新课程下物理作业的创新设计,本文主要内容关键词为:作业论文,新课程论文,物理论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
随着物理新课程标准的实施和课堂教学改革的不断深化,教育创新意识已深入课堂,深入到物理教学的每一个环节。物理作业的设计也要创新,要以批判的眼光继承与发扬传统物理作业的优点,抛弃其难、繁、偏、旧的弊端,淡化浓重的人为编造痕迹,以学生发展为目的,设计形式多样、异彩纷呈、学生乐于接受的物理作业。以下是结合实例对各类型的作业创新设计的实践探索。
一、趣味型作业
例1 炎热的夏天,小狗常常张开嘴,伸出长长的舌头。小狗为什么会这样做?请你说说原因。
例2 星期天一大早,小明和同学们骑车前往万绿园进行环保调查。行进中道路两旁迎面扑来的树木,像是在欢迎小调查员的到来,阵阵海风吹过,格外凉爽。路边几位环卫工人正在辛勤地工作着:有的用扫把清扫落叶,有的推着清洁车将垃圾装入车内。忽然,响起一喇叭声,只见一辆汽车从身旁掠过,带起了还未及时清理的落叶……同学们深有感慨地说:“环卫工叔叔阿姨真辛苦,我们今后可不能随意乱丢垃圾啊!”
请从上面的阅读材料中找出两处与物理知识有关的叙述,并标明相关的物理知识。
例:道路两旁的树木迎面扑来——参照物
(1)__________________——_______________
(2)__________________——_______________
启发与点评:学生对作业是否感兴趣,很大程度上取决于作业形式与内容的趣味性与新鲜度。他们对内容枯燥、形式单调的作业感到乏味,而喜欢贴近生活、形式新颖、童趣盎然的作业。例1根据学生经验,采集一个特殊情境,以真实的画面呈现给学生,增加学生的探求欲望;例2将枯燥、单调的填空改为一个生动场景,能有效激发学生的兴趣,鼓励学生在观察、思考、探究中自主发现问题与解决问题。
二、想像型作业
例3 以“假如没有摩擦”为题,展开你的想像,写一篇500字以上的科学报告。
例4 你认为自然界中存在着不受力的物体吗?月球为什么能绕着地球做曲线运动?地球为什么能绕着太阳做曲线运动?
请你想像一下,假如自然界失去引力,将会出现什么情况?说说看,并与同学交流。
启发与点评:新课程理念要求注重学生创新精神的培养,而培养想像力是一条很好的途径。物理教学中要善于捕捉可延伸、可拓展又能提升和突出主题的地方,鼓励学生发散变通,培养学生的想像力。上述两例是在学习“摩擦力”“重力”的应用后,假设没有这两种力我们的世界将怎样,既培养了学生的逆向思维能力,又让学生有了更大的想像空间,加深了对这两种力的理解。
三、实验型作业
例5 制作橡皮筋测力计。
橡皮筋类似弹簧,在一定范围内,它的伸长量与受到的拉力成正比。请用橡皮筋、铁丝、硬纸板等,设计制作一只橡皮筋测力计。制成后,在班上开个展览会,比较一下哪位同学的测力计制作得最精美,刻度最准确,使用最方便。
例6 你家有电冰箱吗?能否请你爸爸或妈妈协作,利用电能表测出它的实际电功率?请试试看。并将测量方法、步骤、原理及结果写在作业本上。
启发与点评:新课程理念提倡学生课外书面作业少些,学生课后动起来,因此要尽可能把教材中的演示实验、小实验、小制作等作为课外实验型作业或将教材中一些作业改为实验型作业,让学生动起手来。它不仅能提高学生学习物理的兴趣,加深对所学知识的理解,培养学生的动手能力,作业过程中还能培养学生战胜困难、经受挫折的良好思维品质及体会成功的喜悦。上述实验型作业器材易取,制作不复杂,实验易成功,效果却是其他题型很难达到的。初中物理这样动手实验型作业还有很多,教师要善于发挥其作用。
四、开放型作业
例7 生活与物理息息相关,你在体育课上使用体育器材时,一定用到了许多物理知识。请你举出三个实例并分别说明每个实例中包含的物理知识(物理知识不重复)。
示范 实例:篮球抛出后继续运动
物理知识:篮球具有惯性
实例1:__________________________
物理知识:_______________________
实例2:__________________________
物理知识:_______________________
实例3:__________________________
物理知识:_______________________
例8 晚上在台灯下写作业时,书桌上垫的玻璃会反射出刺眼的光,影响学习。请你写出两种解决问题的方法及每种方法所运用的原理。
(1)方法一:________原理是:________
(2)方法二:________原理是:________
例9 图1是电褥子的示意图,已知AB、CD两段电热丝中有一段出现断路,但外表无法看出哪一段出现了断路。现给你如下器材:2节于电池组成的电源,一只电压表,开关,几枚大头针,若干根导线。请用上述器材检测出哪一段有断路,将实验方法、可能出现的现象和相应的结论填在表1内。
表1
实验方法可能的现象及相应结论
启发与点评:开放型作业是近年兴起的一种作业形式。开放主要表现在题设条件开放如例7,题设情景开放如例8,解题方法的开放和问题答案的开放如例9等方面。开放型作业留给学生足够的思维空间,有利于学生从不同方面和角度去观察、思考、分析与解答,有助于开拓学生视野,训练学生的求异思维,培养学生的创新意识和创造能力。
五、观察型作业
例10 走在街上你是否注意到新建的绿化地带上,工人师傅要将刚移栽树木的许多枝叶剪掉,树干包上草绳,外面用塑料膜密封。知道这是什么原因吗?请跟同学交流一下。
图1
例11 深秋的夜里,我们房间门窗玻璃的内表面往往附着一层薄薄的小水珠。而在寒冷的冬夜,你看到房间门窗玻璃内表面上附着的是什么?你思考过不同季节产生不同现象的原因吗?说说看。
例12 自行车是离校较远同学上学的交通工具。请仔细观察你的自行车,看看它的哪些部分是增大摩擦,哪些部分是减小摩擦?它们分别是如何增大、减小摩擦的。
启发与点评:物理学习离不开观察,观察是认识事物、获得知识的源泉。经常性、有计划地布置一些观察型作业,可以使学生养成注意观察的习惯,学会观察的方法,培养认真仔细观察的品质,提高观察能力与思维能力。上述三例都是同学较熟悉的场景,长期布置这样的作业,学生会体会我们的生活处处有物理,物理是看得见、摸得着、有用的。
六、应用型作业
例13 用扳手拧螺母很容易,但对一些生锈的螺母普通扳手很难拧动。学过“杠杆平衡条件”后,你给工人师傅出出点子,利用同一把扳手通过怎样的改进就能比较容易地拧下生锈的螺母。
例14 张华在家看电视后,习惯地把遥控器一摁,就算把电视关了。有一次他发现电视机上还有一个指示灯亮着(实际上此时电视机处于待机状态)。于是他想:这时电视机是否还在消耗电能呢?学过电学知识后,一次父母要外出旅游,他征得父母同意,设计如下方案进行探究:让电视机处于待机状态,然后拔掉其他用电器的电源插头或关掉开关,记下时间和家中电能表的读数;去爷爷家住了三天后回到家中,再记下此时的时间和电能表的读数。记录数据如表2。问:
(1)张华外出这段时间里,他家的电视机消耗的电能是多少千瓦时?
(2)张华家电视机在待机状态下消耗的电功率是多少瓦?
表2
时间 电能表示数kW·h
5月2日上午11:00
268.5
5月5日上午9:00269.2
启发与点评:物理学最生动、最鲜活的部分就是联系生活、生产和自然现象。物理教育重视培养学生物理应用意识、应用能力,首先就要改变教学内容(包括作业)严重脱离生活实际的现象。物理作业设计要将生活、生产和自然现象中的物理问题呈现给学生,让他们分析、思考,发现规律,掌握知识,再运用这些物理知识分析解决实际问题,从而实现“从生活走向物理,从物理走向社会”的课程理念,上述例子很好地贯彻了这一思想。
七、综合型作业
例15 请读图2所示的等高线图并回答:从B处爬到A处与从C处爬到A处相比,哪个更容易,为什么?
图2
例16 阅读下面的短文,然后解答后面的问题。
植物是我们的好朋友,与我们的生活息息相关,每种植物都具有蒸腾作用。植物的蒸腾作用是一个水分的运输和散失的过程。蒸腾过程如下:土壤中的水分→毛根→根内导管→茎内导管→叶内导管→叶肉细胞→气孔→大气。蒸腾作用对植物体具有重要意义:①降低植物的温度;②促进根吸收水分;③促进水分和无机盐的运输。植物一天中蒸腾作用的变化规律是:日出后,蒸腾作用随之增强,到午后三时左右达到最高峰,三时以后,植物体内的水分减少,气孔逐渐关闭,蒸腾作用随之下降,日落后蒸腾作用降到最低点。
(1)你认为蒸腾作用能降低植物及其周围环境温度的物理原理是___________;
(2)根据短文,影响植物蒸腾作用强弱的因素有:____________;
(3)设一棵树的树干平均高度为5m,它一生中共蒸腾了200t水,请计算这棵树对这些水所做的功(g取10N/kg)。
例17 通过电磁波的学习,你是否感受到电磁波在改变我们的生活、工作和学习方式等方面的作用。请你就电磁波的特点和功能等,试写一首赞美电磁波的散文诗。
启发与点评:物理教学不仅要注重物理知识的传授和技能的训练,还应注重不同学科间知识、方法的联系和渗透,改变学科本位的思想。上述前两例打破了学科内容的拼凑,按情节将地理与物理、生物与物理结合起来,还原了学科之间相互依赖、相互联系的真实面目;而例17让学生用诗歌赞美电磁波,极大地调动了学生的学习兴趣。教师在布置作业中,时常有意识地呈现一些各学科之间有关本质联系的问题,加强学科之间的整合,能体现多元价值取向,促进学生认识的整体性发展。
八、探究型作业
例18 请课后利用一枝一端削过的铅笔,探究压强的大小与压力、受力面积的关系。动手试试看,并将探究过程与结果写在作业本上。
例19 同学们都有这样的体会,在公路上骑自行车时,速度越大,感觉空气的阻力越大,小红根据这个经验提出一个问题:空气阻力大小与速度的大小有什么关系?针对这一问题,她提出如下猜想:
猜想1:也许空气的阻力大小与速度的大小成正比。
猜想2:也许空气的阻力大小与速度大小的平方成正比。
(1)究竟哪一个猜想正确?课后请你们每四位同学组成一组,设计实验方案,进行探究,写出探究过程与结果。
(2)回忆风雨天气你撑开雨伞,迎风而走的场景,你提出空气的阻力还可能与什么有关?说说看。
启发与点评:物理学习过程充满着观察、实验、分析、推理及探索性与挑战性的活动。探究型作业,可以是利用学生身边的学习用具、生活用品进行探究性实验,也可以是学生遇到的生活、学习、自然中的物理问题,但所布置的探究作业应着眼于学生的发展,培养学生正确的科学方法、严谨的科学态度及良好的思维习惯,不仅学会从物理现象、物理规律中探究问题,而且要从实际生活中不断发现问题、提出问题、研究问题、解决问题,形成完整严谨的科学思维品质和良好的行为习惯。让学生的学习从课堂向课外延伸,学习内容从课本向生活、社会延伸,学生在独立思考、合作交流的基础上完成以上既有趣又有挑战性的作业,能很好地落实过程与方法教学目标的实现。
九、阅读型作业
例20 阅读短文,回答下面问题。
我们现在看到的欧姆定律公式那么简单,可是,当年欧姆(C.S.Ohm,1787-1854)却为此花费了十多年的心血。这是由于当时的实验条件很差,还没有测量电流的仪器,电源的电压也很不稳定。欧姆赁着自己坚持不懈的精神和少年时期在作坊里练习出的一双巧手,经历无数次的失败才自己制成了比较精确的测量电流的仪器。1821年德国物理学家塞贝克(T.J Seebeck,1780-1831)发现了温差电池,这为欧姆提供了可以“保持电压不变”的稳定的电源。欧姆经过几年的细致研究,终于取得了成功。1826年他的研究成果发表,但当时的物理学界并不重视。后来,随着对电研究的深入,大家终于认识到这一成果的重要性,欧姆本人也被聘为大学教授,并获得英国皇家学会的奖章。
谈谈你从欧姆发现“欧姆定律”的过程中得到什么启不?
例21 请仔细阅读下文,按要求回答问题。
气候与热污染
夏季的海边,海风轻拂,昼夜温差小,气候宜人。而沙漠的夏季,白天气温可达60℃,夜晚能降到10℃。这是因为水的比热容比沙石的大,水和沙上升相同的温度,水能吸收更多的热量。因而,在同样受热的情况下,水的温度变化比沙石小得多,水起到了很好的调节气温的作用。
气温不仅受自然环境的影响,还受人造环境的影响。城市的工业、交通和生活,每天都消耗大量燃料。燃料燃烧产生的内能,只有一部分做了有用功,大部分散失在周围空间,成为环境热源。电力、冶金、石油、化工以及造纸等行业,它们通过冷却水和烟筒向环境散热,造成工业热污染;汽车、空调、冰箱等现代化家庭设备工作时,都向环境散发热量;城市里过多的人口散发的热量也很可观……大城市散发的热量可以达到所接收的太阳能的2/5,从而使城市的温度升高,这就是常说的热岛效应……
(1)请在文中关于“海边昼夜温差小”的原因句子下面画横线;
(2)从文中找出两个造成热岛效应的原因:_____________________________________;
(3)如何减小环境的热污染,请你提出一条合理化建议:_______________________。
启发与点评:有目的、有计划地让学生带着问题阅读有关科普知识或科学著作,不仅能激发学生的学习兴趣,拓宽学生的知识视野,培养学生的自学能力、分析问题和解决问题的能力,还能使学生从阅读中感悟科学家创造知识的人格魅力,领略创造的方法,培养学生献身科学的情感意志。布置阅读作业可指导学生阅读指定资料,也可以上网查阅相关内容,还可让学生间相互交流感兴趣的科普材料,以增加学生的学习渠道。
十、教育型作业
例22 保护环境、节约能源要从我做起。下列做法中,需要改正的是(
)
A.及时关掉未关紧的水龙头,养成节约用水的习惯
B.尽可能用太阳能热水器代替电热水器
C.及时将生活垃圾、废旧电池装在一起丢充到垃圾箱中
D.用洗脸水冲刷厕所,将废报纸、酒瓶等送到废品收购站
例23 在一个雷雨交加的日子里,某村民到大树底下躲雨,不幸被雷电击中造成重伤,此后村内谣言四起,说什么“魔鬼缠身”,什么“前世没有修好行……”。家里人在众人面前抬不起头,不但不送病人到医院医治,反而求神拜佛,导致病人耽误治疗。
(1)文中所述的观点对吗?正确观点是_____________________________________;
(2)为了避免类似事故的发生,人们在高大建筑物上安装了_________________________________;
(3)如果你遇到雷雨天气,你的做法是____________________________________。
例24 请讨论在2003年夏,我国政府为什么要采取办公和生产用电为生活用电“让路”的供电理念?观察你身边出现的用电浪费现象和行为,谈一谈你对这些现象和行为的看法,并提出相应的节约用电措施。
启发与点评:物理教学不仅要让学生获得物理知识与技能,同样担负着思想教育的功能。上述三例作业题很好地体现了积极的价值取向,要求学生既要有渊博的文化知识,更要有良好的道德修养,它能培养学生从小事做起、从我做起的优秀品质,逐步懂得作为新时代的青少年什么是该做的,什么是不该做的,什么是好的品质,什么是不良习惯,落实情感、态度与价值观教学目标的实现。
十一、实践型作业
例25 调查当地用电情况的变化,看看用电情况能不能从一个侧面反映当地经济、文化的水平。
例26 以小组为单位,调查附近一些工厂的污水处理情况,或者调查当地农田的灌溉方式并了解先进的灌溉技术,写一篇社会调查报告,小组之间进行交流。
例27 与几个同学组成调查小组,调查一下本地(乡、镇、区等)有多少烟囱(家庭除外),其中经常冒烟的有几个,冒白烟的有几个,冒黑烟的有几个,各占百分之几。如果有可能,了解一下它们冒烟的原因,并提出改造建议。
启发与点评:重视物理实践活动是新课程标准的一大特色。学生通过实践活动,能初步获得一些物理活动的经验,了解物理在日常生活中的简单应用,加深对所学物理知识和方法的理解,初步学会与人合作交流,获得积极的物理学习情感。实践型作业的特点是突出物理活动的实践性,使学生不仅能在纸上做物理,而且能在动手、动口、动脑中学物理,能运用所学知识去开展调查、收集、选择、分析、解释信息活动。设计上述实践作业,能使学生经历从实际问题抽象出物理问题,建立物理模型,综合运用已有知识解决问题并预测事物发展过程,初步体会物理价值,同样能很好地落实情感、态度与价值观的教学目标。