核心素養下高中物理大單元作業設計探究

許文泉

摘 要：近年來，隨著我國課改步伐的不斷推進，高中教學質量相比以往有了很大的提升，素質教育理念深入融合到課程之中。而物理學科在高中教學中占有重要地位，其對于提高學生的邏輯思維能力、空間想象能力有基礎作用。教師要加強物理教學質量，完善單元作業設計，有目的地引導學生提升物理學科核心素養。因此，本文就學科核心素養導向下的高中物理單元作業設計進行了探討和研究，以期為相關的教育工作者提供一定的幫助和支持。

關鍵詞：核心素養；高中物理；大單元作業設計

隨著新課程教學改革工作的不斷深入，學科核心素養的提出為教師進一步優化和創新教學改革工作指明了新的方向。在實踐教學的過程中尊重學生的個體差異、突出學生學習主體地位是新課程教學改革工作的基本理念和教學目標。在高中物理教學過程中，課后作業作為教學活動的重要環節，在鞏固課堂教學知識、深化學生思維以及檢測教學效果方面具有不可替代的重要作用。然而，在日常課程教學過程中，教師在作業設計方面仍舊存在一些問題，并未充分發揮出課后作業的教學鞏固作用。基于此，針對核心素養視域下的高中物理作業設計問題進行深入探究，具有十分重要的教育價值和意義。

一、啟發性作業，培養物理素養

目前，學生的學習方式缺乏自主性，自身的思維也會因此受到一定的抑制，所以，基于核心素養下的高中物理大單元作業設計來說，教師可以通過啟發性作業的形式，更好地改善這一現狀。啟發性作業指的是鼓勵學生獨立思考和探索的作業，這種作業不僅具有挑戰性和探索性，而且還能夠引導學生進行深層次的思考和學習。所以，對于物理作業設計來說，教師可以借助啟發性的方式，逐步提升學生的思維，讓作業設計意義得到有效的體現[1]。

比如：就“拋體運動”這部分的知識內容來說，拋體運動在高中物理教學中有著很重要的地位，它是高考的重點，也是課堂上教學的重點，在高中階段，拋體運動主要是指平拋運動和豎直上拋，這是學生需要研究的重點，在作業設計中，教師同樣需要進行深入的研究和分析。根據啟發性作業的特點，教師可結合拋體運動的實際知識點進行分析，以平拋運動為例：為了讓學生更進一步加深對知識點的理解，教師可以適當引導學生進行研究，在作業中設置多個啟發性問題，從而更好地發散學生的思維，比如：對于平拋運動的水平方向和豎直方向的分解中，因為平拋運動是一個曲線的運動軌跡，如果直接進行分析，學生是很難理解的，所以，需要對其進行分解，而在作業當中，教師就可以設計這樣一個問題：通過豎直方向和水平方向的分析，你能否在已有條件的基礎上，將水平位移、高度、速度等物理量計算出來，從而讓學生有一個思考的方向，以此來不斷加深對知識內容的理解。

二、探究性作業，引導學生思考

探究與思考不論是在哪一門學科學習中，都是非常重要的學習環節，物理是一門較難的課程，有較大的抽象性和復雜性，往往課堂上學生不能透徹理解，只有在實際探究中，才能讓學生真正加深理解。所以，針對這一情況，教師在設計作業時，需要基于大單元的內容，將具體的探究性環節融入進去，讓學生在探究與思考的過程中，能應用物理知識內容，從而發揮出作業設計的作用，實現學生核心素養的培養與提升[2]。

就“圓周運動”這部分的知識內容來說，探究性作業的設計不僅需要覆蓋本單元所包含的基礎知識點，像圓周運動的速度、向心加速度和向心力的概念，同時，教師還應該在作業當中，引導學生通過實踐探究的方式，不斷深化理解和應用所學到的知識點。例如：在作業當中，教師可以要求學生設計一個簡單的實驗來測量擺錘在不同長度的繩上做圓周運動的周期，并記錄數據來探究擺長對周期的影響。通過這個作業的設計，可以更進一步助力學生對理論知識的掌握情況，同時，還可鼓勵他們積極運用科學的研究方法，如：觀察、測量、記錄和分析數據，不斷去培養實驗技能、數據處理能力和批判性思維。因此，教師借助探究性作業的設計，并結合核心素養和大單元的教學理念，引導學生在真實的物理場景中解決問題，幫助學生逐步提升自身的核心素養，為終身學習和未來可能的科學探究打下堅實的基礎。

三、趣味性作業，引發學生興趣

成功的教學需要激發學生的學習興趣。“興趣是最好的老師。”新課程標準中突出了“以人的發展為本”。課堂教學的進程，就其本質來說是師生思維雙邊活動的過程，是培養學生思維能力的過程。發展學生的思維能力是高中物理課堂的重要任務之一，但學生的物理思維仍不充分，所以，教師就需要進行深入的研究和分析，能夠創新設計，從而讓作業意義得到更為有效的發揮。通過趣味性作業的設計，就能夠充分引起學生的興趣，令其主動投入作業學習中，促進重點難點知識點消化理解。

就“萬有引力與宇宙航行”這部分的知識內容來說，趣味性的作業能夠給學生帶來良好的學習體驗，從而更進一步吸引學生主動參與，比如：教師可以設置一個虛擬場景，讓學生參與一個名為“拯救宇宙航行”的任務中。在這個任務中，學生需要扮演未來的宇航員，負責設計一艘宇宙飛船，并計劃一次前往最近的太陽系外行星的航行，而在這個挑戰中，學生需要深入理解萬有引力定律，并且結合實際情況，根據第一宇宙速度和第二宇宙速度之間的關聯，計算出相應的速度，同時還可結合圓周運動的知識內容，進行更深入的思考和研究。再比如：教師可帶領學生去計算行星的質量，因為這個內容對于學生來說是十分抽象的，而這也會吸引學生，可設計作業：讓學生利用圓周運動與萬有引力定律的結合，推導出行星質量的公式，從而可以使學生的學習變得更加高效。

四、任務性作業，明確作業方向

一般情況下，學生大都認為物理這門學科有較大的抽象性，而這也就使學生在學習的過程中很容易迷失自身的學習方向，從而不利于學習效率的提升。任務性作業是指通過設計和分配具有明確目標和實踐性特征的作業任務，引導學生進行深入學習和探究。在高中物理教學中，任務性作業可以幫助學生在核心素養的指導下，更好地理解和應用物理概念，培養解決問題的能力和創新思維。所以，教師就可以對這個方式進行深入的研究與分析，以促進作業設計更貼近教學需求。

對“機械能守恒定律”這部分的知識內容來說，任務性作業的設計能夠讓學生有一個清晰的學習方向，相對于傳統的作業形式，這個方式能夠有效節省學生的時間，因為它能夠讓學生實現針對性的作業學習，從而更為有效促進學生的作業學習效率。比如：教師可以讓學生去設計一個避免能量損失的低摩擦滑梯，在這個任務性作業中，首先，學生需要真正理解力學中的相關知識，包括重力、摩擦力、動能和勢能的概念；然后，學生還要通過實驗測定不同材質、不同傾斜角度的滑梯上物體下滑時的能量轉換和損耗情況，在這個知識理解的基礎上，學生就可以利用機械能守恒定律去分析這些數據，找出最優的滑梯設計方案。通過這個方式，就能夠使學生更為高效地投入學習中，促進學習效率的

提升。

五、合作性作業，降低作業難度

在高中階段，物理是一門難度較大的課程，而它的作業內容也大都與所講述的知識重點有關，所以很多學生都會從中感受到較大的學習難度，因此，不利于自身學習效率的提升。合作性作業指的是一種通過學生之間的合作來促進學習的作業設計方法，在物理大單元作業設計中，合作性作業旨在通過團隊合作來解決復雜的物理問題，培養學生的核心素養。所以，對于實質的作業設計來說，教師就可以通過合作性的方式，能夠有效降低作業難度，從而使學生在作業的完成中，獲取更為豐富的知

識點。

比如：對于“動量守恒定律”這部分的知識內容來說，學生之間的合作能夠充分改善學生的學習方式，因為在合作的過程中，學生需要進行必要的溝通和交流，而相比于傳統的作業設計方式，合作性的作業就能夠讓學生感受到更為良好的作業學習氛圍，并且，在彼此之間的溝通中，也能夠有效降低物理知識的難度，促進學生的學習效率。動量守恒定義是：如果一個系統不受外力或所受外力的矢量和為零，那么這個系統的總動量保持不變。在作業中幫助學生理解這一內容，就需要教師對此展開深入的研究，以設計出更為合理、科學的作業內容。比如說，結合動量守恒定律的物理例題，教師可以改變固有的作業設計方式，將合作性的作業學習理念給滲透進去，例如：設計一個動量守恒定律的驗證實驗作業，因為這個作業的難度較大，所以就需要學生之間的彼此合作，從而就能夠讓學生更為高效參與學習中，以此來使學生學習效率得到顯著的提升。

六、實踐性作業，增強知識理解

實踐是檢驗真理的唯一標準，在教育行業中，尤其是對于高中物理這門課程，它往往有著較大的難度和抽象性，很多學生都會感受到較大的學習難度，而想要理解知識點，學生就必須要進行實踐性的學習，也只有在這個基礎上，才能夠發揮出作業設計的意義。所以，在大單元教學中的作業設計中，教師就可以借助實踐性作業的方式，將一些需要具體實踐的知識內容給滲透進去，以此來使學生的學習過程更加科學，并從中獲取更為豐富的知識，促進學生物理核心素養的培養。

比如：對于“電路及其應用”這部分的知識內容來說，在設計實踐性作業時，設計一項任務讓學生團隊合作，構建一個簡易版本的家用電路，該電路能夠模擬匯集多個電氣設備（如燈泡、開關、風扇和其他小型家用電器）的實際使用情況。在完成作業時，學生就需要利用自己對電流、電壓、電阻以及串聯和并聯電路的理解來設計這個電路，并確保電路既安全又高效。同時，在作業的要求中，學生需要提出設計方案，計算出預期的電流和電壓值，并選擇出合適的電導材料，同時，還要對電路元件進行布局規劃。在這個過程中，學生不僅要應用數學技能進行必要的計算，還要展示他們對物理概念的掌握，如歐姆定律、功率計算以及電能轉換等。此外，團隊合作也至關重要，他們需要分工協作，溝通討論，以確保每個組成部分都能協同工作。學生還需要考慮安全因素，比如要確保電路不會過載，需要有正確的短路保護措施等。通過這個作業模式的設計，學生就能夠落實實踐性的作業學習，從而更為高效地投入學習中。

七、生活化作業，優化學習氛圍

物理這門學科與實際生活之間有著很大的聯系，對于物理課程的核心素養來說，將教學與實際生活相結合，是學生綜合能力的一種表現，也是一個教學的難點。因此，在作業的設計中，教師就可以進行創新，生活化作業是指將學習內容和學生的日常生活實際情境相結合的作業設計，它能夠幫助學生理解物理知識與現實世界的聯系，提高他們的學習興趣和實踐能力。在具體的作業設計中，教師要進行實際的分析與研究，將生活化元素充分滲透進去，以此來優化學生的作業學習效率和質量。

對于“相互作用——力”這部分的知識內容來說，生活化作業能夠讓學生感受到更為溫馨的學習環境，能夠讓學生更加高效參與作業學習中，促進自身的學習效率。例如，教師可以設計這個作業：讓學生去研究家庭中的一些工具，例如工具鉗、剪刀等，讓學生結合所學到的知識內容去分析這些工具當中所包含的力，并進行適當的總結。再如，教師還可以讓學生對摩擦力進行思考，也就是在作業中，讓學生根據自己的生活常識和認知，能夠總結出摩擦力對我們生活的影響，從而更進一步讓學生參與到作業的學習中。通過生活化的作業設計，作業學習不再是簡單的公式和理論記憶，而是變成了一種發現問題、分析問題和解決問題的過程。這種以探究為導向的作業設計，不僅有助于提升學生的核心素養，而且可以激發學生對物理學科的興趣，培養學生將知識應用到實際生活中的能力。

結束語

總之，高中物理大單元作業設計探究對提高學生核心素養起到非常重要的作用。在進行作業的設計時，教師需要去考慮學生的科學素養、信息素養、思維素養以及學習素養等方面，設計出更為合理的作業內容，以便幫助學生掌握和運用物理知識。所以，教師在設計物理作業時，應該注重培養學生的核心素養，并利用多種教學手段，尤其是信息技術，來激發學生的興趣和發展潛力。核心素養的培養是當今物理教育中不可或缺的一部分，并且對學生未來的成長和職業發展具有重要意義，教師應當去進行積極的研究與創新，以此來發揮作業設計的作用。

參考文獻

[1]王展.核心素養下高中物理大單元作業分層設計與評價[J].高考，2023（28）：78-80.

[2]李曉蓮.基于核心素養的高中物理單元作業設計策略[J].中學生數理化（教與學），2020（4）：17.

本文系“核心素養下大單元作業分層設計與評價”（項目編號：FZ2023GH092）研究成果。