“双减”导向下的初中物理单元作业设计
作者： 康建平
摘 要：学生的课后作业是学生学习过程中的重要环节。在《义务教育物理课程标准（2022年版）》指导下，教师要加强备课中的作业设计，引导学生在课前作业中预习新知，在课后作业中独立思考和练习应用，促进学生物理观念的形成。以八年级下册“简单机械”为例，从设计理念、设计目标、设计思路和设计类别四方面对初中物理单元作业设计进行探索，实现以教学实践为基础，以减负不减质为原则，提高学生在物理学习中培养核心素养的目的。
关键词：初中物理；双减；单元作业；设计类别
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1009-010X（2024）05-0051-05
2021年7月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》明确要求减轻义务教育阶段学生作业负担。作业是教学活动的有效延伸，也是教育体系中的关键一环。作业能够发挥良好的监督作用，目前，初中物理作业设计仍存在一些问题。黄小利对现阶段初中物理设计的实际情况进行了总结，具体表现为一是作业量过大，作业质量被严重忽视，这导致学生无法在做作业时对所学知识进行深层次思考，同时也弱化了对物理学科的兴趣；二是作业内容重复且无序，这一问题在部分重点章节有突出表现；三是作业形式不新颖，缺少层次性，不够生活化。康娟发现现阶段初中物理作业常见的问题主要表现为作业形式单一和忽视学生之间的差异性。针对这些问题，有不少教师结合自己的教学经验总结出初中物理课后作业的优化路径。例如彭雪梅、苟树林从不同角度设计初中物理的课后作业，分别是巩固类课后作业和拓展类课后作业。笔者根据多年教学实践，以“双减”政策为向导，以改变当前初中物理课后作业现状为目标，探索单元作业设计方法，下面以八年级下册“简单机械”为例展开说明。
一、作业设计理念
（一）结合学科特点， 培养学生必备品格和关键能力
物理是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学，实验是物理学科的基础，物理学科具有客观性、逻辑性和严密性的特点。作业设计应该紧紧围绕立德树人的根本任务，遵循学生身心发展规律与教育规律。教师应结合物理作业中的应用知识解决问题，培养学生的物理观念和科学思维，通过物理作业中的科学探究过程，促进学生科学态度和科学精神的养成，以培养学生的核心素养，落实立德树人根本任务。
（二）结合课程标准，提升作业反馈质量和教学效果
作业设计应遵循《义务教育物理课程标准（2022年版）》的要求，既要合理调控作业结构，提高作业设计质量，又要有效控制作业难度与作业数量。作业设计应参考教材内容和学生实际，根据教学目标确定作业的重点内容，科学合理地设计作业，确保作业要求能覆盖教学内容，突出重点知识的应用，加强对知识的落实巩固，同时结合学生思维特点突出作业的难点设计，加强对知识的拓展提高。学生通过完成课后的作业，自主学习，加强对物理概念的理解，灵活应用物理规律。同时教师提高作业批改和辅导的质量，及时发现学生学习中存在的问题，以帮助学生提高学习效果。
（三）针对学生思维特点，提供多样化作业形式
初中物理作业的设计和实施既要面向全体学生，又要尊重学生的个体差异。作业内容要从落实物理学科核心素养出发，除了设置预习巩固作业、综合复习作业外，还应设置实践性作业，以适应学生个性发展的需要。作业设计要在遵循学生身心发展规律的同时，兼顾不同层次学生的具体情况，科学合理地设计物理作业；要结合学科特点和知识内容，密切联系实际，践行“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念，杜绝机械重复、无效作业。
二、作业设计目标
（一）以培养学生发展所需的必备品格和关键能力为目标
作业设计既要关注学生物理观念和科学思维的培养，又要关注学生科学态度和科学精神的养成，应以培养学生发展所需的必备品格和关键能力为目标。例如“简单机械”作业设计可以帮助学生建构运动和相互作用的观念，通过科学的探究过程，帮助学生理解杠杆、滑轮组、斜面的使用特点和机械效率，培养学生推理论证，质疑创新的科学思维以及严谨创新合作分享的科学态度与责任。
（二）作业目标要紧扣教学目标
作业目标要紧扣教学目标。教师要根据教学目标落实在课上或课后，对各章节的教学目标进行细化，再根据各目标的难易度和特点将教学目标划分到预习作业、巩固作业、实践性作业和综合性作业当中。除此以外，根据各节的内容特点，可设置相应的预习作业以更好地完成教学目标。
三、作业设计思路
总体思路为紧扣教学目标，充分考虑学生认知特点和学习力，分层布置作业，包括预习性作业、巩固性作业（基础类、拓展类、探究类）、实践性作业和综合性作业各个层次，具体每次作业类型设置根据教学内容及特点进行灵活配置。在作业难度上按易、中、难合理配置，使各层次学生都能愉快完成作业。作业量按中等学生完成每天物理作业时长为标准，控制在15分钟左右。
以“简单机械”为例，在八年级下册学生学习了二力平衡、做功的概念，知道了平动物体的平衡条件，在第十一章学生学习了功、功率的概念，这些都为简单机械的学习打下了基础。通过分析杠杆、滑轮组的使用特点，以及功、机械效率概念的引入，结合杠杆平衡条件探究、测量滑轮组机械效率的实验，设计课下相应的学生自主学习的作业任务。一是根据不同学生特点设置不同难度的作业，步步深入，使学生获得对杠杆、滑轮组的使用特点和利用机械做功、机械效率的全面理解；二是根据内容设计选择、填空、实验、计算等题型，可以通过设计典型问题促使学生总结分析问题的思路，设计综合问题促使学生把握全章的知识结构，设计探究性拔高问题促使学生掌握方法、提高能力。
四、作业设计的类别
单元作业设计的类别主要是以复习巩固为目的的综合性作业，包括基础类、拓展类、探究类、综合提升类作业。具体每次作业类型的选取要根据知识内容和题型设计进行灵活配置。下面以“简单机械”一章的作业设计为例介绍。
（一）基础性作业。
作业设计面向全体学生，根据难度分为两个层次，知识梳理和基础练习。
1.知识梳理类。作业以选择、填空和简答的形式为主，以帮助学生梳理本节知识要点，突出重点，建构知识结构为目的。学生在完成这部分作业题目时，将本章内容进行梳理和完善，建立知识框架，理清知识之间的来龙去脉，在头脑中形成完整的知识结构。
例1.杠杆的五要素。在生活中常用到杠杆，如起瓶盖的起子，如图所示。在使用时，应以
点为支点，以 点为动力作用点，动力的方向向 ，以 点为阻力作用点，阻力作用的方向向 。
答案：A；C；上；B；下
设计意图：本题考查目的为结合课本素材引导学生明确杠杆的五要素。解题要点包含（1）支点在动力作用点和阻力作用点之间时，动力与阻力可以同向，支点在动力作用点和阻力作用点的一侧时，动力与阻力可以反向。动力与阻力使杠杆转动的方向一定相反，一个使之顺时针，一个使之逆时针。（2）杠杆的平衡状态是指静止状态或匀速转动状态。（3）力臂是支点到力的作用线的垂线段距离，而不是到作用点的距离。
2.基础练习类。作业采用选择、填空或实验题等形式，帮助学生完成从基础知识到基础练习的巩固过程；面向全体学生，侧重于巩固物理基础知识和基本技能，紧扣当堂学习内容，达到本课时学习目标。
例2.滑轮组的使用特点。如图所示，提升相同的重物（重力为G）时，绳子自由端的拉力与物重的关系是F1= G，F2= G，F3= G；若动滑轮的重力均为G动，则绳子自由端的拉力大小分别是： F1= ，F2= ，F3= 。
答案：1；1/2；1/3；G；（G+G动）/2；（G+G动）/3
设计意图：本题设计目的是为了让学生把握定滑轮、动滑轮和滑轮组的使用特点。具体为（1）定滑轮：使用时滑轮的转轴（支点）不随货物上下移动。如图甲所示，我们可把一条直径看成杠杆，圆心就是杠杆的支点，定滑轮实质是等臂杠杆。使用定滑轮虽然不能省力，但可以改变用力方向，给工作带来方便。（2）动滑轮：使用时滑轮的转动轴会随物体上下移动，它实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。如图乙所示，支点在悬线的切点上，转动轴是阻力作用点。动滑轮特点是可以省力，但要多移动距离。（3）滑轮组：定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫滑轮组。使用滑轮组提升物体时，重物由几股绳子承担，提起重物所用的力是物体所受重力的几分之一，绳端所移动的距离是重物上升距离的几倍。绳端拉力F=G/n （理想情况下），若考虑动滑轮重，则F=（G物+G动）/n；若考虑动滑轮重和摩擦，则F>（G物+G动）/n。绳端移动距离：S=nh，其中n表示承担物体重力的绳子的段数。
（二）拓展类作业
拓展类作业设计是面向基础知识扎实、中等程度以上的学生的。教师可以本课时重点知识和相关物理思维方法为核心，以帮助学生建立知识之间的联系为目标，分梯度设计不同综合度和难度的作业。拓展性作业可以实现到举一反三、触类旁通的作用。老师要根据学生情况进行分层布置。
例3.计算使用滑轮组提升物体的机械效率。实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重），在相同时间内把相同重物G提升相同高度，F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A.力F1和F2做功的功率相同
B.力F1和F2做的总功相同
C.乙滑轮组更省力，两个滑
轮组机械效率一样大
D.甲滑轮组的机械效率比
乙滑轮组高
答案：D。
解析：用如图所示的甲、乙两个滑轮组在相同时间内把相同重物G提升相同高度，则有用功相同，而甲滑轮组3股绳子，乙滑轮组4股绳子，乙滑轮组绳端移动距离大，故拉力F2做总功大，功率大，但机械效率低。
设计意图：本题可引导学生通过分析利用滑轮组提升物体的过程明确以下内容：滑轮组的机械效率不是固定不变的；动滑轮的重力越小，滑轮组的机械效率越高；物体重力越大，机械效率越高；滑轮组机械效率跟提升物体的高度、速度等无关，跟滑轮组绳子绕法无关。
（三）探究类作业
探究类作业意在培养学生严谨的科学态度和科学思维，提高学生科学的分析问题和解决问题的能力。通过作业练习加强实验探究的过程体验，能使学生应用知识解决实际问题。
例4.探究杠杆平衡条件及应用。小明在“探究杠杆的平衡条件”实验。
（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于 （选填“平衡”“非平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 （选填“左”“右”）调。