核心素養視域下高中物理校本作業的單元設計

張宏鈞

摘 要：隨著新課程改革的推行，為了更加有效地進行課程改革，提高教師的教學質量，要求廣大教師必須轉變教學觀念，提高高中物理校本作業的效率。核心素養是教育改革的重點方向，是學生綜合能力的重要組成部分，教師在教學時需要重視對學生核心素養的培養。科學有效的作業是提高學生核心素養的手段之一，每個學生的認知水平都是不同的，教師需要對作業設計進行探究，尊重學生之間的差異性，融入分層設計的理念，提高作業的有效性，助力學生核心素養的提升。

關鍵詞：核心素養；高中物理；校本作業設計；學科素養培養

物理學科是高中理科學習中比較難的科目。物理知識比較抽象，致使很多高中生談到物理學科就產生畏難情緒，造成很大的排斥心理。為了提高課堂教學的有效性，緩解高中生學習物理的困難，高中物理教師在給學生上好每一節課時，應重視校本作業的科學布置，使課堂的教學和作業鞏固相輔相成，提高課堂教學的有效性。因此，物理校本作業有效性的研究就具有很大的實踐意義。

一、高中物理校本作業單元設計的意義

（一）提高學生對物理知識的理解和應用能力

在核心素養視域下設計高中物理校本作業的單元，可以幫助學生提高對物理知識的理解和應用能力。通過設計相關的實例和問題，學生需要運用所學的物理知識進行分析、推理和解決問題。這種實踐性的學習方式能夠促使學生深入思考和理解物理原理，進而將所學的知識應用到實際生活中。通過完成校本作業，學生不僅可以鞏固課堂上所學的知識，還能夠培養他們解決問題的能力，提高物理素養。

（二）激發學生的學習興趣和主動性

高中物理校本作業的單元設計可以激發學生的學習興趣和主動性。傳統的作業往往是以“填鴨式”方式進行，學生對其缺乏積極性和主動性。而校本作業的單元設計可以通過設置有趣的實例和問題，讓學生主動參與到學習過程中。學生在完成作業的過程中，可以通過自主探索和思考，培養他們對物理的興趣和好奇心。這種主動參與的學習方式可以增強學生的學習動力，提高學習效果。

（三）培養學生的實踐能力和創新思維

高中物理校本作業的單元設計可以培養學生的實踐能力和創新思維。通過設計一些實驗、觀察或模擬題目，學生需要動手實踐和探索，從實踐中獲得物理知識。這種實踐性的學習方式可以幫助學生鞏固和加深對物理原理的理解，并培養他們的實驗技巧和科學探究能力。同時，校本作業的單元設計也可以鼓勵學生提出創新思考和解決問題的方法，培養他們的創新思維和科學探索精神[1]。

（四）促進學生的合作與交流能力

高中物理校本作業的單元設計可以促進學生的合作與交流能力。在完成作業的過程中，學生可以通過小組合作或討論，共同解決問題和分享思路。這種合作與交流的方式可以促使學生相互學習和借鑒，從中獲得更多的啟發和思考。同時，學生也可以通過與同學的討論和交流，加深對物理知識的理解和應用。這種合作與交流的學習方式可以培養學生的團隊合作精神、溝通能力和批判性思維，有助于他們在今后的學習和工作中更好地與他人合作。

二、核心素養視域下高中物理校本作業單元設計存在的問題

（一）缺乏問題解決能力培養

物理學習的核心在于培養學生的問題解決能力。然而，在校本作業的單元設計中，往往存在著對學生的問題解決能力培養不足的問題。作業往往集中在基礎知識的記憶和計算題的完成上，缺少真實世界中應用物理知識解決問題的情境。這樣的設計局限了學生對物理概念的理解和實際運用能力的發展。

（二）缺乏跨學科融合

核心素養視域下，強調學科之間的融合與互通。然而，高中物理校本作業的單元設計往往缺乏與其他學科的融合。物理與數學、化學、生物等學科之間存在較多的關聯性，但缺乏相應的跨學科知識結合，對學生的綜合素養培養有不利影響。缺乏跨學科的設計意味著學生難以將物理知識與其他學科的知識融會貫通，限制了學生全面發展的能力。

（三）缺乏實踐與實驗環節

核心素養視域下，重視學生的實踐與實驗能力的培養。然而，在高中物理校本作業的單元設計中，存在實踐和實驗環節缺失的問題。物理學科具有強烈的實踐性和實驗性，通過實踐與實驗，學生可以加深對物理現象和原理的理解，并培養觀察、探究、實驗設計等能力。然而，作業設計往往忽略了這些環節，使學生在實踐與實驗能力方面缺乏經驗積累與培養[2]。

（四）缺乏培養科學探究意識

核心素養視域下，強調培養學生的科學探究意識，即學生主動思考、提問和追求知識的能力。然而，在高中物理校本作業的單元設計中，缺乏充分激發學生科學探究意識的措施。作業設計往往過于注重問題的答案和計算方法，對于學生自主思考和提問的引導不足。這種情況限制了學生在構建自主學習和探究的環境中發展的能力，削弱了學生的科學探究意識和思辨能力。

三、核心素養視域下高中物理校本作業單元設計方法

（一）注重培養學生科學思維能力

在核心素養視域下，高中物理校本作業的單元設計應該注重培養學生的科學思維能力。為了培養學生的科學思維能力，校本作業可以設計一系列習題和問題，鼓勵學生在解答問題中運用科學方法和思維。

例如，在《拋體運動》章節的教學過程中要提倡探究式學習：設計學生進行實驗和觀察，通過親身經歷來理解拋體運動的規律。例如，可以組織學生進行拋擲實驗，讓他們觀察不同初始速度和發射角度的拋體運動，并記錄下相應的數據。然后讓學生分析數據，總結出拋體運動的規律，并與理論知識相對照，形成對物理規律的深入理解。還要引導學生進行建模和預測：鼓勵學生將所學的拋體運動知識應用到實際問題中，讓他們能夠建立自己的模型并進行預測。例如，可以給學生提供一個復雜的拋體運動問題，比如一個形狀不規則的物體被拋出后的運動軌跡，讓學生運用所學的知識建立模型，并用模型預測出物體的運動軌跡。通過這樣的練習，學生能夠培養出運用物理知識進行問題求解的能力。教學過程中要強調思辨和批判性思維：在設計校本作業時，可以引導學生對拋體運動中的關鍵概念和原理進行思考和討論。例如，通過給學生一些反直覺的問題，如為什么在相同初速度下，拋體在斜拋和垂直拋擲時的飛行時間不同，讓學生進行思辨和推理。這種討論能夠幫助學生發展批判性思維和深入理解物理概念。課程結束后要鼓勵學生進行實際應用：設計一些與拋體運動相關的實際應用問題，讓學生將所學的物理知識應用到現實生活中。例如，讓學生研究運動員投擲標槍的技術，分析標槍的拋體運動規律，并給出改進建議。這樣的實際應用問題既能夠激發學生的興趣，又能夠促使他們將所學的知識應用到實際問題中，培養他們的科學思維能力。這樣的設計能夠幫助學生深入理解物理概念，培養他們的科學思維能力，提高解決實際問題的能力，并為他們今后的學習和職業發展打下良好的基礎[3]。

（二）注重提升學生實驗探究能力

在核心素養視域下，高中物理校本作業的單元設計應該注重提升學生的實驗探究能力。可以通過設計實驗任務，讓學生在家庭或實驗室中進行小型實驗。

例如，在《圓周運動》章節教學中要引入實驗探究環節。在單元開始前，可以組織學生進行一個預熱實驗，讓學生通過觀察和測量，初步了解圓周運動的基本概念和特征。例如，可以設計一個簡單的實驗，讓學生在桌面上放置一個小球，利用細線與之連接，然后通過手動轉動細線，觀察小球的運動軌跡。學生可以記錄實驗現象，并從實驗中總結出與圓周運動相關的規律和特點。教學時要設計開放性實驗課題。將學生分成小組，針對圓周運動相關的問題，提出一個開放性的實驗課題，并引導學生進行實驗探究。例如，可以讓學生設計一個實驗，通過改變繩子的長度、轉動速度等因素，探究對圓周運動的影響。在實驗過程中，學生需要獨立思考、設計實驗方案，并記錄實驗數據。通過對實驗結果的分析與討論，學生可以深入理解圓周運動的本質，并培養解決問題的能力和科學思維。教學中要提供實驗數據分析的機會。在實驗結束后，引導學生對實驗數據進行分析和處理。例如，可以給學生提供一組實驗數據，讓他們通過計算和繪制圖表，尋找其中的規律，并解釋實驗現象。通過此過程，學生可以培養數據處理和科學推理的能力。同時，可以引導學生對實驗結果的可靠性和不確定性進行討論，增強學生對實驗設計和數據分析的批判性思維。課后要鼓勵學生進行實驗報告的撰寫和展示。每個小組可以撰寫一份實驗報告，包括實驗目的、實驗方法、數據處理和結果分析等內容。學生可以通過撰寫報告來整理和總結實驗過程，并對實驗結果進行科學解釋。報告可以在課堂上進行展示，讓學生相互學習和交流。通過實驗報告的撰寫和展示，學生可以提升科學研究和表達能力。在核心素養視域下，高中物理校本作業的單元設計中，要提升學生的實驗探究能力，可以通過引入實驗探究環節、設計開放性實驗課題、提供實驗數據分析的機會，以及鼓勵學生進行實驗報告的撰寫和展示等具體做法。

（三）注重強化學生問題解決能力

在核心素養視域下，高中物理校本作業單元設計可通過強化問題解決能力來提升學生的學習效果與綜合素質。在校本作業的單元設計中，應著重培養學生的問題解決能力。可以設計一些與實際問題相關的綜合性作業，要求學生運用所學的物理知識解決問題。

例如，在“機械能守恒定律”教學時要引入真實生活問題作為學習起點。針對機械能守恒定律，可以選取一些真實例子，如擺球、自行車等日常生活中常見的物理現象和實際問題。通過引入這些問題，激發學生的興趣和好奇心，讓他們在解決問題的過程中感受到物理知識與現實生活的關聯，培養問題意識。教學過程中要設計開放性問題，鼓勵學生自主探究。在校本作業中，可以設置一些開放性問題，如“如何利用機械能守恒定律，解釋擺球的運動規律？”或者“自行車騎行中，如何通過機械能守恒定律解釋速度的變化？”這樣的問題可以激發學生的思考和獨立解決問題的能力。同時，要鼓勵學生進行實際觀察、實驗或模擬，以確保他們在解答問題時能夠深入地理解和應用機械能守恒定律。組織學生進行小組合作與討論。在課堂上或校本作業中，可以將學生分成小組，讓他們共同合作解決問題。每個小組可以提出一個研究問題，并進行討論、實驗或模擬，最后向全班匯報結果。這種合作學習的方式不僅能夠培養學生的團隊合作精神，還能讓他們從不同的角度思考問題，并借助集體討論加深對機械能守恒定律的理解。課程中可以利用信息技術手段輔助問題解決能力的培養。通過使用模擬軟件、物理實驗視頻等多媒體資源，可以為學生提供更多實驗數據和動態圖像，讓他們能夠更加直觀地理解機械能守恒定律的應用。

（四）注重促進學生合作與溝通能力

在核心素養視域下，高中物理校本作業的單元設計可以通過具體的做法來促進學生的合作與溝通能力。高中物理校本作業的單元設計還應注重促進學生的合作與溝通能力。可以設計一些小組合作作業，要求學生在小組內協作完成任務。

以“勻變速直線運動的研究”章節為例可以設計小組合作探究項目。將學生分成小組，每個小組負責研究一個特定的勻變速直線運動問題。例如，一個小組研究自由落體運動，另一個小組研究平拋運動。每個小組需要合作進行實驗、收集數據和分析結果。這樣的設計鼓勵學生在小組中進行討論和交流，共同解決問題，并提高他們的合作和溝通能力。教學中可以設計小組討論和解答問題的任務。在課堂上提供一系列與勻變速直線運動相關的問題，要求學生以小組為單位進行討論和解答。這樣的任務可以激發學生之間的互動和合作，促進他們在解決問題時的溝通和交流。教師可以通過引導討論和提供反饋，幫助學生在討論過程中提升自己的合作與溝通能力。還可以設計小組實驗報告的撰寫任務。學生在小組中進行實驗，并根據實驗結果編寫實驗報告。在報告中，學生需要詳細描述實驗設計、數據處理和結論等內容，并解釋其物理原理。這樣的任務要求學生在小組內共同工作，協調合作，進行信息交流和溝通。學生通過合作完成實驗報告的撰寫，不僅可以提高他們的合作與溝通能力，還可以加深對勻變速直線運動知識的理解。教學中可以設計小組展示和評價的環節。學生在小組內準備勻變速直線運動相關主題的展示，展示形式可以包括口頭報告、海報、PPT等。其他小組可以對展示進行評價，評價內容包括內容的準確性、表達的清晰度以及合作與溝通的程度。這樣的設計激發學生的參與度，同時也促進了學生之間的合作和溝通能力的提升。在“勻變速直線運動的研究”章節的教學中，通過小組合作探究項目、小組討論和解答問題的任務、小組實驗報告的撰寫任務以及小組展示和評價的環節等具體設計，可以促進學生的合作與溝通能力的發展。

結束語

綜上所述，作業是課程教學中不可或缺的關鍵領域，作業和教學、評價有著千絲萬縷的聯系。作業如果出現問題，不僅影響教學效果，而且會對學生學習興趣產生不良影響，從而影響整個課程改革效果，甚至走向課程改革的反面。針對核心素養培育要求，在理解課程標準、研究新教材習題和新高考評價要求的基礎上，教師要立足學校課程教學的實際，開展校本作業的單元設計實踐，凸顯整體性、豐富性、選擇性、情境性、思維性要求，通過創新、改編高中物理校本作業的單元設計。教師教學觀念要轉變、作業設計水平要提升；學生物理學習投入度要增強。

參考文獻

[1]袁芳.核心素養視域下高中物理校本作業的單元設計[J].現代基礎教育研究，2022，46（2）：165-173.

[2]許文泉.核心素養下的高中物理校本作業分層設計探究[J].高考，2022（18）：61-63.

[3]汪世鳳.高中物理校本作業有效性實驗分析[J].新智慧，2020（20）：52，54.

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。