新时期高中物理校本作业设计策略研究
作者: 刘成江【摘要】随着教育改革的深入推进,高中物理教学正面临前所未有的挑战与机遇,本文探讨新时期高中物理校本作业设计的策略,首先分析当前物理作业设计中存在的问题,提出新时期作业设计应遵循的原则,在此基础上,详细阐述五种策略。设计多样化作业以培养核心素养,设计限时化作业以锻炼实践能力,设计效能化作业以培养应用能力,设计项目化作业以促进深度学习,设计流程化作业以实现能力发展。这些策略旨在通过创新作业形式和内容,激发学生的学习兴趣,全面培养学生的物理学科素养和综合能力,提升高中物理校本作业的设计质量和学生的学习效果。
【关键词】高中物理 校本作业 设计策略
【课题项目】本文系福建省教育科学“十四五”规划2021年度教改专项课题“高中物理作业校本化的实践探索”(立项批准号:Fjjgzx21—161)的研究成果。
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2024)08-0118-03
一、高中物理校本作业概述
高中物理校本作业,作为学校教育体系中的重要组成部分,强调以学校为单位,结合自身的教学特色和学生的实际情况,对高中物理课程标准和教材内容进行深入的解读和再创造,从而形成创新性的作业形式,这种作业不仅是对学生课堂学习的一种有效延伸和补充,更是对学生综合素养的一种全面培养。
高中物理校本作业的设计需遵循科学性、针对性与可操作性原则。“科学性原则”是指作业的内容和难度应与学生的年龄特点和认知发展规律相匹配,遵循教育教学规律,确保学生能通过完成作业,加深对课堂知识的理解。作业的设计还要注重系统性,确保各部分内容之间相互联系、相互支撑,形成一个完整的知识体系。“针对性原则”是指作业能针对学生的个体差异和学习需求来设计,使每个学生都能在作业中,找到适合自己的学习路径和发展空间。“可操作性原则”强调作业的形式和内容要便于学生实际操作,避免设置过于复杂或抽象的题目,确保学生能顺利完成作业,并从中获得实际收益。
在实施过程中,教师应结合物理学科的特色和要求进行作业设计,物理作为一门以实验为基础的自然科学学科,其作业设计应充分体现实验探究、实践应用特点[1]。例如,可通过设计实验报告、观察日记等实践性作业,让学生在动手实践中,加深对物理概念和原理的理解,提升科学素养。
二、高中物理校本作业设计的意义
高中物理校本作业设计的意义主要体现在以下几个方面:首先,校本作业设计有助于实现因材施教,即根据学生的个体差异和学习需求,设计不同层次的作业,使每一名学生都能在原有基础上得到提升;其次,校本作业设计有助于培养学生的核心素养,通过设计多样化的作业形式和内容,可以更好地培养学生的物理观念、科学思维、实验探究和创新能力[2];再次,校本作业设计有助于锻炼学生的实践能力,通过设计限时化、效能化、流程化的作业,可让学生在实践中提升解决问题的能力;最后,校本作业设计有助于实现能力发展,通过及时进行作业的评价和反馈,教师可帮助学生发现自己的不足,促进学生的全面发展和自我提升。
三、新时期高中物理校本作业设计策略
(一)设计分层化作业,实现因材施教
随着教育改革的推进,个性化、差异化的教育理念得到了越来越多教师的认可,在高中物理校本作业设计中,教师可实施分层化策略,尊重学生的个性差异,通过设计差异化作业,满足不同层次学生的学习需求,从而实现因材施教。
在设计分层化作业时,教师首先需深入了解每个学生的学习水平、兴趣爱好和特长,通过课堂观察、作业批改、学生自我评价等多种方式,加深对学生情况的全面了解,在此基础上,将学生划分为不同的层次,如基础层、提高层和拓展层,确保每个层次的学生都具有不同的学习特点和需求,在作业设计上凸显差异性。
对于基础层的学生,教师可设计一些基础题和巩固题,帮助学生逐步掌握物理学科的基本概念、原理和公式,建立起对物理学科的初步认识,为后续学习打下坚实的基础[3];对于提高层的学生,教师设计的作业应具有一定的挑战性和拓展性,引导学生在完成基础题的基础上,尝试一些中等难度的题目,如应用题、综合分析题等,以培养学生的思维能力、分析能力和解决问题的能力。同时,教师还可为这部分学生设计一些拓展题,如开放性问题、探究性问题等,以激发其创新思维和探究精神。举例而言,在教学“自由落体运动”这一知识时,教师就可针对基础层学生,设计简单的思考型作业,例如,让其结合本节课知识,思考如何运用一把尺子测试个人反应的快慢;针对提高层、拓展层学生,则可设计应用题,如“生活中正在流水的水龙头,其流出的水越往下横截面积越小,请用学过的规律解释”。
在设计分层化作业时,教师需注意以下几点:首先,要确保每个层次的作业都与学生的实际情况相匹配,避免设计过高或过低难度的作业,导致学生失去学习的兴趣;其次,要注重凸显作业的层次性和连贯性,确保每个层次的学生都能在作业中有所收获;最后,要及时给予学生反馈,帮助其了解自己的学习情况和进步空间,实现因材施教,促进每一名学生的全面发展。
(二)设计多样化作业,培养核心素养
在新时期的高中物理校本作业设计中,教师须设计多样化的作业形式和内容,从而有效激发学生的学习兴趣,全面培养学生的核心素养,为学生的未来发展奠定坚实的基础[4]。高中阶段的学生正处于青春期,其好奇心和求知欲非常旺盛,因此,设计一些趣味性强、实践性强、探究性强的作业,可更好地满足学生的学习需求,激发其学习兴趣。在实际教学中,教师可设计一些与现实生活紧密相连的作业,让学生结合实际生活,观察、思考和总结物理规律,从而培养实验探究能力和科学思维。
举例而言,针对学生十分感兴趣的“火箭发射”这一物理现象,教师就可设计题目:在发射火箭的发射塔周围,有钢铁制成的四座高塔,高塔的功能最有可能是( ):
A.探测发射台周围风力的大小
B.发送与航天器联系的电磁波
C.预防雷电击中待发射的火箭
D.测量火箭发射过程中的速度和加速度
根据教学实践,这样多样化的作业设计,十分有助于培养学生的核心素养,包括物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任等多个方面。在教学中,为进一步发展学生的核心素养,教师还可设计一些小制作、小发明等类型的实践性作业,让学生亲手制作一些物理模型或装置,从而加深对物理概念和原理的理解,培养实践能力和创新意识。长此以往,学生将体验到物理学的趣味性和实用性,增强对物理学科的兴趣和热爱。
此外,教师还可结合学生的个体差异,设计多样化的作业。在高中物理课堂中,不同学生具有不同的兴趣爱好,因此,教师通过设计多样化的作业,可让学生在自己感兴趣的领域,得到更多的发展。例如,对于喜欢思考的学生,教师可设计一些开放性问题或研究性课题,让其在研究过程中,培养创新思维和批判性思维;对于喜欢动手实践的学生,教师可设计一些制作性或实验性作业,让其在实践中,锻炼解决问题的能力。
(三)设计限时化作业,锻炼实践能力
在新时期高中物理校本作业设计中,限时化作业也是一种具有独特价值的作业,这种作业形式,要求学生在规定的时间内完成作业任务,旨在锻炼学生的时间管理能力和实践能力,使学生可更好地适应快节奏的学习生活,提升解决问题的能力,培养高效学习的习惯。
通常情况下,对限时化作业的设计应遵循科学、合理、适度的原则,教师应根据作业的难度和量度,合理规定完成作业的时间,时间设置不宜过长,以免学生拖延时间、缺乏紧迫感,但也不宜过短,以免学生无法充分思考,教师应考虑学生的个体差异和学习需求,为不同层次的学生设置不同的完成时间,确保每一名学生都能在有限的时间内完成作业。
在布置限时化作业时,教师可采用多种方式,例如,可在课堂上进行现场限时练习,让学生在规定的时间内,完成一定数量的题目,同时,也可将限时化作业作为课后作业的一部分,让学生在家里独立完成,但无论采用何种方式,教师都应确保作业的质量,避免学生为了赶时间而草率完成作业,以更好地培养学生的时间规划和分配能力。例如,教师可设计一份题为“力学综合应用”的限时化作业,要求学生在30分钟内完成,作业可包含多个与力学相关的实际问题,如“设计一个简易的斜面装置来提升重物,并计算所需的力”“分析自行车在行驶过程中的受力情况”等,这样的作业不仅要求学生掌握力学的基本原理和方法,还要求其将这些知识应用到实际问题中,锻炼实践能力和解决问题的能力。
(四)设计效能化作业,培养应用能力
相较于传统作业,效能化作业强调作业的实际效果和学生的应用能力,有利于培养学生的实践能力。为设计有效的效能化作业,教师需关注以下几个方面。首先,作业内容应与学生的实际生活和科技发展密切相关,能引发学生的兴趣,例如,教师可设计一些与能源、环保、科技等领域相关的应用题或案例分析题,让学生在分析和解决问题的过程中,提升应用能力,培养社会责任感[5];其次,作业设计应注重培养学生的实践能力,教师可设计一些开放性或探究性的作业,让学生在实践中发现问题、解决问题;最后,作业的评价是效能化作业设计的重要组成部分,教师需对学生的作业进行认真批改,指出学生的优点和不足,并给予具体的指导,同时,教师还可组织学生进行作业交流,让学生在互相学习中,提升应用能力和创新思维。例如,在教学“自由落体运动”后,为检验学生在实际情境中应用物理知识的能力,教师可设计如下作业。《中华人民共和国民法典》规定禁止从建筑物中抛掷物品,如果一个10 g的核桃从33层楼高(离地面约90 m)由静止自由落下,不计阻力,由运动学知识可算出桃核落地速度为42 m/s,从接触地面到速度减为零的时间为0.05 s,且不反弹,该桃核对地面的压力约是其重力的几倍?请谈谈为什么禁止高空抛物。通过完成这一习题,学生可巩固对课堂知识的掌握,同时学会将这些知识应用到实际生活中,提出切实可行的解决方案,更好地理解和应用物理知识,提升自己的实践能力,培养社会责任感。
(五)设计流程化作业,实现能力发展
在高中物理校本作业设计中,设计流程化作业,是一种极具前瞻性和实效性的教学策略,相较于传统作业,流程化作业不仅关注作业的完成结果,更重视学生在完成作业过程中所经历的思考、合作和实践过程,从而促进学生能力的全面发展。通常情况下,这种作业形式包含一系列明确的步骤和环节,每个步骤都有具体的要求和目标,这有助于学生更好地理解任务要求,规划完成作业的路径,从而逐步提升自己的各项能力,使学生能更好地掌控自己的学习进度和方向。
举例而言,在教学“加速度与力、质量的关系”这部分内容时,教师可设计预习作业。①撰写预习报告并思考如何测量加速度、质量等;②思考问题:如何测量小车受到的合力?为何要消除摩擦力的影响?什么时候不需要消除摩擦力?③绳子拉力是否等于重物重力?如何证明。
在学生完成课堂中的实验探究后,教师可再布置作业。①完成数据处理,得出结论,并分析实验存在的误差;②如何减少偶然误差、避免系统误差?怎样评价实验是否成功?③给定传感器和气垫导轨,如何设计实验来验证实验结果?
相较于传统作业,这一流程化作业中的许多步骤,要求学生以多人合作的方式完成,在这一过程中,学生需学会倾听他人的意见,表达自己的观点,协调不同意见,共同解决问题,这样的经历无疑会提升学生的团队协作能力和沟通能力。
四、结束语
综上所述,通过设计多样化、限时化、效能化、项目化以及流程化校本作业,可使高中物理作业设计符合当前教育改革的趋势,贴合学生学习和发展的实际需求,这不仅有助于提升学生的物理学科素养,还能培养学生的实践能力、创新精神和团队协作能力。因此,高中物理教师应积极采纳并实践这些策略,让作业设计更加贴近学生、贴近生活、贴近实际,从而真正发挥作业在学生学习过程中的积极作用。展望未来,期待更多教育工作者能深入研究高中物理校本作业设计,共同推动高中物理教育的创新发展。
参考文献:
[1]彭玲玲.新课程背景下高中物理教学的有效实施[C]//廊坊市应用经济学会.对接京津——新的时代 基础教育论文集.江西省景德镇市乐平市第一中学,2022:4.
[2]陈宗文.新高考背景下高中物理教学策略研究[J].学周刊,2023(31):64-66.
[3]余天发.新课标视域下高中物理深度备课的策略——以2022人教版、鲁科版高中物理必修1“自由落体运动”为例[J].中学理科园地,2024,20(1):6-8.
[4]李钻钻,唐兴华.基于思维可视化的高中物理校本作业设计[J].福建基础教育研究,2023(5):103-107.
作者简介:
刘成江(1977年6月—),男,福建宁德人,大学本科学历,高级教师。