物理課程核心素養(yǎng)何以落地

葉鐘 楊夢(mèng)琪

摘 ? 要：文章討論了如何在初中物理實(shí)踐作業(yè)前、作業(yè)中和作業(yè)后推進(jìn)實(shí)踐作業(yè)的三部曲，展示了如何運(yùn)用小調(diào)查、小制作和小實(shí)驗(yàn)三種實(shí)踐作業(yè)類型，設(shè)計(jì)符合不同層次學(xué)生年齡特點(diǎn)和學(xué)習(xí)規(guī)律、體現(xiàn)物理課程核心素養(yǎng)導(dǎo)向的實(shí)踐作業(yè)。

關(guān)鍵詞：物理課程核心素養(yǎng)；雙減；初中物理；實(shí)踐作業(yè)設(shè)計(jì)

為響應(yīng)“雙減”政策，結(jié)合日常教學(xué)進(jìn)度，運(yùn)用小調(diào)查、小制作和小實(shí)驗(yàn)等豐富多樣的作業(yè)類型，設(shè)計(jì)符合不同層次學(xué)生年齡特點(diǎn)和學(xué)習(xí)規(guī)律、體現(xiàn)物理課程核心素養(yǎng)導(dǎo)向的實(shí)踐作業(yè)。

教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者，而非知識(shí)的講述者，對(duì)學(xué)生知識(shí)體系的建構(gòu)應(yīng)該抱有這樣的教學(xué)觀，即：知識(shí)不能通過灌輸獲得，它只能通過有效設(shè)計(jì)和巧妙指導(dǎo)，由學(xué)習(xí)者自我建構(gòu)而來[ 1 ]。

精心設(shè)計(jì)初中物理實(shí)踐作業(yè)，不僅符合國家政策的號(hào)召，而且符合學(xué)習(xí)規(guī)律的要求，值得初中物理教學(xué)工作者研究和實(shí)踐。

1 實(shí)踐作業(yè)的三部曲

初中物理實(shí)踐作業(yè)，是指學(xué)生在學(xué)習(xí)初中物理課程的過程中，基于問題和任務(wù)驅(qū)動(dòng)的自主學(xué)習(xí)活動(dòng)[ 2 ]。“雙減”政策下，要求作業(yè)數(shù)量減少，作業(yè)質(zhì)量提高，實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)減負(fù)增效。這就要求教師在備課時(shí)，更加精心設(shè)計(jì)，以提高作業(yè)的針對(duì)性。

初中物理作業(yè)，根據(jù)學(xué)業(yè)水平要求，可以分為難度較低的基礎(chǔ)作業(yè)，涉及核心的重點(diǎn)作業(yè)和有挑戰(zhàn)性的分層作業(yè)，都可以根據(jù)教學(xué)效果的需要，設(shè)計(jì)為實(shí)踐作業(yè)。根據(jù)實(shí)踐作業(yè)完成的時(shí)間段，實(shí)踐作業(yè)可以分為課前實(shí)踐作業(yè)和課后實(shí)踐作業(yè)。課前實(shí)踐作業(yè)可以幫助學(xué)生創(chuàng)建獨(dú)特的學(xué)習(xí)情境，減輕課堂上的認(rèn)知負(fù)荷。難度較低的基礎(chǔ)作業(yè)適合設(shè)計(jì)為課前實(shí)踐作業(yè)，全員完成。課后實(shí)踐作業(yè)可以幫助學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際和動(dòng)手實(shí)踐鞏固課堂所學(xué)。涉及核心的重點(diǎn)作業(yè)和有挑戰(zhàn)性的分層作業(yè)，適合設(shè)計(jì)為課后實(shí)踐作業(yè)，有挑戰(zhàn)性的分層作業(yè)可以分小組合作完成。

課前實(shí)踐作業(yè)，在對(duì)應(yīng)課程內(nèi)容的前一個(gè)課時(shí)布置和說明作業(yè)要求；課后實(shí)踐作業(yè)，在對(duì)應(yīng)課程內(nèi)容的本課時(shí)布置和說明作業(yè)要求。課前和課后實(shí)踐作業(yè)，要順利完成，都不是一蹴而就的，需要一步步的鋪墊，在作業(yè)前、中和后期對(duì)學(xué)生給以適時(shí)和恰當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，才能收獲良好的教學(xué)效果。以滬科版八年級(jí)第一學(xué)期的部分教學(xué)內(nèi)容為例，討論教學(xué)中推進(jìn)實(shí)踐作業(yè)的三部曲。

1.1 ?作業(yè)前，啟發(fā)學(xué)生觀察和思考

在滬科版八年級(jí)《物理》第一章“打開物理世界的大門”中，教材向?qū)W生展示了人類數(shù)千年來對(duì)自然界上下求索的歷程。如何才能讓學(xué)生對(duì)這種探索的努力有切身的體驗(yàn)?zāi)?？重做?jīng)典的測(cè)地實(shí)驗(yàn)就是一個(gè)很好的途徑。

兩千年多年前古希臘就有一位科學(xué)家埃拉托色尼，結(jié)合物理和數(shù)學(xué)知識(shí)，通過投影估算法，估測(cè)出了地球的半徑。這是人類對(duì)自然界觀察和建模后，認(rèn)識(shí)到自然現(xiàn)象本質(zhì)規(guī)律的結(jié)果，是人類理性的偉大勝利。從誕生之初，古希臘亞里士多德寫下物理學(xué)開始，物理就是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，是靠理論和實(shí)驗(yàn)兩條腿走路的自然科學(xué)。測(cè)地實(shí)驗(yàn)可以從一開始就在學(xué)生的心中種下這樣的種子，對(duì)物理學(xué)的學(xué)科方法論有所體會(huì)。

經(jīng)過作業(yè)前的講解，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行觀察和思考，學(xué)生對(duì)為什么要做測(cè)地實(shí)驗(yàn)有了一定程度的理解，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)就會(huì)有的放矢。測(cè)地實(shí)驗(yàn)將課堂從物理學(xué)史延伸到包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理的科學(xué)思維。從第一節(jié)課開始，就實(shí)現(xiàn)了物理課程核心素養(yǎng)在課堂中生長，為學(xué)生初中物理課程學(xué)習(xí)奠定基調(diào)。

1.2 ?作業(yè)中，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案

在教材第二章第三節(jié)“快與慢”中，介紹了兩種比較運(yùn)動(dòng)快慢的方法，相同路程比時(shí)間，或者相同時(shí)間比路程。通過這兩種方法的比較，引入速度這個(gè)用來比較運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。教師可以在課前布置實(shí)踐作業(yè)，請(qǐng)學(xué)生利用周末和一位家庭成員比一比看，誰跑得快。用至少一種方法完成實(shí)驗(yàn)，配合語言或文字描述，并上傳實(shí)驗(yàn)視頻。這個(gè)實(shí)驗(yàn)屬于難度較低的基礎(chǔ)作業(yè)，學(xué)生完成后發(fā)給教師，教師根據(jù)學(xué)生上傳的視頻和描述，一對(duì)一給予具體指導(dǎo)。例如，學(xué)生所拍攝的視頻與所描述的實(shí)驗(yàn)方法并不匹配，說明學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的理解不正確，需要指出；使用相同時(shí)間比路程時(shí)，沒有控制起跑時(shí)間相同，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確等。這些細(xì)節(jié)的改進(jìn)，有利于學(xué)生通過親身經(jīng)歷掌握比較運(yùn)動(dòng)快慢的方法。

教師可以在指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案的過程中，對(duì)學(xué)生存在的認(rèn)識(shí)偏差有更具體的掌握，有助于分析學(xué)情。學(xué)生自行設(shè)計(jì)和拍攝的實(shí)驗(yàn)，是非常好的生成性資源，作為新鮮獨(dú)特的課堂教學(xué)素材，引入新課，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂的積極性，提高課堂的趣味性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

1.3 ?作業(yè)后，指導(dǎo)學(xué)生交流分享

難度較低的基礎(chǔ)作業(yè)和涉及核心的重點(diǎn)作業(yè)，如果設(shè)計(jì)為實(shí)踐作業(yè)，在學(xué)生完成作業(yè)后，可以由教師進(jìn)行整合，選取有代表性的作業(yè)進(jìn)行展示，在課上請(qǐng)部分學(xué)生對(duì)自己的作業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行說明，交流和分享成果。有挑戰(zhàn)性的分層作業(yè)，如果設(shè)計(jì)為實(shí)踐作業(yè)，適合以小組的形式，分工合作完成。在教師的充分指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)計(jì)和改進(jìn)，完成后，再選擇完成度較高的小組優(yōu)先展示。

在教材第三章第一節(jié)“聲音的產(chǎn)生與傳播”中，教材給出了聲音在常溫空氣中的速度是340 m/s。一般情況下，初學(xué)物理者只要求掌握聲音的速度即可。而通過智能手機(jī)軟件“手機(jī)物理工坊Phyphox”中的聲學(xué)秒表功能，可以實(shí)現(xiàn)用已學(xué)的知識(shí)，較為準(zhǔn)確地測(cè)量出聲速[ 3 ]。聲學(xué)秒表功能，不僅可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)記錄發(fā)聲時(shí)的時(shí)刻，而且可以準(zhǔn)確記錄兩次發(fā)聲的時(shí)間間隔。利用此功能，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)人員相互配合，結(jié)合八年級(jí)第二章“運(yùn)動(dòng)的世界”中已經(jīng)學(xué)過的速度計(jì)算公式，就可以間接計(jì)算出聲速。測(cè)聲速實(shí)驗(yàn)難度較大，為分層作業(yè)。由愿意挑戰(zhàn)的部分學(xué)生組成興趣小組，課后研究實(shí)驗(yàn)原理，合作完成該實(shí)驗(yàn)后，整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告，準(zhǔn)備課件，并在分享前發(fā)給教師，給以指導(dǎo)，然后專門安排一段課上時(shí)間，由小組學(xué)生進(jìn)行展示。

經(jīng)過一次深入的實(shí)驗(yàn)探究，對(duì)學(xué)生情境分析、建模、數(shù)據(jù)處理、工具使用、分工合作等多方面的能力，是很好鍛煉。引導(dǎo)學(xué)生親身體會(huì)科學(xué)探究過程，對(duì)科學(xué)思維習(xí)慣的養(yǎng)成，良好科學(xué)態(tài)度的形成，有很大幫助，實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

2 ?實(shí)踐作業(yè)的三類型

愛因斯坦說：最重要的教育方法總是包括這一方面，即鼓勵(lì)學(xué)生去實(shí)際行動(dòng)[ 1 ]165。根據(jù)實(shí)踐作業(yè)的形式，可以分為小調(diào)查、小制作和小實(shí)驗(yàn)等類型。

2.1 ?小調(diào)查——參與社會(huì)調(diào)查，密切學(xué)生與社會(huì)的連接

在教材第二章第四節(jié)“科學(xué)探究：速度的變化”中，可以設(shè)計(jì)一份面向全體學(xué)生的小調(diào)查：請(qǐng)教一位有開車的親友，什么是高速區(qū)間測(cè)速？高速路上為什么要進(jìn)行區(qū)間測(cè)速？通過這樣一份生活化的小調(diào)查，鞏固對(duì)平均速度概念的理解，是物體運(yùn)動(dòng)的一段路程與通過這段路程所花時(shí)間的比值。

通過社會(huì)調(diào)查，幫助學(xué)生通過物理知識(shí)的學(xué)習(xí)加強(qiáng)與親友之間的交流，形成對(duì)常識(shí)的認(rèn)識(shí)，密切學(xué)生與社會(huì)的連接。培養(yǎng)學(xué)生用科學(xué)態(tài)度面對(duì)日常生活的思維習(xí)慣，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感，達(dá)成“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的物理課程理念。

2.2 ?小制作——主動(dòng)建構(gòu)物理觀念，促進(jìn)科學(xué)思維發(fā)展

在教材第四章第六節(jié)“神奇的眼睛”透鏡的應(yīng)用部分，展示了除眼鏡外，還有照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡等光學(xué)透鏡，也利用了凸透鏡成像的原理。凸透鏡成像這部分內(nèi)容是八年級(jí)第一學(xué)期的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)，可以設(shè)計(jì)一份實(shí)踐作業(yè)，請(qǐng)學(xué)生自制照相機(jī)等模型。在自制模型過程中，學(xué)生需要對(duì)焦距、物距和像距三者之間的位置關(guān)系有更深入的理解，符合三者間的長度關(guān)系，才能成功做出模型。模型制作完成后，使用自制模型觀察成像，根據(jù)觀察到的現(xiàn)象，進(jìn)一步鞏固不同物距和像距情況下的成像特點(diǎn)。交流展示時(shí)學(xué)生發(fā)現(xiàn)，自制照相機(jī)模型選材豐富多樣，光屏所用的半透明膜，用到了硬幣字帖襯紙、烘焙用油紙、相冊(cè)隔層紙，甚至單層手帕紙。

一方面，僅僅使用生活中常見的材料，運(yùn)用物理原理加工之后，就能真正實(shí)現(xiàn)模型的功能；另一方面，再復(fù)雜高級(jí)的光學(xué)儀器，也是根據(jù)物理原理制作出來的，能夠使學(xué)生切實(shí)體會(huì)到物理的神奇。小制作鍛煉了觀察、思考、動(dòng)手和表達(dá)能力，幫助學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)物理觀念，促進(jìn)科學(xué)思維發(fā)展。

2.3 小實(shí)驗(yàn)——利用已知探究未知，提升實(shí)踐和創(chuàng)新能力

在教材第五章第一節(jié)“質(zhì)量”中，有一個(gè)略顯抽象的知識(shí)點(diǎn)，質(zhì)量是物體的基本屬性?？梢哉?qǐng)學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以說明這一點(diǎn)。這屬于涉及核心的重點(diǎn)作業(yè)，可以安排為學(xué)生課后實(shí)踐作業(yè)。雖然結(jié)論學(xué)生都已經(jīng)知道了，但是要自己選擇實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)用品，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上，仍然有很大的發(fā)揮空間。學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)五花八門，例如：說明質(zhì)量與物體的狀態(tài)無關(guān)的方法：1.將巧克力密封，隔水熔化，擦掉外部水滴；2.將送貨上門用來保鮮的密封冰袋，從固體狀態(tài)靜置一段時(shí)間，擦去外側(cè)水滴；3.從冰箱取出一個(gè)冰塊，置于密封容器中，靜置后擦去水滴。三種方法先后用天平測(cè)量其質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)天平示數(shù)不變。說明質(zhì)量與物體的形狀無關(guān)的方法：1.將同一個(gè)紙桶折成不同形狀；2.將奧特曼、變形金剛等玩具變換不同造型；3.將一個(gè)蘋果切成兩半。三種方法先后用天平測(cè)量其質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)天平示數(shù)不變。以上實(shí)驗(yàn)取材自學(xué)生的身邊，雖然簡單，但因?yàn)樯罨兊蒙鷦?dòng)有趣，自然而然化解了知識(shí)點(diǎn)抽象的困難。

知識(shí)的獲得并不來自教師課堂的講解，而是運(yùn)用科學(xué)思維，親自動(dòng)手進(jìn)行科學(xué)探究。生本化的學(xué)習(xí)方式，鼓勵(lì)學(xué)生利用已知探究未知，提升實(shí)踐和創(chuàng)新能力。設(shè)計(jì)這樣的實(shí)踐作業(yè)，背后隱含的教學(xué)觀是，教師不是知識(shí)的傳授者，而是引領(lǐng)學(xué)生探索和感受物理學(xué)科魅力的領(lǐng)航員。

3 ?實(shí)踐作業(yè)的評(píng)價(jià)方式

實(shí)踐作業(yè)的評(píng)價(jià)方式主要有兩種，教師點(diǎn)評(píng)和生生互評(píng)。教師點(diǎn)評(píng)和生生互評(píng)既可以發(fā)生在課堂上展示學(xué)生作品時(shí)，也可以發(fā)生在線上，師生對(duì)同學(xué)發(fā)布出來的文字、照片和視頻等實(shí)踐作業(yè)進(jìn)行相互點(diǎn)評(píng)，形成“拉力”。同時(shí)教師通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，將實(shí)踐作業(yè)的完成情況作為一項(xiàng)日常分?jǐn)?shù)，統(tǒng)計(jì)入學(xué)生期末總評(píng)分?jǐn)?shù)中，形成“壓力”。“拉力”和“壓力”雙管齊下，激勵(lì)學(xué)生積極完成實(shí)踐作業(yè)。

為了應(yīng)試而讓學(xué)生反復(fù)進(jìn)行練習(xí)，其實(shí)是一種失敗的教學(xué)策略[ 1 ]45?！半p減”政策鼓勵(lì)布置分層、彈性和個(gè)性化作業(yè)，堅(jiān)決克服機(jī)械、無效作業(yè)。設(shè)計(jì)初中物理實(shí)踐作業(yè)，正是為了響應(yīng)“雙減”號(hào)召，在指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐的過程中，積極探索物理課程核心素養(yǎng)落地的具體做法。

參考文獻(xiàn)：

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