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初中物理复习类作业设计思考

2023-09-29海南省农垦中学何静

新教育 2023年25期
关键词:变阻器阻值滑动

◎海南省农垦中学 何静

复习类作业是教学复习阶段帮助学生巩固和综合理解提升的作业,主要集中在章末、学期末和学业综合复习阶段。但由于复习阶段的教学特点、固有的教学模式和教师与学生对复习类作业的固有观念等因素影响,复习类作业仍主要以题目“堆砌”为主,常见的形式有综合试卷或完成相关资料的章末测试、往年真题等。大量的重复机械练习,不仅增加学生的学业负担,同时也让学生缺乏自主完成综合构建知识的意识和能力,所以有必要注重复习类作业的设计,增质减量,起到培养学生必备品格、提升关键能力的作用。

一、复习类作业类型

1.巩固练习作业

巩固练习作业旨在帮助学生补充课程学习时的不足,是针对学习中出现的问题、易错点或易考点进行设计的作业,多以习题的形式开展,偏向于传统作业。在作业设计时,要注重创设生活情境,引导学生学会提取信息,运用知识解决问题。让学生不只是会解题,而是通过完成作业改善知识运用能力,从而促进学生思维发展。

2.情境挖掘作业

情境创设旨在让学生在真实的情境中运用物理知识解决实际问题。笔者发现学生对固有的物理情境可以分析到位,但缺少发现的眼睛去观察和分析身边其他物理场景,给学生创设情境,让学生自己去挖掘,发现和分析问题,尝试解释现象,最终解决问题。如学校举办集体活动,布置学生列举活动中出现的物理知识或自己发现的物理问题,这样既促进了学生观察生活,又能帮助学生了解生活,关注时事热点,培养学生的全面能力,理解物理核心素养的内涵,体现物理课程特有的育人价值。

例如当学校在操场举办活动时,请学生列举活动中出现的物理知识或自己发现的物理问题。

学生提交的作业(部分)。

(1)校长在主席台上讲话,我们能听到,说明声音可以在空气中传播。

(2)同学在旁边交头接耳,我捂住耳朵,这是在人耳处减弱噪声。

(3)主持人使用话筒讲话,话筒的工作原理是电磁感应。

(4)拍照时,我们站得越远,照片上我们的像就越小,这是凸透镜成像,且物远像近像变小。我们站得越近,拍出来我们的像就越大,说明物近像远像变大。

(5)出太阳了,我流汗,打开小风扇,一会儿汗珠就没了,这是汽化现象,且是通过改变空气流动速度,改变蒸发的速度。

(6)陈同学宣誓时,利用话筒改变了声音的响度。我们听到后会跟着说,这是声音在传递信息。

(7)我站在主席台上和站在操场上,质量不变,说明质量大小与所处空间位置无关。

(8)主席台下方有阴影,说明光沿直线传播。

(9)旗手升国旗,旗杆顶端有定滑轮,改变力的方向,但不省力。

……

3.综合讲解作业

对于综合性较强的题目,学生多表现为“老师一讲就会,自己一做就懵”。主要是学生在解题时自己没有主动思考,跟着老师走,缺少真正的思考。在布置考察综合知识的复习类作业时,教师应该注意题目的筛选,减少题量,安排小组内互相讲解作业,从题意解读、思路分析,到表述书写、方法总结,再利用课间进行作业反馈。学生展示题目讲解时,教师依据学生讲解中出现的知识或逻辑上的问题进行追问,帮助学生理清解题思路,梳理解决问题的思维过程,提升核心素养。

例如布置动态电路复习作业时,教师应在注重难度递增,思维递进的同时,选择一道综合性较强的题目作为讲解作业,让学在小组内互相讲解。

题目:如图1是王宁同学在学校实验设计比赛中设计的一款水箱水位监测器,监测器电源电压保持不变,水量发生变化时,水箱和绝缘杆会随着金属杠杆AOP移动带动滑片P在电阻丝R上滑动。下列选项中分析正确的是( )。

图1 题目图示

A.如果选择电流表,水量减少时电流表示数变小

B.如果选择电压表,水量减少时电压表示数变小

C.如果选择电流表,水量增大时R0的电功率变小

D.如果选择电压表,水量增大时R0的电功率变小

在进行作业评价时,随机请学生讲解展示,小组内相互补充。如上题,学生在讲解时都可以说出大致的思路,但很多细节讲解不足,教师可通过提问引导学生注意容易忽略的点。如题目中的关键词有哪些?隐含的含义是什么?电表为电压表时,哪些元件接入电路?滑片P移动时电阻R的阻值是否发生变化?为什么?……通过提出这些问题帮助学生加深理解,确保学生融会贯通,并能逐步掌握此类题审题、解题的思路与方法。

二、复习类作业设计策略

1.把握义务阶段课程理念导向

义务阶段物理课程理念指出,注重以评价促进学生发展,激发学生对物理学习的兴趣和动机,帮助学生逐步建立学习自信,充分发挥物理学科的评价育人功能。作业作为评价方式中的一种,由于其评价结果易于统计观测,所以经常被采用。复习类作业常会因过于侧重检测学生知识、技能的掌握度,而忽略了以作业的形式来达到德育导向的目的。

因此,在复习类作业设计时,应根据学科课程标准,基于学情,促进学生物理知识学习,同时注重物理课程育人价值的落实。从作业题目选取、题目立意、情境选择等方面帮助学生建立运用物理学科知识服务于生活、社会的意识,坚定为社会建设和国家发展奉献的责任感和信念。

2.依据学生认知规律

学生的认知发展是由普遍到复杂,由局部到整体,由感知到理解。在复习阶段,学生对相关知识已有认知,缺少的是知识的巩固和思维的整合。在设计时,复习类作业要把握知识层次的逐步递增,夯实基础的同时也要遵循初中阶段学生思维发展的规律,进行有梯度的提升,帮助学生在进行零散知识综合应用的过程中循序渐进构建知识框架,完成从局部到整体深层理解的过渡。

3.创设物理情境

复习类作业常会重点关注抽象、简化的概念公式或技巧方法的熟练应用,忽略了物理学习中情境的重要性。去情境化的知识训练只能让学生刻板地记忆和机械地熟练相关知识技巧,无法很好地帮助学生将所学知识迁移到其他情境问题中,因此复习类作业更应侧重情境创设,并且要有目的地创设学生熟悉的、有经验体会的且比较典型的情境,引导学生从中挖掘信息,综合运用促进知识内化,提升学生的学科素养。

例如在设计“压强”章节复习课前作业(部分)时,基于情境引导学生回忆基本知识点。(1)观察图片思考烤乳猪叉为什么前端很尖?引导学生回忆压强的定义是什么?定义式中各个物理符号代表什么物理量?它们的国际单位分别是什么?压力的作用效果与什么因素有关呢?(2)观察视频思考沙滩上留下的两排脚印深浅不同,脚印深浅反映了压力的大小不同,还是压强的大小不同呢?通过设计这样的问题帮助学生回忆改变压强的方法。

上例中的复习课前作业以一个完整的情境为主线,从晚饭吃烤乳猪到饭后去海边散步所见,将压力压强、固体、液体和大气压强相关知识及固、液体压强的求解技巧等串联起来。海边、烤乳猪等情境元素都是贴近学生生活,并且学生都有体会。让学生基于体验回忆知识点的同时,注意知识间的联系和思维的过渡,并让学生自己就易错点进行举例,完成从生活到物理、从物理回归社会的完整过程。通过锁定学生关注点,促进学生知识再提取,知识重建构,从而提升学生核心素养。

在设定情境时,并不可能做到每一个情境学生都体验和感受过,可以通过图片、文字让学生理解,并且作业中的问题设置也因与情境融合,让学生通过剖析情境来发现和解决问题,不是为了情境化而强加情境。

4.注重思维过程

科学思维的培养是物理课堂教学的一项必要任务。复习类作业时常会忽略作业梯度,综合性强,难度大,这样会使基础薄弱的学生逐渐失去对物理作业,甚至物理学习的兴趣,而基础较好的学生会疲于机械训练。教师在进行复习类作业设计时应注重题目的筛选,结合课堂教学设计作业,作业有知识内容、解题方法的衔接,有梯度攀升,让学生在完成作业时能有完整的思维过程。同时通过作业设计—作业完成—作业反馈三个环节的要求,循序渐进地提升学生的科学思维水平。

下文以“极值范围类计算”复习课后作业(部分)为例。

(1)如图2所示,电源电压保持不变,灯泡L标有“6V、6W”字样,滑动变阻器R标有“20Ω、1A”字样,电流表连接的量程为“0~0.6A”,不考虑灯丝电阻的变化,请回答下列问题:①由图可知,灯泡L与滑动变阻器R___联;②在保证电路元件安全的情况下,电路中的最大电流_____A。

图2

(2)如图3所示,电源电压5V保持不变,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样,滑动变阻器R标有“10Ω 1.5A”字样,电流表连接的量程为“0~0.6A”,电压表连接的量程为“0~3V”,不考虑灯丝电阻的变化,调节滑动变阻器滑片,在保证电路安全的情况下,请回答下列问题:

图3

①电路中的最大电流_____A,滑动变阻器接入电路的最小阻值为_____Ω。

②电路中电流最小时,滑动变阻器接入电路的阻值最____。

设计题目时为了让学生能轻松掌握极值范围类计算,将题目进行改编,设计得更有梯度性,注重学生的思维进阶。先在单表情况下引导学生判断电路的串并联情况,再依据各个仪器和用电器的取值范围确定电流最大值;在第二题中增加滑动变阻器,先巩固最大电流的求解方法,再引出电路中滑动变阻器接入的最小阻值的计算,帮助学生在最大电流与最小阻值之间建立联系,确保学困生能更有思路,接着乘胜追击,让学生思考电流最小时,电路中滑动变阻器接入的最大阻值。随后布置一道综合练习,让学生完整地体验滑动变阻器接入电路的阻值范围的求解过程。三道题目由简入繁,学生的思维过程也更清晰化,通过多次练习,养成良好的分析问题的习惯,并提升学生的科学思维能力。

除了在作业设计时注重科学思维的攀升梯度,还要求学生在完成上述练习之时按照下列四步流程进行。第一步:寻找题中关键词,写出隐含条件或自己的理解;第二步:写出详细的解题过程(包括选择和填空题);第三步:本题考察的知识点;第四步:写出完成本题时疑惑处,并对题目进行同情境不同知识点或同知识点不同情景改编。

在进行作业反馈时,可以清晰地观察分析出学生思维过程的不足之处和擅长之处,并调整后续的教学和作业设计。通过不同层级的思维练习,帮助学生从简单识记应用到复杂题目的分析、推理、论证等,最终达成科学思维的提升。

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