物理作业设计的优化

白旸

由于当代经济和社会的快速发展引发了对高素质人才的迫切需求，教育也顺应时代需要积极倡导素质教育，即以提高国民综合素质为宗旨的教育，并开展了一系列的课程教学改革，对物理教师提出了新的要求.其中，物理教师的教学任务就从只教授学生掌握科学知识转变为培养学生多方面的能力，比如培养学生的创新意识和能力，培养学生解决问题和实际动手操作的能力，培养学生自我认同和社会认同感等更能促进学生未来发展的实际能力.因此，在教学中采用哪些教学内容来培养学生多方面能力，就成了每个物理教师至关重要的任务.

物理作业，作为加深学生对知识理解、巩固学生学习成果、促使学生掌握所需知识和技能的一种有效手段，在每个学生的学习生涯中都起着非常重要的作用，也是物理教师经常使用并能有效促进学生学习的重要教学内容.物理作业的重要性被很多人熟知，很多一线教师也积极反思物理作业中存在的问题，这些反思多是从物理作业的“类型”、“数量”和“批改方式”等方面进行的，对提高物理作业的有效性和适用性具有非常重要的意义.但“类型”、“数量”和“批改方式”这些只是物理作业的一些基本特征，而要设计出真正有效的物理作业，使物理作业设计得以优化，还要结合教学目标以及物理作业本身的要求，实现教学目标与作业的要求在知识与认知过程上的一致性，从而使学生真正能够利用作业学到需要掌握的知识和能力.

1 选择布卢姆认知目标分类学的原因

实现物理作业的优化就是要结合教学目标及作业本身的要求来设计作业，因此在此之前，我们要选择合适的理论对教学目标及物理作业要求进行分析和分类，从而使两者更好地结合在一起.

布卢姆认知目标分类学将教育目标分为知识和认知过程两个维度，其中知识维度包括事实性知识、概念性知识、程序性知识和反省性知识；认知过程维度包括记忆、理解、运用、分析、评价和创造，两个维度的每个类目又细分为两个或两个以上的亚类，细致的分类基本上可以涵盖所有的教学目标，因此也可以较为准确完整地分析出教学目标和物理作业要求所归属的分类.

另一方面，布卢姆认知目标分类学被引进中国是源于1986年经我国学者翻译并出版了《教育目标分类学：认知领域》一书，该书的出版在中国掀起了一股学习布氏理论的浪潮，后又经过一次修订，才最终形成了如今的认知目标分类学.该理论从被引进中国到现在30年间，无数的教育工作者对其进行了深入的学习和研究，并结合中国的实际情况进行解读和理解，也证明了该理论的正确性和权威性.

2 运用布卢姆认知目标分类学来分析物理教学目标及作业

2.1 物理教学目标的分析

教学目标是教师根据课程标准和学生的实际情况制定的，所以由于学生实际情况不同，每个教师制定的教学目标都会有一些差异，但其最根本的课程标准是一致的，因此我们对物理教学目标的分析就可以主要从物理课程标准着手.

物理课程标准的表述形式比较固定，一般为动词+名词，动词多对应布卢姆认知目标分类学中的认知过程维度，名词对应知识维度.

例1 描述固、液和气三种物态的基本特征.列举自然界和生活中不同状态的物质及其应用.

该课程要求中有两个动词“描述”、“列举”，其中“描述”是要求学生能够将三种物态的基本特征转换为自己的语言来进行表述，这就涉及到将信息从一种表征形式转化为另一种表征形式，对应的认知过程就是理解的亚类解释；“列举”要求学生根据物态基本特征这一概念举出相应的、未曾在教学中见到过的例子，因此该词语对应的认知过程为理解的亚类举例.而在整个表述中我们可以看到，该要求一直强调的知识是三种物态的基本特征，也就是将一类物质区别于另一类物质的基本特征，从而根据这一特征将物质分为不同的类目，因此该要求涉及到的知识类型应该为概念性知识.综上所述，该要求的最终目标应该是理解概念性知识.

初中物理课程标准分析是物理教学目标分析的基础，明确了物理作业设计的出发点和注意点，教师在明确这些基础之后，再根据学生实际学习情况进一步确定物理教学目标，从而为有效物理作业的设计奠定了基础.

2.2 物理作业的分析

教学目标的分析为作业设计奠定了基础，即明确了作业设计的出发点，但最终选择哪些题目，还需要对题目所考察的知识内容和认知过程有一个较为清晰的认识，从而选择合适的题目帮助学生巩固知识、加深理解.

物理作业相对于课程标准来说，在知识和认知过程两个维度的呈现并不那么明显，物理作业更多的是从实际出发提出的问题，很少会直接在题目中出现“回忆”、“理解”、“分析”、“比较”、“说明”等能较明显看出认知过程的词语，因此需要根据多方面信息来确定每道题目所对应的知识和认知过程.

2.2.1 根据题目中的词语进行判断

比如在物理题目中经常有“不能用……解释的是”、“属于……的是”、“不符合……的是”等表达方式，单单从表达上看“不能”、“不符合”、“属于”这些词语好像要求学习者进行的是一个正误的判断，因此涉及到的认知过程应该是评价.但其实不然，这类表达中有些暗含的是一种类属的关系，有些是一种分类，即从四个选项中选出与题干中概念相同的一项，或者是从四个选项中选出与其他三项不能用同一概念解释的一项，因此涉及的认知过程可能是理解中的亚类分类或者举例.

例2 下列现象中属于光的反射现象的是

A.夜晚墙上出现的影子

B.夏天树下有许多圆形光斑

C.湖中出现的山和树的倒影

D.人在中午的阳光下影子变短了

在上述题目中，与“光的反射现象”相关的知识是光的反射原理，即该题目的要求是学生能够用光的反射原理解释的现象就是光的反射现象，因此涉及到的知识类型是概念性知识；题目中“属于”一词，说明该题是要从四个例子中选出能够用光的反射原理解释的一个例子，因此该题涉及到的认知过程是理解中的亚类举例，由此可知该题的目标是理解概念性知识.

2.2.2 根据知识内容进行判断

公式和定律作为基础内容在物理作业中占有很大比例，但并不是每一道题只要用到公式和定律就一定涉及到运用这一认知过程：如果题目可根据某个定律内容直接推断出答案，不涉及计算，则该题目涉及的认知过程就是理解；如果题目不仅基于对概念的理解，还要利用公式进行进一步的计算，那么该题目涉及的认知过程就是运用.另外，有些题目虽然涉及到公式，但没有运用公式进行具体的运算，只是利用公式中各物理量的关系进行推断，则此时所涉及到的知识类型就不是程序性知识，而是概念性知识.

2.2.3 综合多种情况进行分析

比如综合题型及其考察的知识内容进行判断.

在很多题目尤其是填空题中，会出现几个空格要求学生进行补充填写，这些空格有些是关于概念的细节，则所涉及到的知识类型为概念性知识；有些是关于科学家、实验器材、器材结构等，涉及到的知识类型是事实性知识；物理作为一门注重操作和实践的学科，经常还会考察学生对于实验操作的掌握程度，即对于实验操作中的细节进行回忆，这样的填空题目涉及到的知识类型就是程序性知识.

物理作业中最大的题目一般是实验题，这类题型在初中阶段更多的是考察学习者的基础实验的分析能力，多是需要根据两组及以上实验数据得出初步结论的.实验结论的得出往往需要通过比较两组及以上数据之间一致性，并找出其中的重要信息才能得出最终的答案，因此这样的题目涉及到的认知过程多是分析中的亚类区分和组织.

例3 ……分析比较实验序号1、2与3（或4、5与6）的数据及相关条件，可得出初步结论是：.

这道题目的题干中出现了“分析”“比较”，但仔细阅读题目，首先学习者需要找出这些数据中的重要部分也就是说变量，然后找到这些变量之间的关系或者说一致性，再将这种一致性抽象出来，因此该题目涉及到的认知过程是分析中的亚类区分和组织；并且因为当进行分析和比对的过程中，学习者需要依托科学实验方法进行分析，在该题目中所利用的科学方法是控制变量法，因此该题目涉及到的知识类型为程序性知识，则该题目的目标为基于程序性知识分析.

总的来说，对于作业的分析，我们教师不仅仅要根据知识本身内容进行判断，还要结合多方面条件：学生认知水平、学生学习成绩、教师课堂教授情况、学生课后反馈情况等等.比如一个物理现象教师已经在课堂上讲过，但学生没有听或者没有记下来，那么当作业中出现类似的题目时，对于学生来说就需要根据自身对概念的理解来解释该现象，这时的认知过程就是理解；但如果学生上课认真听讲将该现象的原理记下来了，当遇到该题目时只需要从记忆中将原理提取出来就可以了，这时涉及到的认知过程就是记忆.所以，对作业的分析也要求教师对学生学习状况及自身授课情况有一个较为明确的把握.

3 结合教学目标与作业要求，实现物理作业优化设计

教学目标是作业设计的出发点和最终归宿，作业自身的要求是有效作业选择的标准，只有基于出发点选择合适的作业，才能实现真正的作业优化.

如例1课程标准的目标是理解概念性知识，这也就要求我们教师在教学以及在作业设计过程中，对物态的特征这一知识的要求不应该仅仅局限于让学生记忆或者说能够背下来，而是要让学生真正理解这一概念，并能够举出相应的例子.因此，在设计物理作业的时候，要减少重复性的记忆概念性知识类型的题目，相应的增加同样以理解概念性知识为目标的题目.这样的作业设计，将教学目标和作业自身要求结合起来，实现了两者统一，使作业真正服务于学生的学习，从而实现了物理作业设计的优化.

根据以上的分析方法，当我们的教师拿到一本练习册或者一套练习题的时候，用布卢姆认知目标分类学对教学目标和题目的要求进行分析，从中选择出合适的题目设计作业，这样的效果远比“一把抓”来的更有效，也能够减轻学生的负担，使学生有更多的时间去培养兴趣爱好实现全方面的发展.物理题的类型多种多样，数量也由于练习册的层出不穷而不断增加，因此教师如何选择物理题目设计作业，使作业既满足教学目标的要求又适合学生水平，同时减少不必要的重复、无意义的题型是教师的智慧也是教师业务能力的体现.使作业成为真正帮助学生进步的工具而不是使学生望而怯步的刑具是我们教师一项任重道远的任务.