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双新背景下的高中物理作业设计及实施

2024-02-01牛忠臣

数理天地(高中版) 2024年2期
关键词:作业设计高中物理

牛忠臣

【摘要】双新即为“新课标”与“新教材”.在双新背景下,不仅新教材全面投入使用,还对原有教育教学提出更高的要求,需积极同新课标的准则相接轨,这势必会影响各个教育阶段、各科教学的各个方面,自然也包括作业环节的设计与实施.在双新背景下的高中物理教学中,教师应及时改变的作业内容及形式,积极同核心素养接轨,推动学生全面发展.本文针对双新背景下的高中物理作业设计及实施做深入探讨,并提出部分个人看法.

【关键词】双新背景;高中物理;作业设计

高中物理新课程标准中说明物理属于基础性的自然科学学科,主要教学目的是促进“立德树人”的落实,有效增强学生核心素养,为他们未来学习与发展扎实根基.根据新课程标准新教材也投入使用,这对广大教育工作者来说既是严峻挑战,还是一个提升自我的发展机遇.高中物理教师应当以双新为导向对作业进行重新设计与优化实施,积极融入新课标,高度重视物理核心素养的渗透,体现新教材的核心价值取向.

1 结合学生心智水平,设计趣味性物理作业

在双新背景下的高中物理教学中,为提升作业的吸引力,教师首先需了解学生的心智水平,根据他们的年龄特征、心理特点与智力水准设计出趣味性作业,满足其实际需求,让其对作业充满期待与渴望.因此,高中物理教师应当全面分析新时期下高中生的心理特点与认知能力等因素,尽量突出作业的趣味性与生活化,取材于现实,促进其对作业始终保持浓郁的兴趣,使其进一步了解生活和物理之间的关系,并体会到完成作业的喜悦与乐趣.

例如 在进行“动能和动能定理”教学时,教师可设计以下作业:我国不少地区都有着比较丰富的风能资源,通过巨大风车的转动将风能转变成电能,能够有效降低火力发电的负荷,在沿海地区,经常会遇到台风天气,可利用台风带来的风能进行发电,已知某台风以20m/s的速度经过一个风力发电站,一个风车叶片横截表面积是S=20m,已知空气密度为ρ=1.3kg/m,请问每秒通过风车叶片横截表面的风能够产生多少动能?如果风车将风动能转化成电能的工作效率为30%,那么1个风车1小时能够制造出多少电能?该作业中出现的场景取自实际生活,不仅比较常见,还显得极具趣味性,同新课标与新教材相接轨,可以有效激起做物理作业的积极性,使其产生积极探索周边物理现象的欲望,从而全身心地参与到作业完成中.随后教师可搭配一些激励性评语,将会进一步增强学生做物理作业的热情,使其能够把学习到的知识用来解释生活中存在的物理现象,认识物理知识的实用性和价值,树立运用所学知识服务社会的意识和观念,最终通过完成作业收获一定的成就感与满足感.

2 突出学生能力培养,设计探究性物理作业

在双新背景下的高中物理教学中,比较注重锻炼和强化学生的探究能力,设计探究性作业相当有必要,不仅可以帮助学生进一步熟悉如何进行科学探究,还能够使其掌握一些常用的科学探究技巧,从而有效增强自身的科学素养.所以,教师需结合所授知识以及生活实际来优化作业内容与形式,设计出极具探究性的作业,让学生主动发现问题,使其结合对现实问题的研究和解决写出相应的探究报告,分享彼此的探究结果,然后选出最佳作业.

例如 在“圆周运动”教学过程中,教师可安排探究性作业——研究自行车上的圆周运动,具体内容如下:观察和分析1辆自行车中转动部件存在的传动关系,根据数据测量得到脚踏板每运动一周自行车运动的距离,分析当脚踏板在转速一定的情况下,为加快自行车的前行速度,该对牙盘和飞轮如何重新设计?接下来的探究活动,要求学生利用课余时间进行,由于探究内容较多,时间周期可安排为两个星期,使其根据自行车实物展开分析和研究,制定一个可行的且易于操作的探究方案,主要包括要用到的工具、需测量的物理量和计算公式等.要求学生在探究活动中认真观察和操作,仔细记录、整理和处理数据,然后同学之间要比较和分享测量结果,找到同猜想的差异,且分析出原因所在,最后得到相应的结论,撰写一篇完整的探究报告.这样在这一探究性作业中,教师先抛出问题,由学生讨论后提出猜想,再根据猜想制定探究方案,通过亲自探究自行车变速的原理,提升作业的探究性,有效增强自身的探究能力.

3 強调学生个体发展,设计巩固性物理作业

作业通俗来讲就是在上课期间由教师所布置的任务,通常分为课堂作业与课外作业两大类.设计作业的目的是帮助学生巩固新学的知识,使其进一步理解与掌握所学内容.在双新背景下的高中物理教学中,教师设计作业时需关注学生个体发展,根据资料对作业内容及形式进行系统化的设计,要同学生的身心规律与学习需求相契合,体现出新课标、新教材的具体要求,从而设计巩固性物理作业,使其在自主查阅、综合分析、归纳巩固下完成作业,从而增强自身的认知.

例如 以“匀变速直线运动的速度与时间的关系”教学为例,教师可设计以下作业:李军正在驾驶汽车,以速度v=20m/s速度匀速前行,突然路中间窜出一条狗,面对这一突发情况,李军立马踩刹车,加速度为4m/s,请问汽车6秒末时速度为多少?学生完成该作业时,可以产生使用所学物理知识处理实际生活问题的感受,需结合实际情况,根据题意,探究发现汽车刹车前行一段距离后,速度会慢慢变为0,保持静止状态.故当解决此类试题时,第一步是求出汽车速度变为0花费的时长,分析在该时间内,汽车能不能达到静止状态,从而走出“刹车陷阱”.而且教师还可设计一个小球在初速度一定的情形下,在一条长度无限且光滑的斜面上进行运动的作业,以此训练学生处理物体进行匀减速运动问题的能力,助推他们深入巩固所学的基础知识.如此,教师设计物理作业时考虑到学生的个体发展,同他们的实际学习需求相吻合,使其根据所学知识完成作业,起到良好的复习、巩固作用.

4 重视学生团队发展,设计合作性物理作业

在双新背景下,大力倡导学生由独立学习转变为合作学习,有效提高他们的学习效率.对于作业来说,教师既可布置一些独立完成类的作业,还可安排一些合作性作业,使学生通过小组合作的方式完成作业,增强学习效果.所以,高中物理教师在作业设计环节应该关注学生的团队发展,将班内学生划分成若干个小组,根据同组异质、异组同质的安排,每个小组均有各个层次的同学,明确每位小组成员的具体分工,促使他们在合作中顺利完成作业.

例如 在“实验:验证机械能守恒定律”教学中,教师可设计合作性作业:结合实际生活,设计一个探究机械能守恒定律的真实实验,把实验报告详细地写出来.之后,教师将班内学生按照成绩、接受能力、知识基础、学习态度、性格特点等多个因素划分成若干个小组,各小组成员编定为甲、乙、丙、丁,再做好具体分工,其中一个小组为整体完成这个实验,且甲同学的任务是写出设计实验的原理;乙同学对操作步骤进行合理规划;丙同学要准备好实验仪器、材料与操作;丁同学则负责实验完成后在看讲台上的讲评工作,以及各项交流活动,最后由小组集体讨论后修改与完善整个实验探究方案.接着,学生以小组为单位按照实际分工去完成作业,使其在合作中一起完善、改进和优化实验方案,确保实验设计的合理性,让他们得到理想的实验结果.在合作性作业中,各个小组成员都有着明确的分工,确保“人人有事做,事事有人做”,使学生承担起自身的责任,让他们意识到作为一个整体要有团队意识与协作精神,提高作业效率.

5 注重学生品质发展,设计育人性物理作业

作业作为课堂教学的持续,不仅是培养学生能力的重要载体,还是育人的有效途径与资源,而且在双新背景下鼓励他们全面发展,除知识方面的能力以外,还包括对价值观念、社会责任意识等优良品质方面的培养.对于高中物理教学而言,教师设计作业时需注重学生的品质的发展,设计出育人性的作业,结合物理知识同社会、生活间的联系确定作业,要求他们通过查阅相关资料来完成作业,使其增进知识掌握程度的同时品质也得到一定的改善.

例如 在“万有引力定律”教学实践中,教师可以布置一些系列性作业:神舟十七号载人飞船正在执行任务,搜集与之有关的资料,寻找和整理出同物理相关的现象,归纳出难以理解的部分;整理该飞船在发射、运行、进入预定轨道,同天和核心舱径向端口对接等相关新闻报道,尝试基于物理视角去解释;收集和观看航天员的太空生活片段,尤其是出舱以后的活动,认识中国航天事业的历史与成就;搜集中国航天事业之前获得的成就,付出的艰辛劳动,认识到这是一个曲折、漫长的科学探究历程.之后,学生完成作业时需通过多个互联网平台搜集相关资料,了解中国的航天事业与伟大成就,过去历史、现在情况和未来发展趋势,分析航天研究中所用到的物理知识和原理,感知到物理在科学研究中的重要作用,借此培养他们顽强拼搏、不畏艰难、崇尚科学与热爱祖国的高尚品质,促进育人目的的达成.

6 发展学生创新精神,设计实践性物理作业

在双新背景下的高中物理作业中,不仅要有以往的书面化作业,还要增设一些实践性作业,进一步增进理论同实践的联系,将学以致用这一理念落到实处,让学生获得更多亲自动手参与实践的机会,使其学会运用所学知识分析与处理一些现实性的物理现象或者问题.故高中物理教师可以设计一些实践性作业,着重发展学生的创新精神,要求他们通过实地调查、动手实验、记录过程等方式获得多元化的作业体验,以此改善他们的物理综合实践能力.

例如 在实施“力的合成和分解”教学时,教师布置作业时可以要求学生亲自动手设计一个斜拉桥,以泡沫板为材料,制作一个长度是100cm、宽度是40cm、承重大约50kg的斜拉桥,指出斜拉桥由梁、斜拉索与塔柱个三部分构成,能够让梁体内弯矩变小,降低建筑的高度,减轻整体结构的质量,还具有节省材料的作用.之后,学生通过上网查询资料的方式获得制作方法,使其结合所学知识利用课下时间动手制作一个简易的斜拉桥,完成后可携带至学校,随机挑选同学站在上面展开承重测试,然后按照以下几个标准进行评价:实验效果如何?成功与否?用到的材料是否经济、安全与方便?针对产生实验現象是否能够利用力的合成与分解知识进行让人信服的科学解释;交流在作业中的收获、感受和成长等.如此,教师利用实践性物理作业实现对传统书面作业的束缚,符合双新的要求,不仅能够让学生获得更多亲自动手研究物理科学的机会,还可以有效培养他们的创新精神与实践能力,使其社会参与意识变得更强.

7 结语

总的来说,在双新背景下的高中物理教学活动中,教师应与时俱进,以新课标与新教材为基本切入点对作业进行优化设计,将核心素养的培养融入至作业中,科学开辟新路径,采用新策略,为学生创新能力的发展提供新途径,使其在作业这一充满艺术性与创造性学习实践中收获更多知识、技能及能力,真正达到减负增效的效果,发展他们的物理核心素养.

参考文献:

[1]王展.核心素养下高中物理大单元作业分层设计与评价[J].高考,2023(28):78-80.

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[4]池能锋. 新课程背景下高中物理作业设计的思考与探索[J].高考,2023(20):144-146.

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[6]余永旺.“三新”背景下农村高中物理校本作业设计探微[J].数理化解题研究,2023(12):59-61.

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