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基于中考评价改编教材习题以作业提升学生物理核心素养

2022-02-08周彤明

辽宁教育·管理版 2022年1期
关键词:物理核心素养习题

摘要:物理课程的实施目标是促进学生物理核心素养的养成和发展,引导他们学会学习、学会合作、学会生活,为终身发展奠定基础。体现核心素养的作业要具有情境性、综合性、开放性的特点,要有评价功能附带其中。教学中,可改编教材习题,使学生做作业的过程切实成为提升学生物理核心素养的过程;要研究题目的特点和功能,挖掘教材习题的价值,剖析学生思维,确定教材习题的优化方向,立足各层次学生发展,拓展教材习题的功能。

关键词:物理教材;习题;物理核心素养

《义务教育物理课程标准(2011年版)》中对物理课程实施目标的要求是促进学生物理核心素养的养成和发展,引导学生学会学习、学会合作、学会生活,为学生的终身发展奠定基础。而中考作为初中阶段学业的终结性评价,也注重考查学生物理核心素养的达成程度,中考试题具有综合性、实践性和应用性的特点。

体现核心素养的物理作业则应具有情境性、综合性、开放性的特点,且要有评价功能附带其中。基于这样的要求,我们应该仔细研究中考中试题考查的方向,以试题中体现出的对物理核心素养的培养要求为目标,结合《义务教育物理课程标准(2011年版)》的核心理念,精心优化物理课的作业设计。可以参考教材,通过合理改编教材中的习题,完善物理作业的功能,为提升学生的物理核心素养创造条件。下面以一道物理作业的设计为例,谈谈如何改编教材习题 ,使学生做作业的过程切实成为提升物理核心素养的过程。

一、研究题目特点,挖掘教材习题的价值

教师对教材习题的特点和功能的认识,直接影响对学生的引导和对作业的讲评,从而影响学生做这道题的价值。因此,在给学生布置学习任务之前,教师先应该对教材中的习题有全面地分析和深入地認识,要基于《义务教育物理课程标准(2011年版)》理念中对于具有评价功能的习题的要求,体现中考习题中对物理核心素养的考查内容,结合编者编写习题的意图,研究教材中题目的特点和功能,挖掘教材习题的价值。

如人教版《义务教育教科书·物理》八年级上册教材22页第4题。

根据列车运行时刻表回答下列问题:

(1)列车由北京南站驶往上海虹桥站全程的平均速度是多少?

(2)列车在哪个路段运行最快?在哪个路段运行最慢?

表1给出的列车运行时刻表,在始发站和终点站之间还有两个经停站,这样的信息更贴近生活实际,让学生在较复杂的列车时刻表中,提取有用的信息,从而利用速度公式计算出全程的平均速度并在实际应用中进一步理解速度的含义。通过本题的练习,学生学会了看列车时刻表,增加了生活实践能力。本题的第二问具有一定的开放性,对于认为“停车过程最慢”的观点,也应给予充分肯定和恰当引导。本题需要学生具有提取和处理信息的能力,用模型分析物理问题的能力,用公式进行计算的能力,对计算结果进行解释的能力。对刚接触物理的初二学生来说,本题具有一定的综合性。

二、剖析学生思维过程,确定教材习题优化方向

教师应细致分析学生解题的思维过程,了解他们可能遇到的困难,明确通过该题练习,思维可能发展的程度等,这样可以寻找到习题的调整和优化方向,增加习题的含金量。

以上题中的第一问为例。学生的解题思路为:根据公式v=s/t,要想求出速度v的大小,就要从表格中获取路程s和时间t的信息,将它们带入公式中,从而求出平均速度v的大小。大多数初二的学生能从表中获悉路程s为1318千米,时间t为4小时55分,从而正确算出速度值。尽管大多数学生能够得出正确结果,但他们的思维水平并不相同,可以将其分为三个层级:C级的学生仅仅套用公式,算出结果之后,思维就停止了;B级的学生会主动思考“公式中的时间t是否应该包含列车在济南西站和南京南站停车的4分钟时间”,他们有这种分析数据,主动思考,提出质疑的精神,但缺少自主探索的精神和方法,习惯向教师寻求确切的答案;A级的学生不仅能主动思考上述问题,而且通过独立的分析和推理,根据平均速度的意义,能够做出恰当的判断并说出自己的理由。

显然,A级学生通过对类似问题的思考,能够对各物理量的含义,特别是对“全程的平均速度”有更深入地理解,从而促进了相关的物理概念和规律在自己头脑中的提炼和升华。

本题表格中直接提供了全程的路程和时间,学生做题的过程,确定时间t的思维加工过程较少,也就缺少激发出质疑的机会,不利于学生对v=s/t这一模型的建构与应用。如何引导学生在做题的过程中深度思考,能够自主发现问题,解决问题,提高思维层级,强化物理模型的应用,成为我们改编此题的着眼点。

三、立足学生发展要求,拓展教材习题的功能

锁定了习题对学生思维发展的重要促进点,明确了习题的作用,习题的优化就有了方向。习题改编应该尽可能促进不同水平的学生都有收获、有发展。需要教师在设计挑战性问题、引领学生思考的基础上,设计不同的子问题和嵌入式评价,搭建针对不同层级学生的学习路径,供不同层次的学生自主选择。

【问题支架】

1.根据哪些信息能判断出列车全程运行的时间?

2.如果运行的时间包含停车的4分钟,算出的平均速度表示什么意义?运行的时间不包含停车的4分钟,算出的平均速度又表示什么意义?

3.做本题经历了哪些过程?解决此类“平均速度”的问题需要注意什么?

【嵌入式评价】

1.能够找出时间(1分)。

2.能够依据平均速度的定义和具体情境确定时间(2分)。

3.能够有依据地确定时间,且结果正确(3分)。

对于大多数处于C级水平的学生,可以直接删除题目表格中“运行时间”这一列信息,这样学生需要根据“开车时间”和“到达时间”这两列信息进行依据问题的有针对性选择、分析、加工,这是物理模型应用的关键程序。最后,自己确定出全程的时间t为4小时55分。这样,在分析和加工的过程中,学生对信息有了更清晰地了解,更有利于在头脑中生发出“列车在济南西站和南京南站停车的4分钟时间是否包含在内”的问题。这样的情境更贴近实际,同时会更有利于学生形成深入思考,善于质疑的习惯,进而内化为模型应用能力。有的学生认为,对于将近5个小时的车程,停车的4分钟就不必考虑了,就此可以培养严谨认真的科学态度。对于思维水平较高的A层的学生,可以让他们将计算结果和以前的内燃机车及正在研制的先进磁悬浮列车的速度进行对比,使他们领悟科技进步带来的社会发展以及人们生活方式的变革。

删除“运行时间”这一列信息,为学生深度思考提供了条件,同时会使习题的难度有所增加,部分学生会遇到困难。为了促使更多的学生能够达到预期的发展,可以在作业任务单中提供问题支架和嵌入式评价,促进学生对陈述性知识的深入理解和策略性知识的自主形成。

布置作业的过程,需要在把握好学生思维脉搏的基础上,对习题进行适当的优化,嵌入适当的引导和评价。问题支架和嵌入式评价应该具有选择性,针对遇到的困难,为不同学生搭建不同的学习路径。如针对C层的学生可以通过嵌入式评价引导他们要利用平均速度的定义来判断时间t的大小,为他们提供解决难点的依据,让他们据此来解决问题。对于B层的学生,在表扬他们善于提出质疑的同时,还要鼓励他们要善于自主利用所学知识来分析和解决问题。可以提醒学生:判断时间要有科学依据,但具体的依据要自己来寻求。对应的嵌入式评价如下:能够找出时间得1分;能够有依据的确定时间得2分;能够有依据的确定时间,且结果正确得3分。A层学生能够独立思考解决问题,教师应引导他们提炼此类问题的方法和注意事项,理解计算结果的意义。这样,同一道习题,不同学生选择适合自己的不同的学习方式和评价手段,都能得到最大限度的發展。习题和评价就象一枚硬币的正反面,构成密不可分的整体。利用好这枚“硬币”,激励学生深入思考信息加工、数据处理背后的深刻物理原理,能有效促进作业增值。

总之,利用好教材中的习题,需要教师在布置作业之前对习题内容细心揣摩,想方设法促进学生的思维在做题过程中深度发展。这样,可以升华习题的价值,起到事半功倍的效果。如果学生经过两年时间的物理学习,时常经历这样有针对性的训练,其物理核心素养会得到培养和不断发展,在中考中解决这样的综合性、实践性和应用性的问题就会游刃有余。作业的设计、实施和管理是提升学生物理核心素养的有效载体,是教师诊断和优化教学的重要手段。要使作业“减负增效”,就需要教师付出智慧和努力。

参考文献:

[1]董友军,文广,夏良英.巧用物理教材习题,培养学科核心素养[J].物理之友,2018(34).

[2]邓丽平,郭展跃,王永辉.关注物理概念进阶发展学生核心素养——以北师版初中物理教材为例[J].基础教育课程,2015(14).

[3]邹芳,周新雅,丁红等.核心素养视角下初中物理教材习题分析与建议——以人教版初中物理教材八年级下册课后习题为例[J].实验教学与仪器,2018(6).

[4]李岩. 初中物理学科核心素养的要素分析[J].物理通报,2017(1).

(责任编辑:杨强)

作者简介:周彤明,大连市沙河口区教育招生办公室高级教师。

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