(蘇州大學物理科學與技術學院,江蘇 蘇州 215006)

1 引言

美國教育學家、心理學家杜威提出了基于經驗主義的活動作業(yè)形式,他把活動作業(yè)看成課程的重要組成部分。實踐性作業(yè)具有活動作業(yè)的特征,倡導學中做、做中學。論證能力是物理學科核心素養(yǎng)的重要組成部分,實踐性作業(yè)綜合性、開放性強,可以充分培養(yǎng)學生的論證能力。

2 實踐性作業(yè)培養(yǎng)論證能力的可行性分析

2.1 從作業(yè)到實踐性作業(yè)

作業(yè)是學生學習過程中必不可少的一個環(huán)節(jié),作業(yè)內容與教材的正文內容密切相關,相互依存,不僅可以幫助學生鞏固知識、訓練技能,還可以對教學內容進行延伸。

作業(yè)的類型多樣,有傳統(tǒng)的簡答題、計算題、填空題、選擇題等,也有開放性、實踐性強的觀察題、實驗題、制作題和辯論題等。其中物理實踐性作業(yè)是指通過作業(yè)這一形式，讓學生把物理學習和生活實際、社會實踐聯系起來,可在校內外開展的實踐活動。

在2019年國務院辦公廳發(fā)布的《關于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見》中提出：要提高作業(yè)設計質量,精心設計基礎性作業(yè),適當增加探究性、實踐性、綜合性作業(yè)。并注重加強課題研究、項目設計、研究性學習等綜合性教學,可見實踐性作業(yè)對教學的重要意義。

2.2 課程標準中對學生論證能力的要求

在《義務教育物理課程標準(2011年版)》中,將初中物理課程內容分為科學探究和科學內容兩部分,其中科學探究既是學習目標,也是重要學習方式?？茖W探究包括七個要素,科學探究能力據此分為七個子能力,其中分析論證能力對學生解決實際問題具有重要影響。而在《普通高中物理課程標準(2017年版)》述及的物理學科核心素養(yǎng)中,在科學思維方面也強調了科學論證能力的培養(yǎng)。論證能力是指學生具有使用科學證據的意識和評估科學證據的能力,并能運用證據進行因果推理,對研究的問題進行描述、解釋和預測。

2.3 實踐性作業(yè)與論證能力的培養(yǎng)

在實踐性作業(yè)中,學生為了解決所要研究的問題,進行了觀察或資料查找、測量或交流、制作或實驗等活動,從而獲得科學證據,并依據證據進行因果分析、討論交流,對研究的問題進行描述、解釋或者預測,可以充分培養(yǎng)學生的論證能力。

3 蘇科版初中物理教材實踐性作業(yè)的特征分析

3.1 蘇科版初中物理教材實踐性作業(yè)設計概述

筆者以蘇科版初中物理教材為樣本,對其中的實踐性作業(yè)進行了研究。如圖1所示,統(tǒng)計發(fā)現：蘇科版初中物理教材中的課后作業(yè)對知識與技能的處理比較科學,四冊教材的作業(yè)題型都十分豐富,既有一定量的簡答題、計算題、填空題等,同時也安排了大量的實踐性作業(yè),累計占教材作業(yè)的45.36%,意在培養(yǎng)學生的實踐探究能力和論證能力。

圖1

在物理八年級上冊教材中,學生的學習內容多為簡單、基礎的物理現象,如聲、熱、光和運動的描述等,教材中安排了較多的實踐性作業(yè),占比達到了70.11%。實踐性作業(yè)具有真實情境,解決實際問題,較為貼近學生生活,易于操作和理解的特點,可以幫助學生更好地適應物理學習過程,培養(yǎng)論證能力和科學探究能力。在之后力學和電學的學習中,定量研究成為學習重點,計算題等傳統(tǒng)題目的比例增加。筆者認為,在物理規(guī)律教學中,也可以多設置一些實踐性作業(yè)，讓學生經歷與科學工作者相似的科學探究、科學論證過程,在鞏固知識點的同時體驗到科學探究的樂趣,提高論證能力。

本文把蘇科版初中物理教材中的實踐性作業(yè)分為查找交流類、課題調查類、測定類、項目設計類、體驗類和觀察發(fā)現類等,題型、命制與示例如表1所示。

各種實踐性作業(yè)大多從生活或社會現象出發(fā),在創(chuàng)設的真實情境中發(fā)現問題、解決問題,可以充分培養(yǎng)學生的論證能力。

3.2 蘇科版初中物理教材實踐性作業(yè)的證據性特征

證據性特征是指實踐性作業(yè)可以培養(yǎng)學生使用科學證據的意識和評估科學證據的能力。例如“查找交流類”作業(yè)從生活實際出發(fā),通過設置一定的問題情境,激發(fā)學生的好奇心和求知欲,并逐步引導學生尋找證據,得到問題的答案,重點在于培養(yǎng)學生通過查找資料獲得證據的能力?！罢n題調查類”作業(yè)聯系實際,關注方法和能力,例如在學習了視力的矯正之后,讓學生去調查班上同學的視力狀況和用眼習慣,了解保護視力的方法,據此對用眼衛(wèi)生提出合理化建議。在這一類作業(yè)中,學生通過具體實例經歷了完整的課題探究過程,積累了制定計劃、進行調查、收集證據的實踐經驗?！皽y定類”作業(yè)強調方法,重視應用性,例如利用地圖來測量南京與北京之間鐵路線的長度,并與火車時刻表上標注的路程對比。在作業(yè)中學生要應用科學工具,從實際測量中得到數據,獲取證據。學生在完成“項目設計類”作業(yè)時，做出的小制作本身就是物理原理的最好證據,例如自制的潛望鏡就是光的反射定律的一個實物證據?！绑w驗類”作業(yè)開放性、趣味性強,學生在情境體驗中發(fā)現線索,獲得證據?！坝^察發(fā)現類”作業(yè)引領學生發(fā)現問題,學生在觀察中思索,發(fā)現規(guī)律,獲得證據。

表1 實踐性作業(yè)命制與示例

3.3 蘇科版初中物理教材實踐性作業(yè)的推理性特征

推理性特征是指在完成實踐性作業(yè)的過程中，學生需要運用證據進行因果推理。蘇科版初中物理教材中部分“查找交流類”作業(yè)要求學生在查找資料之后,表達自己對某一現象或某一問題的看法。例如在學習了溫度以及溫度的測量之后,安排了一道作業(yè),讓學生查閱關于“溫室效應”和“熱島效應”的資料,并據此嘗試對環(huán)境溫度問題表達自己的看法。這一類作業(yè)在鞏固課堂知識、拓展學生知識面的同時,引導學生關注社會熱點問題。學生通過查閱資料得到證據之后,還需要依據證據進行思考和推理,從而提出自己的觀點,培養(yǎng)了學生的辯證思維能力、推理能力和社會責任感?！罢n題調查類”作業(yè)要求學生獲得證據之后,再進行分析論證和因果推理,最終得到結論。而部分“測定類”作業(yè)要求學生通過測量得到數據之后,再從定量的角度對相關問題進行推理論證,形成結論。例如在學習了光的色散之后,讓學生去測出在不同色光區(qū)域的溫度,推測出不同色光的發(fā)熱本領等。在“觀察發(fā)現類”作業(yè)中，如用放大鏡觀察不同距離處物體的像,在觀察之后,學生需要通過現象總結規(guī)律,分析推理出凸透鏡的成像規(guī)律。

3.4 蘇科版初中物理教材實踐性作業(yè)的表述性特征

表述性特征是指實踐性作業(yè)可以培養(yǎng)學生對研究的問題進行描述、解釋和預測的能力。學生在“查找交流類”作業(yè)中獲得證據之后,還需要與同伴交流,對研究對象進行描述、解釋或預測,論證自己的觀點。在“課題調查類”作業(yè)中,如在學習了噪聲及其控制之后,教材安排了一道作業(yè),讓學生調查學校的噪聲情況,再與同學交流,并根據調查結果向學校提出改進建議。在這一類作業(yè)中有交流合作環(huán)節(jié),這個環(huán)節(jié)要求學生能夠表述探究的問題、過程和結果,并準確表達自己的觀點。而“體驗類”作業(yè)開放性強,如在“宇宙探秘”一節(jié)中安排學生觀看科普影片,寫一篇觀后感。在觀后感中學生需要描述自己的體驗和感悟。

實踐性作業(yè)的類型多樣,側重知識的運用,可以在一定程度上改善傳統(tǒng)作業(yè)單調乏味的缺陷。學生可以通過各種實踐過程,培養(yǎng)證據意識,進行因果推理,對研究的問題進行描述、解釋或預測,達到培養(yǎng)論證能力的目的。

4 實踐性作業(yè)的實施建議

實踐性的作業(yè)要求課內與課外活動相結合,鼓勵學生進行交流、討論與合作,培養(yǎng)學生的論證能力。教師可以對活動進行一定的組織和指導,讓學生學會運用科學方法去設計研究課題、去觀察、思考和解釋現象。同時教師也可以不規(guī)定實踐性作業(yè)解決的具體方法和步驟,充分發(fā)揮學生的主動性、創(chuàng)造性。實踐性作業(yè)關注學生的參與和實踐過程的體驗,只要學生參與了，教師就應給予適當的鼓勵。而實踐性作業(yè)的成果形式可以是一份調查報告、訪問記錄、活動日記、論文、攝影圖片或者圖畫,也可以是一份手工制作、一個小實驗器具或者小發(fā)明創(chuàng)造等等。在實踐性作業(yè)的實施中,應注意與物理學科知識的融合,考慮到學生實際情況,作業(yè)不宜求大,而要求實,必須立足學生現有水平,讓學生經過努力能夠完成,這樣才能具有實效性、實踐性,達到培養(yǎng)論證能力的目的。

實踐性作業(yè)基于真實情境,引導學生解決實際問題,在科學探究中鞏固了科學學習內容,有助于培養(yǎng)學生的實踐意識、創(chuàng)新意識和證據意識,切實培養(yǎng)了學生的論證能力。