楊 宇,李先全
重慶市南開中學(xué)校,重慶 400030
2021年中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于進(jìn)一步減輕義務(wù)教育階段學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān)和校外培訓(xùn)負(fù)擔(dān)的意見》中,明確提出要全面縮減作業(yè)總量和總時(shí)長,提高作業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。提倡布置分層、個(gè)性化作業(yè),堅(jiān)決減少機(jī)械、無效作業(yè),避免重復(fù)性、懲罰性作業(yè)。作為鞏固知識、分析學(xué)情的重要舉措,初中物理教學(xué)應(yīng)如何進(jìn)行作業(yè)設(shè)計(jì)?筆者將結(jié)合初中物理的教學(xué)實(shí)踐,以滬科版八年級物理第九章第三節(jié)“物體的浮與沉”第一課時(shí)的作業(yè)設(shè)計(jì)為例,提出自己的看法。
日常教學(xué)中,由于課堂時(shí)間緊,教學(xué)任務(wù)重,教師常會壓縮甚至完全刪除課堂作業(yè)以“節(jié)約”課堂時(shí)間。課堂作業(yè)留在課后,無疑會增加學(xué)生的作業(yè)時(shí)長。要減輕學(xué)生的課后負(fù)擔(dān),必須要高效利用課堂作業(yè)。
課堂作業(yè)的對象是全體學(xué)生,設(shè)計(jì)上應(yīng)緊扣教學(xué)目標(biāo),以概念性、基礎(chǔ)性作業(yè)為主。目的是及時(shí)掌握學(xué)生對課堂知識的吸收情況,加強(qiáng)學(xué)生對課堂知識的理解和記憶,以提升課堂教學(xué)質(zhì)量。
基礎(chǔ)知識是課程評價(jià)的主要內(nèi)容,教學(xué)要堅(jiān)持基礎(chǔ)知識的主體地位。夯實(shí)課堂新知,可提升教學(xué)效果,更好達(dá)成課程目標(biāo)。
浸在液體中的物體,其浮沉情況取決于物體浸沒時(shí)所受到的浮力F與自身的重力G的大小關(guān)系:
①當(dāng) F__________G時(shí),物體上??;物體上浮后最終將處于_____狀態(tài),此時(shí)F_____G。
②當(dāng) F________G時(shí),物體懸浮,物體可以懸浮在液體中的任何深度。
③當(dāng)F________ G時(shí),物體下沉,直至_____。
此外,物體的浮沉情況也可以通過比較物體密度與液體密度的大小關(guān)系進(jìn)行判斷:
④當(dāng)ρ_____ρ時(shí),物體上浮。
⑤當(dāng) ρ_____ρ時(shí),物體懸浮。
⑥當(dāng)ρ_____ρ時(shí),物體下沉。
設(shè)計(jì)意圖:《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》對本節(jié)內(nèi)容的要求是“能運(yùn)用物體的浮沉條件說明生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象”。基于以上要求,本課時(shí)的知識技能目標(biāo)之一為:知道物體浮沉的條件。課堂作業(yè)1中,①~③小題通過二力平衡、力與運(yùn)動的知識,分析了物體浮沉的過程及最終狀態(tài),回顧物體浮沉的基本條件;④~⑥小題則是在基本浮沉條件上,將重力和浮力通過公式展開、化簡以后得到的推導(dǎo)條件。題目難度較小,針對性強(qiáng),能加強(qiáng)學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解。
“從生活走向物理,從物理走向社會”,是新課標(biāo)的重要課程理念。生活情境融入習(xí)題可將抽象的物理知識具象化,有利于學(xué)生理解學(xué)科知識,也有利于學(xué)生感悟物理知識在生活中的重要作用,達(dá)成課程育人目標(biāo)。
餃子是我國的傳統(tǒng)美食,細(xì)心的小渝在幫媽媽煮餃子時(shí)發(fā)現(xiàn):餃子剛放進(jìn)鍋里時(shí),由于浮力______重力,餃子下沉;烹飪過程中,餃子受熱膨脹,由于浮力______重力會上??;最終,煮熟的餃子漂浮在水面上,浮力______重力(選填“大于”“小于”或“等于”)。
設(shè)計(jì)意圖:基于上述課標(biāo)要求,本課時(shí)的知識技能目標(biāo)之二為“能夠運(yùn)用物體的浮沉知識解釋生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象”。本題將生活中常見的煮餃子的情境融入題目,引導(dǎo)學(xué)生細(xì)心觀察生活中的物理現(xiàn)象,并學(xué)會用課本知識解釋生活中的物理現(xiàn)象。設(shè)計(jì)緊扣教學(xué)目標(biāo),對提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力有很好的促進(jìn)作用。同時(shí),讓學(xué)生用物理的眼光觀察世界、捕捉生活細(xì)節(jié),體會物理學(xué)習(xí)的樂趣,也是本節(jié)的情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)。
物理作為一門自然科學(xué),除了要重視基本的概念規(guī)律,更要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。計(jì)算題的求解過程往往需要學(xué)生將習(xí)題中的情境抽象成模型,需要學(xué)生在求解過程中總結(jié)規(guī)律,是鍛煉思維、提升素養(yǎng)的重要途徑。
用手將一個(gè)質(zhì)量為 600 g的小球全部浸入水中,小球排開的水重10 N,則小球受到的浮力大小為_________N;松手后小球?qū)________(選填“漂浮”“懸浮”“沉底”)。
將重為7 N的金屬塊浸沒到水中時(shí),其排開的水重5 N,則金屬塊的體積為____m;若將金屬塊放入到足夠的水銀中,金屬塊靜止時(shí)受到的浮力為 ____N。(已知 ρ=13.6×10kg/m)
設(shè)計(jì)意圖:理解浮沉條件,學(xué)會用物體的浮沉條件解決實(shí)際問題是本節(jié)課的教學(xué)重難點(diǎn)。課堂作業(yè)3的設(shè)問順序與物體浮沉的判斷方法相對應(yīng),即計(jì)算物體重力和浸沒時(shí)的浮力的大小—比較浮力與重力的大小—根據(jù)浮沉條件判斷物體的浮沉。重在強(qiáng)化邏輯,為學(xué)生能力的提升打下基礎(chǔ)。課堂作業(yè)4則通過物體的浮沉情況反推浮力大小,反向應(yīng)用可進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對浮沉條件的理解和記憶。課堂作業(yè)第3題、第4題從實(shí)際應(yīng)用出發(fā),考查學(xué)生對浮沉條件的深層應(yīng)用,設(shè)計(jì)上緊扣教學(xué)重難點(diǎn),極大地提高了課堂效率。
課后作業(yè)是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、檢驗(yàn)教學(xué)效果的重要環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)上要與課堂作業(yè)結(jié)合,在課堂作業(yè)的基礎(chǔ)上根據(jù)不同學(xué)生的情況分層延伸;課后作業(yè)更是課程的重要組成部分,設(shè)計(jì)上要注重學(xué)生能力和興趣的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)多樣化和個(gè)性化。
作為檢測學(xué)生的重要手段,書面作業(yè)要量少而精,既滿足學(xué)優(yōu)生的拓展需求,又不給學(xué)困生造成負(fù)擔(dān)。
(1)書面作業(yè)一體化。課堂作業(yè)側(cè)重基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)的實(shí)時(shí)反饋,題目要精而簡,課后作業(yè)則是在課堂練習(xí)基礎(chǔ)上的復(fù)習(xí)與鞏固,注重學(xué)生能力的發(fā)展,兩者要統(tǒng)一規(guī)劃,一體設(shè)計(jì),既是一個(gè)整體,又要體現(xiàn)差異。
細(xì)心的小南洗水果時(shí)發(fā)現(xiàn):將蘋果放入水中清洗時(shí),蘋果是漂浮在水面上的;而將梨子放入水中清洗時(shí),梨子則沉在容器底部,如圖1所示。由此可知,蘋果的密度_______梨子的密度(選填“大于”“小于”或“等于”)。
圖1 蘋果和梨子在水中的狀態(tài)圖
甲、乙、丙是三個(gè)完全相同的圓柱形容器,里面分別盛滿三種不同的液體A、B、C?,F(xiàn)將同一個(gè)小球分別放入三個(gè)容器中,小球靜止時(shí)的狀態(tài)如圖2所示,則三種液體的密度關(guān)系為______________;小球受到的浮力大小關(guān)系為________;容器對桌面的壓強(qiáng)關(guān)系為________。
圖2 小球靜止時(shí)的狀態(tài)
設(shè)計(jì)意圖:這兩道課后作業(yè)題與課堂作業(yè)1相呼應(yīng)。課堂作業(yè)1主要關(guān)注學(xué)生對知識的理解和記憶,而這兩道課后作業(yè)題則通過具體情境,考查學(xué)生在理解、記憶的基礎(chǔ)上,運(yùn)用課本知識解決實(shí)際問題的能力。這樣課后作業(yè)與課堂作業(yè)互相補(bǔ)充,相互配合,既避免重復(fù)作業(yè)給學(xué)生造成負(fù)擔(dān),又能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
(2)思維訓(xùn)練情境化。書面作業(yè)能夠評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、檢測教學(xué)效果,要基于真情境,聚焦真問題。教師讓學(xué)生在完成過程中盡可能多地展現(xiàn)思維過程,以方便及時(shí)鞏固和糾正。
如圖3所示,“禹城艦”是我國自主研發(fā)設(shè)計(jì)的最新型掃雷艦。若“禹城艦”從大海進(jìn)入長江,則艦體受到的浮力將如何變化?艦體的吃水深度又將如何變化?請簡要說明。
圖3 禹城艦
設(shè)計(jì)意圖:從題型上本題設(shè)置為簡答題,可全面檢測學(xué)生對浮沉條件的深度理解,精準(zhǔn)地找到學(xué)生思維上的盲區(qū)。同時(shí),將真實(shí)情境設(shè)計(jì)成作業(yè),可引發(fā)學(xué)生的積極思考,提高作業(yè)完成的質(zhì)量。
(3)分層要求差異化。實(shí)際教學(xué)中,不同學(xué)生的學(xué)習(xí)能力存在差異,構(gòu)建知識和發(fā)展素養(yǎng)情況也各不相同,統(tǒng)一的作業(yè)很難兼顧各個(gè)學(xué)生的發(fā)展。教師要精心設(shè)計(jì)分層作業(yè),幫助不同層次的學(xué)生有效提高學(xué)習(xí)興趣,發(fā)展核心素養(yǎng)。
圖4 水槽
圖5 正方形木塊狀態(tài)圖
a.圖甲中木塊受到的浮力;
b.圖乙中,剪斷細(xì)繩,當(dāng)木塊靜止時(shí),鐵球與木塊整體受到的浮力變化量;
c.圖丙中石塊的質(zhì)量。
課后作業(yè)5如圖5甲所示,正方體木塊邊長為0.1 m,漂浮在水面上時(shí),露出水面的體積為總
設(shè)計(jì)意圖:前三道課后作業(yè)題對學(xué)生能力要求較低,鼓勵(lì)學(xué)生全做。后兩道課后作業(yè)題為選做題,要求學(xué)生具備一定的綜合應(yīng)用能力,鼓勵(lì)學(xué)優(yōu)生完成。針對不同學(xué)生設(shè)計(jì)不同層次的作業(yè),既減輕了學(xué)困生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),又滿足了學(xué)優(yōu)生的能力發(fā)展需求。
課后書面作業(yè)雖少,但精確對應(yīng)教學(xué)目標(biāo),教學(xué)質(zhì)量得到保障。同時(shí),各個(gè)題目難度用星號標(biāo)記,學(xué)生可通過標(biāo)記確定自己需要掌握的知識點(diǎn),目標(biāo)更明確。
實(shí)踐作業(yè)注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新意識,也是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、收集處理數(shù)據(jù)能力的重要手段。在較難的章節(jié)中,簡單化的實(shí)踐作業(yè)還有幫助學(xué)生理解知識、達(dá)成目標(biāo)的重要作用。
鹽水浮雞蛋
①實(shí)踐準(zhǔn)備:高玻璃瓶(或塑料瓶)、雞蛋、鹽。
②實(shí)踐內(nèi)容:
在玻璃瓶中裝入適量清水,將雞蛋輕放入清水中,觀察雞蛋的浮沉情況。
向玻璃瓶中少量多次加入食鹽,每次加完后攪拌均勻,并觀察雞蛋靜止后的狀態(tài)。
浮沉胡蘿卜
①實(shí)踐準(zhǔn)備:高玻璃瓶(或塑料瓶)、胡蘿卜片(0.5 cm 厚)、吸管、鹽。
②實(shí)踐內(nèi)容:
a.在玻璃瓶中裝入適量清水,取一塊胡蘿卜片放入水中,觀察其浮沉情況。
b.將吸管剪成5 cm左右的小段,插在上述胡蘿卜片上,再次將胡蘿卜片放入清水中,觀察胡蘿卜片的浮沉情況(圖6甲)。
圖6 胡蘿卜片的浮沉情況
c.另取一個(gè)胡蘿卜片放入清水中,向水中加入適量食鹽,攪拌均勻,觀察胡蘿卜片的浮沉情況(圖6乙)。
浮沉子
①實(shí)踐準(zhǔn)備:帶蓋子的塑料瓶、小藥瓶。
②實(shí)踐內(nèi)容:
圖7 浮沉子
b.將小藥瓶倒扣入塑料瓶中,蓋緊瓶蓋。
c.用手按壓塑料瓶,觀察小藥瓶的浮沉情況。
設(shè)計(jì)意圖:本例中的實(shí)踐作業(yè)材料簡單,操作容易。通過本例中的實(shí)踐探究活動,可以使學(xué)生對物體浮沉條件的理解更加透徹,加深相關(guān)知識的記憶。學(xué)生在實(shí)踐過程中體驗(yàn)到物理探究的樂趣,物理興趣得到培養(yǎng),科學(xué)素養(yǎng)也有效提高。
課外拓展作業(yè)重在引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科技、社會和環(huán)境的發(fā)展。在拓展視野的同時(shí),幫助學(xué)生形成正確的人生觀、價(jià)值觀,也有益于培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷。
觀察生活中魚的上浮和下潛。查閱資料,結(jié)合生物知識,圍繞“魚通過什么方式實(shí)現(xiàn)上浮和下潛”的主題撰寫一篇小論文。
設(shè)計(jì)意圖:上例中,“魚通過什么方式實(shí)現(xiàn)上浮和下潛”涉及到生物和物理的相關(guān)知識,學(xué)科交叉式的探索讓學(xué)生從不同角度思考魚的浮沉問題,體現(xiàn)了新時(shí)代學(xué)科融合的理念。重在引導(dǎo)學(xué)生形成在實(shí)際生活中結(jié)合各科知識解決綜合問題的意識。
本例設(shè)計(jì)的作業(yè)中,課堂作業(yè)用時(shí)5分鐘,課后必做作業(yè)平均用時(shí)8分鐘,多數(shù)學(xué)生完成比較順利。個(gè)別學(xué)困生提到,雖然在完成課堂作業(yè)時(shí)翻閱了筆記,但是加深了課堂知識的記憶,所以完成課后作業(yè)時(shí)不用再翻看筆記。學(xué)優(yōu)生則反饋選做題很有意思,每一次的深入思考都讓他們對知識有新的理解。
由于書面作業(yè)用時(shí)較少,學(xué)生有富余的時(shí)間完成課后實(shí)踐探究,部分學(xué)生甚至主動提交書面報(bào)告,對物理學(xué)習(xí)表現(xiàn)出前所未有的濃厚興趣。
圖8、圖9、表1為學(xué)生作業(yè)實(shí)例展示。建構(gòu)主義學(xué)生觀認(rèn)為,學(xué)生是信息意義的主動構(gòu)建者,學(xué)習(xí)并不是把知識從外界搬到記憶中,而是以已有的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),通過與外界的相互作用來構(gòu)建新的理解。而實(shí)踐探究作業(yè)中,學(xué)生在應(yīng)用中鞏固新知,普遍表現(xiàn)出較高的熱情。通過實(shí)踐作業(yè)1,學(xué)生感受到自己對浮沉情況中物體密度與液體密度的關(guān)系有了更深的理解,哪怕忘記具體內(nèi)容,也可根據(jù)自己的實(shí)踐操作找回記憶。而實(shí)踐作業(yè)2和實(shí)踐作業(yè)3則多有失敗的經(jīng)歷,通過對失敗經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),學(xué)生對浮沉知識和整個(gè)浮力板塊的知識有了進(jìn)一步的認(rèn)識。
圖8 學(xué)生作業(yè)實(shí)例一
圖9 學(xué)生作業(yè)實(shí)例二
表1 學(xué)生作業(yè)實(shí)例三:制作浮沉子
作業(yè)設(shè)計(jì)與課堂教學(xué)是有機(jī)的整體,二者相互補(bǔ)充以達(dá)到全方面育人的目的。作為教學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)部分,作業(yè)設(shè)計(jì)與課堂教學(xué)要統(tǒng)一規(guī)劃,系統(tǒng)編排才能準(zhǔn)確達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。