摘? ?要 初中物理實踐作業(yè)是基于深度學習和STEAM教育理念指導，學生在學習物理的過程中，基于問題和任務(wù)驅(qū)動的有指導、有一定挑戰(zhàn)的課外自主實踐性的一種學習活動，包括觀察性和操作性實驗、探究性實驗及設(shè)計、產(chǎn)品制作、社會調(diào)查及項目式學習等，旨在引導教師與學生將物理知識與生活、社會緊密聯(lián)系，走向自主探究實驗，走向生活、社會，實現(xiàn)“探究-實踐”深度學習，提升問題解決能力，培育學生之必備品格與關(guān)鍵能力。

關(guān)鍵詞 深度學習? STEAM教育? 初中物理? 實踐性作業(yè)? 自主創(chuàng)新實驗

作業(yè)作為課程的有機組成，其本質(zhì)屬性是一種學習活動，必然指向課程目標，反映課程的理念和追求的價值。長期以來，物理課外作業(yè)更多偏向于知識本位，重書面作業(yè)，重習題訓練，輕探究實踐，輕聯(lián)系生活實際，弱化過程與方法，忽視科學態(tài)度和責任的培養(yǎng)。特別是大量刷題養(yǎng)成學生就題解題、按部就班的習慣，探究意識和能力不強，既沒有掌握認知策略，又缺乏獨立性，還會讓學生刷出厭惡感。我們嘗試設(shè)計課外實踐作業(yè)，并嵌入過程性學習評價，旨在尋找破解題海困境的路徑，促進學生深度學習，發(fā)展學生的核心素養(yǎng)。

初中物理實踐作業(yè)，是指學生在學習初中物理的過程中，基于問題和任務(wù)驅(qū)動的有指導、有一定挑戰(zhàn)的自主學習活動，主要形式有小實驗（觀察性、操作性）、探究性實驗、產(chǎn)品（或作品）制作、社會調(diào)查及項目式學習等。因此設(shè)計實踐性作業(yè)時要遵循四個原則：自主性和建構(gòu)性，即以“玩”實驗激發(fā)學生的學習欲望，積極創(chuàng)造思維，實現(xiàn)“玩”中學，學中悟;生活性和實踐性，即引導學生參與實踐活動，通過活動培養(yǎng)學生從關(guān)注實驗的“玩”，到關(guān)注生活、社會創(chuàng)造性的“玩”;探究性和綜合性，即培養(yǎng)學生在用已知去探究未知的過程中，學會綜合應(yīng)用科學方法進行新的實驗探究;適切性和進階性，即要從學生年齡特點和認知水平出發(fā)，根據(jù)學習的進程，體現(xiàn)課前與課后實踐作業(yè)功能不同、新課與復習課實踐作業(yè)層次不同的學習進階和分層次要求。

本文設(shè)計的初中物理實踐作業(yè)旨在引導學生關(guān)注生活和社會，充分利用身邊和生活中的物品，提升思維和學習活力，促進學生積極的有意義的學習活動。下面就初中物理課前、課后實踐作業(yè)的設(shè)計進行探討。

一、課前實踐作業(yè)設(shè)計的三部曲

下面以八年級”滑輪“的課前作業(yè)設(shè)計為例，說明課前實踐作業(yè)的實現(xiàn)。

1.啟發(fā)學生觀察和思考

課前教師給出學習任務(wù)清單：

（1）查閱圖書館、網(wǎng)絡(luò)的有關(guān)資料，搜集古代勞動人民利用滑輪的生活生產(chǎn)事例。

（2）尋找現(xiàn)實生活中的滑輪，觀察生產(chǎn)實際中利用滑輪的實例。思考：不同場景中，人們利用滑輪的目的是什么？不同種滑輪有何優(yōu)缺點？如何使用滑輪可以更省力？

（3）學校要利用暑假時間更換科藝樓所有教室內(nèi)的講臺，考慮到教學樓層較高、班級數(shù)較多，講臺的質(zhì)量、體積較大，而工人數(shù)量有限，無法直接搬運，請設(shè)計一個方案，幫助解決這個問題。

設(shè)計的意圖是通過查閱有關(guān)資料，培養(yǎng)學生的閱讀能力、獲取信息能力，回顧歷史，滲透中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化。通過觀察生活和生產(chǎn)實際，將滑輪知識與生產(chǎn)生活建立連接，3個小問題明確指向滑輪的有關(guān)知識，有目的地啟發(fā)學生進行深入思考?；诒拘Ｓ龅降恼鎸崋栴}，以任務(wù)驅(qū)動的方式，讓學生先去“玩”滑輪，再應(yīng)用滑輪組的知識，達到學以致用，解決實際問題。

2.引導學生設(shè)計實驗方案

（1）學會根據(jù)實驗原理設(shè)計實驗方案。學生明確實驗的原理后，明確要測量的物理量是什么，并知道怎么去測量。

（2）選取器材、自制器材并改進優(yōu)化。教師鼓勵學生利用身邊的物品、生活中的瓶瓶罐罐做實驗，也鼓勵學生動手自制并創(chuàng)新實驗器材。

學生通過觀察滑輪的構(gòu)造，會利用一些材料自制簡易滑輪。團隊的4個人形成學習共同體，要對設(shè)計方案和作品進一步優(yōu)化。一名初二的同學發(fā)現(xiàn)一般滑輪的輪與軸之間存在較大摩擦，且在提升重物時，繩子極易脫落。他與老師、父母共同討論，提出兩個設(shè)計改進：一是在輪與軸之間加入軸承，減小輪與軸之間的摩擦;二是在滑輪外側(cè)加上2mm厚鋁片制成的擋板，解決繩子易脫落的問題。方案確定后，他們選用鋁棒作為制作滑輪與軸承的材料，利用機床數(shù)控CNC進行加工成型（如圖1）。經(jīng)過使用以及省力測試，又對鋁制擋板等幾處做了二代改進（見圖2），使其使用起來更為流暢方便，省力效果更加明顯。

（3）學生自主創(chuàng)新實驗，提出解決問題的實踐方案。學生自主創(chuàng)新實驗不是只做實驗，而是一種課堂教學方式，也是學生思維參與的深度學習方式[1]。團隊成員利用自制滑輪和彈簧測力計等器材開始自主“玩”實驗，探究定滑輪、動滑輪的特點，嘗試組裝簡易滑輪組模型，并感受不同情況的省力情形。在此基礎(chǔ)上，針對前面提出的真實問題，拿出自己的解決問題方案。

3.指導學生交流分享

教師要求各團隊要將實驗過程拍成視頻，且由主講人邊做邊說，將實驗原理和過程清晰地表達出來。將實驗視頻和實驗報告提交Q群和教師郵箱，以便教師二次備課和作為教學資源課堂分享。同時，學生要收集整理前期工作（包括照片、圖片、模型、視頻），制作成PPT，用于課上交流匯報。

二、課后實踐作業(yè)設(shè)計的三類型

1.鞏固所學知識，促進知識的深度理解

如八年級“光的反射”第1課時的課后實踐作業(yè)：

（1）用一支鉛筆、一塊三角板和量角器自制一個日晷儀，放在陽光下一段時間，觀察鉛筆影子的變化。

（2）制作一個小孔成像儀和照相機，并利用“F”形LED光源觀察小孔成像現(xiàn)象。進一步思考：小孔成的像為什么是倒立的？像的大小和哪些因素有關(guān)？像的清晰程度和哪些因素有關(guān)？

（3）在玻璃槽里先裝水，將礦泉水瓶去底、倒置并放入水中，把濃鹽水通過礦泉水瓶漏斗倒入水中，再讓激光通過不均勻的鹽水，你會看到什么現(xiàn)象？這是為什么？

影子和小孔成像都在《墨經(jīng)》中有記載，學生了解這是由于光的直線傳播形成，通常是靠記住的。通過制作日晷儀、小孔成像儀，并利用LED制的“F”作為光源，小孔成像形成倒立、縮小的實像清晰可辨，且容易找到變化的規(guī)律，也引發(fā)學生對成像情況進一步的探究。激光通過不均勻的鹽水時會發(fā)生光的反射和折射現(xiàn)象，更讓學生認識到光的直線傳播是有條件的。礦泉水瓶豎立在水中的錯位現(xiàn)象也為光的折射學習打下了很好的伏筆，把生活經(jīng)驗、現(xiàn)象解釋以及問題情境還原為真實的動手實驗，直觀生動，既驗證了所學物理規(guī)律，又加深了對核心概念的理解。同時，一個實驗涵蓋了三種光現(xiàn)象，自然的聯(lián)結(jié)易讓學生形成結(jié)構(gòu)化知識，從而達到內(nèi)化。

2.利用已知探究未知，提升實踐和創(chuàng)新能力

如在“滑輪”課前，有學生觀察到起重機應(yīng)用了滑輪，他利用樂高材料自制了起重機模型，吊臂的長度和吊臂傾角均可以改變。為此，設(shè)計的課后實踐作業(yè)如下：

汽車型吊車是能夠在一定范圍內(nèi)垂直提升和水平搬運重物的起重機械中的一種。起重量是吊車的主要性能參數(shù)，指的是吊車能夠提升重物的最大質(zhì)量，一旦超過重量，吊車可能發(fā)生傾覆事故。請通過實地調(diào)查、資料查閱或?qū)嶒炗^察，思考吊車的起重量可能與什么因素有關(guān)？再通過實驗，探究汽車型吊車的起重量與吊臂傾角、吊臂長度的關(guān)系，并完成實驗報告。

這是一個與工程、技術(shù)結(jié)合的實際問題，其中包含了杠桿和滑輪，但學生并沒有學過起重量方面的知識和工程技術(shù)。通過實踐，學生利用自制的起重機模型，采用控制變量的方法，不僅探究出起重量與吊臂傾角、吊臂長度的關(guān)系，還設(shè)計出了起重機安全吊起某重物的實際操作方案，意想不到的是學生還探究出增加起重機的自重可以增大起重量。這種基于STEAM教育理念的完整探究作業(yè)對學生探究能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)確實很有意義。

3.參與社會調(diào)查，密切學生與社會的連接

如九年級“全球變暖與水資源危機”課后實踐作業(yè)是：請分組調(diào)查你周邊的內(nèi)河水資源狀況，并對水的凈化提出自己的看法，寫出一份調(diào)查報告。

水資源、環(huán)境污染問題是人類關(guān)注的重要問題。福州市區(qū)內(nèi)河縱橫交錯，是歷史留給福州人民的特色資源。近年市政府加大力度開展城區(qū)水系綜合治理工作，讓學生關(guān)注內(nèi)河污染和治理問題，引導他們“觀察”社會，學習做社會調(diào)研，關(guān)注家鄉(xiāng)環(huán)境和建設(shè)，密切與社會的連接。

三、學生實踐作業(yè)的評價方式

學生有質(zhì)量地完成實踐作業(yè)，需要激勵和指導性的評價，在評價的過程中進一步去完善物理實踐作業(yè)，使學生更加深刻地理解物理的本質(zhì)，解決實踐過程遇到的問題，提升問題解決能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。物理實踐作業(yè)的評價主要采用以下三種方式。

1.學生互評——組內(nèi)交流、評價改進，提交的作品納入期末總評獎勵

學生先將實驗視頻和制作的作品，在小組內(nèi)交流評價，進而提出改進建議并優(yōu)化，然后提交給老師作為過程性學習評價，教師將其納入期末總評，適當給予獎勵分，并選優(yōu)秀作品分享給家長、Q群，部分留在實驗室或教研組櫥窗展示。學生互評也是一種綜合素質(zhì)評價。

2.師生點評——課堂展示評價，激勵學生更加樂于完成和完善實踐作業(yè)

教師在學生提交的實踐作業(yè)中，選擇典型的、有代表性的作品，作為課程教學內(nèi)容在引入或某環(huán)節(jié)使用，通過視頻播放或讓學生上臺進行展示分享，引發(fā)其他學生的思考，并對學生的實驗進行深入分析，幫助學生深刻理解知識。學生分享也是培養(yǎng)其表達力的好方法，教師、同學對分享者的贊許和認可，會讓他在同學之間樹立自信、提升自尊。

3.成果展評——科藝節(jié)展示和創(chuàng)新比賽，增強學生的成就感

學校科藝節(jié)是展示學生能力和水平的好場所。教師鼓勵學生將物理學習從課堂延伸到課外，把實踐作業(yè)嵌入科藝節(jié)活動進行交流展示，并選優(yōu)參加創(chuàng)新比賽。

如在“浮力”單元復習課任務(wù)（設(shè)計一艘排水量為200kg的“水瓶船”方案）的基礎(chǔ)上，讓學生分小組用50個礦泉水瓶制作一艘塑料瓶船，并在科藝節(jié)“帶你去水都行”塑料瓶船王賽中展示，同時進行船承重能力大比拼，此活動作為該?？扑嚬?jié)的保留節(jié)目。

綜上所述，實踐作業(yè)內(nèi)嵌了STEAM教育和深度學習理念，既有助于激活學習動機，破解“想不想學”和“要不要學”的難題，有利于喚醒學生的態(tài)度和責任感;也具有深度學習聯(lián)想與結(jié)構(gòu)、活動與體驗、本質(zhì)與變式、遷移與應(yīng)用、價值與評價的五大特征[2]，有助于培養(yǎng)學生的能力和獨立性，所以，初中物理實踐作業(yè)是促進學生深度學習的有效活動。同時，學生完成實踐任務(wù)的成功體驗和師生、家長的肯定，使他們有成就感、滿足感，為后續(xù)學習進一步提供了學習動力，促進了物理素養(yǎng)的形成。

參考文獻

[1] 李進，湯金波，肖永琴.再論學生自主創(chuàng)新實驗是物理教學的最優(yōu)途徑[J].中學物理教與學，2019（04）.

[2] 郭華.深度學習及其意義[J].課程·教材·教法，2016（11）.

【責任編輯? 郭振玲】