物理開放型作業(yè)設(shè)計應(yīng)聚焦“開放”

王燕

【關(guān)鍵詞】高中物理；開放型作業(yè)；作業(yè)設(shè)計

【中圖分類號】G633.7? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? 【文章編號】1005-6009（2022）59-0069-02

指向?qū)W科素養(yǎng)培育的教學(xué)改革不僅要關(guān)注狹義的“上課時間”的課堂，還要關(guān)注作業(yè)的布置。作業(yè)不僅承載了對學(xué)習(xí)進(jìn)行診斷和評價的“育分”功能，還需承擔(dān)學(xué)科素養(yǎng)的全面落實、關(guān)注學(xué)生幸福成長的“育人”功能。特別在“雙減”政策下，如何創(chuàng)新形式、減量保質(zhì)、減負(fù)增效，亟待改革創(chuàng)新實踐。

1.開放型作業(yè)的特點與分類

2019年版人教版高中物理教科書相較于舊教材，在課后延伸部分大幅增加了開放型作業(yè)的有占比。高中物理開放型作業(yè)指以全面育人為基本導(dǎo)向，源于課堂教學(xué)，聯(lián)系實際生活的一種作業(yè)形式。它不同于常規(guī)作業(yè)，其情境、方法、完成形式和答案具有多樣性和不確定性。其主要特點體現(xiàn)在以下三個方面。第一，以開放的情境彰顯大物理觀念，引導(dǎo)學(xué)生用物理的眼光發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。第二，以開放的方法尊重個性化發(fā)展，幫助學(xué)生習(xí)得知識和文化，加強(qiáng)自我理解和自我管理。第三，以開放的形式促進(jìn)合作性學(xué)習(xí)，突破孤立作業(yè)的限制，讓學(xué)生用不同的途徑去思考并解決同一個問題。

開放型作業(yè)設(shè)計主要考慮核心素養(yǎng)目標(biāo)、學(xué)生、情境、問題等要素。在實際操作時，一般是備課組在學(xué)期初研究討論制訂教學(xué)計劃時，就把作業(yè)設(shè)計納入教學(xué)整體設(shè)計中，分工合作，由負(fù)責(zé)人提前鉆研教材和課程標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計合適的開放型作業(yè)，提交備課組，經(jīng)討論、完善后列入計劃。開放型作業(yè)按完成方式的不同大致可分為科技制作、演繹歸納、課題研究、實驗探究、技術(shù)應(yīng)用、綜合實踐等。

2.開放型作業(yè)的設(shè)計與實施

筆者以綜合實踐“風(fēng)中的小球”為例展開詳細(xì)說明。該作業(yè)布置于學(xué)習(xí)人教版高中物理教材必修二第五章“拋體運動”之后。對照核心素養(yǎng)要求，學(xué)生對運動的多樣性已經(jīng)有了足夠的認(rèn)識，完善了運動和力的知識結(jié)構(gòu)；形成了將復(fù)雜運動分解為簡單運動的物理思想，經(jīng)歷了理論、實驗等科學(xué)探究的過程，具備實事求是的科學(xué)態(tài)度。于是，我們設(shè)計了開放型作業(yè)“風(fēng)中的小球”：“水平風(fēng)速[v0]恒定，將一個小球無初速釋放，假設(shè)空氣阻力[f=-kv]，請問小球做直線運動還是曲線運動？請你選用合適的方法論證你的猜想?！备鶕?jù)學(xué)情，這份作業(yè)的難點是在水平風(fēng)速恒定的情境中，由于小球與空氣之間的相對運動而導(dǎo)致的變力作用。

（1）討論合作。課堂上對開放型作業(yè)先進(jìn)行必要的、適度的討論，按照對作業(yè)的理解和完成方式的不同，學(xué)生自主分成若干小組，設(shè)計方案、分工合作。學(xué)生若有困難，也可尋求家長、教師在技術(shù)、器材等方面的支持。

（2）推進(jìn)反饋。在此環(huán)節(jié)，教師可引導(dǎo)學(xué)生通過電子文檔、視頻、照片、實驗報告等方式遞交作業(yè)，學(xué)生采用了以下兩種不同的方式。第一，技術(shù)輔助反饋。部分學(xué)生利用“仿真物理實驗室”軟件，用一個輔助點坐標(biāo)來控制實驗條件，設(shè)定小球初速度為零，利用程序編輯器，設(shè)定Fx=k×（V風(fēng)-Vx）/m，F(xiàn)y=-g-k×Vy/m，可得直線軌跡及水平速度隨時間變化圖像。還有一部分學(xué)生利用Excel軟件微元求和，把各運動參數(shù)的初始條件和邏輯關(guān)系輸入后，即可得出系列數(shù)據(jù)，并能得到y(tǒng)隨x變化的圖像。第二，演繹歸納反饋?？梢圆捎梦⒎址匠毯拖鄬\動兩種不同的解題方法。微分方程法：水平方向上有 [mvx.]= [kv0-kvx]，且當(dāng)t=0時，vx=0，得 [vx=v0-v0e-kt/m]；同理 [vy=mgk-mgke-kt/m]，兩者比值不變，所以小球做直線運動。相對運動法：f風(fēng)→球=kv風(fēng)→地-kv球→地=kv0-kv球→地，風(fēng)力可以看成是一個恒力kv0和一個變力-kv球→地之和，由圖1易得小球初速度為零時，將沿F方向做直線運動。第三，實驗探究反饋。學(xué)生用電風(fēng)扇高速擋制造恒定風(fēng)速，用乒乓球作為研究對象，能明顯地體現(xiàn)風(fēng)力的作用。反饋時呈現(xiàn)超級慢動作錄像，用尺作為背景，可以清晰地看到乒乓球的運動軌跡近似為一條直線。

（3）展示評價。展示優(yōu)秀作業(yè)是對學(xué)生的正向激勵，有利于促進(jìn)學(xué)生全面而富有個性的發(fā)展。課堂、板報宣傳欄、班級QQ群和網(wǎng)站都能成為展示的陣地。

3.開放性作業(yè)的反思與優(yōu)化

在完成開放型作業(yè)的過程中，可能會遇到種種問題，如學(xué)生參與度有待提高、班級之間差異明顯、展示不夠充分等。這就需要教師不斷反思并完善，最終形成校本化的開放型作業(yè)體系。

（1）構(gòu)建完善的作業(yè)研究與支撐體系。在學(xué)校的統(tǒng)籌規(guī)劃下，教研組應(yīng)充分開展關(guān)于布置和研究作業(yè)的培訓(xùn)和評價活動，構(gòu)建完善的作業(yè)研究與支持體系。教師則需擺脫對現(xiàn)成參考資料的依賴，在實踐中提高自身的專業(yè)能力。

（2）集體智慧賦能開放型作業(yè)的設(shè)計。教師間的討論交流、網(wǎng)上資源的啟發(fā)，或是展示課的實驗創(chuàng)新，都可以成為作業(yè)設(shè)計的靈感。再經(jīng)過集體備課、實施討論、反思交流，在集體智慧碰撞中設(shè)計出開放型作業(yè)，使之成為各項核心素養(yǎng)的綜合應(yīng)用。

（3）優(yōu)化作業(yè)實施層面的過程性支持。課堂適度討論，鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題；適當(dāng)分組，提升學(xué)生的參與度，教師提供必要的思路點撥或技術(shù)支持，提高學(xué)生作業(yè)完成的平均水平；適當(dāng)減少常規(guī)作業(yè)的布置，讓學(xué)生享受開放型作業(yè)帶來的樂趣和挑戰(zhàn)；在展示的渠道上提供支持，激發(fā)學(xué)生的積極性，并增加開放型作業(yè)在期末評價中的比重。