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摘要:在“双减”背景下,高中物理作业形式应该作出改变。探究性作业以生活情境为基础、以探究活动为形式,可以促进学生素养的全面发展。在高中物理教学中应用探究性作业符合“双减”政策的要求,还可以提升物理教学的质量。作业重在设计,高中物理教师应该关注探究性作业中物理情境、训练目标、探究问题三方面的设计。本文以“动量 动量定理”为例探究了“双减”背景下高中物理探究性作业的设计策略。
关键词:双减政策;高中物理;探究性作业;设计策略
“双减”政策在2021年7月正式实施,其目的是减轻义务教育阶段学生的作业负担和课外辅导负担,保证他们健康成长。高中虽然不属于义务教育阶段,但是各项教育教学行为同样参照义务教育阶段的政策来实施。物理是高中课程体系中的核心课程之一,对提升学生科学素养具有十分重要的意义。由于物理十分重要,教师所布置的作业较多,加重了学生的课外作业负担,需要作出改变。探究性作业是一种新型作业形式,其以情境为基础,以探究为形式,达成轻松、高效的作业目标。在设计探究性作业时,高中物理教师要从物理情境、训练目标、探究问题等三个方面考虑。下面探讨“动量 动量定理”探究性作业的设计方法。
一、挑选有效的物理情境
情境是高中物理教学中的重要元素,其可以为学生构建良好的探究心理环境。高中物理教学情境一般来源于学生的生活环境,是学生所熟悉的各类事物和现象,可以较好地调动学生的探究积极性。在高中物理探究性作业的设计中,教师需要选择有效的物理情境。考察物理情境的有效性应该紧抓两个方面,即情境和教学内容的切合度、情境和学生心理特点的融合度。引入情境的目的是提升教学效率,实现教学目标。只有和教学内容相关度较高的情境才能过达成这一目标。高中生具有其独特的心理特点,教师所选择的情境要能够引起学生足够的探究兴趣。
“动量 动量定理”这一节主要介绍了动量的概念和动量定理。学生学习的难点在于不会应用动量定理来解决实际问题,尤其是处理方向(矢量性)时会出现大量错误。为此,教师选择物理情境设计探究性作业,训练学生的应用动量定理的能力。生活中和动量定理相关的实例非常多,但是许多实例并不适合引入到探究性作业中。如,轮船的周围挂着许多轮胎,可以减轻轮船与码头间的冲击力,起到保护轮船的作用。现实中的学生很难有机会观察轮船。如果以这个生活现象作为情境,会阻碍学生探究活动的顺利进行。综合多方面的考虑,最终选择了这样的情境:许多人喜欢躺着玩手机,不小心手机掉下来砸在眼睛上,感觉特别疼,甚至会损伤眼睛。这是学生所熟悉的一种生活现象,大部分学生有过类似的经历。学生在没有学习过动量定理的时候,他们不会思考这个现象背后的物理本质。现在将这个情境应用到探究性作业的设计中,符合学生的心理特点。这个情境十分有意思,可以使学生投入到问题的探究中,减轻了学生作业时的心理负担,符合“双减”政策的基本要求,可以起到较好的作业效果。
二、制定准确的训练目标
在高中物理教学中,每一次作业都有一个确定的训练目标。如果在设计作业的时候没有分析清楚训练目标,教师所设计出来的作业将一团混乱,无法有效地训练学生的物理能力。“双减”背景下的高中物理探究性作业的设计阶段要制定明确的训练目标。教师可以分为三个层次来制定训练目标:第一个层次,基础目标,即作业需要强化学生哪些基础知识;第二个层次,能力目标,即作业能够发展学生哪些物理能力;第三个层次,素养目标,即作业能够提升学生哪些物理素养。在作业设计中,教师可以综合考虑这三个层次的目标。
“动量 动量定理”这一节的基础知识相对简单,能力要求却十分高。因此,本节的探究性作业设计应该重在学生能力和素养的发展。基本目标:理解动量的概念,知道定量定理的来源。通过课堂教学,学生基本上具备了达成基本目标的水平,教师在设计探究性作业中无需特别关注基本目标。能力目标:理解动量定理的矢量性,可以应用动量定理解决实际问题。动量定理的公式是矢量式。许多学生不会应用动量定理的原因是没有理解它的矢量性。教师将对矢量性的理解放置在第二个层次目标中十分合理。能够应用动量定理解决实际问题是本次探究作业的核心,是作业目标的根本所在。素养目标:理解动量定理的本质,知道生活中应用动量定理的方法。素养目标对学生的要求较高,需要学生真正地将动量定理和实际生活联系起来,成为学生个体内在的态度和品质。达成这三个目标的难度并不高,不需要学生在课后花费大量的作业时间,符合“双减”政策的基本要求,有利于减轻学生的作业负担。目标制定得精准,给后续作业的设计留下来较好的操作空间。
三、设计优质的探究问题
有了探究情境后,教师还需要设计具体的探究问题,这样才可以保证学生有事可做。高中物理作业中的问题可以分为两类:第一类,限制性问题。这类问题具有严格的限制条件,学生没有灵活的操作空间;第二类,开放性问题。这类问题具有较为宽松的开放度,学生可以根据自己的实际情况来探究问题。这两类问题各有优势和劣势,教师可以将这两类问题融合起来,取长补短,构建具有特色的探究问题。
根据对“动量 动量定理”这一节教学内容和学生能力的分析,教师结合所选择的情境,设计了探究问题。探究问题:手机已经成为日常生活中不可或缺的通讯和娱乐工具。许多人躺在床上的时候,也双手举着玩手机。这样玩手机不仅会伤害到视力,还有可能造成意外。如果一不小心手机滑落,将砸在眼睛上,可能会损伤眼睛。(1)人的眼球能够承受的最大作用力大约为多少?(2)手机滑落砸在眼睛上的瞬时速度大约多大?此时手机的动量是多大?(3)手机砸在人眼上对人眼球的作用力是多大?(分为不反弹和反弹两种情况讨论。)本探究作业由三个问题构成,每一个问题起不同的作用。第一个问题要求学生自主收集信息来了解人的眼球能承受压力的最大值。一方面为后续问题的提出作基础,一方面发展学生的信息能力。第二个问题强化学生对动量的认识。学生需要使用测量工具测量手机的质量,并估计手机下落的高度,从而计算出手机砸在眼球上的瞬时速度和相应的动量。第三个问题是本次作业的核心,训练学生应用动量定理解决实际问题的能力。该问题分为两个子问题,即手机反弹和不反弹两种情况。解决第一个子问题时,学生还不要严格地遵循动量定理的矢量性;解决第二个问题时,学生需要严格地遵循动量定理的矢量性。这一问题由浅入深地发展了学生应用动量定理解决实际问题的能力。由于教师所设计的探究性问题适合学生的能力特点和心理特点,学生可以轻松有效地探究。学生在探究过程中,用到了各种各样的工具,体验到了科学家研究科学问题的乐趣。由于这些问题具有一定开放性,没有标准答案,学生可以较好地发挥他们的主观能动性。
结语:
在“双减”背景下,高中物理教师不能再搞“题海战术”,而应该用高质量的探究性作业实现“减量增效”的目的。高中物理探究性作业具有一定的开放性,学生可以根据自己的实际情况来完成,所有学生都可以获得成长。探究性作业和传统的纸笔作业具有较大的不同。学生在完成探究性作业过程中,需要较多地参与实践,如网络搜索、测量、分析、讨论等,全面地提升了学生的物理素养。如果长期使用探究性作业,必然会减轻学生的学业负担,促进学生物理素养的高速发展。
参考文献:
[1] 何华. 新课改下高中物理探究式教学设计[J]. 中学物理教学参考, 2017(20):3.
[2] 张黎. "双减"背景下的作业生态化设计研究[J]. 当代教育科学, 2022(4):61-71.
[3] 陈立万, 符译丹, 张青松. 新课标背景下高中物理"小组专题作业"教学模式探索[J]. 教学与管理, 2021.