巧设物理实践作业发展学生核心素养

李淑红　郭璐

摘   要：在推行“双减”政策的背景下，作业改革实施在即，同时《义务教育物理课程标准（2022年版）》的颁布也明确了发展学生核心素养的课程目标。受其启示，教师可以实践作业的设计为抓手，引导学生在“做中学”“做中思”“做中探”“做中感”，如此可从根本上改变学生的学习方式，落实发展学生物理学科核心素养的目标。

关键词：中学物理;新课标;“双减”政策;核心素养;实践作业

中图分类号：G633.7  文献标识码：A  文章编号：1009-010X（2022）20/23-0101-03

2022年颁布的《义务教育物理课程标准》（以下简称新课标）明确了学生素养发展的目标导向，指出了初中物理课程目标要聚焦中国学生发展核心素养，同时还指出了要强化课程的实践性，推动育人方式的变革，凸显学生的主体地位。

作业设计改革作为基础教育课程改革的重要组成部分，与学校课堂教学共同承担着落实立德树人、发展学生核心素养的教育任务，也是“双减”政策着力改革的领域。在新课标和“双减”政策文件中都强调了要兼顾基础性作业和探究性、实践性作业，同时新课标还指出初中物理课程要承载的核心素养主要包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度和责任，此外新课标在课程内容上还增加了实验探究和跨学科实践两个主题，以上这些都将学生在实践探究中学习物理的主张提升到前所未有的新高度。由此可见，发展学生物理学科核心素养的过程需要注重学生的自主探究和自我体验，并更多地依靠学生自身在实践中获得的感受、积累的经验和体悟，即自主掌握探究方法，活化科学思维，构建学科核心知识体系，如此可从根本上改变学生的学习方式。

初中物理与小学科学和高中物理相衔接，本身就具有很强的实践性和基础性，是初步发展学生核心素养的重要环节。但其课堂教学却由于时间和空间的限制，难以达到让学生主动观察和思考自然现象、对发现的问题进行充分探索和实践的目的。对此，在实践方面，类型多样、资源丰富、时空不设限的物理实践作业可以发挥重要作用。因此应用物理实践作业引导学生在“做中学”“做中思”“做中探”“做中感”，必然会成为实现学生核心素养发展目标的有力抓手。对此我们申请了河北师大基础教育发展研究中心2020年度一般课题“基于核心素养的交互式家庭作业的设计与实施——以初中物理为例”（课题编号：JJZX2020F15），以期对如何巧设物理实践作业，发展学生核心素养提供一些参考。

一、巧设实践作业，使学生形成在“做中学”的物理观念

物理实践作业能引领学生主动形成观察实验的物理学习方式和习惯，同时还能使学生积累生动、鲜活的感性经验，并为科学思维注入丰富、立体的表象画面，如此可助力学生构建系统的知识结构，形成物理观念。在传统的物理教学中，教师更多地承担了物理实验的设计、演示和生活案例的搜集、整理等任务，即給学生创造的是一个缺乏情感体验和真实感受的抽象学习环境，这使得学生在对表象素材进行思维加工时不够生动、鲜活，同时还加大了学生学习物理的难度，使教师错失了对学生的学习方式加以引领的机会。

例如在学习二力平衡的条件时，学生往往理解不了为什么物体在静止时受平衡力，在做匀速直线运动时也受平衡力。对此教师可以布置观察和实验作业——让学生站在体重秤上乘坐电梯，然后观察在电梯启动、匀速、减速运动时体重秤的示数变化，并和电梯在静止时体重秤的示数加以比较，由此学生不难得出物体在做匀速直线运动时和静止时的受力情况相同，即物体在做匀速直线运动时也处于受力平衡状态。然后学生进一步对比加速、减速时的受力情况并分析其与静止时的不同，由此可以得出当物体的运动状态发生变化时受力不平衡的结论，这可为高中阶段进一步拓展出超重和失重这两个难理解的概念做好铺垫。

学生在此过程中亲身参与实验，并积极投入对比、归纳、推理、得出结论的过程，如此可使学生对平衡态和非平衡态的认识更加深刻，感受更加具体，同时还强化了学生从生活中学习物理的意识。

二、巧设实践作业，发展学生在“做中思”的科学思维素养

物理实践作业能促进学生科学思维能力的提升。因为完成作业的过程，可激发学生之间、师生之间、学生和家长之间，甚至专家与学生之间的思维碰撞，即呈现出互相激发的样态，如此有利于学生养成善于讨论、交流的意识，提升学生的合作、沟通能力。

例如在学习弹力及弹簧测力计时，教师可以布置实践任务——让学生利用生活中的物品设计、制作简易的弹簧测力计，有条件的学生还可对自己制作的测力计进行刻度校准。在任务准备阶段，学生们从不同的途径找到了各种各样的弹簧和橡皮筋，以及小巧的牙膏盒、药膏盒等，并在盒身贴上了自己喜欢的彩色贴纸做外壳，这充分体现出物品功能异化的创造性思维和废品利用的环保意识以及工程设计中的美化意识等。在学生对各自制作的测力计标注刻度的过程中，学生深刻理解到弹簧测力计刻度均匀的道理以及弹簧伸长量和所受拉力的正比关系，同时因为个别学生所挂物品太重使得弹簧测力计超出弹性限度而被损坏的事件，还加强了学生对正比关系的成立条件及其与测力计量程关系的认识。在展示改进阶段，学生通过互相交流，发现了因弹簧和橡皮筋的材料、粗细、长短不同，导致弹簧测力计能标注的最小分度值和量程也不同的情况。以上过程，不仅深化了学生对知识的理解，还发展了学生的科学思维素养。

三、巧设实践作业，使学生养成在“做中用”的科学探究素养

科学探究既是初中物理的课程内容，又是初中物理的素养培养目标，同时它还是达成目标的手段。物理实践作业可以促使学生形成“理论联系实际”“从生活中学习物理，从物理走向生活”的意识，同时还能使学生自觉地在探究中体验并掌握科学规范的观察、实验和探究方法，如此可实现在科学探究过程中培养并发展学生科学探究素养的目标。

例如在讲授光的折射规律时，教师可布置任务——让学生尝试“空碗变出硬币”魔术，如此可激发学生的学习兴趣，引发学生提出问题并猜想：“因水而‘变出来硬币，其原理可能是由于传播介质的变化而使光线发生了偏折。”学生提出的问题和猜想既基于生活中池水变浅、筷子弯折等经验，又基于此魔术因为倒入水才看到硬币的实验事实。为了验证猜想，教师引导学生利用激光笔和家里的方形玻璃鱼缸，来探究光在水和空气界面上发生偏折时所遵循的规律。在以上实践过程中，有的学生发现看不见光线的传播路径，这时通过改进装置，即在空气中可让光线贴着纸板入射、在水中可加入少量牛奶或米汤，以显示出光的传播路径。还有的学生提出了新问题：“光在玻璃和空气界面上是否遵循同样的规律？偏折程度是否相同？”由此学生进一步进行实验，并如愿得到了想要的结论。这样的实践性作业可让学生自然而然地巩固并建立光线折射的物理模型，同时因为亲身经历了基于经验和事实提出问题、巧妙设计实验、验证猜想、改进实验、得出结论的全过程，还使学生的科学探究素养在潜移默化中得到了提高。

四、巧设实践作业，培养学生在“做中感”的科学态度和责任素养

物理实践作业能引导学生热爱自然，激发学生探索自然的兴趣，锻炼学生勇于探索并坚持不懈的品质。同时在实践过程中产生的积极情绪体验，还能激发学生内在的学习动机，如此有利于学生形成严谨、实事求是的科学态度和责任素养。

例如在讲授摩擦力时，教师可布置任务——让学生们实际操作“筷子提米”小实验，学生们一开始本以为该实验会像看到的小视频那样容易做到，但事实却是磕磕绊绊的，即学生们通过亲自动手选材和进行实验，体会了更换米的种类、瓶子种类、筷子种类以及耐心等待米被泡胀的过程。虽然步骤没错，但还是一次次地提不起来。最终经过家长、教师的鼓励和指导，学生们不断改进，再实验，最终成功用小筷子提起了一瓶米。此实验不仅加深了学生对摩擦力影响因素的认识和理解，还使学生感受到了将不可能变成可能的神奇，最重要的是学生在此过程中还收获了满满的成就感和自豪感。这种积极的情绪体验，能由内而外地激发学生进一步克服困难、勇攀高峰的学习动机，并在其内心播下科学态度和责任素养的种子。

长期以来，关于在课堂教学中落实核心素养目标的研究已经很深入了，但在学生的实践层面，却依然局限于教师的课堂演示和学生的课堂探究，这造成了教师过度控制学生发展的节奏和细节，如此不仅不能促进使学生主动发展的内在动力形成，还偏离了育人的本意和目的。实践性物理作业需要学生感觉、知觉、思维、情感、意志、价值观全面参与、全身心投入，是发展学生学科核心素养的重要途径，因此教师应注重对实践性物理作业进行研究。