲取有效信息和分析處理數據,基于證據得出結論并作出科學解釋,能對實踐過程和結果進行反思評估。這樣真正讓學生在沉浸式學習活動中,激發(fā)學習興趣,認真對各種物理現象進行仔細觀察和深度思考,達成培養(yǎng)創(chuàng)新精神和運用物理知識解決實際問題的能力,促進科學探究能力發(fā)展[5]。

綜合實踐類作業(yè)需要時間長而且問題復雜,以小組合作完成更為切實可行,一般安排在周末或寒暑假。作業(yè)時小組成員間協調配合,各種見解、思維交匯碰撞,實踐任務會完成得更高效。同時可培養(yǎng)學生的合作意識、社會參與意識、科學精神、跨學科思維能力,學生會有豐厚的收獲感,從而激發(fā)潛能、內驅力。

學習共點力的平衡后,可設計綜合實踐作業(yè)5。

作業(yè)5:如圖4所示,體能訓練時,單杠懸垂是鍛煉上肢力量和腰腹力量的動作之一。

圖4 體能訓練示意圖

(1)請你設計出一種實驗方案,選用身邊的器材,與同伴合作,估測自己在懸垂時手臂上受到的拉力的大小;改變兩手之間距離,再重新測量。比較兩次的測量結果可以得到什么樣的結論?(方案要求: 實驗目的、實驗原理分析、實驗器材和實驗步驟說明等。)

(2)請同學們在單杠上體驗一下懸垂狀態(tài),如果改變兩手之間的握距,你會感受到手臂受到的拉力如何變化? 請運用本章的知識結合作圖法與解析法分析并說明手臂受到拉力變化的原因。

本題以常見的體育項目“引體向上”為背景設計探究性實踐作業(yè),學生感到親近,可激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望,觸發(fā)深度學習,促進學生沉浸式體驗、探究。該題引導學生通過與同伴合作設計實驗方案,估測自己在單杠上懸垂時手臂上受到拉力的大小,并基于數學知識分析論證拉力大小與兩手握距之間關系的實驗結論。從實驗探究和理論探究兩個角度去分析、解決問題,讓學生理解、掌握物理學最基本的研究問題的思想和方法。題目從單杠懸垂這一真實情境出發(fā),引出問題并形成猜想;利用生活中常見的測量工具制定實驗方案設計實驗步驟,獲取長度、角度等實驗數據,通過分析處理實驗數據得到實驗結論。同時引導學生在單杠上體驗一下懸垂狀態(tài),從物理走向生活,讓學生“具身學習”,感受真實的物理世界,在“做中學、做中悟”。最后要求學生運用數學知識(理論探究)處理問題形成證據,通過同伴間的思考交流對問題進行解釋、分析論證,培養(yǎng)學生的社會參與意識、證據意識和科學論證能力。總之,通過綜合實踐訓練,讓學生經歷“問題—結論—證據—解釋—評估”過程,可以全方位培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng),不僅可以強化物理觀念,而且可以通過完整的科學探究過程,培養(yǎng)學生設計實驗、制定方案、收集證據、處理信息、分析論證等關鍵能力,培養(yǎng)學生合作交流能力、科學解釋能力和實驗探究能力。通過解決實際情境的問題,激發(fā)學生探索自然的內在動力,追求學科本質、科技創(chuàng)新,增強科學態(tài)度與責任。

綜合實踐作業(yè)的成果可以豐富多樣,如科技小論文、物理史文獻綜述、科技作品、實驗報告等,通過經驗交流會、實驗報告分析會、科技作品展示活動等方式對優(yōu)秀作品進行表彰。在現場展示會上,學生可制作PPT介紹自己作品的方案構思、制作(寫作)過程、作用(目的)等,同時可介紹自己的實踐故事如同學間的合作體會等,并現場接受教師、同學間的質疑提問。這種真實的實踐活動可幫助學生在互相答疑的過程中學會凝練觀點、掌握科學解釋方法,更可促進學生多閱讀、多觀察、多思考、多寫作,從而充分發(fā)揮作業(yè)育人價值,讓學生在豐富的體驗、訓練與操作過程中有效培養(yǎng)科學思維品質、跨學科能力、科學探究能力、科學精神。并沉淀為深厚的校級物理綜合實踐文化。從而實現五育并舉,讓“雙減”著實落地。

3 核心素養(yǎng)背景下作業(yè)設計的優(yōu)化路徑

教育部基教司2022年重點工作要求“推動各地各校通過加強作業(yè)設計研究……提升教師作業(yè)設計能力水平,不斷提高作業(yè)的針對性、有效性”。核心素養(yǎng)的培育也不是一蹴而就的,而是一個循序漸進的系統(tǒng)化工程,教師站在學科育人的高度頂層設計教學各個環(huán)節(jié),統(tǒng)籌規(guī)劃安排高中階段教學內容,多法并舉、多方合力、全程協同育人。作為物理教學重要組成的作業(yè)也不例外,高質量的作業(yè)實施,可賦能優(yōu)化作業(yè)設計,兩者之間相互支撐、相互促進、循環(huán)發(fā)展。核心素養(yǎng)背景下,優(yōu)化作業(yè)設計和實施,應依據教師作業(yè)批改和統(tǒng)計分析的數據結果,學科組教師精心打磨研討,從大單元的視角圍繞作業(yè)目標、結構、內容反復論證,并且在作業(yè)設計過程中反復修改完善,形成不斷優(yōu)化的高中物理作業(yè)動態(tài)發(fā)展體系,從而真正達成作業(yè)的育人目標[4],實現減負增效,切實推動學校教育高質量發(fā)展。基于以上思考,高質量優(yōu)化作業(yè)設計模式如圖5。

為切實落實核心素養(yǎng)的發(fā)展、“雙減”政策,高質量地優(yōu)化設計作業(yè),具體應做到以下五個方面。

3.1 提高教師作業(yè)設計能力

《關于進一步減輕義務教育階段學生作業(yè)負擔和校外培訓負擔的意見》(下文簡稱《雙減》)中指出,作業(yè)設計是教師的一項基本功,作業(yè)設計是作業(yè)治理過程中務必關注的核心環(huán)節(jié)[6]。因為教師的教學理念、知識涵養(yǎng)、作業(yè)研究和設計能力,直接影響作業(yè)設計的質量,影響學校教學高質量的發(fā)展。因此,基于新課標的作業(yè)設計能力提升勢在必行。首先學校要關心教師的專業(yè)成長,為教師專業(yè)成長搭建平臺和提供學習機會,做到統(tǒng)籌規(guī)劃、科學管理,可以聘請專家指導、教師培訓等方式來提高教師的作業(yè)設計水平。其次教師也要跟上時代步伐,要有專業(yè)成長意識和作業(yè)設計意識,可通過網絡學習、閱讀專著和專業(yè)教學雜志等方式來不斷優(yōu)化自身教育觀念,提高理論水平。最后教師要精研課標、教材、學生,不斷在實踐中探索、思考,堅持自我反思,努力提高作業(yè)設計能力,能基于真實問題和任務驅動性設計多類型、有趣、適切的作業(yè),激發(fā)學生解決問題的意愿,落實核心素養(yǎng)的培育。

3.2 加大校本教研的力度

《雙減》明確指出,學校要將作業(yè)設計作為校本教研重點并納入教研體系,系統(tǒng)設計符合年齡特點和學習規(guī)律、體現素質教育導向的作業(yè)[6]。學校要以校本作業(yè)研究撬動教師的專業(yè)成長,高質量的作業(yè)設計有助于學校高質量的發(fā)展。鑒于此,學校要設立教學研究機構,建章立制,對各科作業(yè)的數量、質量及作業(yè)實施統(tǒng)一管理。也就是說學校要打破各學科、科教師各自為政的分散狀態(tài),建立同一年級不同學科、不同年級同一學科的作業(yè)體系,構建學校立體化作業(yè)大數據管理體系,以及時把控作業(yè)。同時學校也要設立心理教師崗位,能即時解決因作業(yè)而出現的心理問題。這樣才能切實減輕學生作業(yè)負擔,促進學生學業(yè)發(fā)展。其次,學校要加強集體備課管理,建立作業(yè)教研制度、大數據作業(yè)管理系統(tǒng),統(tǒng)一設計作業(yè)雙向細目表,引導教師系統(tǒng)思考作業(yè)的目標、結構和內容,以確保作業(yè)難度、要求、內容、形式等方面科學且適切學情,從而使作業(yè)研究不流于形式而落到實處,真正發(fā)揮群體效應、集體智慧,將作業(yè)打造成精品。在研究作業(yè)設計時,可由主備人就作業(yè)的設計目標、設計內容、種類、練習形式、時量、難度等各要素一一解讀,然后由學科組成員逐一研討,做到精心篩選、設計、改編、創(chuàng)新,體現以問題、習題為載體,以知識、能力為主線,結合物理學科的特點,從知識點、題型、易錯點、思想方法等方面綜合考慮,關注雙基并且富有層次性,注重典型性、示范性、探究性,使每一道習題均能最大限度融入物理核心素養(yǎng)元素,從而將作業(yè)打磨成素養(yǎng)化校本教材。

3.3 提高學習評價的精度

對學生的學習評價,不能只追求結果,而應通過評價喚醒學生的學習激情,激發(fā)內驅力,讓學生感受到在學習過程中的存在感、認同感、獲得感,從而促進學生個體健康成長。學生的智力水平不同,認知能力存在差異,導致接受知識的能力、完成作業(yè)的水平不同。因此,作為教師首先要提高教育觀測水平和能力,充分利用各種測量工具、采用多種觀測手段獲取真實的測量數據和結果,充分了解學生真實的學習情況、學習能力?？赏ㄟ^課堂中學生回答問題時的表現、各種檢測來了解學情。而每天的作業(yè)是了解學情的主渠道,是教師診斷學生在學習中存在問題、反饋教學效果、調整和完善教學內容與方式的重要依據,是解釋和矯正學科課程標準基本內容與要求的一種有效手段[7]。充分考慮學生的認知能力和對知識的掌握情況的作業(yè)設計才能體現針對性、個性化、生本化的特點,這樣的作業(yè)設計才能質量高。為了隨時跟蹤學情,可建立過程性、發(fā)展性的學生作業(yè)分析與成長記錄袋,搭建課堂—作業(yè)—考試的學生學習質量分析大數據管理系統(tǒng),對學生的學科差異、學科潛力、環(huán)節(jié)等進行分析,描繪出學生的學習軌跡,形成學情動態(tài)管理,構建基于新課標“教—學—評”一致性的校本作業(yè)設計體系,做到深度落實新課標的綜合育人要求,使學生真切地通過作業(yè)感受到自己知識、情感、能力、價值觀等均有收獲。

3.4 提升作業(yè)及時反饋的效度

一份高質量的作業(yè)設計,必須通過高質量的作業(yè)管理,才能充分發(fā)揮作業(yè)設計的育人價值,實現作業(yè)育人的高質量,同時賦能提高作業(yè)設計質量。就好像一份好的施工設計藍圖,在施工的過程中出現質量問題,就達不到工程的要求,實現不了設計者的意圖。而且《雙減》中也強調要重視作業(yè)實施的質量[6],高質量的作業(yè)設計應瞄準真實的學情,能依據反饋的作業(yè)情況及時矯正作業(yè)設計的目的,完善作業(yè)設計的內容,并融入教學中存在的問題、盲區(qū)和學生的錯誤,做到真正促進學生個性發(fā)展。因此,素養(yǎng)立意的作業(yè)設計一定是基于上次的作業(yè)批改和數據統(tǒng)計后的反復優(yōu)化后的再設計,而高效的作業(yè)管理能為優(yōu)化作業(yè)設計提供高質量的保障。

有效作業(yè)管理具有以下六個特征:(1)督促學生及時完成作業(yè),做到及時評價和反饋,決不拖到下節(jié)課,從而達到及時檢測學習效果、評估課堂學習掌握情況的目的。(2)及時批改作業(yè),作業(yè)評價應注重多元性、發(fā)展性和真實性,可從“評價過程、評價亮點、指導學生訂正”等角度著手,重在幫助學生發(fā)現與發(fā)展?jié)撃?激發(fā)內驅力,調動內部潛力,讓學生更好地認識自我,展示自我。(3)對于問題作業(yè),要多進行面批面改,可以線上線下相結合方式靈活進行,及時交流作業(yè)得失與反思感悟,提高反饋診斷效果。(4)每次作業(yè)后及時講解與分析,可以讓學生做小老師,體現學生的主體性,增強師生互動點評分析。適當展示典型、優(yōu)秀作業(yè),起到示范引領作用;展示典型錯誤,起到鞭策、警示作用,從而優(yōu)化學生的思維。(5)加強作業(yè)后的跟進,對于常出錯的典型題,教師不僅要指導學生訂正,而且要幫助學生建立和不斷完善錯題本,做到常督察并提供方法指導,這樣將復習錯題作為作業(yè)設計及布置并保證落實作業(yè)育人實效的重要任務,使高中物理作業(yè)錯題本成為學生“厚德、勵志、篤學、志遠”的好題本,成為學生鍛造品格、培養(yǎng)關鍵能力的磨刀石,變成記錄學生身心健康成長的素養(yǎng)化校本課程[8]。(6)設計反思性作業(yè)、診斷性作業(yè),引導學生鞏固、內化知識和方法,提升作業(yè)育人效果。如“這道題為什么對,為什么錯,是否真正理解?”“這道題考查了什么知識、怎樣求解、還有什么方法、什么方法最佳?”學生經過反思,可促進知識重構、方法提煉、物理觀念和物理思維品質提升。

3.5 基于大單元理念頂層設計作業(yè)

單元作業(yè)是一種更加強調整體性、系統(tǒng)性的作業(yè),其打破章節(jié)界限,在鞏固學生已有知識技能的基礎上,構建完整的知識結構,并在知識遷移的過程中,逐漸提升解決問題的能力[9]。這種綜合程度更高的單元作業(yè)對學生多元學科能力的考查和鍛煉更加充分,會讓學生的學科基礎更加扎實,并且能夠培養(yǎng)學生的物理思維、探究能力,對學生物理核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展也很有幫助[10]。因此,高中物理作業(yè)應以大單元視角來優(yōu)化設計,這種基于單元知識邏輯、學生認知邏輯發(fā)展設計的作業(yè),可減少機械重復式單一訓練,有效促進學生的知識、能力進階,發(fā)展物理核心素養(yǎng)。那么,高中物理作業(yè)設計應統(tǒng)籌兼顧、作好三年規(guī)劃,將作業(yè)設計納入教學全程設計中,從知識新授、單元章節(jié)復習、高三復習角度加以通盤考慮,體現知識在本章節(jié)及學科體系中的地位和作用,符合教學實際和學生學習情況,涵蓋所學知識要點,蘊涵物理思想方法,運用補償性原則設計好每一道作業(yè)題,做到循序漸進,使作業(yè)與課堂教學相輔相成,產生良好的教育教學效果。如新授課,預習作業(yè)要關注基礎,讓學生感知教材,準確把握重、難點,發(fā)現學習中的問題。課中隨堂作業(yè)應是適合不同學習水平和學習能力的層次性練習,每一個同學都有能接受的學習任務,促進對基礎知識、重點內容的理解和掌握,解決預習及課堂動態(tài)生存的問題,培養(yǎng)物理觀念。課后作業(yè)也應分層設計,突出對重點、難點的理解和應用,可融入課堂教學中的學生錯誤、思維缺陷等育人元素,注重基礎性作業(yè),適當增加一點綜合性作業(yè),培養(yǎng)學生的分析、推理、綜合、論證能力。單元復習的作業(yè)設計應形式多樣并具有適切性,可關注高考要求的五種能力素養(yǎng)的培育,做到層層遞進,富含基礎型、拓展型、實踐型等多種形式作業(yè),凸顯面向全體學生全面發(fā)展的新課改要求。

4 結語

新課程背景下,教師要緊跟時代步伐,切實領會《雙減》政策文件精神,深入理解物理核心素養(yǎng)的內涵、特征,不斷提升自身專業(yè)水平,努力探索優(yōu)化作業(yè)設計策略和實踐路徑,提高作業(yè)設計和管理能力。優(yōu)化作業(yè)設計,應準確把握作業(yè)性質和功能,深挖作業(yè)育人價值,精準符合課程標準和教學要求,遵循教育規(guī)律和學生身心發(fā)展規(guī)律,設計出層次、差異、有趣且科學、適切的素養(yǎng)化校本作業(yè)體系,激發(fā)學生學習興趣和潛能,使每一個學生均能接受適合自己水平的挑戰(zhàn)性學習任務,在嘗試解決真實而有價值的情境問題過程中培養(yǎng)自信心,增強意志力、抗挫能力,形成物理觀念、提升科學思維品質、發(fā)展科學探究能力,并逐步培養(yǎng)形成適應社會終身發(fā)展的科學態(tài)度和責任,從而順利完成力所能及的挑戰(zhàn)性學習任務。讓高質量的作業(yè)設計有效實現核心素養(yǎng)的培育著實落地。