譚俊賢
摘? ?要:課堂練習及課后作業(yè)對物理教學的有效性起著客觀的甄別和警示作用。課堂練習及課后作業(yè)設(shè)計作為物理教學的重要組成部分,歷來都為一線教師所重視。在新課改逐步進入深水區(qū)的新常態(tài)下,不少老師的作業(yè)設(shè)計,依然存在著新瓶裝舊酒的不良傾向,既不利于提高學生學習的積極性,也不利于培育和提升學生的核心素養(yǎng)。文章立足于一線教學實際,旨在核心素養(yǎng)視域下對一道初中物理練習題進行客觀審視,期望為廣大初中物理教師提供一些借鑒。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);初中物理;作業(yè)設(shè)計
沙坪壩區(qū)初中物理采用滬科版教材。在八年級第十章《機械與人》第四節(jié)《做功的快慢》的習題課(第2課時)上,任課教師設(shè)計了一道如下的課堂練習題:
【拓展與延伸】 “飯后百步走,活到九十九”,散步是一種常見的健身方式。為了研究“人在水平路面上行走時克服重力所做的功”,大兵同學在互聯(lián)網(wǎng)上查閱得知:人體的重心大約位于肚臍上方6 cm、脊椎前方3 cm處。在行走過程中,人的重心高度會隨著行走而上下變動,重心升高時,人體會克服重力做功。
大兵在小區(qū)里選擇了一段平直的步道,請父親用智能手機錄制自己在水平路面上行走的視頻,并用皮尺測出了自己的步距s(跨出每一步時兩腳之間的距離)和腿長L,有關(guān)測量數(shù)據(jù)如表1。
假設(shè)在正常行走時,重心在人體中的相對位置不變。
(1)通過觀察自己在水平路面上行走的視頻,大兵發(fā)現(xiàn),當前腳跨出時重心會下降,而后腳收起時重心會上升。則他每走一步,重心會下降或升高多少?
(2)大兵每走一步需要克服重力做多少功?
(3)你認為人在水平路面上通過走路進行鍛煉時,哪些因素會影響鍛煉效果?請簡述你的理由。
1? ? 考查閱讀能力
在大語文、泛閱讀的大背景下,所有科目都會考查閱讀能力,物理也不例外。本題題干包括247個字,比傳統(tǒng)的初中物理練習題字數(shù)多得多。如果不善于閱讀,不善于勾畫,很難有效提取題目中的關(guān)鍵信息,解題也就無從談起。
2? ? 體現(xiàn)社會責任
網(wǎng)絡(luò)作為科技發(fā)展的產(chǎn)物,信息時代的標志,本應(yīng)極大地拓展學習的時空。然而,據(jù)聯(lián)合國教科文組織的不完全統(tǒng)計,以學習為主要目的上網(wǎng)的中學生,美國占總數(shù)的20%,英國為15%,中國僅為2%。上網(wǎng)和手機幾乎等同于網(wǎng)絡(luò)游戲,是所有學生家長談之色變、避之不及的敏感詞匯。緣何如此?答案也許就在我們?nèi)粘5慕虒W活動之中。希望本練習題的設(shè)計,能夠為一線教師引導學生善用網(wǎng)絡(luò)提供有價值的借鑒。
3? ? 構(gòu)建物理模型
物理建模就是將現(xiàn)實生活中復雜的問題進行簡化、抽象。本練習題要求學生能夠建立“行走”時雙腿的幾何模型(如圖1所示)。實線表示跨出一步且雙腳著地時的雙腿,虛線表示后腿收起時的雙腿。
4? ? 運用數(shù)學工具
對于廣大中學生而言,之所以感覺物理難,一個最主要的原因在于不善于運用工具學科(語文、數(shù)學等),總是把物理獨立于其他學科之外,無法借力,自然不能形成學科之間的合力。在解本練習題時,即建立了幾何模型之后,先用勾股定理求出雙腳著地(實線)狀態(tài)下重心的高度:
收起后腿時,重心高度為:
h2=L=0.65 m
顯然,每走一步,重心會下降或升高h=0.05 m。
5? ? 認識科學本質(zhì)
第2小問很常見,在得到了每行走一步重心的高度變化之后,只要知道做功的科學本質(zhì)是關(guān)注力和空間的累積效應(yīng),一般都容易得出每走一步需克服重力做功25 J。
6? ? 端正科學態(tài)度
對普通老百姓而言,鍛煉效果只是一個生活常識。在自媒體時代,正常人都知道,步幅越大,走得越快,流汗就越多,消耗的能量就越多,鍛煉效果就越好。站在科學的角度看,論證需要有力的證據(jù)。
行走時,每跨一步,重心升降:
在腿長L一定的前提下,步距s越大,重心升降h越大。
收起后腿時,克服重力做功:
W=G·h
在健身者體重G一定的情況下,重心升降h越大,做功越多。
以30分鐘為鍛煉時長,健身專家提供的參考數(shù)據(jù)如表2所示。
顯然,步行的健身效果既與步距s有關(guān),還與行走的速度(步頻)有關(guān)。
這是一道探索性的、與生活相關(guān)的練習題。對于初中生而言,要嚴格求解十分困難。在教學中教師應(yīng)從引導學生以定性或半定量分析為出發(fā)點,培養(yǎng)學生運用物理知識分析問題的能力。
課堂練習及課后作業(yè)是物理教學的重要環(huán)節(jié)。在基礎(chǔ)教育課程改革逐步深入的大背景下,立德樹人是設(shè)計物理作業(yè)的根本點,減負提質(zhì)是設(shè)計物理作業(yè)的出發(fā)點,提升素養(yǎng)是設(shè)計物理作業(yè)的落腳點。
參考文獻:
[1]彭軍凱. 基于核心素養(yǎng)的初中物理作業(yè)設(shè)計[J]. 中學物理, 2018,36(12):37-39.
[2]王金鐸. 基于核心素養(yǎng)的物理作業(yè)設(shè)計[J]. 物理教學探討,2018,36(4):1-3.
(欄目編輯? ? 趙保鋼)