中學物理創新實踐型開放作業的開發與設計研究

福建省三明市大田縣鴻圖中學 郭傳福

傳統的作業模式增加了學生的負擔，雖然對提高成績具有一定的效果，但是缺乏對學生除知識掌握以外的其他發展內容的鞏固，不利于學生的整體發展。因此，需要設計具有綜合性質的作業內容，促進學生學會學習、主動學習、發現學習，促使學生掌握實踐動手能力、團隊協作能力，優化完善學生對物理學科的學習與應用。

一、創新實踐型開放作業的特性

（一）創新性

創新是國家進步的重要途徑和手段，國家積極號召加速發展創新型國家。新形勢下，要發展創新型國家必須擁有創新型人才，而學校作為輸出人才的重要單位，應樹立創新的理念進行創新教育。作業作為鞏固、檢驗學生知識掌握的重要手段，對學生的發展起著重要的作用。但是，傳統的作業布置形式采取的是重復、機械的方式，問題的答案趨于統一，解答的過程趨于一致，影響了學生的思維塑造。學生總是采取死記硬背的方式完成作業，不利于其全面發展。實踐型開放作業能夠很好地解決上述問題，通過開發學生的創造能力，活躍學生的思維方式，展現并發揚學生的個性，讓學生在實踐中塑造創新精神，獲得長足的發展。

（二）實踐性

物理學科具有顯著的生活特性，因為物理來源于生活，生活中處處可以發現物理。因此，物理作業的布置非常契合創新、開放的形式，教師應依據學科教學的內容將物理作業的設計融入生活之中，不能僅僅通過反復練習的方式機械地鞏固學生的做題習慣，達到“效果”，應著眼于培養學生在生活中發現物理、感受物理、應用物理、創造物理的能力，從而在豐富學生物理知識的同時，提升學生的生活樂趣。布置創新型物理實踐開放作業，讓學生在掌握相應知識點的同時學會運用生活中的物理，在生活中重現物理，有利于提高學生發現身邊物理的興趣，養成用物理的眼光認知客觀世界的能力，能夠運用物理的視角認識自然、感受自然，進而深化物理學科對個體終身發展的積極影響以及作用。

（三）合作性

常言道：“同心齊力可斷金。”社會處在不斷發展變化的過程中，一個人的能力終究是有限的，而這種有限性也決定了個體發展的局限性，因此，專業創新型人才必須具有能夠與他人和諧相處、良性競爭、共同發展的社會能力。傳統作業基本上是要求個體獨立完成，缺乏需要團隊合作的作業類型，不利于學生的全面發展。創新型實踐開放作業能夠很好地填補這一漏洞，為學生提供良好的協作氛圍。在實踐作業中布置小組作業，讓學生共同開動腦筋、碰撞思維火花、激發靈感、攜手合作，有利于促進學生學會共同思考、取長補短，培養學生的團隊協作精神，鍛煉學生的團隊合作能力，使學生在離開學校后能夠有效地融入社會，實現終身可持續發展。

二、創新實踐型開放作業開發與設計原則

（一）趣味性原則

學生在學習中具有積極主動性，教師的指導與調節才能發揮其應有的作用。學生擁有學習興趣，便能夠自主、積極地參與到教師的教學活動之中，真正獲取知識、得到發展。除了通過有趣的課程促進學生對知識的學習之外，還應輔以趣味性的作業以鞏固學生的知識掌握，并讓學生對物理感興趣，進而對客觀世界有更加清晰的認識。教師應把握生活中的物理知識內容，以實踐型開放作業的形式讓學生完成創造，避免受傳統教學方式的影響，限制學生的思維想象。通過創新開放作業讓學生在樂趣中鞏固物理知識、運用物理知識，有利于最終達到掌握物理、看到物理、感受物理，甚至愛上物理的教學目的。

（二）活動性原則

傳統的作業形式往往通過反復的、機械的“填鴨式”做題方式來鞏固學生的知識，學生習慣記憶解題的內容、解題的步驟、解題的答案，一切為了解題、為了成績。這樣的作業形式偏離了教學的目的，雖然能夠讓學生在成績上得到提高，但是作業的壓力與負擔也容易讓學生逐漸喪失探索物理、學習物理的興趣，顧此失彼，得不償失。因此，教師可以運用創新型實踐開放作業，讓學生通過實踐活動的形式，采用全新的視角對知識進行學習、加工，通過完成各種小發明、小創造，激發學生的學習興趣，增加學生的成就感，為學生塑造自信心提供有利條件。

三、創新實踐型開放作業設計要點與方案

（一）實踐中完成作業

鑒于物理學科的特殊性，可以通過實踐作業的形式檢驗學生是否掌握了教師教授的物理知識，并讓學生在生活中感受物理知識與其獨特的魅力。部分學生因為缺乏實踐活動的鍛煉，常常沉浸于學習知識的狀態，動手能力弱，不利于未來發展。因此，教師可以通過實踐型開放作業促使學生主動積極地完成動手操作的內容，如動手制作簡易噴射火箭、小型投影機、針孔照相機等。在完成作業的過程中，學生一定會有不同的體驗。各式各樣的問題會促使學生調用所學的物理知識，激發創造力、提升協作能力，用實踐的方式解決問題，以此鞏固學習內容，并且增強實踐動手能力，讓學生得到全面提高，最大限度地發揮作業的作用。

（二）增加定性探究式作業

探究是發現物理、確定物理、檢驗物理的有效行為，通過實驗探究能夠發現物理規律，這是物理學科的特色，教師應積極應用實驗探究發展學生的物理學習能力。物理探究不僅局限于在實驗室運用實驗儀器設備做實驗，生活中處處體現著物理，有許多物品都可以用來實現物理探究。鑒于生活中的物品或測量工具存在一定的不準確性，教師可適當采用定性探究的方式規定作業內容，比如，讓學生通過采用不同的力度按壓自行車剎車系統的方式，探究自行車剎車后滑行距離與按壓力度大小的關系，探索滑動摩擦力與壓力的關系；探究水果電池的電壓與水果品種、類別的關系等。通過定性探究的作業形式，讓學生對物理知識產生興趣，增加學生的探究欲望，提高其學習知識的能力。

（三）創新實踐型開放作業設計方案

1.手機投影儀

材料準備：紙板、小刀、固體膠或膠水、凸透鏡、黑筆。

制作流程：首先，將紙板一面用黑筆上色，并以黑色紙板面為內里折出一個無頂部的長方體紙盒，紙盒正面為小長方形面，其余面以此類推，然后用膠水封邊；其次，用小刀在紙盒的正面挖出同凸透鏡大小一致的圓洞，將凸透鏡嵌入，并用膠水固定；再次，用紙板鑿出一個同正面面積大小相同的紙板，將紙板上色制作成手機支架，將手機放置于支架上，手機屏幕朝向凸透鏡放入紙盒中；最后，用紙板制作頂蓋并涂黑，調整好手機的合適位置之后，將頂蓋蓋上，便可以在房間內進行投影。

物理知識說明：該手工制作結合了凸透鏡成像的知識點，當物體放置于凸透鏡焦距1—2倍的位置時，會在凸透鏡的另一側呈現出倒立放大的圖像，通過移動制作的投影儀，可以實現投影影像的大小調節。

2.電磁小火車

材料準備：2個強磁力磁鐵、1節電池、若干直徑與電池差不多的圓木棒、直徑為1毫米的純銅絲。

制作流程：首先，在圓木棒上纏繞銅絲制作銅線圈軌道，注意銅線圈內徑應略大于電池；其次，制作小火車，將準備好的磁鐵同極相對分別放在電池正負兩極；最后，將小火車全部放入軌道內，小火車能自動在軌道內移動，制作完成。

物理知識說明：小火車因為電池兩極可以吸附磁鐵，而磁鐵同極相對完全放入銅線圈軌道時形成了回路，產生了電流，由于銅線圈過電引發磁場，根據安培定則判斷磁場方向，產生南北極，按照同性相斥、異性相吸的原理，軌道北極吸引小火車頭南極，軌道南極排斥小火車尾南極，在力的作用下，小火車便開動了。對知識內容進行延伸，可以實踐雙線圈軌道中小火車的運行，雙線圈原理相同，將小火車放在雙軌道上馬上就能與銅線圈形成兩個閉合回路，以此產生作用力，推動小火車運動。要想加快小火車運動速度，可以采用增加并列軌道數量的方式，或者采用導電性能更強的材料制作軌道，或者應用更強電壓的電池以及更高磁性的磁鐵完成制作。

綜上所述，創新實踐型開放作業能夠提升學生學習的主動積極性，對鞏固學生所學知識內容具有重要的作用。結合創新實踐型開放作業的特性，堅持開發設計的原則，設計符合發展要求、適應學生學情的創新實踐作業，有利于提高學生做作業的積極性，增強學生的實踐動手能力，突破傳統作業帶來的局限性，開闊學生視野，使學生能夠在學校學習、在書本中學習、在生活中學習。