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创设多样的物理作业,提升学生的学科素养

2022-05-30万勇

数理天地(初中版) 2022年14期
关键词:学科素养初中物理

万勇

【摘要】巩固与拓展是初中物理教学中两个重要的环节,教师设置一定量的作业能起到巩固与拓展的作用.本文总结了在教学中教师可创设多样的作业形式,以有效地巩固学生所学的内容,同时也拓展学生的学习能力.

【关键词】初中物理;学科素养;多样化作业

当前初中学生的作业设置成为一个热门的话题,主要是因为“双减”政策在初中的落实,学生的作业被要求大幅度地减少.要减少学生的作业量,教师就需要在作业的设置上花功夫,既要能达到锻炼与提升的效果,又要切实减轻学生的负担.因此教师需要在减少作业量的同时,创设多样化的作业,让学生获得全方位的训练,让他们的综合能力得到提升.

1 创设实验型作业,提升学生深入思考的能力

教师设置实验性的家庭作业,需要学生从多个方面思考,以多方面培养他们的能力.教学生可先思考这个实验需要哪些器材,能不能利用家中现有的材料进行改装.其次学生需要思考这个实验具体需要哪些步骤,他们将这些步骤列举出来,要能说出每一个步骤的目的,同时再看看有没有重要的步骤被遗漏了.再次学生要思考一下这个实验需要涉及的物理认知有哪些,需不需要将相关的公式、定理写出来.最后学生还要猜想一下这个实验可能遇到的问题以及可能获得的数据或者可能观察到的现象等.也就是说教师设置的实验性作业,要求学生自主参与为主,主要是促进他们多元能力的生长.

例如 苏科版八年级下册《物质的密度》的教学,教师设置这样的实验性作业:在测量某石块的密度时,小明同学不小心把量筒打碎了,如果他还想继续实验,你能不能帮他设计一下.学生从密度的公式开始反过来思考,他们在想除了量筒如何算出石块的密度.有学生是这样思考的,他们想用天平、烧杯和溢水杯开展实验.他们想到这样的步骤,首先他们用天平测出石块的质量m1,接着他们用天平测出空烧杯的质量m2;再接着他们在溢水杯中盛满水,将石块轻轻放入溢水杯中浸没;再接着他们用烧杯收集从溢水杯中溢出的水,同样地,他们用天平测出烧杯和水的总质量m3.他们发现由于石块的体积和溢出水的体积相等,于是他们得出石块的体积:V石=V溢水=m溢水ρ=m3-m2ρ,通过这样的方式他们求得了石块的体积.

同样地,还是这样的作业也有学生给出不一样的实验方式.有一个学生是这样做的,他没有使用溢水杯.他先使用天平测出石块的质量为m0,接着他将石块放入装水的烧杯中,当石块沉入水底的时候,他用油性笔记下此时水面的位置M.再接着他用天平测出烧杯、水和金属块的总质量m1;再接着他将石块从水中取出,向烧杯中加水到刚才的标记处;最后他用天平测出此时烧杯和水的总质量m2.他发现这时候的石块的密度也能展示出来.可以看出来,教师设置的这个实验性作业给了学生广阔的思考空间,学生一方面需要不断地测量相关的数据,另外一方面需要熟练地运用密度公式进行多方面的转换.这样的实验作业既让学生锻炼了基本的公式转化,又让他们获得很多实验上的技巧.一种类型的作业学生获得多方面的体验,同时教师也允许学生采用不一样的实验方式,以给学生发挥主观能动性的空间.

2 创设制作型作业,培养学生的动手操作能力

部分教师设置的作业比较单一,多方面的能力得不到展现,做完作业没有成功的喜悦,相反还有被挫伤的感觉.教师要改变这样的现状,就需要丰富作业的类型.

例如 教师就可以设置制作型的作业,培养学生的动手操作能力.对于动手操作能力强的学生来说,他们很容易就能获得成功的喜悦.对于操作能力不强的学生来说,他们也能拿出相应的作品,对自己也是一次挑战,毕竟这样的作业很少遇到.

另外制作型的作业对物理学习来说,也有多方面的作用.教师让学生制作的都是一些与物理相关的东西,这些制作能说明某些物理原理,能讓他们更形象地感知物理.当学生看到这些制作的作品时,他们就会想到对应的物理认知,这能激发他们学习的兴趣,也能让他们运用物理解决问题的热情.

初三学生的学业比较紧张,教师就可以创设一个制作不倒翁的作业以缓解学习的气氛,放松他们的心情.学生在放学后,就对着教师创设好的微课,进行相应的操作.首先他们在准备好的鸡蛋的尖顶端开个小孔,这是一个非常考验学生动手能力的活儿,他们要轻轻地将鸡蛋在桌面上磕上一下,再取出一点点蛋壳.接着,他们用吸管将里面的蛋清和蛋黄取出来,一个相对完整的蛋壳就出现在他们面前.对部分学生来说,这个就可以算作一次成功.再接着学生对着微课,将准备好的小重物放入鸡蛋中,再用胶水固定在底部.一个不倒翁就做好了.如果学生对制作充满兴趣,他们还可用装饰品或颜料将鸡蛋外部做一些个性化的装饰.在完成制作之后,教师让学生对着不倒翁进行简单的操作,并对观察到的现象运用物理认知做一些解释.

显然地,让学生动手操作的作业也给他们提供了学习物理的一种新的方式.有学生运用杠杆原理给“不倒”这一现象作出了解释,他认为不倒翁倒下去的时候,不管支点在哪里,但力矩都等于力乘以力臂;因为有力矩,不倒翁就还能回复到原来位置.还有学生这样认为,不倒翁之所以能回到原来的位置,是不是说明它受到的摩擦力小;这是不是说明底部为圆形的不倒翁,受到的摩擦力小.

3 创设社会调查性作业,提升学生运用认知的能力

教师可设置社会调查性作业,让学生从调查中提升他们融入社会的能力,也提升他们转化认知的能力.对初中学生而言,他们在物理学科所开展的社会调查往往是调查一些人们运用物理原理的一些现象,进而收集一些相关的数据.

例如 苏科版初中物理九年级上册《杠杆》的教学为例,教师首先要让学生知道杠杆的原理是什么,即让他们知道动力×动力臂=阻力×阻力臂,力臂越长越省力.

由着这个原理,教师让学生去小区的人家走一走看看他们使用了哪些省力的工具,然后就这些工具做一个分类统计.比如说使用滑轮的有几家,有几家在井里装一个可以压缩的东西,跟铁管连接,再在上面接一个压水的机子,就可以都把水压上来等.

对学生来说,他们要做的首先是想一想一般人家使用的工具有哪些是省力的,他们可以上网查一查,这样就可以先做一些准备,同时他们也弄懂为什么这些工具就省力.

其次学生要向使用工具的人询问,问他们为什么用这样的工具,大多数人尽管说不出杠杆原理,但是他们能说出使用的感受.

再次学生如果说不清这个工具是否省力,可以将其拍成照片,到学校后再小组商讨.他们在调查中发现几乎家家都有铲地用的锄头等农具,这就是省力杠杆.为了将锄头工作的原理解释清楚,学生还在调查报告中画上简图,比如他们说锄头接触土地的点为支点,靠近锄头柄端的那个点,就是手握锄柄的那个点,就是动力作用点.从学生的简图中可以清晰地看出来,动力臂大于阻力臂,所以锄头是省力杠杆.他们在调查中还发现家中有老人的人家,基本都在井架上安装了提水的装置.他们也都试了一下,发现确实省力.同时他们还向老人解释了其中的原理,这是通过加大距离,从而使得提水的人只要用较小的力就能达到更大的省力的效果.

通过这样的调查学生能知道人们在生活中使用了哪些省力的工具,他们也就能知道物理对于生活的重要性,进而进一步提升学习的兴趣.他们在调查中也养成了分析问题的习惯,他们会将见到的工具进行抽象化,想一想其工作的原理是不是就是一个杠杆,再分析它为什么省力.他们在调查中也养成了严谨的学习态度,之前的作业有部分学生会潦草地完成任务,这样的作业他们必须要深入生活,深入思考,必须要运用所学的知识.

因此在教学的过程中,教师可创设一些社会调查类作业,让他们学会在实际运用中感知物理认知,让他们发现物理学科的精彩.也就是说,教师要通过作业改变学生学习的方式,改变他们对物理学科的态度.

4 创设弹性作业,给学生足够思考的时间与空间

传统教学中教师在设置作业时都是有严格的时间限制的,就是都规定了学生具体的上交作业的时间,因此经常会出现学生在第二天完成不了作业的情况,在周一要谎称作业忘在家里的情况.面对这样的状况教师需要思考,这是个别的现象还是大多数人的现象;这是因为作业过多造成的,还是少数人确实不愿做.

教师还需要思考如果将作业的设置变成弹性的,这样的话情况会不会好一点.就是学生不一定要在第二天上交作业,可以在第二天甚至第三天上交作业.这样的弹性上交时间学生就会有更多的时间思考,就会提升作业的质量.

除了在时间上的弹性,教师还可以对作业的内容进行一些弹性化的处理.比如教师可以针对不同的学生设置不一样的作业,每个学生在拿到作业的时候,上面都会出现两种类型的作业,一种是必做的,一种是选做的.内容上的弹性能让更多的学生从容面对作业.再次改变做作业的方式,教师也可设置一定的弹性.比如说学生不一定要独立完成,可采取小组合作的方式,只要能真正弄懂就可以.弹性作业的设置更人性化,更能体现教师以学生为主的教学理念.

例如 苏科版初中物理九年级上册综合实践活动《设计和制作一个模拟的调光灯》的教学.教师设置这样的作业,教师在发给学生的作业清单上画上一个台灯,第一个作业为教师让他们画出这盏台灯的电路图.也就是说要能让他们用学到的物理知识解释生活中的一些现象.

教师设置的第二个作业为教师发给他们一些相关的材料,让他们揣摩着按照所给的电路图创设一个台灯.教师给出的材料为,9V的电源一个,一个标有“2.5V 0.3A”的小灯泡,三种规格的定值电阻,一个开关,还有若干导线.教师设置的第三个作业为让他们画出所设计的电路图,连接好器材,让小灯泡亮起来,再接着用电压表和电流表验证一下小灯泡是否正常工作.可以看出来这样的作业对学生来说是一个挑战,他们要完成很多方面的内容,在做作业的过程中可能会出现灯泡不亮的情况,他们还需要反过来思考,甚至向教师申请重新完成作业.

显然地,这样的作业就需要一定的弹性,学生可以先弄懂相关的原理,再动手操作.可在动手操作的过程中,再征求其他人的观点.当然教师在收取作业时,不一定非要学生完成到最后一步,只要他们参与进来了,就要给他们以鼓励.

教师通过这样的作业主要是观察学生对这一章节认知掌握的情况以及他们的创新思维的水平.弹性的作业能让他们轻松享受作业的过程.

5 结语

教师设置的根本目的,是为了学生进一步的发展,因此作业的设置要考虑学生多方面的因素,既要考虑他们的认知状况,也要考虑他们的心理感受,更要考虑他们的可持续发展.只有这样的作业,学生无论在理解层面、应用层面还是创新层面都获得了发展,作业设置的目的也就达到了.

参考文献:

[1]赵安强,夏波,阮享彬.深度学习理念下的初中物理教学设计与实践——以“牛顿第一定律”教学为例[J].物理教学,2021(11):31-35.

[2]李佰玲.基于质疑能力培养的物理作业设计——以初中《阿基米德原理》为例[J].湖南中學物理.2020,35(07):39-40.

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