摘 要:在中小學(xué)五項管理系列政策出臺后,教師在作業(yè)管理中優(yōu)化作業(yè)設(shè)計、開發(fā)實踐性作業(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),對觀察類常用到的自然現(xiàn)象觀察實踐作業(yè)、實驗觀察實踐作業(yè)、測量工具觀察實踐作業(yè)的設(shè)計和案例進行探析,為其它類別實踐作業(yè)的設(shè)計提供參考.
關(guān)鍵詞:科學(xué)觀察;物理核心素養(yǎng);實踐作業(yè)
中圖分類號:G633.7???? 文獻標識碼:B???? 文章編號:1008-4134(2021)24-0020-02
作者簡介:樊黨娟(1963-),女,寧夏銀川人,本科,中學(xué)高級教師,研究方向:中學(xué)物理實驗教學(xué).
物理是一門以實驗為基礎(chǔ)、來源于生活并應(yīng)用于生活的學(xué)科,新冠肺炎疫情的到來,使開學(xué)時間不斷延期,各地區(qū)各學(xué)校均開展線上教學(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).實驗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)生面對在線課堂,不能像在學(xué)校一樣進行實驗探究,特殊時期,教師布置實踐性作業(yè)更加必要.物理課外實踐作業(yè)具有趣味性高、開放性廣、層次性多、綜合性強等多種優(yōu)點,對學(xué)生發(fā)展物理學(xué)科核心素養(yǎng)、實現(xiàn)學(xué)科育人價值具有較好的輔助作用.物理實踐性作業(yè)有觀察類、實驗類、設(shè)計類和報告類等多種類型.觀察類實踐作業(yè)是最基礎(chǔ)也是實施起來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)域的運用.觀察的具體內(nèi)涵是“我們通過感覺器官亦或是借助科學(xué)器材,有計劃、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)事實的一種重要科學(xué)研究方法”.具有代表性的觀點是美國心理學(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識活動,它貫穿于科學(xué)研究的各個過程中.科學(xué)觀察為解決一定的科學(xué)問題而進行,有明確的觀察任務(wù)、觀察對象和觀察目的,需要采用一定的觀察方法.
如何進行科學(xué)觀察?“科學(xué)觀察不僅是通過眼睛看,還要綜合運用觸覺、嗅覺、聽覺、味覺等感覺器官的作用,更重要的是理性思維要滲透在整個觀察過程.思維的積極參與,使學(xué)生在科學(xué)觀察的同時能夠進行一定的比較、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,完成物理觀察類實踐作業(yè)最重要的方法就是科學(xué)觀察.
2 觀察類實踐作業(yè)的設(shè)計探析
2.1 自然現(xiàn)象觀察實踐作業(yè)設(shè)計
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,讓學(xué)生以知識為線索尋找、觀察生活中相關(guān)的自然現(xiàn)象,并用手機等電子設(shè)備將自然現(xiàn)象拍照或錄像,標注相關(guān)物理知識、深入理解知識.這類作業(yè)在物理觀念教學(xué)中都可以實施,優(yōu)點是能夠引導(dǎo)學(xué)生注意觀察自然及生活現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn)象中蘊含的物理知識,建立物理知識與自然、生活的聯(lián)系,體會物理學(xué)習(xí)的樂趣與價值.
案例1:教師在開展“力”的教學(xué)時,設(shè)計如下實踐作業(yè),讓學(xué)生觀察生活中力的作用效果實例,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,通過橡皮塞上的孔將細玻璃管穿入瓶中,用力握玻璃瓶時,玻璃瓶看不到明顯變化,而細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:教師在開展“摩擦力”教學(xué)時,設(shè)計如下實踐作業(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例,用手機拍照記錄,并寫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,舉出實例并拍照等等.這類作業(yè)設(shè)計注重學(xué)生對社會生活現(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,讓學(xué)生在思考問題的同時體會到物理之美.
2.2 實驗觀察實踐作業(yè)設(shè)計
實驗觀察是在人為干預(yù)控制對象條件下的觀察,實驗觀察可以使被觀察對象重復(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)或提出有價值的物理問題.在物理教學(xué)中,實驗探究過程或各種物理規(guī)律的教學(xué)過程大多用到實驗觀察.在教學(xué)中,實驗觀察類實踐作業(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:教師在進行“電能、電功率”教學(xué)時,設(shè)計如下實踐作業(yè).學(xué)生觀察電能表,拍攝照片,說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電能表脈沖波的顯示次數(shù),并嘗試提出一個問題.
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),通過觀察發(fā)現(xiàn):不同用電器工作時電能表閃爍的快慢不同,說明消耗電能的快慢不同,從而提出相關(guān)問題.
案例2:教師在“眼睛與眼鏡”教學(xué)時設(shè)計如下實踐作業(yè).讓學(xué)生找一副近視眼鏡和遠視眼鏡,觀察特點并區(qū)分凸透鏡和凹透鏡,了解近視眼和遠視眼看東西的特點,能否通過實驗證實透鏡對光路的作用?
學(xué)生通過觀察和觸摸,發(fā)現(xiàn)近視眼鏡是凹透鏡、遠視眼鏡為凸透鏡.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視眼鏡放于燒杯上部,通過觀察發(fā)現(xiàn)手電筒照射的光路發(fā)生明顯偏折,進而說明兩種眼鏡對光路的作用.
這類實踐作業(yè)讓學(xué)生成為知識的綜合實踐者,加強物理與社會生活的銜接,幫助學(xué)生建立準確、直觀的物理情境,讓學(xué)生從不同角度、不同情境中開展物理學(xué)習(xí),同時幫助學(xué)生依據(jù)現(xiàn)象科學(xué)地提出問題,用物理思維思考問題、分析問題,用物理語言表達問題,進一步發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維.
2.3 測量工具觀察實踐作業(yè)設(shè)計
初中物理教學(xué)中有很多與生活相關(guān)的測量工具,認識測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量工具,理解測量原理.
案例1:學(xué)生通過觀察刻度尺,指出量程和最小分度值,嘗試用刻度尺測量生活中物體的長度,將測量結(jié)果記錄下來.
這樣的案例還有,比如在學(xué)生學(xué)完托盤天平后,教師設(shè)計作業(yè)要求學(xué)生觀察家中相關(guān)的測量工具,嘗試制作使用說明書,并進行簡單測量;在學(xué)生學(xué)完杠桿后,教師設(shè)計作業(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),嘗試找出動力臂和阻力臂,并了解這種杠桿常用的場合.
這類實踐作業(yè)雖然看似簡單,只有寥寥數(shù)字,但學(xué)生觀察測量工具的結(jié)構(gòu)、量程和最小分度值,不僅為正確選擇和使用測量工具奠定堅實的基礎(chǔ),還提升學(xué)生動手操作能力和實際運用能力,做到學(xué)以致用.
3 結(jié)語
知識可以直接傳遞,但是理解無法直接傳遞.物理實踐作業(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)物理知識及物理規(guī)律的同時,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)的實踐者、能動者.同時,觀察類實踐作業(yè)的設(shè)計和案例探析也為其它類別實踐作業(yè)的設(shè)計提供參考.
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(收稿日期:2021-08-02)