【摘要】教師在物理實踐性作業(yè)中有意識地滲透科學探究的各個環(huán)節(jié)，能提高學生的科學探究能力，改善教與學的效果；學生在教師引導下能夠通過實踐作業(yè)完整地參與到科學探究的各個環(huán)節(jié)，掌握科學探究的方法，鍛煉動手探究能力、合作互助能力、競爭與創(chuàng)新能力和評估反思的能力，最終提高學生的綜合科學探究能力，養(yǎng)成了實事求是、勇于創(chuàng)新的科學精神。

【關(guān)鍵詞】科學探究；實踐性；物理作業(yè)

當前初中物理大多以卷面作業(yè)為主，形式較單一，作業(yè)的實踐性、探究性沒有很好地體現(xiàn)；作業(yè)安排的任務人人相同，沒有很好地體現(xiàn)出學生的個體差異；作業(yè)設計大多針對學科知識點的訓練，缺乏真實的生活情境，不能很好地培養(yǎng)學生的科學探究能力和核心素養(yǎng)。我們經(jīng)過探索發(fā)現(xiàn)，彌補上述不足的有效辦法是開展實踐性作業(yè)，讓學生基于生活中的真實情景在“做中學”，增強學生的科學探究能力和創(chuàng)新精神。

一、實踐性作業(yè)的內(nèi)涵

物理的實踐性作業(yè)是以學生動手實踐的心理需求為基礎(chǔ)，以掌握物理知識為手段，通過手腦并用，注重加強與生活實際聯(lián)系的學習行為。因此，物理實踐性作業(yè)是指學生有目的地利用生活中容易得到的材料、物品和用具來完成的物理實驗活動。實踐性作業(yè)的形式不局限于傳統(tǒng)的筆頭形式，生活中的常見物理現(xiàn)象、生產(chǎn)建設、科學成果等都可以作為作業(yè)內(nèi)容來完成，強調(diào)將物理的學習與生活日常緊密相連。讓同學們在動手探究中鞏固知識，學會在生活中運用知識，由枯燥無味的被動“寫”作業(yè)，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃印白觥弊鳂I(yè)，重構(gòu)并提升作業(yè)的意義。讓每一份實踐性的作業(yè)，在學生的成長過程中，成為一個新的生長點。

二、初中物理實踐性作業(yè)的特征

在初中階段，實踐性作業(yè)在培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng)，特別是科學探究中具有重要意義。在初中學生中開展實踐作業(yè)，能很好地調(diào)動學生動手、合作、互助、探究的能力，競爭與創(chuàng)新能力，使學生能夠完整地參與到科學探究的各個環(huán)節(jié)中去。提升學生核心素養(yǎng)。所以，老師在設計布置實踐作業(yè)之前，要深刻認識到其特點和作用，才能更加充分地發(fā)揮出實踐作業(yè)的育人功能。

初中物理實踐性作業(yè)主要特征首先是可操作性，實踐作業(yè)能否順利開展并完成，可操作性是前提和關(guān)鍵。為此，教師在設計實踐作業(yè)時，要根據(jù)學生的年齡特點、對學業(yè)的認知程度、平時的生活實際和體驗等，根據(jù)課標和教材的要求，精心安排可操作的實踐性作業(yè)。其次是具有合適的挑戰(zhàn)性，學生在接到“跳一跳”能夠得著的作業(yè)任務時，能夠激發(fā)其好奇心和好勝心，提起學習的興趣。為此，教師靈活運用生活、生產(chǎn)中的物理現(xiàn)象為素材，精心設計出具有挑戰(zhàn)性的實踐作業(yè)，使學生能夠借助所學的物理知識對生活、生產(chǎn)中出現(xiàn)的物理現(xiàn)象進行解釋，解決實際生活中遇到的各種難題。再次是多樣性，實踐性作業(yè)要避免傳統(tǒng)作業(yè)多以筆頭書寫的卷面作業(yè)為主NOASXM6RyXIWY8XdeGrVUuF/B2CsF6TNFczeTxXvyFY=，任務統(tǒng)一，答案唯一的弊端，有意識地安排小制作、小調(diào)研、小探究等形式多樣的實踐作業(yè)，讓每個學生完成的作業(yè)有鮮明的個人色彩而不是千篇一律，從而保持學生持久的學習興趣愛好和創(chuàng)新精神，同時也提升教師對實踐作業(yè)的設計和評價水平，提高教育教學能力。

三、指向?qū)W生物理科學探究的實踐性作業(yè)設計策略

1.小故事、小劇場，培養(yǎng)學生善于提問、敢于猜想的能力

科學一般是來自猜想與假設，是一個不斷觀察、假設、思考、驗證、歸納的過程。在初中部學生剛剛開始接觸物理學科的時候，設計讓學生收集物理學史中名人成長小故事的實踐性作業(yè)。例如伽利略在教堂看到鐘擺的擺動，引發(fā)積極的思考，提出了猜想并驗證，最終找到了擺動的規(guī)律。再比如，麥克斯韋小時候姨媽送他蘋果，他不停地問身邊人，蘋果為什么是紅色的？姨媽不懂回答，叫他吹著肥皂泡去玩。他看到五顏六色的肥皂泡，反而有更多的疑問。收集整理這些物理史上的小故事，能夠讓學生知道“學起于思，思源于疑”。教師安排學生將查閱學習科學家成長的歷史小故事在課堂上舉行講故事分享會，甚至舉辦小劇場讓學生進行角色扮演，表演自編自導的小話劇，引導學生學會根據(jù)生活中身邊的物理現(xiàn)象提出相關(guān)的問題，做出猜想和展開分析，培養(yǎng)良好的科學探究能力。這些敢于提問，勇于猜想的做法，為學生今后在實驗探索的道路上埋下了科學的種子。

2.小實驗、小探究，培養(yǎng)學生實驗設計的能力

在初中物理中，大部分的實驗CWvH1pdXH4UvqJYUWUagEBkyWhSbOiKazapZfIJ4Z70=都是課本已經(jīng)配套設計好了的，學生只要根據(jù)教材和老師的指引，按部就班就能把實驗動手完成。這個過程中他們僅僅是觀察一下實驗現(xiàn)象，把實驗數(shù)據(jù)記錄下來，基本上就可以得出早就確定的實驗結(jié)論。這種傳統(tǒng)的實驗，大多是起到驗證的作用，往往學生按實驗的設計完成了動手操作卻不懂得為什么這樣做，只是為了記住結(jié)論而做實驗。如此會對學生的實驗設計能力和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)帶來阻礙。教師應該在實踐性作業(yè)中，有意識地設計一些小實驗、小探究，來彌補傳統(tǒng)實驗的不足。例如探究“生活中水杯杯口大熱水散熱快還是杯口小散熱快？”猜想時，學生設計了如下的對比實驗：選一個大的杯子和一個小的杯子，都往杯里倒入熱水，一段時間后，用手摸杯子看哪個降溫更快?？雌饋硐衲Ｏ駱拥膶嶒炘O計卻存在很多漏洞，教師可以引領(lǐng)學生思考：用手去直接摸杯子，憑感覺感受散熱的快慢是否科學可靠？杯子散熱快慢，可能與杯口大小的不同有關(guān)，是否杯身的材質(zhì)、厚度、高度也會影響散熱的速度呢？學生馬上反應過來，如此設計實驗不能很好地反映散熱與杯口大小的關(guān)系，應該用溫度計測量熱水的溫度變化情況，而且應該選擇兩個材質(zhì)、杯身厚度高度一致的杯子來進行探究。教師設計類似的小動手、小探究實踐性作業(yè)，引導學生像科學家開展科學研究一樣，體會面對疑難困惑，學會設計實驗和動手驗證，最終解決問題，從中獲得發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，從而達到提高創(chuàng)新精神和實踐能力的目的。

3.小綜合、小操作培養(yǎng)學生分析論證的能力

學生思維可以大致分為記憶、理解、運用的低階思維和分析、評估、創(chuàng)造的高階思維兩大類型。在初中階段學生思維發(fā)展迅速，逐漸由小學階段以低階思維為主向初中以高階思維為主的過渡，那么在科學探究中培養(yǎng)和鍛煉學生的分析論證能力就顯得尤為重要。學生動手進行實驗探究，獲得了若干的實驗數(shù)據(jù)，這不能代表其分析論證的能力。丹麥的天文學家第谷·布拉赫幾十年如一日地觀察天空中各種行星的運行情況，記錄下了大量的原始精準數(shù)據(jù)，但是數(shù)據(jù)不是結(jié)論和規(guī)律，最終是由學生開普勒根據(jù)他的觀測數(shù)據(jù)進行大量的分析與歸納總結(jié)，得到了著名的行星運動三大定律。所以在數(shù)據(jù)中歸納出客觀的規(guī)律，要經(jīng)過分析論證數(shù)據(jù)的過程。在實踐性作業(yè)設計中，注重培養(yǎng)學生根據(jù)物理量之間的數(shù)據(jù)關(guān)系培養(yǎng)選擇、分析推理和論證的能力。

例如在學習了“電與磁”這章后，根據(jù)學生已有的地理知識和體育跳繩技能，安排進行“請地球來發(fā)電”的跨學科實踐作業(yè)。要求學生完成利用導線來代替跳繩運動的繩子，對地球存在的地磁場做切割磁感線運動，用電流表來反映產(chǎn)生感應電流大小的實踐探究作業(yè)。學生用指南針確定地磁的南北極后，在開展實驗探究的嘗試中，發(fā)現(xiàn)學生用電流表的指針擺動不明顯，教師引導其應該選取靈敏電流計進行測量。學生換用靈敏電流計后，只能夠測出微弱的感應電流。教師提示學生，作為導線的繩子匝數(shù)太少，實驗的效果不明顯。學生開動腦筋發(fā)現(xiàn)可以用廢棄的多股網(wǎng)線代替普通導線，能夠解決匝數(shù)少的缺陷，可以測出多組較明顯的實驗數(shù)據(jù)。教師再適當引導學生，課本中介紹，宋代的沈括發(fā)現(xiàn)了地球存在磁偏角，我們可否利用這套實驗裝置測量的數(shù)據(jù)，找出磁偏角呢？學生通過不斷調(diào)整跳繩的角度和方位，記錄下與地球南北極和地磁南北極夾角和感應電流的大小，通過多組的夾角電流數(shù)據(jù)，繪制坐標圖，確定磁偏角的大致數(shù)據(jù)。以測量磁偏角為任務，設計層層遞進的問題，引導學生經(jīng)歷科學探究活動，培養(yǎng)學生分析數(shù)據(jù)論證實驗的能力、科學表述能力，促進學生高階思維的發(fā)展，使學生逐步掌握分解信息數(shù)據(jù)、歸納總結(jié)規(guī)律、發(fā)現(xiàn)事物本質(zhì)、揭示因果關(guān)系，促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

4.小活動、小改進培養(yǎng)學生評估和交流反思的能力

對科學探究的過程和結(jié)果進行評估、交流和反思，是新課程標準要求的關(guān)鍵要素之一，是指應該用物理的語言對實驗的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)及結(jié)論等進行總體的評價。學會了對自己的思維活動進行反思和有效的自我調(diào)節(jié)，是走向高階思維的標志之一。但是在一線課堂中，教師往往重視實驗的操作和結(jié)論的獲得，有相當一部分教師忽視了評估交流這一環(huán)節(jié)的作用，大多是草草帶過，甚至直接省略。同時，評價和反思大多是由教師的層面進行，很少專門設計評估反思類的作業(yè)讓學生進行練習，這使得科學探究的環(huán)節(jié)有所缺失，阻礙了學生科學探究能力的發(fā)展。為此，教師應該對學生的科學探究評估和交流反思提起足夠的重視，巧妙設計評估反思類的作業(yè)來幫助學生審視個人的學習方式方法，逐漸像科學SG0R3moMBat/FUS9JSlIlS8uSEJvsa0TxpB/d7BQfYw=家一樣成為具有反思性的學習者。

例如在學習聲音的特性這部分知識時，教材要求學生通過實驗探究掌握聲音的音調(diào)與頻率的關(guān)系，聲音的響度與振幅的關(guān)系。傳統(tǒng)的做法是教師讓學生通過敲擊音叉、撥動尺子等物體，觀察其振動的快慢和振動幅度的大小，建立起發(fā)聲體振動越快，音調(diào)越高，振動幅度越大，聲音越響的概念。但是實驗中存在音叉等發(fā)聲體的振動頻率快、振幅小，單憑人的肉眼很難直接觀察到振動的頻率，響度差別不大的聲音也很難通過耳朵精準分辨的缺陷。為此，教師可以設計實踐作業(yè)，讓學生評估和反思實驗的不足，思考如何改進實驗，讓結(jié)論更加直觀可信。在老師的引導下，學生學會在家應用手機的延時攝影功能，把不同物體發(fā)聲時振動的“快動作”慢下來，直觀觀察到音調(diào)與振動頻率快慢的關(guān)系；利用Decibel等手機分貝儀軟件測量敲擊物體發(fā)聲時的響度大小，通過精確的聲音響度數(shù)值反映聲音的強弱。通過同學間的交流與評估，能夠很好地對該知識難點進行突破，也學會了如何在反思中不斷優(yōu)化前行。

總之，教師應注重在設計物理實踐性作業(yè)中有意識地滲透科學探究的各個環(huán)節(jié)，努力提高學生的科學探究素養(yǎng)，掌握科學探究的方法，鍛煉動手探究能力，合作創(chuàng)新和評估反思的能力，養(yǎng)成實事求是、勇于創(chuàng)新的科學精神。

【參考文獻】

[1]王彥斌，高中物理開放性作業(yè)設計研究[D].蘭州：西北師范大學，2016.

[2]潘夢萍.初中物理作業(yè)現(xiàn)狀調(diào)查及優(yōu)化設計研究[D].上海：上海師范大學，2017.

（基金項目：本文系2022年度廣州市教育科學規(guī)劃課題“指向科學探究的物理實踐作業(yè)設計與評價研究”的階段性成果，課題編號為202214352）