鲍建中　秦晓文

摘 要：制作类作业是指学生根据所学知识或任务要求，利用适当的工具和材料，按照一定的技术规范，做出手工制品、模型、设计原型、工具以及仪器等具有一定功能的产品的活动过程，属于实践类作业的一种.本文主要探讨制作类作业的目的和设计原则，并结合案例提出制作类作业的设计策略以及制作类作业的评价策略.

关键词：初中物理;设计制作;实践作业;设计策略

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1008-4134（2021）06-0019-04

作者簡介：鲍建中（1969-），男，山东人，本科，北京市特级教师，研究方向：中学物理教育教学、创新实验设计与应用;

秦晓文（1968-），男，山东人，硕士，北京市特级教师，研究方向：中学物理教育教学、科学探究、教学评价.

1 制作类作业的目的和设计原则

制作类作业是指学生根据所学知识或任务要求，利用适当的工具和材料，按照一定的技术规范，做出手工制品、模型、设计原型、工具、仪器等具有一定功能的产品的活动过程，属于实践类作业的一种.如制作潜望镜、制作火灾报警器、制作节能小屋等实践类作业都属于制作类作业.教师布置制作类作业的主要目的在于丰富学生的直接经验、激发学生学习兴趣，促进学生对知识的建构和应用，培养学生的创新精神和实践能力.制作类作业重视外显的、动手的、感性的活动过程，强调生成外显的、成形的、物质性的人造物品.强调让学生参与情境性的实践活动任务，关注学生的主观知识与实践活动中蕴涵的实践情境知识之间的交互作用，以此发展学生的实践知识和实践智慧.

教材中同样设计“用弹簧或橡皮筋制作简易测力计”“利用磁铁和缝衣针制作指南针”“用饮料软管制作喷雾器”等制作类作业.但在实际教学过程中教师却往往很难落实制作类作业，究其原因主要有以下几个方面：

（1）教师、家长、学生对设计制作类作业重视不够，受到应试思想的影响，认为这类作业耗时费力，对提升考试成绩的作用不大.

（2）制作材料在家中甚至学校不易找到，如若临时购买又会错过作业时间.

（3）教师指导不够到位，只根据教材上的相关信息学生很难自主完成制作.

（4）制作完成后，评价很难及时跟进，学生的获得感和成就感很难得到满足，往往会挫伤学生制作的积极性.

针对以上问题，教师在设计、布置制作类作业时应遵循以下原则：

（1）统一认识.利用家长会等场合宣讲实践类作业在保护学生好奇心、想象力、求知欲，激发学生学习兴趣，提高学生学习能力等方面发挥的重要作用，统一教师、家长和学生的认识.

（2）精选创新.教师对制作活动的选题应紧扣教学内容，不仅要符合《义务教育物理课程标准（2011年版）》要求，能够体现出所学物理知识在实践活动中的具体应用.而且活动的立意要新，能够激发学生的学习兴趣，调动学生制作创新的欲望.

（3）材料易得.制作活动所需要的器材应该取材方便、结构简单，适合学生在一定时间内完成，容易达到预期效果.

（4）指导评价.教师应当强化在学生完成作业时的指导作用，确保学生能够安全使用工具，明确制作思路.此外，教师同样应当采用形式多样的评价方式，激励学生积极参与、改进创新.

2 制作类作业的设计策略及案例

2.1 利用日常生活中常用的器材和场景设计制作类作业

学生的日常生活是学生获取直接经验最重要的途径，将制作类作业融入学生的日常生活既简便易行，又可以为学生建构概念、提出问题、发现规律补充更丰富的直接经验，引发学生对物理知识进行深入思考.

例如，学生在学习“温度”之前，为了让学生初步了解液体温度计的结构和原理，为学习“温度”做好准备，教师可以布置让学生利用日常生活中常用的器材设计“自制简易温度计”的制作类作业.

作业名称：自制简易温度计.

2.1.1 作业目的

（1）初步了解液体温度计的基本结构.

（2）通过实际制作过程，体会液体温度计的工作原理.

（3）提出与温度测量有关的问题，引发深入思考.

2.1.2 作业内容

（1）准备材料：小玻璃瓶（如口服液瓶）、橡皮瓶盖（或橡皮泥）、透明吸管、纸杯、墨水、热水、冷水等.

（2）制作步骤

①在纸杯中注入适量冷水，再滴入几滴墨水，配制有色水.

②在小玻璃瓶中注满有色水，将吸管插入橡皮瓶盖的中央，再将瓶盖盖在玻璃瓶口处压紧（或用橡皮泥包住吸管封住瓶口，如图1所示）.

③配制一杯温水（倒热水时要注意安全），将做好的简易温度计的玻璃瓶放到热水中，观察吸管中的液柱有什么变化？从温水中取出简易温度计后又有什么变化？

2.1.3 思考

（1）吸管中的液柱变化与温度有什么关系？

（2）如果用液柱的长度显示温度的高低，你认为还可以对装置进行哪些改进？

学生在制作过程中能够获得最直接的与温度计相关的经验，学生将作品带到学校以后，学生之间就会自发比较自己的作品，判断各自温度计的优劣，引起学生之间的自发讨论，同时还会产生许多疑问，如，怎样才能准确读出温度的高低？吸管粗一些好还是细一些好？玻璃瓶的大小是否会影响测量的结果？教师在课堂教学中就可以借助这些学生生成的问题展开教学，让学生理解温标制定的意义和方法，提升学生的标准意识，并通过分析比较，帮助学生了解玻璃管粗细、玻璃泡大小对温度计准确度的影响.由于教师的课堂教学在学生实践制作基础上展开，教师解决的问题都是学生遇到的真实问题，无论学生的学习态度还是对知识的理解程度都会得到显著提高.

结合初中物理的相关内容，利用日常生活中常用的器材，教师还可以设计许多制作类作业，如，学生在学习声音前，可设计“制作不同的发声装置”，为研究物体的发声方法做铺垫;学生在学习压强之前，可以设计“制作简易切蛋器”，为探究影响压力作用效果的因素做铺垫;学生在学习杠杆前，可以设计“制作有趣的跷跷板”，为探究杠杆平衡条件做铺垫.

2.2 通过仿制测量仪器和模型设计制作类作业

教学中常用的托盘天平、弹簧测力计、温度计等测量仪器，常用的滑轮组、电动机、发电机、内燃机等模型结构比较简单，但其中蕴含着丰富的科学思想和方法，教师如何结合教学内容，设计制作类作业，让学生仿制这些仪器和模型，不仅能够帮助学生深化对物理知识的理解和应用，还可以作为学生自主探究活动的器材，为学生自主探究提供方便.

例如，学生在学习密度计时，教师会向学生展示生活和生产中用到的密度计，介绍其结构后，再将其放入不同液体中让学生练习读数，最后简单说明密度计的工作原理完成教学活动.但此时学生脑海中的许多疑问并没有解决，如密度计上刻度越往上数值越大还是越小？密度计下方做得那么小会不会影响测量结果？密度计中的配重对测量结果有何影响？如果这些问题不及时解决，会影响学生思考问题的积极性.因此，教师可以设计制作密度计的作业，通过学生的动手实践，探索发现其中的规律，解答自己的疑问.

作业名称：设计制作密度计.

2.2.1 作业目的

（1）制作一支简易密度计，比较液体密度.

（2）通过制作简易密度计，理解密度计测量液体密度的原理.

（3）通过制作简易密度计，引发思考、探索和解决问题的欲望.

2.2.2 作业内容

（1）准备材料：一支粗细均匀的木棍（或长吸管）、细金属丝（或橡皮泥）、食盐、高水筒（或大塑料瓶）、刻度尺等.

（2）制作步骤

①在木棍一端缠绕一些细金属丝（或在木棍、吸管的一端沾上一些橡皮泥）（如图2甲所示）.

②取一筒清水将简易密度计放入清水中，记录液面在密度计上的位置，测出密度计浸入水中的深度.

③向水中加入不同量食盐并搅匀，重复步骤②的操作.

2.2.3 思考

（1）忽略金属丝或橡皮泥的体积，你发现木棍在哪种液体中浸入液体的部分更长？密度计浸入液体的深度与液体密度有什么关系？

（2）选用完全相同的木棍，并在木棍底端缠绕不同质量的金属丝（或橡皮泥）再做一支简易密度计.仿照上次实验并测量木棍浸入液体的深度，根据两次收集到的密度计浸入深度和液体密度的数据画出如图2乙所示的图像，其中①②所示分别是根据第一次和第二次实验画出的图线.请你分析密度计自重对密度计上的刻度会产生怎样的影响？

又如，教师可以仿照水透镜的原理，让学生利用饮料瓶和气球制作水透镜，研究凸透镜焦距与其曲度的关系;仿照动圈式扬声器设计制作饮料瓶扬声器等.

2.3 通过迁移创新设计制作类作业

通过方法迁移进行创新设计是培养学生创新能力的基本策略，教师在设计制作类作业时应考虑学生的基础，提供相应的参考资料、设计制作的思路，经过学生的实践和努力，大多数学生能够完成并达到基本要求，教师还应为学生留出进一步创新设计的余地，给学生继续前行的动力.例如，学生在学习大气压的应用之后，为了进一步帮助学生理解活塞式抽水机的工作原理，培养学生的创新能力，教师可以设计如下制作类作业.

作业名称：制作简易抽水机.

2.3.1 作业目的

（1）设计制作一个简易抽水机，观察体验利用它提水的过程.

（2）分析简易抽水机的工作原理，并与活塞式抽水机比较发现它们的异同.

（3）创新简易抽水机的制作方案，提升学生的创新能力.

2.3.2 作业内容

（1）准备材料：小漏斗（或取塑料瓶的上半段）、气球、玻璃珠、吸管、细线、剪刀、水杯、水等.

（2）制作步骤

①用剪刀剪去气球的底部，将吸管从气球口插入，并用细线扎紧气球口.

②将玻璃珠放入漏斗中，张开气球底部套在漏斗的大口上.

③将漏斗的下端插入水中，手指堵住吸管口向上提气球，然后松开手向下压气球，反复几次（如图3所示），你观察到什么现象？

2.3.3 思考

（1）请根据简易抽水机提水过程中观察到的现象，说明抽水机提水原理，以及玻璃珠和手指起到的作用.

（2）你是否还有其它提水的方案？尝试做一做，说明它的工作过程和原理.

在初中物理教学中还有许多适合迁移创新的制作类作业，如学生学习连通器后，教师可设计制作连通器、液体密度计等制作类作业;学生在学习滑动变阻器后，教师可设计制作风力计、油位计等制作类作业;学生在学习电磁铁后，教师可设计制作电铃、限流开关等制作类作业.

3 制作类作业的评价策略

要让学生对制作类作业感兴趣，并对制作类作业保持长久的制作热情，教师须针对学生的作品给予积极评价，引导他们由制作的操作兴趣逐渐发展为制作的创新志趣，掌握科技创新的方法和技能.因此，教师在教学中可以采取以下评价策略.

3.1 以激励、促进学生发展为目的，全面客观采用多样化的评价方法

教师在评价学生作品时，首先要关注作品的实验效果，通过不同作品的对比，分析效果优劣的原因;其次，教师要注意作品的制作工艺，对学生的制作技巧给予点评指导;然后，根据制作者的展示介绍，对其思路、创意以及提出的问题给予评价.从而使学生在评价中发现自己制作的优点和不足，树立更好完成制作类作业的信心，掌握进一步改进的思路和方法.

3.2 教师点评、学生自评互评相结合，凸显学生的主体作用

在制作中大多数学生都会有很多的感触和问题，教师应注意指导学生从以上方面自评和互评，给学生更多的展示机会，培养学生科学思维以及提升学生表达、交流等多方面能力，养成与人合作、善于听取他人建议的良好态度和习惯.

3.3 加强学生创新作品的交流展示，激励学生的积极性

教师可以选取优秀作品，适时在班级和学校展出.

优秀作品还可推荐参加科技创新大赛等科技赛事.教师利用学生的制作还可以组织学生进行魔术实验表演、编排科技情景剧等活动.教师通过这些活动充分调动学生的积极性，学生在对作品的讲解、表演和展示中进一步升华制作作品的教育价值和作用.

制作类作业在教学中对学生具有更加全面的教育功能，有利于学生核心素养的全面提升，教师应根据教学内容适时选择制作主题，设计学生喜爱的制作类作业，力图让制作类作业服务于教学、丰富物理教育形式，保护好学生好奇心和求知欲，弥补纸笔类作业的不足.

参考文献：

[1]张宪魁，秦晓文.物理科学方法教育理论与实践 [M].北京：北京师范大学出版社，2015.

[2]李春密.初中物理快乐探究[M].北京：北京师范大学出版社，2010.

[3]秦曉文.基于核心素养的初中物理作业设计的思考[J].中学物理，2020，38（14）：16-18.

[4]鲍建中，秦晓文.基于“初中物理装备标准” 提升实验教学水平的策略[J].中学物理，2019，37（22）：5-7.

[5]兰英.核心素养下初中物理作业设计分析[J].当代教研论丛，2020（05）：74-75.

（收稿日期：2020-12-30）