初中物理创新实践性作业设计探析

贺德斌 蔡水旋

（1.晋江市教师进修学校，福建 晋江 362200；2.晋江市第一中学，福建 晋江 362200）

教育部办公厅《关于加强义务教育学校作业管理的通知》明确指出，要创新作业类型，鼓励科学设计探究性作业和实践性作业，探索跨学科综合性作业。物理教师可以结合物理学科特点，开发以培养学生物理核心素养为目标的创新实践性和探究性作业。变单调枯燥的书面作业为轻松有趣的实践活动，减轻学生作业负担的同时培养学生的实践技能、自主学习能力和创新意识，提高学生的科学素养。本文基于核心素养对初中物理创新实践性作业进行探究。

一、创新实践性作业的内涵

创新实践性作业是将传统的“温故”性作业向创新性转变，将重复机械性书面作业向创新实践性作业转变。在作业中，学生生成问题、解决问题后又不断产生新问题，并在不断解决新问题的过程中成长，在学习中增长知识，在实践中增长才干。创新实践性作业不再完全是课堂后的附属品，是重建和提升课程意义和人生意义的重要部分，完成作业的过程就是情感体验的过程，每一次的作业都将成为学生成长的生长点。创新实践性作业有鲜明的价值追求。

二、初中物理创新实践性作业的特征

创新实践性作业对于培养学生的核心素养具有重要意义。教师在设计作业时要认识到其特征，使作业发挥育人价值。那么，初中物理创新实践作业应具有哪些特征呢？首先要有可操作性.可操作性是实践的前提，因此作业设计要遵循学生的年龄特征，符合学生的认知水平、生活实际，紧扣教材与学生的知识同步，加强实践作业的可操作性。其次应具有挑战性.挑战性的学习任务，可提高学生的注意水平，激发学习激情，唤起学习欲望，因此教师作为教学资源的组织者、开发者，应贯彻新课程的教学理念，巧妙地设计出具有挑战性的课外作业，让学生主动探索，获取成功。其次是形式多样性，物理教师要摒弃传统的单一的书面作业，布置多样性的实践作业，手脑并用，这有利于学生保持对物理的好奇心。

三、培养学生物理核心素养为目标的创新实践性作业设计策略

（一）小综合、小游戏作业，促物理观念的形成

物理观念是核心素养中最基本的要素，在物理的学习中，要让学生尽可能地通过真实的情景和经历获得体验，从而对物理现象、物理过程形成丰富的感性认识，引发思维加工，形成物理观念。教学上，可设置小综合、小游戏的作业，让学生在体验活动中形成物理观念。

1.作业设计案例：小综合作业帮助形成能量观

新课标围绕发展学生核心素养，精选和设计课程内容，设置“跨学科主题”学习活动，强化学科间的相互关联，增强了课程的综合性和实践性。物理教师在作业的设计上，可以尝试跨学科主题活动，实现学科渗透；尝试跳出纸笔作业，设计走向生活的综合性实践作业。在上完沪科版第十八章《电能从哪里来》第二节《科学探究：怎样产生感应电流》后，可将物理与体育、地理联系，既增强了体魄，又学习了知识，形成能量观。可布置如下作业。

作业目标：体验利用地磁场发电的乐趣，探究电磁感应的奥秘

活动主题：跳长绳发电

作业要求：

（1）如图1 用灵敏电流计、导线（代替摇绳）组成闭合电路，当导线（摇绳）甩动时（切割地磁场磁感线），观察灵敏电流计指针的偏转情况；

图1

（2）探究摇绳如何甩动产生的电流较大；

（3）思考跳长绳发电这个过程能量如何转化。

2.作业设计案例：小游戏作业帮助形成物质观

教师可利用学生爱玩的天性，设置小游戏，让学生在玩中参与体验与学习。小游戏是通过寓教于乐的方式让学生进入思考和探究的过程，有比赛就有成功或失败的体验，有交流就有思维的碰撞，就能培养学生敢于尝试敢于表达自己观点的意识。例如在学完沪科版八年级第十一章《小粒子与大宇宙》后，可布置这样的小游戏助物质观的形成。

作业目标：体验分子间的相互作用力，探究微观世界的奥秘

活动主题：水杯投硬币比赛

作业要求：

（1）往水杯里装满水，直到水快溢出来；

（2）一枚一枚地往杯子里投放硬币，看起来水好像要溢出，但却没有溢出，比赛谁投放的硬币更多（如图2）；

（3）观察随着硬币的增多，水面的变化情况；

（4）思考为何杯子明明是装满的，为何还能容纳硬币，而水却不流出（如图2）。

图2

（二）小设计、小发明作业，培养科学思维

学生在书本中学习了系统的物理知识后，教师要想办法让学生感受到这些知识有用，能解决实际问题，使得学生产生新的求知欲。教师可以设置小设计、小发明等创新实践性作业，给学生提供实践的机会，引导他们分析和解决问题，提高知识的理解、运用能力，锻炼科学思维，培养创新精神，促进知识向能力转化。

1.作业设计案例：小设计作业发展科学推理能力

在学完沪科版第十七章《从指南针到磁浮列车》第二节《电流的磁场》后，学生了解了电磁继电器和其他电学元件配合使用可以实现自动控制、远程管制、简单的逻辑控制，并且还可以实现低电压控制高电压，降低工作危险。所以学完这节后可布置如下小设计作业，发展科学推理能力。

作业目标：能利用电磁继电器解决具体实际问题

活动主题：运用电磁继电器做一个小设计“自制全自动抽水装置”

作业要求：

（1）学生小组合作设计电路图，实现两个功能：水位低于最低水位线时，自动抽水，防止水箱缺水；当水位高于最高水位时，停止抽水，防止浪费；

（2）各小组将电路图在课堂上进行展示，开展自评、互评，并优化电路设计图；

（3）每个小组运用分发的电磁继电器将各小组的小设计做成品，并在课堂展示。

2.作业设计案例：小发明作业发展质疑创新能力

在学完沪科版第九章《浮力》后，学生了解了浮力在生活中的应用非常的广泛，了解了测量液体密度的工具——密度计，理解了密度计的原理，及刻度的标度特点等。为训练学生对浮力知识的应用，可布置一项小发明发展学生的质疑创新能力。

作业目标：能联系浮力和密度知识，解决具体实际问题

活动主题：将弹簧测力计改造为“密度秤”，测定液体密度

作业要求：

（1）提供水、密度为1.2g/cm3的硫酸铜溶液、酒精、未知密度的溶液、弹簧测力计、刻度尺、体积已知的金属块；

（2）将金属块挂于弹簧测力计下，并浸没液体中，弹簧测力计示数变小，探究弹簧测力计的示数与液体的密度的关系，请进行理论推导，写出表达式；

（3）弹簧测力计示数与液体密度是线性关系吗？若将弹簧测力计改造成密度秤，刻度均匀吗？

（4）将金属块浸没在已知密度的水、硫酸铜溶液、酒精三种液体中对应的拉力改为相应的液体密度，并标出密度秤的刻度。

（5）利用此密度秤测未知溶液的密度，并比较哪组制作的密度秤更准。

（6）将弹簧测力计改装成密度秤，你是否有其他的方法呢？

（三）小探究、小制作作业，发展科学探究能力

物理是一门以实验为基础的自然科学，科学探究既是我们教学的一种重要方式，也是学生学习物理的重要方法和途径，科学探究不仅包括课内探究，还包括课外探究。不管是小探究还是小制作，都是通过实践活动培养学生科学探究的能力。

1.作业设计案例：小探究作业培养分析论证能力

在上完沪科版八年级第三章《声的世界》第二节《声音的特性》可布置小探究活动，以手机为载体让学生不仅听见声音还看见声音，对声音的认知从感性认识上升到了理性认识，能借助手机App 探究物理问题，从而培养学生分析论证的能力。

作业目标：利用身边的物品探究声音的特性

活动主题：制作水瓶琴探究声音的特性

作业要求：

（1）用一套相同的瓶子，在每个瓶子里装上深浅不同的水，按水量的多少顺次排列；

（2）敲击瓶子探究音调的高低与水柱长短的关系，并利用手机App（手机物理工坊）显示不同音调的波形（如图3）；

图3

（3）吹瓶子探究音调的高低与空气柱长短的关系，并利用手机App 显示不同音调的波形；

（4）分析不同音调的波形特点；

（5）敲击瓶子，演奏一首简单的乐曲，在班级演示。

2.作业设计案例：小制作作业，锻炼探究能力

学完沪科版第十四章《了解电路》第五节《测量电压》后，课堂上可运用物理学史让学生了解电源的发明史：伏特把许多锌片和铜片间垫上浸透盐水的纸片，叠放起来。当手触摸两端时，伏特感觉到猛烈的电流刺激。伏特用这种方法成功制成了世界上第一个电池——“伏特电堆”。当学生了解完这段历史后，紧接着教师可以抛出问题：盐水与铜片、锌片组合可制成电源，那若换成其他溶液能否制成电源呢？因此可设计小制作作业，锻炼学生的探究能力。

作业目标：体验伏打电堆的制作，锻炼探究能力

活动主题：制作水果电池，探究水果电池电压的影响因素

作业要求：

（1）取一个新鲜的水果，在其两端钻两个孔；

（2）将铁棒和锌棒打磨后分别插入两孔；

（3）用导线将铁棒、锌棒、发光二极管、灵敏电流计连接起来，观察如何连接可以使发光二极管发光；

（4）将发光二极管换成电压表，测出水果电池的电压（如图4）；

图4

（5）对比不同水果、不同的金属棒、两金属棒之间的不同距离、金属棒插入不同深度的电压大小，探究水果电池电压的影响因素；

（6）将水果电池串联起来对小灯泡供电。

（四）小魔术、小话剧、小访学作业，培养科学态度与责任

在作业布置的时候，也可以要求学生利用课余时间收集设计一些科学小魔术，或者根据物理学史上一些经典故事编排小话剧，根据当地社会资源开展小访学。这些拓展知识视野的活动，不仅激发学生学习兴趣，同时以活动为载体，在活动的策划、组织、执行的过程中锻炼学生，培养学生的团队精神。同时通过这些形式展现的科学精神、科学态度，让学生形成良好的价值观。

1.作业设计案例：小魔术作业探索科学本质

魔术是激发学生学习兴趣的一种很好的方式，以神秘的艺术形式让学生感知科学规律，学生乐于接受，有了学习物理的兴趣，就有了对自然科学本质的求知欲。学完沪科版八年级的物理知识后，学生的逻辑思维也得到了很大的提升，此时可布置学生自行设计科学魔术。

作业目标：利用魔术，探索科学本质

活动主题：科学小魔术

作业要求：

（1）以小组为单位，每个小组上网搜索三个科学魔术，能用物理知识进行解释。将视频在课堂上进行展示和科学揭秘；

（2）小组自创一个科学小魔术，并在课堂上进行魔术表演。

2.作业设计案例：小话剧作业培养科学态度

上完沪科版八年级第七章第一节《科学探究：牛顿第一定律》后可以布置学生自编自导小话剧。由学生先自主查询资料阅读有关牛顿第一定律的历史，经过思维加工，一起将历史故事编写成话剧，以角色扮演的形式在课堂上呈现出来，让学生体会物理思想和研究方法的发展过程，感受人类探索自然的艰辛，培养科学态度。

作业目标：运用小话剧还原历史，培养科学态度活动主题：“话说牛顿第一定律”小话剧

作业要求：

（1）学生阅读物理学史，了解力和运动的研究历史；

（2）设置小组：剧本组、导演组、演员组、配音组、道具组、化妆组、服装组；

（3）学生根据自己的特长，选择适合自己的小组；

（4）剧本组编写剧本（一周时间）；

（5）各小组相互配合，编排小话剧；

（6）以角色扮演在课堂上呈现出来。

3.作业设计案例：小访学作业培养社会责任意识

小访学架起了课内知识走向社会的桥梁，实现了物理课程的潜在价值。新课程要求物理教学从生活走向物理，从物理走向社会。教师可充分开发当地的社会资源，让学生走进社会进行小访学，让学生体会到物理知识在生产生活中的应用，关注科技发展给社会进步带来的影响，感受物理学对社会发展的贡献。

笔者家乡位于“中国鞋都”——晋江，当地工厂的垃圾有大量的鞋材废料，若将其填埋或焚烧会造成环境污染。晋江创冠环保资源开发有限公司运用垃圾焚烧发电技术，将垃圾变成一种颇具潜力的新能源。为此在学完沪科版九年级第十八章《电从哪里来》后，布置学生利用周末进行小访学，采访该公司。让学生在调查研究中逐渐加深对物理概念、物理规律的理解，树立节能减排意识，合理利用资源，增强社会责任意识。

作业目标：在社会实践中学习，培养社会责任意识

活动主题：访学垃圾发电厂

作业要求：

（1）上网了解我国垃圾发电的历史；

（2）从环境保护角度分析垃圾发电的优点和缺点；

（3）了解垃圾焚烧发电的原理及基本流程、发电系统；

（4）提交访学报告；

（5）设计海报在校园宣传，号召同学们增强环境保护意思。

初中物理创新实践性和探究性作业不再是物理概念和公式的死记硬背，而是体现物理学科的特点，既要有科学性，还要有实践性、时代性和趣味性。将课外作业与小实验、小探究、小设计、小制作、小发明、小话剧、小魔术、小游戏、小综合、小访学等学生感兴趣的活动联系起来，在动手实践、探究活动中感受物理的妙趣，在活动中将所学的物理知识逐步内化，并激发他们的创新精神，促进学生的个性化发展，培育学生的核心素养。这样的作业设计才能回归育人的主体地位，回归立德树人初心。