陳 楚

(福州文博中學,福建 福州 350025)

初中物理的核心任務(wù)是培養(yǎng)學生對物理學科的興趣和學習動力,奠定學生未來深入學習物理的基礎(chǔ).然而,傳統(tǒng)的作業(yè)設(shè)計方式往往偏重知識的灌輸和機械運算,缺乏與學生實際生活和科學實踐的結(jié)合,難以激發(fā)學生的學習興趣[1].隨著教育理念和教學方法的不斷發(fā)展,越來越多的教育工作者開始重視學生的綜合素養(yǎng)培養(yǎng),強調(diào)學科學習與學生實際生活的結(jié)合.在這一背景下,基于核心素養(yǎng)的初中物理有效作業(yè)設(shè)計成為教師們關(guān)注的焦點之一.

1 初中物理核心素養(yǎng)的定義和要素

初中物理核心素養(yǎng)是指學生在初中階段所需養(yǎng)成的正確價值觀、必備品格,以及培養(yǎng)學生探究與解決問題的關(guān)鍵能力,促使其掌握物理基本概念、基本原理和科學方法[2].具體而言,學生需要理解物理學中的物理觀念,如物質(zhì)觀念、能量觀念、運動觀念,以及它們之間的相互關(guān)系.同時,學生也應(yīng)掌握物理學科的基本原理,如牛頓力學的基本定律、能量守恒定律、電磁感應(yīng)原理等,以便能夠運用這些原理解釋和預(yù)測自然現(xiàn)象.除了知識層面,初中物理核心素養(yǎng)強調(diào)學生具備科學思維以及科學探究能力,包括觀察、科學推理、質(zhì)疑創(chuàng)新、總結(jié)和驗證等,以及進行簡單實驗和探究的能力[3].

2 有效作業(yè)設(shè)計的原則

2.1 適合學生認知水平

有效的作業(yè)應(yīng)該與學生的認知水平相匹配,既不能過于簡單以致無挑戰(zhàn),也不能過于復(fù)雜以致讓學生望而生畏.作業(yè)的難度應(yīng)該適中,能夠引導(dǎo)學生在一定程度上自主思考和解決問題,從而增強學生的學習興趣和自信心.例如,在學習電路中的串聯(lián)與并聯(lián)電阻時,要求學生計算給定電路中電阻的等效電阻,可為學生提供不同難度級別的電路,以適應(yīng)不同水平的學生,對于理解能力較強的學生,可以設(shè)計更復(fù)雜的電路,要求他們應(yīng)用歐姆定律和電阻的串并聯(lián)規(guī)律解決問題.

2.2 培養(yǎng)學生動手能力

有效的作業(yè)應(yīng)該注重培養(yǎng)學生的動手能力,學生通過實踐、觀察和操作,可以更好地理解和應(yīng)用物理學的理論知識.因此,作業(yè)設(shè)計應(yīng)該包括一定的實驗或操作,鼓勵學生動手實踐,培養(yǎng)他們的實驗技能和問題解決能力.例如,指導(dǎo)學生設(shè)計一個簡單的斜面實驗,測量不同角度下物體的下滑距離和時間,學生可以收集數(shù)據(jù)并繪制圖表,然后利用這些數(shù)據(jù)來探討斜面角度與物體下滑的關(guān)系.通過這個動手實驗,能夠有效提高學生實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析的能力.

2.3 鼓勵學生合作探究

有效的作業(yè)設(shè)計應(yīng)該鼓勵學生在小組內(nèi)合作探究問題,共同解決難題.通過小組合作,學生可以互相討論、交流意見,從不同角度思考問題,培養(yǎng)合作與溝通能力,并促進彼此之間的知識共享和學習進步.例如,在學習光的折射時,可以設(shè)計一個小組合作作業(yè),要求學生使用不同的材料進行折射實驗,并比較不同材料的折射角度,然后小組共同討論實驗結(jié)果,探討折射規(guī)律.通過合作,學生可以分享彼此的發(fā)現(xiàn)和見解,共同建立對折射現(xiàn)象的深入理解.

2.4 培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維

有效的作業(yè)設(shè)計應(yīng)鼓勵學生提出獨立的觀點和解決問題的創(chuàng)新性方案.作業(yè)可以設(shè)計開放性問題,鼓勵學生從多個角度思考和解決問題,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維和解決實際問題的能力.例如,在學習聲音的傳播速度時,可以鼓勵學生設(shè)計一個模擬實驗,以探究聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度差異.學生可以選擇水、空氣和固體等不同介質(zhì),通過測量聲音傳播的時間來計算聲音在各種介質(zhì)中的傳播速度,隨后,要求他們分析實驗結(jié)果,討論速度差異的原因,提出可能影響聲音傳播速度的因素.借助這個實驗,有利于激發(fā)學生的實驗設(shè)計能力,鼓勵他們從多個角度思考問題,進而培養(yǎng)創(chuàng)新性的解決問題能力.

3 基于核心素養(yǎng)的初中物理有效作業(yè)設(shè)計策略

3.1 探索性作業(yè)設(shè)計

有效的探索性作業(yè)設(shè)計,能夠通過提出引導(dǎo)性問題,激發(fā)學生的好奇心和求知欲,這些問題可以涉及日常生活中的現(xiàn)象或與學過的物理知識相關(guān)的情境.同時,作業(yè)應(yīng)該要求學生進行實驗或觀察,以驗證或解決這些問題.學生可以通過實際操作和觀察,積極探索物理現(xiàn)象,加深對知識的理解,培養(yǎng)學生獨立探究問題的能力.探索性作業(yè)設(shè)計的目的是培養(yǎng)學生主動思考和解決問題的能力,因此,在作業(yè)設(shè)計中,教師應(yīng)該鼓勵學生自主發(fā)現(xiàn)問題的答案,而不是簡單地告訴他們正確的答案[4].通過設(shè)置不同層次的問題,讓學生根據(jù)自己的理解水平進行解答,從而逐步提高他們解決問題的能力.例如,以“物體運動”為主題設(shè)計一份探索性作業(yè),要求學生通過設(shè)計實驗,觀察物體在斜面上的運動過程,記錄數(shù)據(jù)并分析結(jié)果.學生自主選擇斜面角度并進行實驗,同時提出問題:不同斜面角度對物體滑動的影響是什么?學生小組合作設(shè)計,以小車作為實驗物體,在不同角度斜面下進行多次滑動的實驗方案,積極探索物體滑動規(guī)律.通過數(shù)據(jù)比較和分析發(fā)現(xiàn),斜面角度越大,物體滑動的速度越大.這樣的探索性作業(yè)設(shè)計激發(fā)了學生的學習興趣,提高了實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)處理的能力,學生體會到了探索性學習的樂趣.教師借此機會積極鼓勵學生在探索性學習中保持好奇心,勇于提出問題和尋找解決方案.

3.2 合作性作業(yè)設(shè)計

教師可以將學生分成小組,讓他們共同完成一項探究性項目,這個項目可以是一個物理實驗、一個科學探究問題或一個創(chuàng)意性設(shè)計任務(wù).通過小組合作,學生可以分擔任務(wù),相互協(xié)作,共同解決問題,培養(yǎng)他們的團隊合作能力和解決復(fù)雜問題的能力.此外,合作探究項目還可以提高學生對不同觀點和思維方式的理解和尊重,加深學生對合作學習的認識和體驗.在作業(yè)設(shè)計中,教師可以鼓勵學生之間進行相互討論和交流.在給出一個開放性問題后,學生可以在課堂上或通過在線平臺展開討論,分享自己的觀點和解決方案,教師要起到引導(dǎo)和監(jiān)督的作用,確保討論的質(zhì)量.這樣的作業(yè)設(shè)計,不僅能夠促進學生的合作交流,還能激發(fā)學生學習的興趣和動力,讓學生在討論中相互啟發(fā),共同成長.例如,在講授“聲音的發(fā)生與傳播”相關(guān)知識點時,將學生分成若干小組,每個小組需要在課后獨立探究一個問題:為什么聲音在某些材料中能夠傳播,而在另一些材料中卻傳播不了?學生需要先收集與聲音傳播相關(guān)的背景知識,通過實驗或其他途徑進行探究,然后,每個小組需要在下一堂課上匯報他們的研究成果,并與其他小組進行交流和討論.在課后,一些小組選擇通過實驗,用不同材料制作聲音傳播的簡易裝置,以觀察聲音在不同材料中的傳播情況,另一些小組則選擇查閱資料,研究聲音傳播的原理.在研究的過程中,學生們相互討論,共享資源和發(fā)現(xiàn),互相幫助解決疑難問題,形成了密切的合作氛圍.通過交流和討論,學生們發(fā)現(xiàn)不同材料的聲音傳播與材料的密度和彈性有關(guān).如,聲音在固體中傳播很好,因為固體的分子排列密集且能量傳遞效率高,而在氣體中傳播較差,因為氣體的分子間距較大,導(dǎo)致能量傳遞效率低.通過合作性作業(yè)設(shè)計,不僅加深了學生對聲音傳播的理解,還學會了從不同角度看問題和解決問題的方法,增強了團隊合作和溝通能力,培養(yǎng)他們的集體榮譽感.

3.3 創(chuàng)新性作業(yè)設(shè)計

教師可以給學生設(shè)計一些創(chuàng)新性問題,這些問題不僅沒有固定的答案,而且可以有多種解決途徑.如“設(shè)計一個簡易的能量轉(zhuǎn)換裝置”或者“探究不同形狀的熱水瓶對保溫效果的影響”,這些問題能夠激發(fā)學生的好奇心和探索欲望,引導(dǎo)他們自主思考并形成獨立見解.在創(chuàng)新性作業(yè)設(shè)計中,教師應(yīng)鼓勵學生積極思考并提出自己的創(chuàng)新性解決方案,學生可以根據(jù)自己已有知識,提出獨到的解決方案.教師也可以在作業(yè)要求中明確表明鼓勵創(chuàng)新,讓他們充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力.例如,在講解“太陽能”相關(guān)知識時,教師可引入創(chuàng)新性作業(yè)設(shè)計,設(shè)計一個開放性問題:如何設(shè)計一個簡易的太陽能發(fā)電裝置?要求學生提出創(chuàng)新性的太陽能發(fā)電方案,并通過實驗或模型來驗證.學生積極地思考和討論如何設(shè)計太陽能發(fā)電裝置,一些學生選擇通過實驗來探究,他們收集太陽能電池板和其他材料,設(shè)計不同形式的太陽能發(fā)電裝置,并記錄實驗結(jié)果;另一些學生則選擇制作模型,他們用廢舊材料設(shè)計一個太陽能發(fā)電模型,模擬太陽能轉(zhuǎn)化為電能的過程.在展示和討論環(huán)節(jié),學生們紛紛展示他們的創(chuàng)新性方案,有的學生設(shè)計了可折疊式的太陽能板,方便攜帶和使用;有的學生設(shè)計了太陽能發(fā)電儲能裝置,使電能可以儲存和供給;還有的學生利用反射原理增強了太陽能電池板的吸收效率.通過討論和交流,學生從彼此的方案中獲得靈感,不斷完善和改進自己的設(shè)計.通過創(chuàng)新性作業(yè)設(shè)計,學生可以發(fā)散思維,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維和問題解決能力,在嘗試解決開放性問題時,可能會遇到困難和挑戰(zhàn),但也正是這些挑戰(zhàn)激發(fā)了他們探索問題的熱情.

3.4 反思性作業(yè)設(shè)計

教師可以設(shè)計一些反思性問題,要求學生在完成作業(yè)后進行學習反思,回顧他們在學習過程中遇到的困難和挑戰(zhàn),思考自己是如何解決這些問題的,以及從中學到了什么經(jīng)驗和教訓(xùn).例如,在完成“調(diào)查不同彈簧的彈性系數(shù)”這個物理實驗后,教師要求學生在作業(yè)本上回答一系列反思性問題:你在實驗中遇到了什么困難?你是如何解決這些困難的?你對實驗結(jié)果是否滿意?為什么?下次進行實驗,你有什么改進的計劃?一些學生表示在實驗中遇到了測量誤差較大的問題,但他們通過多次測量并取平均值來解決這一問題;另一些學生反思到實驗設(shè)計中未考慮到溫度變化可能對實驗結(jié)果的影響,表示下次在實驗前會更全面地考慮實驗條件.在回答反思性問題的過程中,學生對自己的實驗過程和結(jié)果進行了深入思考,認識到自己在實驗中遇到的問題和困難,積極采取措施進行改進.

4 結(jié)束語

總之,在初中物理學習中,有效的作業(yè)設(shè)計對學生的學習和發(fā)展至關(guān)重要.它不僅能夠提高學生的學科能力,還能培養(yǎng)學生的探究精神、團隊合作和創(chuàng)新思維.通過探索性、合作性和創(chuàng)新性作業(yè)設(shè)計,可以激發(fā)學生的學習興趣和主動性,培養(yǎng)學生的探究精神和解決問題的能力,為他們未來的學習和職業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ).