物理課程核心素養何以落地

葉鐘 楊夢琪

摘 ? 要：文章討論了如何在初中物理實踐作業前、作業中和作業后推進實踐作業的三部曲，展示了如何運用小調查、小制作和小實驗三種實踐作業類型，設計符合不同層次學生年齡特點和學習規律、體現物理課程核心素養導向的實踐作業。

關鍵詞：物理課程核心素養；雙減；初中物理；實踐作業設計

為響應“雙減”政策，結合日常教學進度，運用小調查、小制作和小實驗等豐富多樣的作業類型，設計符合不同層次學生年齡特點和學習規律、體現物理課程核心素養導向的實踐作業。

教師作為學生學習的指導者，而非知識的講述者，對學生知識體系的建構應該抱有這樣的教學觀，即：知識不能通過灌輸獲得，它只能通過有效設計和巧妙指導，由學習者自我建構而來[ 1 ]。

精心設計初中物理實踐作業，不僅符合國家政策的號召，而且符合學習規律的要求，值得初中物理教學工作者研究和實踐。

1 實踐作業的三部曲

初中物理實踐作業，是指學生在學習初中物理課程的過程中，基于問題和任務驅動的自主學習活動[ 2 ]。“雙減”政策下，要求作業數量減少，作業質量提高，實現學生學習減負增效。這就要求教師在備課時，更加精心設計，以提高作業的針對性。

初中物理作業，根據學業水平要求，可以分為難度較低的基礎作業，涉及核心的重點作業和有挑戰性的分層作業，都可以根據教學效果的需要，設計為實踐作業。根據實踐作業完成的時間段，實踐作業可以分為課前實踐作業和課后實踐作業。課前實踐作業可以幫助學生創建獨特的學習情境，減輕課堂上的認知負荷。難度較低的基礎作業適合設計為課前實踐作業，全員完成。課后實踐作業可以幫助學生結合生活實際和動手實踐鞏固課堂所學。涉及核心的重點作業和有挑戰性的分層作業，適合設計為課后實踐作業，有挑戰性的分層作業可以分小組合作完成。

課前實踐作業，在對應課程內容的前一個課時布置和說明作業要求；課后實踐作業，在對應課程內容的本課時布置和說明作業要求。課前和課后實踐作業，要順利完成，都不是一蹴而就的，需要一步步的鋪墊，在作業前、中和后期對學生給以適時和恰當的指導，才能收獲良好的教學效果。以滬科版八年級第一學期的部分教學內容為例，討論教學中推進實踐作業的三部曲。

1.1 ?作業前，啟發學生觀察和思考

在滬科版八年級《物理》第一章“打開物理世界的大門”中，教材向學生展示了人類數千年來對自然界上下求索的歷程。如何才能讓學生對這種探索的努力有切身的體驗呢？重做經典的測地實驗就是一個很好的途徑。

兩千年多年前古希臘就有一位科學家埃拉托色尼，結合物理和數學知識，通過投影估算法，估測出了地球的半徑。這是人類對自然界觀察和建模后，認識到自然現象本質規律的結果，是人類理性的偉大勝利。從誕生之初，古希臘亞里士多德寫下物理學開始，物理就是一門實驗科學，是靠理論和實驗兩條腿走路的自然科學。測地實驗可以從一開始就在學生的心中種下這樣的種子，對物理學的學科方法論有所體會。

經過作業前的講解，啟發學生進行觀察和思考，學生對為什么要做測地實驗有了一定程度的理解，再進行實驗設計時就會有的放矢。測地實驗將課堂從物理學史延伸到包括模型建構、科學推理的科學思維。從第一節課開始，就實現了物理課程核心素養在課堂中生長，為學生初中物理課程學習奠定基調。

1.2 ?作業中，引導學生設計和改進實驗方案

在教材第二章第三節“快與慢”中，介紹了兩種比較運動快慢的方法，相同路程比時間，或者相同時間比路程。通過這兩種方法的比較，引入速度這個用來比較運動快慢的物理量。教師可以在課前布置實踐作業，請學生利用周末和一位家庭成員比一比看，誰跑得快。用至少一種方法完成實驗，配合語言或文字描述，并上傳實驗視頻。這個實驗屬于難度較低的基礎作業，學生完成后發給教師，教師根據學生上傳的視頻和描述，一對一給予具體指導。例如，學生所拍攝的視頻與所描述的實驗方法并不匹配，說明學生對實驗方法的理解不正確，需要指出；使用相同時間比路程時，沒有控制起跑時間相同，得到的實驗結果不準確等。這些細節的改進，有利于學生通過親身經歷掌握比較運動快慢的方法。

教師可以在指導學生改進實驗方案的過程中，對學生存在的認識偏差有更具體的掌握，有助于分析學情。學生自行設計和拍攝的實驗，是非常好的生成性資源，作為新鮮獨特的課堂教學素材，引入新課，可以調動學生課堂的積極性，提高課堂的趣味性，激發學生的學習熱情。

1.3 ?作業后，指導學生交流分享

難度較低的基礎作業和涉及核心的重點作業，如果設計為實踐作業，在學生完成作業后，可以由教師進行整合，選取有代表性的作業進行展示，在課上請部分學生對自己的作業設計進行說明，交流和分享成果。有挑戰性的分層作業，如果設計為實踐作業，適合以小組的形式，分工合作完成。在教師的充分指導下進行設計和改進，完成后，再選擇完成度較高的小組優先展示。

在教材第三章第一節“聲音的產生與傳播”中，教材給出了聲音在常溫空氣中的速度是340 m/s。一般情況下，初學物理者只要求掌握聲音的速度即可。而通過智能手機軟件“手機物理工坊Phyphox”中的聲學秒表功能，可以實現用已學的知識，較為準確地測量出聲速[ 3 ]。聲學秒表功能，不僅可以實現精準記錄發聲時的時刻，而且可以準確記錄兩次發聲的時間間隔。利用此功能，兩個實驗人員相互配合，結合八年級第二章“運動的世界”中已經學過的速度計算公式，就可以間接計算出聲速。測聲速實驗難度較大，為分層作業。由愿意挑戰的部分學生組成興趣小組，課后研究實驗原理，合作完成該實驗后，整理實驗報告，準備課件，并在分享前發給教師，給以指導，然后專門安排一段課上時間，由小組學生進行展示。

經過一次深入的實驗探究，對學生情境分析、建模、數據處理、工具使用、分工合作等多方面的能力，是很好鍛煉。引導學生親身體會科學探究過程，對科學思維習慣的養成，良好科學態度的形成，有很大幫助，實現了物理學科核心素養的培養。

2 ?實踐作業的三類型

愛因斯坦說：最重要的教育方法總是包括這一方面，即鼓勵學生去實際行動[ 1 ]165。根據實踐作業的形式，可以分為小調查、小制作和小實驗等類型。

2.1 ?小調查——參與社會調查，密切學生與社會的連接

在教材第二章第四節“科學探究：速度的變化”中，可以設計一份面向全體學生的小調查：請教一位有開車的親友，什么是高速區間測速？高速路上為什么要進行區間測速？通過這樣一份生活化的小調查，鞏固對平均速度概念的理解，是物體運動的一段路程與通過這段路程所花時間的比值。

通過社會調查，幫助學生通過物理知識的學習加強與親友之間的交流，形成對常識的認識，密切學生與社會的連接。培養學生用科學態度面對日常生活的思維習慣，培養社會責任感，達成“從生活走向物理，從物理走向社會”的物理課程理念。

2.2 ?小制作——主動建構物理觀念，促進科學思維發展

在教材第四章第六節“神奇的眼睛”透鏡的應用部分，展示了除眼鏡外，還有照相機、望遠鏡等光學透鏡，也利用了凸透鏡成像的原理。凸透鏡成像這部分內容是八年級第一學期的一個重點和難點，可以設計一份實踐作業，請學生自制照相機等模型。在自制模型過程中，學生需要對焦距、物距和像距三者之間的位置關系有更深入的理解，符合三者間的長度關系，才能成功做出模型。模型制作完成后，使用自制模型觀察成像，根據觀察到的現象，進一步鞏固不同物距和像距情況下的成像特點。交流展示時學生發現，自制照相機模型選材豐富多樣，光屏所用的半透明膜，用到了硬幣字帖襯紙、烘焙用油紙、相冊隔層紙，甚至單層手帕紙。

一方面，僅僅使用生活中常見的材料，運用物理原理加工之后，就能真正實現模型的功能；另一方面，再復雜高級的光學儀器，也是根據物理原理制作出來的，能夠使學生切實體會到物理的神奇。小制作鍛煉了觀察、思考、動手和表達能力，幫助學生主動建構物理觀念，促進科學思維發展。

2.3 小實驗——利用已知探究未知，提升實踐和創新能力

在教材第五章第一節“質量”中，有一個略顯抽象的知識點，質量是物體的基本屬性。可以請學生自行設計實驗，以說明這一點。這屬于涉及核心的重點作業，可以安排為學生課后實踐作業。雖然結論學生都已經知道了，但是要自己選擇實驗方法和實驗用品，在實驗設計上，仍然有很大的發揮空間。學生提交的實驗設計五花八門，例如：說明質量與物體的狀態無關的方法：1.將巧克力密封，隔水熔化，擦掉外部水滴；2.將送貨上門用來保鮮的密封冰袋，從固體狀態靜置一段時間，擦去外側水滴；3.從冰箱取出一個冰塊，置于密封容器中，靜置后擦去水滴。三種方法先后用天平測量其質量，發現天平示數不變。說明質量與物體的形狀無關的方法：1.將同一個紙桶折成不同形狀；2.將奧特曼、變形金剛等玩具變換不同造型；3.將一個蘋果切成兩半。三種方法先后用天平測量其質量，發現天平示數不變。以上實驗取材自學生的身邊，雖然簡單，但因為生活化而變得生動有趣，自然而然化解了知識點抽象的困難。

知識的獲得并不來自教師課堂的講解，而是運用科學思維，親自動手進行科學探究。生本化的學習方式，鼓勵學生利用已知探究未知，提升實踐和創新能力。設計這樣的實踐作業，背后隱含的教學觀是，教師不是知識的傳授者，而是引領學生探索和感受物理學科魅力的領航員。

3 ?實踐作業的評價方式

實踐作業的評價方式主要有兩種，教師點評和生生互評。教師點評和生生互評既可以發生在課堂上展示學生作品時，也可以發生在線上，師生對同學發布出來的文字、照片和視頻等實踐作業進行相互點評，形成“拉力”。同時教師通過數據統計，將實踐作業的完成情況作為一項日常分數，統計入學生期末總評分數中，形成“壓力”。“拉力”和“壓力”雙管齊下，激勵學生積極完成實踐作業。

為了應試而讓學生反復進行練習，其實是一種失敗的教學策略[ 1 ]45。“雙減”政策鼓勵布置分層、彈性和個性化作業，堅決克服機械、無效作業。設計初中物理實踐作業，正是為了響應“雙減”號召，在指導學生實踐的過程中，積極探索物理課程核心素養落地的具體做法。

參考文獻：

［1］ 威金斯，麥克泰格.追求理解的教學設計[M].第二版.上海：華東師范為大學出版社，2017：118，165，45.

［2］ 肖永琴.促進深度學習的初中物理實踐作業設計[J].教學與管理，2020（7）：49-51.

［3］ 惠宇潔.智能手機在物理實驗教學中的應用探討——以Phyphox軟件為例[J].物理教學探討，2018（7）：70-72.