实践性作业在高中物理教学中的实施方式研究——以“反冲现象”教学为例

郭宇婧 胡泽康

(北京市首都师范大学教师教育学院 100037)

2021年4月25日，教育部办公厅发布《关于加强义务教育学校作业管理的通知》，明确提出：鼓励布置分层作业、弹性作业和个性化作业，科学设计探究性作业和实践性作业，探索跨学科综合性作业.2021年7月24日，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》中明确指出发挥作业诊断、巩固、学情分析等功能，将作业设计纳入教研体系，系统设计符合年龄特点和学习规律、体现素质教育导向的基础性作业.在教学中贯彻实践性作业，契合立德树人的育人要求.当下需要的新型物理人才不再是只会做题、能拿高分的学生，更重要的是对解决任务有高质量的统筹规划能力.采用实践性作业贯穿物理课堂，无疑可以为升学压力依旧较大的学生带来活跃思维的时间与机会，这样，教学过程更加生动有趣，更符合营造学生符合身心发展的氛围.

1 布置课前预习实践性作业，为知识习得做课前准备

实践性作业主要分为：观察生活类、信息采集类、实验探究类、动手制作类等.学生通过预习观察类、文档调查类实践性作业对知识内容提前感知，或基于自身前概念，对本节课程的知识点进行简单总结.若以物理学史的视角感受物理的发展，对自身的阅读量和阅读理解能力也有一定的提升.采用实验探究类或动手制作类实践性作业，不仅考察学生观察现象、处理问题的能力，同时增强学生动手制作的能力，贴合物理学对学生发展的要求.在实践中体会本课内容的重点与难点，通过动手制作提炼问题，带着问题进入课堂的研究与讨论，对学生的整体发展起着强大的推动作用.

例如，在人教版的高中物理选择性必修第一册，第一章第六节“反冲现象”，教材中已呈现部分可以动手制作的小实验，但学生只看教材或者课上教师用课件进行演示，带来的只是一定的视觉感触.若无动手实践，会导致对现象的理解不够深刻.由此提出，在学习“反冲现象”这一节课时，采取实践性作业贯穿课堂始终的做法.首先，对学生提出问题，学生带着问题进行课前预习作业，动手制作能反映反冲现象的实验器具，并且观察实验现象，兴趣是学习发展最好的老师，促使学生想要深入思考与挖掘有趣现象背后的故事.希望促进学生对学习本节课知识的兴趣，也鼓励学生总结实验中出现的问题.

实践活动1气球动力小车

将一只气球吹起来后，用手捏住气球的通气口，然后突然放手，使气流飞出，同时观察气球和小车之间的运动.

实践活动2 反击式水轮机模型

倒圆锥形容器固定在铁架台上，容器底部对称的分布着两个对称的细水管，管口弯向同一方向.缓慢向容器中注水，观察现象.

问题1：这两个实验有相互作用吗？分别是哪几部分之间的相互作用？

问题2：思考这两个种相互作用有什么共同点？

思考1：原来静止.

思考2：相互作用的两个物体，原来是个整体.

思考3：相互作用的两个物体由于内力作用朝着相反的方向运动.

通过高质量的课前实践性作业，激发学生动手操作的水平，提升学生分析实验现象的能力，开发学生思维，并通过对反冲运动定义的推理、总结，提升学生归纳的能力.教师根据学生的反馈，可以有效调整自身的教学节奏，依据情况安排各部分教学时间占比，低耗高效的完成“反冲现象”的教学.

2 课中贯穿丰富的实践性作业，启发学生思维，引发深度思考

本堂课的开展主要有以下几个核心问题：一是通过动手实验、对实验现象分析得出反冲运动的定义；二是通过教师演示以及学生观察讨论反冲运动遵循的物理规律及反冲现象的特点；三是学生理论联系实际，探讨反冲运动的利用与防止.此段课程的教学并非讲授进行，而是学生实际进行实践活动，利用玻璃管、火柴、铁架台、滑板，以及一些关于反冲应用的图片、动画、视频等来创设生活实际的情境.将大家所创造的情境、得到的东西填写到实践卡上再开展协作教学，在协作学习过程中进行共享与共学共创.

问题一：归纳反冲运动的定义

利用动手操作类作业和观察信息类作业的共同作用，对反冲运动定义简单总结——一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另外一个部分必然向相反的方向运动，这个现象叫反冲运动.

实践活动1 动手操作类：大家动手把气球吹满气，猛一松手，会出现什么现象？

实践活动2 观察信息类：观察演示实验视频

①观察两人在滑板车上互推，会出现什么运动？

②观察乌贼、章鱼的游动，为什么能够调整喷水的方向，使身体向任意方向游动？

③观察活塞与试管的运动情况，出现了什么现象？

问题二：探索反冲运动遵循的物理规律及反冲现象的特点

最终总结反冲运动遵循的规律：反冲运动是系统内力作用的结果，尽管有时整个系统所受到的合外力并不是零，但由于系统内力远远大于外力，所以系统的总动量是守恒的.反冲现象的特点：①系统内力远远大于外力，系统动量守恒.②有其他形式的能转化为动能，系统动能增加.

实践活动1 动手操作类：学生小组用酒精灯加热水平放置的装满水的试管，观测活塞运动方向和试管的运动状况.

实践活动2 信息观察采集类：

①公元一世纪时由亚历山大港的希罗发明的“希罗引擎”：当装置中的水被加热沸腾，蒸汽进入球体，从不对称的管子喷出，由此推动球体旋转起来.

②观察灌溉喷水器、喷气式飞机、大炮发射的模型，强化对反冲现象的理解.

问题三：理论联系实际，探讨反冲运动的利用与防止

实践活动1 观察总结利用反冲类：

①反击式水轮机:将水流从转轮的叶片中排出，使转轮随着后坐而回转，推动发电机发电.

②喷气式飞机:靠喷射的气体的反冲作用，达到巨大的加速.

③灌溉喷射器:在田地、花园中的喷灌设备一边喷水一边转动，当喷射器的方向稍微倾斜，水由喷口涌出时，喷水管会因反冲而转动，就能够自行改变水喷射的方向.

实践活动2 观察总结防止反冲类：

daoh.any2000：《金 粉 世家》是通俗文学大师张恨水早期新闻生涯积累的生活素材的一次集中展现，北洋军阀统治时期国务总理的儿子金燕西偶遇平民女子冷清秋，不惜一切代价苦苦追求，而学生身份的冷清秋虽内心清高、孤傲，但囿于对金燕西的绝对信任，与他一起走进了婚姻的殿堂。于是和金燕西演出了一场从恋爱、结婚到婚变、出走的感情悲剧。与此同时，另外一条线索也贯穿其中，金燕西的父亲国务总理金铨在官场上的跌宕起伏，到最后的突然离世，暴露了北洋军阀时期官僚们骄奢淫逸、勾心斗角的丑恶嘴脸。这是一部长途跋涉的连载作品，1926年在北京《世界日报》上连载，至1932年刊完，近乎6年。

①射击时，炮弹向前飞，炮体随即向后退.

②射击时，步枪的后坐会影响射击的准确度，故用步枪射击时要将步枪抵于肩部，以减少反冲的影响.

3 课后安排实践性作业巩固、内化所学知识，提高动手能力

设计实践性作业时要遵循生活性、实践性原则和探究性、综合性原则，即引导学生参与实践活动，通过活动培养学生从关注实验的“玩”，到关注生命、社会创造性发展的“玩”.为了达成“反冲现象”的学习任务，对“反冲现象”有更深层次的巩固，除了布置书面作业外还要用实践性作业进一步培养学生的思维发散能力以及动手实践能力.或者参与社会调查，密切自己与社会的连接，写一份调查研究报告，具体阐述生活中的反冲运动对其日常的影响等.

实践活动1 自制模拟炮弹发射机

实践活动2 查资料对比古代火箭和现代火箭，写一份调查报告.

在高中物理教学中引入课前、课中、课后实践性作业，使教学过程更加生动、完整，观察类作业使学生的思维更完整，阅读能力、总结能力得到提升；动手制作类作业使学生亲身经历探究过程，更加贴合新时代对人才培养的衡量标准，符合物理课应该带给学生的内容追求；信息采集类要求学生在实施过程中具有整体思维，清晰展现事物发展的时间线，对现象的本质进行梳理，进而产生更加深刻的认识.实践性作业作为物理教学模式的重要组成，有利于学生思维的层层提升和能力的不断加强，是值得大力的探索和推进的教学新思路.