基于物理核心素养的暑假作业设计与解析

2022-06-10周艳

物理教学探讨 2022年5期

周艳

摘要：为落实国家“双减”政策，以普通高中物理课程标准和物理学科核心素养为准则，设计了具有实践性、开放性和综合性的暑假作业。通过指导学生阅读物理名人传、创新科技小制作、撰写科技小论文等形式，让知识在实践中升华，培育学生的必备品格与关键能力。

關键词：暑假作业;作业设计;设计理念;作业评价

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2022）5-0010-3

为了提高教育质量，落实立德树人的根本任务，中共中央办公厅、国务院办公厅出台了“双减”政策，教育部办公厅发布了关于加强义务教育学校作业管理的通知，重庆市教委发文规范了义务教育阶段12个学科的作业。这是一场教育的重大转型，不仅是简单地替学生减负，更是重构教育教学模式、聚焦学生的全面发展。

作业是学生获取知识、形成能力、培养情商的重要方式，是课堂教学活动的必要补充。但是，量大、枯燥、机械无效的作业成了学生的“心头病”，不仅达不到巩固新知、发展思维的效果，还挤占了学生的休息、娱乐、锻炼时间，更重要的是让学生丧失了学习的幸福感和成就感。为此，教师要创新设计作业，通过作业帮助学生形成初步的物理观念，掌握正确的思维方法，进行有效的科学探究，认识科学·技术·社会·环境之间的联系，切实发挥作业的育人功能。

下面以初二物理暑假综合实践活动为例，剖析教材、设计作业、规范评价，最终实现“减负”不“减质”，发展学生物理学科核心素养。

1 设计理念

1.1 渗透物理学史教育，提升学生核心素养

物理学史是一门研究物理知识、理论和方法的发生与发展规律的历史科学。它再现了物理学中各基本概念、定理和定律的酝酿、产生和发展的历史进程;记载了物理学家们的研究思想和科学方法逐步建立、形成和成熟的过程;凸显了科学家们严谨认真、执着追求、勇于实践的科学态度和精神。这也正好体现了物理学科核心素养的四要素：形成物理观念、培养科学思维、进行科学探究、树立科学态度与责任。

《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》明确指出：“教材的内容要重视科学的发展过程，关注科学家在科学探索过程中所凝练、升华的科学思维方式和科学研究方法。”[1]这不仅体现了对物理学发展过程的重视，更体现了对学习物理学科学思维与方法的高度关注。所以，教学中一定要适时、适量地渗透物理学史教育，充分挖掘物理学史的育人价值，培养与提升学生的科学素养。

1.2 开展研究性学习，培养学生创新能力

研究性学习的本质是让学生亲历知识产生与形成的过程，学会独立运用其脑力劳动，追求知识发现、方法习得与态度形成的有机结合与高度统一[2]。它强调以学生为主体，充分发挥学生的主动性，使其积极参与到学习中，用眼睛看世界，用头脑思考问题，积极寻找、获取各种资料和信息，培养动手能力和创新能力。

研究性学习具有“开放性”的特点。首先是探究内容的开放性，学生根据自己的观察、思考和疑惑提出问题，设计方案解决问题，从而摆脱对教师和教材的依赖;其次是思维方式的开放性，学生在进行探究的过程中，不是单一地寻找标准答案，而是采用发散性思维来寻找解决问题的多种实验方案;最后是探究场地的开放性，既可以在教室、家里，还可以走进大自然，在开放的学习环境中进行。

1.3 体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念

物理知识的形成来源于生活。教学中，利用学生在生活中已有的体验，不仅能激发学生的求知欲，也能促进他们对概念、规律的理解和掌握。学习知识的最终目的是运用于生活、服务于社会。学生利用已经学过的知识去发现、解决实际问题，既巩固新知，又能形成正确的态度和责任。

“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”，用身边随手可得的物品进行创新小制作，能有效地把教材与生活紧密相连，拉近学生与生活的距离，感受科学与生活的关系。通过撰写科技小论文，引导学生对探究过程中的观察方法、思维方法、调查方法、实验方法进行梳理，进而掌握科技论文的一般写作方法，同时培养学生关心社会、关注环境、关爱生命的社会责任感和忧患意识。

2 教材分析

沪科版八年级物理教材，图文新颖、贴近生活、重视实验，体现课标中“培养学生科学素养”的改革理念[3-4]。

首先，教材中的图片大量选用生活化场景，乘电梯、照镜子、射箭、皮划艇、水坝、船闸……让学生在熟悉的情境中发现问题、寻找规律、习得知识，完全符合初中学生的认知特点。其次，教材以科学探究为主线贯穿于每个章节，并结合该章内容侧重突出科学探究中某个具体环节的教学，既保证了课堂探究时间的有效利用，也让学生经历科学探究的所有环节，培养相关能力。再次，教材增加了实践活动，如上网查资料、社区调查噪声源、放飞自制孔明灯、撰写“摩擦”小论文等活动，为学生的课外拓展提供有效导向，极大地调动了学生的主体参与意识。最后，教材重视学科渗透，从学生发展需求出发，增加新题材、新科技成果，反映了时代感，让学生逐步认识科学·技术·社会·环境的相互联系。

3 学情分析

对初二学生来说，物理是一门新学科，由于好奇，学生的学习兴趣浓厚。但随着知识难度的增加，特别是进入力学章节后，压强、浮力、机械等综合问题的出现，需要学生有较高的逻辑推理能力，学习方法、学习习惯较差的孩子普遍感到吃力，甚至无从下手。这时，需要给孩子们树立榜样，让他们走近物理学家，了解科学家们的困惑、挫折与坚持，寻找共鸣点，唤起奋发向上的激情。

初二学生经过一年的物理学习，基本掌握了声、光、力的基础知识，能够运用这些知识发现、分析、解决问题，也具备初步的实验探究能力。教材中的实验探究虽多，但每个实验侧重的是探究的某个环节，加之课堂时间有限，学生很少经历一次完整的探究过程。这时，充分利用暑假，将实践活动延伸到校外，让学生经历与物理学家们相似的“问题—观察实验—归纳演绎—物理规律”的探究过程，既帮助学生理解科学探究的本质，又能感受科学家们的态度与责任。0196B4B3-0396-4F43-9EE0-F9EAC59EAC16

4 学习目标

（1）通过阅读物理学家的生平故事，初步了解科学研究的基本过程，知道物理学对其他学科和社会发展的重要意义，担当科技强国的责任。

（2）通过创新科技小制作，经历科学探究的过程，尝试应用科学探究的方法解决生产生活中的實际问题。

（3）通过撰写科技小论文，了解科技论文的写作目的和意义，学习科学研究的一般方法，具备初步撰写论文的能力。

5 作业内容

5.1 作业一：阅读物理名人传

（1）确定一名你最想了解的物理学家，阅读与他相关的书籍，了解其生平故事、主要成就等。着重了解该科学家在进行探究的过程中，做了哪些典型实验、用了哪些典型研究方法，此发现或发明对社会的重要意义是什么。

（2）写一篇读书笔记，将以上内容进行分类梳理。开学后与同学分享交流。

【设计意图】物理学家们在从事科学研究的过程中，不仅建立了物理概念和规律，找到了研究思想和方法，同时也为学生树立了精神榜样。例如，牛顿在探究光的本质时做了很多实验，但他始终认为自己只提出了一些问题和假设，告诉人们科学之路永无止境，需锲而不舍;伦琴发现X射线，纯属偶然也是必然，他对物理现象的细致观察，告诉人们科学研究要冷静思考、严谨论证;布鲁诺勇敢地捍卫和发展了哥白尼的“日心说”，告诉人们要以科学的态度对待科学，以真理的精神追求真理……这些真实而生动的故事，一定会在学生心里激起波澜，潜移默化地陶冶学生的情操，美化学生的心灵，促进学生优良品质的同化与顺应。

5.2 作业二：创新科技小制作

（1）制作一件与该物理学家的研究有关的作品。

作品既可以是物理学家在研究过程中曾经制作过的实验仪器，也可以是人们根据该物理学家发现的某原理制作的用于生产生活的工具，还可以是你根据该物理学家的某原理发明创新的小制作。

（2）开学后提交作品。根据作品的创新性、科学性、实用性、艺术性等进行评比。

【设计意图】物理学是以实验为基础的科学，每一个理论的产生都是建立在实验的基础之上，同时又促进了实验技术的发展。细看八年级物理教材，实验探究34个，迷你实验16个，物理量测量活动5个，还有形式多样的实践活动，可见动手实验是学习物理的重要途径。跟着物理学家们搞创作，可以了解科学家们制作该仪器的初衷，学习科学家们处理理论与实验间分歧的方法，分析科学家们推动科技前进的研究方法，理解科学家们用知识保卫祖国、服务生活的坚定信念。创新科技小制作活动，既可以融入物理学史教育，让学生从物理学的发展中找观点、找方法、找榜样;又可以拓展课本知识，加深学生对物理概念和规律的理解，最重要的是让学生体会传承中有创新，从而发展观察的敏锐性、思维的独创性、操作的准确性等创造能力。

5.3 作业三：撰写科技小论文

（1）根据你进行小制作的过程，写一篇1000字左右的科技小论文。

（2）论文可以从以下四个方面进行阐述：

作品来源介绍：设计此实验、此装置的初衷是什么;该作品的器材来源是什么。

制作过程介绍：你是如何做的，每一步制作最好能配一幅插图加以说明;制作中遇到了哪些困难，你是如何解决的……

作品使用介绍：此作品的工作原理是什么;它能解决哪些问题;实验的可见度高不高、效果好不好;使用时有哪些优点，还有哪些不足……

心得与体会：通过该制作你学到了什么，有哪些收获……

（3）开学后提交论文并评比。论文要求自己研究、撰写，具有科学性和一定的创新性，凡有抄袭行为的论文一律取消评奖资格。

【设计意图】科技小论文是学生在实践活动中进行科学观察、实验论证、探究结果的一种物化成果。学生必须亲历“提出问题、猜想与假设、设计与制订计划、进行实验与收集数据、分析与论证”等科学探究环节，运用分析归纳、演绎推理、类比想象、抽象概括等科学方法，才能进行一次完整的研究性学习活动尝试。在这个过程中，学生运用所学知识分析解决实际问题，加深对课内知识的理解和巩固，拓展知识的深度和广度，具有获取信息、处理信息的基本能力，提升语言素养和写作能力。撰写科技小论文，还可以让学生消除对科技论文的神秘感，从小树立良好的学术风气，戒骄戒躁、潜心研究、尊重学术、实事求是。

6 作业评价方式

及时对暑假作业进行评价和反馈，不仅能使学生更加深刻地理解物理的本质，还能提升学生的成就感与自信心。同时，将诚信教育融入作业过程，明白诚信是一种品德、责任和声誉。

6.1 学生互评

学生先将读书笔记、小制作、小论文在小组内交流并提出改进建议，然后打出等级，最后提交给老师作为过程性学习评价，纳入期末总评。

6.2 师生点评

教师在学生提交的作业中，选择有代表性的、典型性的作品在课上展示，既锻炼了学生的表达能力，又增强了学生的自信心和认同感。

6.3 成果展评

以年级为单位，组织开展成果展评系列活动。首先，开展“走近物理学家”演讲比赛，由物理教师和学生代表打分评奖;其次，开展优秀论文展示周，将优秀的科技小论文张贴在教室和学校橱窗，让师生们共同学习;最后，策划小制作类成果展评活动，选取特等奖作品在年级大会上展示。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[2]周柏春.研究性学习方法在物理教学中的应用研究——以祁阳师范学校初等教育专业为例[D].湘潭：湖南科技大学，2017.

[3]义务教育物理课程标准实验教科书编写组.义务教育教科书物理八年级全一册[M].上海：上海科学技术出版社，2012.