基于核心素养的初中物理实践性作业的设计与实施

摘" "要：初中物理作业在学生物理学习中有重大作用，教师在作业设计中要注重指向核心素养的实践性作业设计。现阶段物理实践性作业设计存在作业布置指向性不明确、实践性作业实践应用不落地、作业评价机制不完善等问题，一定程度上限制了物理核心素养的形成。基于核心素养的物理实践性作业对于培养学生的创新精神、动手能力和实践能力均具有重大意义。初中物理实践性作业的设计与实施，需要教师在作业设计中完成突破与创新，通过有效的设计策略，对学生物理核心素养进行培养。

关键词：核心素养；初中物理；作业设计

1" 优化初中物理实践作业设计的意义

在注重提升学生核心素养的新课改形式下，探索与设计综合性、探究性和创新性的实践性作业是当前作业改革的一大趋势[ 1 ]。实践作业能够加深学生对物理学知识的理解，引导学生在发现问题、解决问题、推动实践的过程中，将抽象的物理知识、物理概念、物理范畴具体化、形象化，将模糊的物理知识、物理概念、物理世界与日常生活常见的事物、事例建立起有机关联，降低学生理解的难度，强化学生学习兴趣。与此同时，科学合理、富有挑战性的物理实践作业，对学生的思考能力、观察能力、记录能力、应变能力、分析总结能力、探究能力等提出更高要求和期望，在带学生进行实验设计、实验操作、实验总结、实验复盘的过程中，动手能力、实践能力、创新精神得到了全面培养、全面发展[ 2 ]。初中物理实践作业设计离不开团队协作、团队交流，同学之间、师生之间的合作交流、思维碰撞，既有利于观点思想的交锋，有利于思辨能力的培养，更有助于团队精神、合作意识的养成。

综上所述，进一步优化物理实践作业设计，有助于加深学生对知识点本身的理解，强化知识点的迁移与应用能力；有助于培养学生的合作意识、创新意识、实践能力，在学生不断思考、不断实践的过程中，全面提升自身的核心素养[ 3 ]。

2" 初中物理实践作业设计存在的问题

2.1" 初中物理实践作业布置指向性不明确

核心素养是学生综合性能力的体现，基于核心素养的初中物理实践作业设计，尤其强调形式的创新、评价的创新，强调学生核心素养的培养[ 4 ]。目前的物理实践性作业关注一个特定的物理知识目标、关注实验的结果是否符合理论预期，致使作业布置指向性不明确，作业目标未指向核心素养的问题较为突出。教师在布置实践作业时未明确学习目标和要求，且缺乏具体的步骤与说明，仅给出一个主题或概念，导致学生不知从何开始，如何进行实践。不利于学生在实践过程中发展问题解决能力、团队合作能力[ 5 ]。

2.2" 初中物理实践性作业实践应用不落地

实践属性和应用属性是初中物理实践性作业的两大鲜明属性，以人教版初中物理教材为例，涵盖几十个实践作业任务（详见表1），然而当前实践应用落地难的问题仍然不同程度存在，难以发挥实践性作业的实践成效和应用成效。以“物质的状态变化”为例，部分物理教师将实践性作业设定如下：日常生活中101.325 kPa为1个大气压，水结冰的温度为0 ℃，请运用生活中常用的冰箱、温度计等工具，探究在0 ℃环境下如果将水和盐混合是否还会结冰。以上是当前阶段物理教师布置实践性作业的常态，教师突出强调结果，仅对实验结果做出要求，没有充分考虑到学生缺乏对凝固过程实验的设计方法和能力，会直接造成学生查阅资料。实地调查、动手制作、实验设计、仪器选择、测量方法等环节的缺位，直接影响对学生调查能力、制作能力、设计能力的培养。

2.3" 实践类作业评价机制不完善

科学、及时、有效的教学评价是提升实践性作业质量的风向标和指南针，评价机制是否完善、评价结果是否及时，在一定程度上直接影响实践性作业的成效。笔者通过对本校物理教师实践性作业有关调查可知，有48%接受调查的物理教师明确表示不懂如何评价实践性作业（如表2所示）。意识是行为的先导，教师是实践性作业评价机制的主要建设者和科学评价的重要参与者，接近50%的物理教师明确表示不知如何评价实践性作业。反映了在教育教学实践中对实践性作业进行单独评价几乎处于缺位状态。教学评价机制的不完善、教学评价的缺位，不利于调动物理教师开展实践类作业的积极性和主动性，不利于教师及时掌握学生作业的进度，亦无法形成教学评价与作业布置的良性循环。

3" 核心素养背景下优化初中物理实践性作业设计的策略

3.1" 目标靶向定位，落实核心素养精神

核心素养背景下的物理实践性作业设计强调培养学生的观察能力、探究能力、推理能力和判断能力等[ 6 ]。在物理实践作业中，应着重培养学生独立进行方案设计，独立进行数据采集和分析的能力。

以“凸透镜”为例，展示“凸透镜制作望远镜实践作业靶向目标”思路历程如图1所示。具体而言，凸透镜制作望远镜实践作业靶向目标主要有4个维度。第一个维度是明确实践作业背后的望远镜成像原理、可向同桌阐述“物镜、目镜”成像规律以及显微镜、望远镜成像原理的区别，深化学生对凸透镜成像规律以及凸透镜对光线汇聚作用的认识和理解。第二个维度是进一步培养学生的科学思维，凸透镜虽然具备对光线汇聚之作用，但事物都有两面性，引导学生以小组为单位探究望远镜的优点和缺点，并明确优点和缺点的原因，对不足之处要提出进一步的改善对策。第三个维度是理论向实践的转换维度，培养学生的科学探究意识和科学探究能力，组织学生利用教师提供的凸透镜制作简易的望远镜，第三个维度整体难度最大，为降低学生理解难度，教师可尝试在方案设计、产品制作等环节提供指导性、针对性的意见，在教师指导小组合作探究的背景下初步达成制作简易望远镜的能力。第四个维度是科学态度与责任层面，要在学习物理观念、培养科学素养、实施科学探究的过程中，通过小组合作探究的模式，加强团队凝聚力、向心力，在动手制作简易望远镜的过程中，培养学生的思考能力、动手能力、实践能力等等。

3.2" 打破常规作业，开拓学生思维

鼓励学生积极参与实验设计、数据采集与分析、结果讨论等环节，培养他们的观察、记录、分析和推理能力[ 7 ]。将物理原理与日常生活和实际应用相结合，设计与学生实际生活经验相关的实践任务[ 8 ]。并要求学生在完成实践任务后进行思考和反思，从而加深对实践过程和结果的理解。

以“光的直线传播”为例，组织学生开展“自制小孔成像仪”的实践性作业设计与实施。首先，依托课程目标和课时目标，应尝试打破以教师讲、学生听，教师展示、学生被动接受为主的常规模式，设定“自制小孔成像仪”作业任务清单（如表3所示），具体任务包含4项，其中任务1主要培养学生的创新能力和创新意识，以及理论与实践相结合的能力。学生在完成任务1的过程中除了要立足教材的基本原理外，还要借助互联网等平台搜集相关的素材和知识，将其中有关的具有创新性的元素和理念吸纳到方案设定的过程中。任务2主要培养学生动手操作、动手搜集的能力。常规的教学过程中，实验工具多由教师准备，学生被动地接受，被动地进行实验。在本实践性作业设计与实施的过程中，为强化学生理论联系实际的能力，强化学生的创新意识和搜集能力，安排学生充分发挥个人的主观能动性，使用日常生活中不用的或不常用的事物、工具和材料，独立完成实验工具的准备。任务3主要培养小组合作能力。首先应自主研究，独自形成方案，随后以小组为单位对个人方案进行介绍和演示，组员及时提出修改意见，明确优缺点。在各个成员展示完毕以后，小组内选出最优的方案，代表小组进行全班展示。任务4主要考验学生的表达能力及反思总结能力。作为最后环节，代表整个小组汇报集体的产出成果，这一环节更考验学生的表达能力、反思能力和总结能力，能实现整个实践型作业的闭环。在实验过程中，如何选取半透明纸或者塑料薄膜可能是学生在开展实践作业中面临的困难，教师应在观察过程中提供适当的指引。如学生运用乳白色购物袋进行小孔成像，成像现象不够明显，教师应及时组织学生进行讨论研究，找出原因，并提出合理的对策建议。成效不明显可能是因为光源光线太强，或是由于小孔周围反射了太多的光源，解决措施为将小孔周围涂成黑色，减少光的反射等。

3.3 创新评价方案，促进全面发展

教学评价与实验作业在设计与实施的初衷和目的上具有一致性，及时良好的教学评价能够为调整实践作业内容和进度提供参考和依据，实践作业的具体落实情况是教学评价的主体对象，两者相辅相成、相互促进[ 9 ]。评价项可以包括观察记录的准确性、实验设计合理性、数据分析和解释的能力、问题解决能力等。通过多样化的评价方式，如实验报告、口头陈述、实践过程记录等，来全面评估学生的实践能力。更要引导学生在实践中展现创新思维，并评价其创新能力。评价项可以包括学生的问题提出与解决能力、实验设计的创新性、对不确定性的应对能力以及对实验结果进行推理和探究的能力等[ 10 ]。这可通过学生自主设计实验、解决实际问题或使用新的方法进行实验等方式来实施。评价项应包括团队合作意识、分工协作能力、沟通与交流能力、共同解决问题的能力等。可通过评估团队内部合作的效果、成员之间的互动、任务分工和完成情况等来评价团队合作能力[ 11 ]。总而言之，多元化物理实践性评价方案应注重物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等方面[ 12 ]。

如以“光的直线传播”为例，对学生“自制小孔成像仪”的实践性作业设计与实施进行评价（如表4）。首先应对评价主体进行创新，突破以往以教师为单一主体的评价，实现以教师评价为主、学生互评为辅的多元化评价主体。其次，要对评价项目进行优化，具体包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任的比例均为1：1：1：1，评价等级可以细化为优秀、良好、中等、合格以及不合格5个等级，通过评价项目和评价等级的细化和量化，为更精准地测评物理核心素养提供数据支撑。

4" 总结

通过优化初中物理实践作业设计，可以使实践活动更加具有趣味性和挑战性，激发学生的学习兴趣和积极性。有助于培养学生主动探究和实践的意愿，提高学生对物理学科的参与度。在丰富有趣的初中物理实践作业过程中，学生可亲自动手进行物理实验、观察和探究。帮助学生真正体验物理由抽象概念转变为具象应用的过程，并培养学生的实验技能、观察能力和探究精神，真正落实核心素养课改目标。通过科学立体化的创新评价体系，完成对学生物理素养更准确、全面和有针对性的评价标准，帮助教师更好地了解学生的实践表现和学习成果。并通过及时有效的反馈和评估，指导学生进一步完善实践过程，提高物理学习效果。优化初中物理实践作业设计的意义在于提高学生的学习兴趣和积极性，加强实践能力和探究精神，提高问题解决能力和创新思维，促进跨学科综合能力的发展。这将为初中物理教育提供更具有挑战性和实践意义的学习体验，培养学生全面发展和适应未来社会需求的能力。初中物理实践性作业的设计与开发为核心素养培养带来了更好的教学效果。因此作为教育工作者，要研究开发初中物理实践性作业模式，引导学生感受物理的魅力，提升自身的实践性物理作业设计水平，全面提升学生的物理核心素养。

参考文献：

［1］ 刘小丰，廖洪钟.基于创新素养发展的初中物理实践性作业设计与实施[J].物理通报， 2023（10）：63-66.

［2］ 崔杨，李广.大概念视野下初中物理实践性作业设计与实施：以\"光现象\"为例[J].中学物理， 2020， 38（20）：3.

［3］ 吕武.基于初中物理核心素养的作业设计研究[J].中学物理教学参考， 2023（26）：5-7.

［4］ 饶中良.重构与优化：“义务教育学校作业管理”政策下初中物理作业新样态探索[J].教育科学论坛， 2022（10）：3.

［5］ 邓旭缘，陈忠煜.基于核心素养的初中物理单元作业设计：以\"机械与人\"为例[J].中学物理教学参考， 2023（20）：4-7.

［6］ 黄颖红.立足大单元 创设小情境 发展大思维：促进学生核心素养形成的初中物理大单元作业设计[J].华夏教师， 2023（11）：13-15.

［7］ 郭尧松，苏天从，陈志军.初中物理创新实验作业的研究与实践[J].中学物理教学参考， 2023（15）：4-7.

［8］ 许静.指向核心素养的初中物理作业设计的策略及建议[J].物理教学探讨， 2023， 41（2）：1-4.

［9］ 孙哲.基于学业质量的初中物理作业设计研究[J].中学物理教学参考， 2023（12）：19-21.

［10］ 张喜.面向学科核心素养的初中物理大单元教学：以\"电流和电路\"大单元教学为例[J].教育观察， 2023（26）：109-112，124.

［11］ 曹可攀，黄致新.基于区域性的初中物理作业减负现状，困境及对策研究[J].中学物理， 2023， 41（4）：5-7.

［12］ 徐卉，王丽，夏巍.指向体验式学习的物理单元长作业设计[J].物理之友， 2023， 39（5）：41-43.