首都師范大學(xué)附屬蘋果園中學(xué)分校 張 泊

一、指導(dǎo)思想

2021年7月，“雙減”政策正式發(fā)布。筆者通過查閱相關(guān)政策文件，發(fā)現(xiàn)在減輕學(xué)生過重作業(yè)負擔(dān)中對學(xué)生作業(yè)統(tǒng)籌管理、作業(yè)量控制、加強作業(yè)設(shè)計指導(dǎo)、用好課余時間等方面都有詳細的說明要求，其中明確鼓勵教師布置個性化作業(yè)。初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中的課程基本理念也指出要從生活走向物理，從物理走向社會，“要貼近學(xué)生生活，符合學(xué)生認知特點，激發(fā)并保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)和探索掌握物理學(xué)的基礎(chǔ)知識與基本技能，并能將其運用于實踐，為以后的學(xué)習(xí)、生活和工作打下基礎(chǔ)”?？梢?，通過設(shè)計個性化、多樣化和探究性的物理作業(yè)讓學(xué)生真正把學(xué)到的物理知識付諸實踐，抑或通過生活實踐洞察物理現(xiàn)象、探究物理知識，是物理教學(xué)變革作業(yè)設(shè)計模式在“雙減”背景下的探索前進之路。

二、物理學(xué)科探究作業(yè)設(shè)計的知識模塊選取思路

初中物理課程的諸多知識章節(jié)中，可以設(shè)計為探究性作業(yè)的知識模塊很多，物理知識與生活實際的緊密關(guān)聯(lián)、生活情境反映出的物理現(xiàn)象等，都為物理學(xué)在“雙減”背景下，開拓探究性作業(yè)設(shè)計奠定基礎(chǔ)。如果能遴選出具有操作性、延伸性、社會性、焦點性的知識模塊無疑會使實踐意義更加深遠。因此，筆者認為在眾多因素中應(yīng)突出知識模塊的可實踐屬性、知識鏈條屬性和社會意義屬性。

（一）可實踐屬性

初中物理學(xué)科知識背后幾乎都對應(yīng)著相應(yīng)的物理實驗，畢竟物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，在眾多物理實驗中，實驗現(xiàn)象是否明顯、實現(xiàn)過程是否可改良創(chuàng)新、學(xué)生是否可落實實驗的操作等都體現(xiàn)在此屬性中。如果沒有學(xué)生初步的操作體驗，就無從區(qū)別于常規(guī)作業(yè)模式，更無從談起由此及彼的后續(xù)設(shè)計，整體探究作業(yè)的鏈條屬性也就失去意義。因此，選取知識模塊所對應(yīng)的實驗環(huán)節(jié)，務(wù)必求真、求實、求可操作，為整體探究作業(yè)鏈條設(shè)計邁好第一步。

（二）知識鏈條屬性

“雙減”背景下探究作業(yè)設(shè)計是一種探索思路，也應(yīng)是未來作業(yè)設(shè)計趨勢的一種基本構(gòu)成元素。筆者認為作業(yè)不僅要進行探究設(shè)計，更應(yīng)在設(shè)計的基礎(chǔ)上凸顯出知識升華與社會責(zé)任感回歸的延伸性，實現(xiàn)作業(yè)設(shè)計過程的連貫的同時，更應(yīng)實現(xiàn)從基本知識到知識拓展、從被動學(xué)習(xí)到自主探究、從物理課堂到社會責(zé)任、從科學(xué)思維到科學(xué)態(tài)度的成長與蛻變，而物理學(xué)科核心素養(yǎng)則在探究作業(yè)的實施過程中逐步體現(xiàn)。同時學(xué)生通過作業(yè)設(shè)計過程學(xué)到的不再是零散、個體的知識點，而是將知識以因果邏輯為鏈條串聯(lián)成知識的脈絡(luò)，甚至是知識網(wǎng)絡(luò)，不再使學(xué)過的物理知識枯燥、乏味脫離實踐，在某種意義上與當(dāng)下流行的“單元化”教學(xué)設(shè)計、“專題化”教學(xué)設(shè)計等有異曲同工之妙，但鏈條屬性更強調(diào)有內(nèi)在因果聯(lián)系的物理知識間的貫通，較之邏輯關(guān)系不強的知識點間的整合更符合物理探索思路的發(fā)展過程。

（三）社會意義屬性

物理探究作業(yè)設(shè)計的目的不僅為知識的學(xué)習(xí)、學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的成長，更應(yīng)面向?qū)W生未來走向社會，對社會的責(zé)任感，正如核心素養(yǎng)中指出的科學(xué)倫理與責(zé)任等。常規(guī)的作業(yè)模式是應(yīng)試教育的必然附屬品，對學(xué)生是分數(shù)的提升還是素養(yǎng)的提高，仁者見仁智者見智。而筆者認為學(xué)生的科學(xué)責(zé)任感、對科學(xué)與社會發(fā)展的正確價值觀僅靠常規(guī)作業(yè)是力不從心的，而探究作業(yè)設(shè)計的一大優(yōu)點就是讓扁平的傳統(tǒng)作業(yè)模式立體化、延伸化和社會化，讓學(xué)生真正感受到物理課堂就是生活的縮影、科學(xué)態(tài)度的點滴滲透、社會責(zé)任感的具體化。依托完整的知識鏈條模式，實現(xiàn)學(xué)生從知識到指導(dǎo)實踐、從課堂到社會參與，科學(xué)責(zé)任的培養(yǎng)不再是白紙黑字的建議，亦或是掛在口頭的空話，而是真真正正的參與、思考與踐行。

三、物理學(xué)科探究作業(yè)設(shè)計的案例分享思路

在初三物理《電功和電功率》章節(jié)中，學(xué)生對電功率的理解往往并不透徹，經(jīng)常是“夾生飯”，只知道教師教過的電功率是表示電流做功快慢的物理量，且通過觀察小燈泡的亮與暗間接感受電功率的含義。而如何更直觀地感受做功快慢、能量的轉(zhuǎn)化、能量的利用、能源的消耗、科學(xué)的責(zé)任等，這一系列本應(yīng)是完整的符合物理學(xué)科核心素養(yǎng)的知識鏈條被割裂開，學(xué)生只學(xué)到了片面、僵硬、死板的知識，對生活實踐、科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任感則是無從談及。在相關(guān)政策的指導(dǎo)下，在物理探究性作業(yè)設(shè)計變革思路的引領(lǐng)下，教師不妨讓學(xué)生真正動起來，真正從“玩中學(xué)、學(xué)中玩”，基于電功率的章節(jié)知識，準(zhǔn)備相應(yīng)的器材模塊（學(xué)生穩(wěn)壓電源、規(guī)格已知的小電機、導(dǎo)線、開關(guān)、塑料扇葉、定值電阻、電位器或滑動變阻器等），引導(dǎo)學(xué)生動手制作可以調(diào)節(jié)風(fēng)速的小風(fēng)扇。通過操作并觀察小風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，學(xué)生可以直觀看到電流做功快慢通過扇葉旋轉(zhuǎn)所轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象。同時通過轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)、實際功率的改變，教師可以合理過渡到電能消耗層面，并結(jié)合學(xué)生已有的能量守恒知識設(shè)置認知沖突環(huán)節(jié)，提問學(xué)生此過程的能量轉(zhuǎn)化和能源消耗的問題。例如，小風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速不同，不僅說明其實際電功率在變化，并且實際功率中分別用于轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能的分功率也在變化，則在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能的量也在變化。由于學(xué)生已有的能量守恒思想，會產(chǎn)生無論消耗多少電能都是能量等量轉(zhuǎn)化的結(jié)論，即認為能量既然等量轉(zhuǎn)化那么消耗的電能就都沒有浪費的錯誤認識，從而混淆能量和能源的概念，錯誤地認為能量的守恒就意味著能源利用率的“高效”，可以大肆開采、無節(jié)制地消耗能源，從而無法形成正確的可持續(xù)發(fā)展能源觀。

四、物理學(xué)科探究作業(yè)優(yōu)化設(shè)計

通過探究性的物理作業(yè)設(shè)計，學(xué)生不僅參與其中實現(xiàn)動手、動腦，讓生硬刻板的知識鮮活起來，同時基于物理學(xué)科核心素養(yǎng)將課本知識再延伸，不僅聯(lián)系生產(chǎn)生活實際，更能實現(xiàn)對完整物理知識鏈條的連貫縱向?qū)W習(xí)。仍以變速小風(fēng)扇為例，學(xué)生產(chǎn)生錯誤認知后，教師可以在此基礎(chǔ)上繼續(xù)追問：“既然能源利用率如此之高，那為什么還要提倡節(jié)約能源？既然能量是守恒的，那能源就意味著是取之不盡、用之不竭的嗎？”教師為學(xué)生設(shè)置進階過渡問題，引導(dǎo)學(xué)生通過自主查閱資料、自主討論學(xué)習(xí)等形式，進一步探索知識鏈條的結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生充滿好奇心的科學(xué)探索精神與探尋真理的科學(xué)態(tài)度。例如，有的學(xué)生小組就會通過查閱資料，多次討論得出如下結(jié)論：能量與能源并不相同，第一類永動機的不能制造和不可實現(xiàn)，雖已說明能量守恒思想的正確性，但能量的守恒，并不代表能源的無限；第二類永動機雖然不違背能量守恒定律，但違背了熱力學(xué)第二定律，注定也是失敗的。通過一個簡單的實例就能體會，一輛小車在桌面上滑行，最終會靜止下來，是因為小車與桌面摩擦生熱，機械能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能耗散在空氣中，這個過程是自發(fā)的，但大家有沒有見過這樣的過程：這輛小車靜止在桌面上，空氣中的內(nèi)能會自發(fā)地聚集到小車上，那么小車能否自發(fā)地從靜止開始運動？這個過程雖然不違背能量守恒，但卻違背了熱力學(xué)第二定律，注定也是不可能實現(xiàn)的。而熱力學(xué)第二定律陳述了這樣一個事實，自然界中的孤立系統(tǒng)會自發(fā)地從有序向更無序的方向發(fā)展，即熵增加原理。所以能量雖然是守恒的，但能源的開采必然會使能源從高度的可用形式（高品質(zhì)能源）轉(zhuǎn)變?yōu)椴惶捎玫男问剑ǖ推焚|(zhì)能源），而對低品質(zhì)能源，如耗散在大氣中的內(nèi)能就無法再次更好地收集與利用了，至此學(xué)生對能量與能源是否有了更深層次的認識呢？可見，探究性作業(yè)的設(shè)計，促使學(xué)生通過動手實踐形成完整的知識鏈條，知識與素養(yǎng)在不同環(huán)節(jié)均得以提升并相互融合，共同促進學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升和科學(xué)責(zé)任感的形成。

五、結(jié)語

總之，教師可以選擇諸多知識模塊進行深入挖掘與鏈條設(shè)計，為全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，探索在“雙減”背景下物理學(xué)科探究性作業(yè)的優(yōu)化路徑。