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基于核心素养的初中物理单元作业设计 ——以苏科版“压强和浮力”单元为例

作 者:蔡宝法 杨纪平 (无锡市西漳中学,江苏 无锡 214171)

 摘   要:基于核心素养的初中物理单元作业设计,一定要以学生诉求为根本,充分考虑到学生智力差异以及基础情况来制定出具有针对性的作业体系。在平衡数量、难度以及目的性的同时,不断挖掘提升学生核心素养的问题情景、学习素材,培养学生的物理观念、科学思维,提升科学探究能力,进而涵养科学态度和责任意识,最终达到培养学生终身发展的必备品格与关键能力。下面以苏教版初中物理教材“压强和浮力”单元为例,针对单元作业设计阐述一些个人不太成熟的想法,以期抛砖引玉,为从事初中物理教育、教学的广大同行提供一些参考。

关键词:压强;浮力;单元作业设计;核心素养
核心素养下的初中物理单元作业设计,一定要以整体教学目标和学生整体的学习情况为根本,以教育教学大纲为依据,制定出详细、具体且操作性强的方案。特别是在大单元作业设计的过程中,突出培育学生物理学科核心素养的重要性,以学生认知理念和教师的教育、教学理念作为作业设计根本出发点,来设计不同类型的作业内容,让学生都能够以更加饱满的学习热忱来突破各种疑难杂症,从全面提高学生核心素养以及物理学习能力的角度达成课外知识与课内学习的融会贯通,真正让每一名初中生都能够从物理学习和单元作业实践当中拥有更好的爆发力、敏捷力和头脑协作力。
一、建构完整知识体系,培养学生的物理观念
设计初中物理大单元作业时,教师一定要突出“单元意识”,对相关的作业内容进行精心选择、统筹安排,在批改、讲评、辅导以及分析过程中不断提高作业设计的关联性、整体性和结构性,以深入浅出的方式来对某一个或者某几个学习目标进行具体把控,鼓励每一名学生都能够在适合自己的作业中得到更好地巩固和发展[1]。一方面,教师应鼓励学生在精读教材基础上完成相关的学习任务和目标规划,对近一段时间内自己所应完成的具体物理知识进行统筹,在保持课后作业以及学习目标一致性的过程中得到更好的锻炼与提高。另一方面,则是要在进行作业设计过程中,做到“做一个题目就要让学生掌握这一类型题目的解答技巧”,从举一反三中拥有更好的学习体验[2]。例如在进行“压强和浮力”单元的教学中,教师就可以带领孩子们通过观察石块、铁块在水中和空气中测力计的示数变化,从而感知“浮力”的存在,加深对“浮力”概念的认知,随后还要让学生们利用课后时间,借助“气球针头插足球气门时,杠杆平衡状态发生改变”的实验事实,来进一步认识气体的“浮力”,鼓励学生们能够根据个人的认知来对与浮力相关的概念进行主动探索,在进一步提升认知体验的同时转化传统的物理知识学习认知,在“运动”和“相互作用”等物理观念渗透中,结合受力分析,总结出物体的浮沉条件,为后续的知识体系构建和导出夯实基础。
二、创新作业问题情境,培养学生的科学思维
在进行单元物理作业设计的过程中,教师需要从打造全新的作业问题场景入手来提升学生的思维水平和科学认知能力,借助一些典型性、基础性以及示范性的课后作业,做好阶梯性的分类训练,从收集课堂上的一些共性问题入手,来细化学生的理解认知。通过具有层次性、梯度性的作业设计,鼓励不同知识层次、不同思维水平的学生都能够在反复思考中,对课堂学习内容进行复盘,实现知识结构、思维水平的螺旋式上升。在学生完成作业的过程中,遇到障碍的时候,教师也不要立即给予解答,让学生充分利用云资源、通过小组协作研究、交流讨论等方式来解决问题,以此提升学生的学习力,提升学生的物理认知和学科核心素养。
以“压强与浮力”的教学为例,进行单元作业设计:
针对压强学习,引入生活素材创设问题情境,如:通过引入“破窗锤”、“抗压潜水服”、“输液”、“瓶吞鸡蛋”等素材,系统设置课时作业及单元练习,达到循序渐进,螺旋式上升的学习效果。针对浮力教学,可以围绕“浮力”的学习目标、知识结构,通过开展合理、有效的科学探究活动来为课后作业的布置埋下伏笔。以“什么是浮力、浮力大小的影响要素”为基础,实现认识浮力、浮力大小的影响因素、物体的浮沉及条件等内容的层层展开、梯度递进。结合生产、生活实际及现代科技,创设问题情境,如:“曹冲称象”、“盐水选种”、浮筒法“打捞沉船” 、 “热气球”、“飞艇”、蛟龙号”潜水器等,布置开放性作业,在解决真实问题的过程中培养学科思维,提升思维品质。使学生真正领会到原来物理学家发现物理规律并不是一件轻而易举、一蹴而就的事情,需要通过永不放弃的艰苦探索来发现和创造、创新,以此激励学生在未来的学习和成长中动力十足,不断攻坚克难,实现能力发展与素养提升[3]。
三、强化实践性作业设计,培养学生的科学探究能力
物理是初中阶段探究性以及实践性十分强的科目,对培养学生的科学探究能力至关重要。为此,教师需从培养学生学科核心素养的高度出发来进行物理单元作业设计。
(一)以”大气压强”的教学为例。
作业设置时,首先提供生活中气压计应用的各种素材,然后设计系列问题:①.利用身边器材,自制简易气压计。②.利用自制的气压计设计可行性方案,探究气压与高度的关系。③.比较托里拆利的气压计与自制气压计,找出两种气压计的平衡关系,尝试讲解其不同的工作原理。
(二)以探究“浮力产生原因”为例。
教师可以设计如下的课外实践性作业:①.通过观看课后预习视频,加强生活体验,探索浮力产生原因并进行归纳总结。②.在父母的陪伴下,观察水中的正方体六面在浮力作用下会有什么变化,这说明了什么?③.请设计实验,验证浮力产生的原因,完成简单的实验报告,进行班级展示交流。通过这样的课后作业设计,鼓励孩子们在对微课学习的基础上,分析论证、质疑创新,并进一步通过探究方案的设计、动手实践、得出结论、展示交流等环节培养学生多方面的探究能力。
(三)以“探究浮力影响因素”为例。
作业设置时,首先提供生活中潜艇作业、气球、飞艇相关的素材,然后设计课外实践性作业。在课余时间以“一杯水、一个鸡蛋、一个空饮料瓶、一盆水”为道具,通过小组合作的方式来完成实验设计,通过具体操作解决以下问题:①.利用上述三样工具,你能让鸡蛋浮起来吗?如果可以,记录操作过程。②. 针对上述问题,尝试不同的方法?③. 通过小组实践与体验,你对“影响浮力大小的因素”会做出什么样的总结?④.根据你的探究结论,针对阿基米德原理,阐述合理的猜想依据。⑤.如何利用身边器材验证阿基米德原理,进行小组实践,完成探究报告,准备班级展示交流。设计意图在于通过系列探究,在解决系列问题的过程中,实现学生的思维进阶与能力提升。
结合教学内容,加强课后实践性作业设计,如:布置学生开展利用身边器材测量自身站立时对地面的压强的实践探究活动,以小组为单位完成“自制压强计”、“浮沉子”、“孔明灯”、自制“潜水艇模型”、自制“密度计”等课外小制作,然后以照片、视频、附加文字说明等材料在线提交制作成果,完成实验探究报告,然后在课堂上集中展示交流。
在进行单元作业设计时需要最大程度结合学生的兴趣点,针对核心素养的培养目标,积极关注物理知识与生活常识的融合,设置更多、更有趣的实践类作业,通过提升学生的参与度和主动性的过程中来促进更加高质、高效的学习。从而响应“双减”号召,减少一些不必要的学习冗余,聚焦探究精神和小组合作意识的养成,大力提升学生内在的动手、动脑能力,从而促进有效的深度学习。实践性作业使学生能够从解决实际问题的层面入手来强化物理知识的迁移和内化,最终以一种更加积极、有效的方式实现物理模型的构建,从而提升学生学科学习的关键能力,达到培养学生学科核心素养的目的。
四、加强主体参与评价、培养良好科学态度
核心素养下的初中物理单元作业设计,教师还要从多主体参与中做好相关的评价工作,在多维度、多元化的评价体系中来为后续的理解和发展进行具有针对性的点评,从学习效果评价中来做好课时作业的修改和优化,帮助学生能够在具有针对性的体验中来全方位地认知自我、弥补不足,从各种活动、制作、实验等作业中达成既定的学习目标,在各种良好的体验中不断得到进步和提升,让学生初步经历科学家一样的探究过程,在不断试错的过程中加强反思,然后逐步逼近事实的真相,揭示物理的本质,从而养成良好的科学态度。
结语
综上所述,核心素养下的初中物理单元作业设计,一定要从生动、立体、积极的环境中展开渗透,鼓励每一名学生都能过从复杂、冗余的物理作业中挣脱出来,在更加具有建设性的认知中进行复盘和提高。时刻以物理课标和物理学科核心素养为纲领,以渗透物理学习力为宗旨,帮助学生更好地遇到最好的自己。
参考文献
[1]徐岩峰. 基于学科核心素养培育的初中物理单元作业设计--以"运动和力"单元为例[J]. 现代教学.2022(1):159-160.
[2]胡自会. 基于核心素养的初中物理单元作业设计的几点建议--以沪科版《物理》"多彩的光"为例[J]. 天津教育.2022(12):83-85.
[3]谭俊贤. 走进自然 提升素养——基于核心素养的初中物理作业设计[J]. 物理教学探讨. 2020, 38(4):2.