物理课程核心素养何以落地

叶钟 杨梦琪

摘   要：文章讨论了如何在初中物理实践作业前、作业中和作业后推进实践作业的三部曲，展示了如何运用小调查、小制作和小实验三种实践作业类型，设计符合不同层次学生年龄特点和学习规律、体现物理课程核心素养导向的实践作业。

关键词：物理课程核心素养；双减；初中物理；实践作业设计

为响应“双减”政策，结合日常教学进度，运用小调查、小制作和小实验等丰富多样的作业类型，设计符合不同层次学生年龄特点和学习规律、体现物理课程核心素养导向的实践作业。

教师作为学生学习的指导者，而非知识的讲述者，对学生知识体系的建构应该抱有这样的教学观，即：知识不能通过灌输获得，它只能通过有效设计和巧妙指导，由学习者自我建构而来[ 1 ]。

精心设计初中物理实践作业，不仅符合国家政策的号召，而且符合学习规律的要求，值得初中物理教学工作者研究和实践。

1 实践作业的三部曲

初中物理实践作业，是指学生在学习初中物理课程的过程中，基于问题和任务驱动的自主学习活动[ 2 ]。“双减”政策下，要求作业数量减少，作业质量提高，实现学生学习减负增效。这就要求教师在备课时，更加精心设计，以提高作业的针对性。

初中物理作业，根据学业水平要求，可以分为难度较低的基础作业，涉及核心的重点作业和有挑战性的分层作业，都可以根据教学效果的需要，设计为实践作业。根据实践作业完成的时间段，实践作业可以分为课前实践作业和课后实践作业。课前实践作业可以帮助学生创建独特的学习情境，减轻课堂上的认知负荷。难度较低的基础作业适合设计为课前实践作业，全员完成。课后实践作业可以帮助学生结合生活实际和动手实践巩固课堂所学。涉及核心的重点作业和有挑战性的分层作业，适合设计为课后实践作业，有挑战性的分层作业可以分小组合作完成。

课前实践作业，在对应课程内容的前一个课时布置和说明作业要求；课后实践作业，在对应课程内容的本课时布置和说明作业要求。课前和课后实践作业，要顺利完成，都不是一蹴而就的，需要一步步的铺垫，在作业前、中和后期对学生给以适时和恰当的指导，才能收获良好的教学效果。以沪科版八年级第一学期的部分教学内容为例，讨论教学中推进实践作业的三部曲。

1.1  作业前，启发学生观察和思考

在沪科版八年级《物理》第一章“打开物理世界的大门”中，教材向学生展示了人类数千年来对自然界上下求索的历程。如何才能让学生对这种探索的努力有切身的体验呢？重做经典的测地实验就是一个很好的途径。

两千年多年前古希腊就有一位科学家埃拉托色尼，结合物理和数學知识，通过投影估算法，估测出了地球的半径。这是人类对自然界观察和建模后，认识到自然现象本质规律的结果，是人类理性的伟大胜利。从诞生之初，古希腊亚里士多德写下物理学开始，物理就是一门实验科学，是靠理论和实验两条腿走路的自然科学。测地实验可以从一开始就在学生的心中种下这样的种子，对物理学的学科方法论有所体会。

经过作业前的讲解，启发学生进行观察和思考，学生对为什么要做测地实验有了一定程度的理解，再进行实验设计时就会有的放矢。测地实验将课堂从物理学史延伸到包括模型建构、科学推理的科学思维。从第一节课开始，就实现了物理课程核心素养在课堂中生长，为学生初中物理课程学习奠定基调。

1.2  作业中，引导学生设计和改进实验方案

在教材第二章第三节“快与慢”中，介绍了两种比较运动快慢的方法，相同路程比时间，或者相同时间比路程。通过这两种方法的比较，引入速度这个用来比较运动快慢的物理量。教师可以在课前布置实践作业，请学生利用周末和一位家庭成员比一比看，谁跑得快。用至少一种方法完成实验，配合语言或文字描述，并上传实验视频。这个实验属于难度较低的基础作业，学生完成后发给教师，教师根据学生上传的视频和描述，一对一给予具体指导。例如，学生所拍摄的视频与所描述的实验方法并不匹配，说明学生对实验方法的理解不正确，需要指出；使用相同时间比路程时，没有控制起跑时间相同，得到的实验结果不准确等。这些细节的改进，有利于学生通过亲身经历掌握比较运动快慢的方法。

教师可以在指导学生改进实验方案的过程中，对学生存在的认识偏差有更具体的掌握，有助于分析学情。学生自行设计和拍摄的实验，是非常好的生成性资源，作为新鲜独特的课堂教学素材，引入新课，可以调动学生课堂的积极性，提高课堂的趣味性，激发学生的学习热情。

1.3  作业后，指导学生交流分享

难度较低的基础作业和涉及核心的重点作业，如果设计为实践作业，在学生完成作业后，可以由教师进行整合，选取有代表性的作业进行展示，在课上请部分学生对自己的作业设计进行说明，交流和分享成果。有挑战性的分层作业，如果设计为实践作业，适合以小组的形式，分工合作完成。在教师的充分指导下进行设计和改进，完成后，再选择完成度较高的小组优先展示。

在教材第三章第一节“声音的产生与传播”中，教材给出了声音在常温空气中的速度是340 m/s。一般情况下，初学物理者只要求掌握声音的速度即可。而通过智能手机软件“手机物理工坊Phyphox”中的声学秒表功能，可以实现用已学的知识，较为准确地测量出声速[ 3 ]。声学秒表功能，不仅可以实现精准记录发声时的时刻，而且可以准确记录两次发声的时间间隔。利用此功能，两个实验人员相互配合，结合八年级第二章“运动的世界”中已经学过的速度计算公式，就可以间接计算出声速。测声速实验难度较大，为分层作业。由愿意挑战的部分学生组成兴趣小组，课后研究实验原理，合作完成该实验后，整理实验报告，准备课件，并在分享前发给教师，给以指导，然后专门安排一段课上时间，由小组学生进行展示。

经过一次深入的实验探究，对学生情境分析、建模、数据处理、工具使用、分工合作等多方面的能力，是很好锻炼。引导学生亲身体会科学探究过程，对科学思维习惯的养成，良好科学态度的形成，有很大帮助，实现了物理学科核心素养的培养。

2  实践作业的三类型

爱因斯坦说：最重要的教育方法总是包括这一方面，即鼓励学生去实际行动[ 1 ]165。根据实践作业的形式，可以分为小调查、小制作和小实验等类型。

2.1  小调查——参与社会调查，密切学生与社会的连接

在教材第二章第四节“科学探究：速度的变化”中，可以设计一份面向全体学生的小调查：请教一位有开车的亲友，什么是高速区间测速？高速路上为什么要进行区间测速？通过这样一份生活化的小调查，巩固对平均速度概念的理解，是物体运动的一段路程与通过这段路程所花时间的比值。

通过社会调查，帮助学生通过物理知识的学习加强与亲友之间的交流，形成对常识的认识，密切学生与社会的连接。培养学生用科学态度面对日常生活的思维习惯，培养社会责任感，达成“从生活走向物理，从物理走向社会”的物理课程理念。

2.2  小制作——主动建构物理观念，促进科学思维发展

在教材第四章第六节“神奇的眼睛”透镜的应用部分，展示了除眼镜外，还有照相机、望远镜等光学透镜，也利用了凸透镜成像的原理。凸透镜成像这部分内容是八年级第一学期的一个重点和难点，可以设计一份实践作业，请学生自制照相机等模型。在自制模型过程中，学生需要对焦距、物距和像距三者之间的位置关系有更深入的理解，符合三者间的长度关系，才能成功做出模型。模型制作完成后，使用自制模型观察成像，根据观察到的现象，进一步巩固不同物距和像距情况下的成像特点。交流展示时学生发现，自制照相机模型选材丰富多样，光屏所用的半透明膜，用到了硬币字帖衬纸、烘焙用油纸、相册隔层纸，甚至单层手帕纸。

一方面，仅仅使用生活中常见的材料，运用物理原理加工之后，就能真正实现模型的功能；另一方面，再复杂高级的光学仪器，也是根据物理原理制作出来的，能够使学生切实体会到物理的神奇。小制作锻炼了观察、思考、动手和表达能力，帮助学生主动建构物理观念，促进科学思维发展。

2.3 小实验——利用已知探究未知，提升实践和创新能力

在教材第五章第一节“质量”中，有一个略显抽象的知识点，质量是物体的基本属性。可以请学生自行设计实验，以说明这一点。这属于涉及核心的重点作业，可以安排为学生课后实践作业。虽然结论学生都已经知道了，但是要自己选择实验方法和实验用品，在实验设计上，仍然有很大的发挥空间。学生提交的实验设计五花八门，例如：说明质量与物體的状态无关的方法：1.将巧克力密封，隔水熔化，擦掉外部水滴；2.将送货上门用来保鲜的密封冰袋，从固体状态静置一段时间，擦去外侧水滴；3.从冰箱取出一个冰块，置于密封容器中，静置后擦去水滴。三种方法先后用天平测量其质量，发现天平示数不变。说明质量与物体的形状无关的方法：1.将同一个纸桶折成不同形状；2.将奥特曼、变形金刚等玩具变换不同造型；3.将一个苹果切成两半。三种方法先后用天平测量其质量，发现天平示数不变。以上实验取材自学生的身边，虽然简单，但因为生活化而变得生动有趣，自然而然化解了知识点抽象的困难。

知识的获得并不来自教师课堂的讲解，而是运用科学思维，亲自动手进行科学探究。生本化的学习方式，鼓励学生利用已知探究未知，提升实践和创新能力。设计这样的实践作业，背后隐含的教学观是，教师不是知识的传授者，而是引领学生探索和感受物理学科魅力的领航员。

3  实践作业的评价方式

实践作业的评价方式主要有两种，教师点评和生生互评。教师点评和生生互评既可以发生在课堂上展示学生作品时，也可以发生在线上，师生对同学发布出来的文字、照片和视频等实践作业进行相互点评，形成“拉力”。同时教师通过数据统计，将实践作业的完成情况作为一项日常分数，统计入学生期末总评分数中，形成“压力”。“拉力”和“压力”双管齐下，激励学生积极完成实践作业。

为了应试而让学生反复进行练习，其实是一种失败的教学策略[ 1 ]45。“双减”政策鼓励布置分层、弹性和个性化作业，坚决克服机械、无效作业。设计初中物理实践作业，正是为了响应“双减”号召，在指导学生实践的过程中，积极探索物理课程核心素养落地的具体做法。

参考文献：

［1］ 威金斯，麦克泰格.追求理解的教学设计[M].第二版.上海：华东师范为大学出版社，2017：118，165，45.

［2］ 肖永琴.促进深度学习的初中物理实践作业设计[J].教学与管理，2020（7）：49-51.

［3］ 惠宇洁.智能手机在物理实验教学中的应用探讨——以Phyphox软件为例[J].物理教学探讨，2018（7）：70-72.