指向核心素養培養的高中物理作業設計策略

摘 要：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。在新課標的引領下，高中物理作業設計不再僅僅局限于知識點的鞏固與技能的訓練，而是更加注重學生物理觀念、科學思維、科學探究精神和科學態度的培養。本文旨在通過優化作業設計策略，將核心素養的培養融入日常作業之中，期望通過精心設計的作業，提升學生的物理學科素養，進而促進其全面發展，為學生未來的學習和生活奠定堅實的基礎。

關鍵詞：核心素養；高中物理；作業設計；策略

隨著教育改革的不斷深入，核心素養培養已逐漸成為當前教育領域的重要目標。在這一背景下，各學科的教學都需圍繞核心素養的培育進行創新與優化。高中物理作為自然科學中一門基礎學科，不僅承載著傳授物理知識與技能的重任，更應在作業設計中體現對核心素養培養的重視[1]。精心設計的作業，可以有效促進學生的全面發展，使他們在掌握物理知識的同時，也能培養出科學思維、科學探究精神以及正確的科學態度。因此，探討如何基于核心素養進行高中物理作業的設計，對于提升學生的物理學科素養、促進其全面發展具有重要意義。

一、核心素養背景下高中物理作業的價值意蘊

（一）筑牢“雙基”的根基

在核心素養背景下，高中物理作業的設計與實施有著深遠的意義。高中物理課程的總體目標旨在使學生掌握終身發展所必需的物理基礎知識和技能，并深入理解這些知識與技能在實際生活中的應用價值。為了實現這一目標，作業設計應牢固地建立在“雙基”——基礎知識和基本技能的培養之

上[2]。作業不僅僅是對知識的簡單回顧和技能的機械練習，更是學生理解和掌握物理基本概念和規律的重要途徑。通過作業，學生可以經歷物理問題的解決過程，逐步學會如何運用所學知識去分析和解決實際問題。這一過程不僅鍛煉了學生的思維能力，還培養了他們規范且有條理地表述解決問題過程的思維品質。此外，高中物理作業還承擔著培養學生科學素養和綜合素質的重任。作業內容應涵蓋豐富的物理常識知識和方法，讓學生在完成作業的過程中，不僅能夠加深對物理知識的理解，還能夠拓寬視野，增強對科學現象的好奇心和探究欲。通過這樣的作業設計，學生可以逐漸養成科學思維的習慣，學會用科學的眼光去觀察和分析世界，進而提升科學素養和綜合素質。

（二）關注學科知識的跨度

隨著社會的發展，多學科交叉融合的趨勢日益明顯，生活中的問題也往往呈現出復雜多面的特點。因此，高中物理作業的設計不宜再局限于單一的物理知識點，而應注重學科知識的跨度和整合。高質量的物理作業必然具有綜合性的特點，它不僅關注物理學科內部的知識聯系，還追求與其他學科，尤其是數學學科的深度融合[3]。物理作業的設計要特別注意與數學知識的緊密聯系，因為物理學中的許多概念和規律都需要借助數學工具進行描述和解釋。因此，在作業中融入數學知識，不僅可以幫助學生更深入地理解物理概念，還能培養他們的數學應用能力。同時，作業還應具有探究性和開放性，以鼓勵學生運用所學知識去探究生活中的物理現象，解決實際問題。這樣的作業設計不僅有助于學生形成全面的物理觀念，掌握科學思維方法，還能培養他們的科學探究能力和高階思維能力。通過跨學科的學習過程，學生可以更好地理解不同學科之間的內在聯系，增強他們的綜合素養。作業中探究性和挑戰性任務還能激發學生的內驅力，增強他們不畏困難、知難而進的勇氣，使他們在解決問題的過程中不斷發展和成長。

（三）追求全面育人的深度

物理學作為自然學科領域中一門基礎學科，其研究的核心是自然界中物質的基本性質、相互作用和運動規律。因此，高質量的物理作業應當是具有深度育人價值的，它不應僅僅局限于物理知識的鞏固和技能的訓練，更應注重融入社會、生活、科技的新發展等真實情境的育人元素。通過設計具有真實情境的物理作業，學生可以在解決實際問題的過程中，深入了解物理知識的形成背景和應用價值，從而形成科學的態度和社會責任感。同時，具有真實情境的作業還能引導學生關注社會熱點問題，培養他們的社會責任感和解決問題的能力，提升他們的生存能力[4]。實踐、探究類作業是體現全面育人深度的重要方式，這類作業鼓勵學生通過實踐活動和探究性學習，親身體驗物理知識的應用過程，加深對物理概念和規律的理解。在實踐活動中，學生可以學會如何運用所學知識去解決實際問題，培養實踐能力和創新精神。

二、核心素養導向下高中物理作業優化設計策略

（一）設計綜合性作業，培養學生物理觀念

核心素養導向下，高中物理作業的設計應注重綜合性，旨在培養學生的物理觀念。綜合性作業強調知識的整合與應用，要求學生將所學的物理知識與其他學科知識相結合，解決實際問題，這樣的作業設計能夠幫助學生更好地理解物理現象的本質，形成全面的物理觀念。通過綜合性作業，學生可以經歷從問題提出到解決方案制定的全過程，從而加深對物理概念和規律的理解。在解決問題的過程中，學生需要運用分析、綜合、判斷等思維方法，這有助于培養他們的科學思維能力和問題解決能力。同時，綜合性作業還鼓勵學生關注物理知識在現實生活中的應用，增強他們的實踐意識和創新意識[5]。

以高中必修一第3節“共點力的平衡”為例。教師可以設計一項綜合性作業，幫助學生更好地理解共點力平衡的本質，并形成全面的物理觀念。教師可以設計一個情境化作業題目，如“橋梁的力學分析”。在這個作業中，學生需要運用所學的共點力平衡知識，結合數學中的向量運算和工程力學的基本原理，分析一座簡化的橋梁模型在受到不同力作用下的平衡狀態；學生需要考慮橋梁的自重、車輛荷載、風荷載等因素，并計算各個力的大小和方向，以確定橋梁是否處于共點力平衡狀態。為了完成這項作業，學生需要經歷從問題提出到解決方案制定的全過程，他們首先需要明確問題的物理背景，理解共點力平衡的概念和條件；然后，他們需要運用數學工具進行力的合成和分解，建立力的平衡方程；在解決問題的過程中，學生還需要運用分析、綜合、判斷等思維方法，對橋梁的受力情況進行全面的分析和判斷。通過這樣的綜合性作業，學生可以更加深入地理解共點力平衡的概念和規律，并形成全面的物理觀念，他們不僅可以掌握物理知識的應用方法，還可以提升科學思維能力和問題解決能力。這項作業還鼓勵學生關注物理知識在現實生活中的應用，特別是工程力學領域中的實際問題，從而增強學生的實踐意識和創新意識。

（二）構建層次性作業，鍛煉學生科學思維

在核心素養培育框架下，高中物理作業的設計應當注重層次性，以有效鍛煉學生的科學思維。層次性作業指的是根據學生的學習水平和認知能力，設計不同難度和復雜度的作業任務，使每個學生都能在適合自己的層次上得到鍛煉和提升。通過設計層次性作業，教師可以引導學生從基礎概念出發，逐步深入到更復雜的物理問題和實際應用中去，這樣的作業設計有助于學生逐步建立完整的物理知識體系，并培養他們的邏輯推理、歸納演繹等科學思維能力。層次性作業還能激發學生的學習興趣和探究欲望，使他們在解決問題的過程中不斷挑戰自我，實現思維的躍升[6]。

以“牛頓第一運動定律”為例，層次性作業的設計可以體現為一種逐步深入、由易到難的過程，確保每個學生都能在適合自己的層次上獲得鍛煉和提升。首先，教師可以設計基礎層次的作業，要求學生回顧并解釋牛頓第一運動定律的基本內容，包括慣性定律和力是改變物體運動狀態的原因。這類作業旨在鞏固學生對基礎概念的理解，為后續的學習打下基礎。接著，教師可以設計進階層次的作業，要求學生運用牛頓第一運動定律分析一些簡單的物理現象，如滑塊在水平面上的運動、懸掛物體的靜止狀態等。在完成這類作業時，學生需要將定律與實際問題相結合，進行簡單的受力分析和運動狀態判斷，從而培養邏輯推理能力。最后，教師可以設計高階層次的作業，挑戰學生運用牛頓第一運動定律解決更復雜的物理問題。例如，分析汽車剎車過程中的運動變化，考慮摩擦力、空氣阻力等因素對運動狀態的影響。這類作業要求學生綜合運用所學知識，進行復雜的受力分析和運動計算，從而鍛煉他們的歸納演繹和科學思維能力。通過這樣的層次性作業設計，學生可以逐步建立完整的物理知識體系，并學會將理論知識應用于實際問題的解決中。層次性作業還能激發學生的學習興趣和探究欲望，使他們在解決問題的過程中不斷挑戰自我，實現思維的躍升。這種作業設計方式不僅有助于提升學生的物理學科素養，還能培養他們的科學思維能力和問題解決能力，為他們的全面發展奠定堅實的基礎。

（三）布置實踐性作業，培育科學探究精神

在高中物理教學中，實踐性作業的布置是培育學生科學探究精神的重要途徑。實踐性作業強調學生的主體參與和親身體驗，通過動手實踐、實驗操作、數據記錄與分析等活動，使學生深入探究物理現象的本質和規律。布置實踐性作業有助于打破傳統課堂教學的局限，為學生提供更多自主探索和發現的機會。在實踐過程中，學生需要運用所學的物理知識解決實際問題，這不僅能夠加深他們對物理概念和原理的理解，還能培養他們的實驗操作技能、數據處理能力和科學探究能力。同時，實踐性作業還能激發學生的學習興趣和好奇心，促使他們主動探究未知領域，形成積極的科學態度和探究精神。通過不斷的實踐嘗試和反思總結，學生可以逐漸掌握科學探究的方法和步驟，為未來的科學研究和創新實踐打下堅實的基礎。

以高中必修三第3節“動能和動能定理”為例。教師可以布置一項“探究物體動能與速度關系”的實踐性作業，要求學生利用實驗室的器材，如小車、彈簧秤、光電門等，設計并進行實驗，以測量不同速度下小車的動能，并探究動能與速度之間的具體關系。在實踐過程中，學生需要首先明確實驗的目的和原理，即理解動能和動能定理的基本概念，以及它們之間的數學關系。然后，學生需要制定實驗方案，包括選擇適當的器材、確定實驗步驟和測量方法，并進行實驗操作。在實驗過程中，學生需要記錄實驗數據，如小車的質量、不同速度下的動能等，并進行數據處理和分析，以得出動能與速度之間的具體關系。通過這樣的實踐性作業，學生可以深入探究動能和動能定理的本質和規律，加深對物理概念和原理的理解。同時，學生還能在實驗過程中鍛煉實驗操作技能、數據處理能力和科學探究能力。更重要的是，實踐性作業還能激發學生的學習興趣和好奇心，促使他們主動探究未知領域，形成積極的科學態度和探究精神。在完成實踐性作業的過程中，學生需要不斷嘗試、反思和總結，以優化實驗方案和提高實驗結果的準確性，這種不斷的實踐嘗試和反思總結過程，有助于學生逐漸掌握科學探究的方法和步驟，為未來的科學研究和創新實踐打下堅實的基礎。

（四）規劃生活化作業，培養學生科學態度

生活化作業指的是將物理知識與學生的日常生活緊密聯系起來，設計具有實際背景和應用價值的作業任務。通過完成這類作業，學生可以更加深刻地體會到物理知識的實用性和重要性，從而激發他們對物理學的興趣和探究欲望。規劃生活化作業有助于打破傳統物理作業的枯燥和單調，使作業內容更加貼近學生的生活實際。在完成生活化作業的過程中，學生需要運用所學的物理知識解決實際問題，這不僅能夠加深他們對物理概念和原理的理解，還能培養他們的實踐能力和創新思維。同時，生活化作業還能引導學生關注身邊的物理現象，培養他們的觀察力和科學態度。

以高中必修三第1節“靜電的產生及其微觀解釋”為例。教師可以巧妙設計生活化作業，使學生深刻體會物理知識的實用性和重要性，從而激發他們對物理學的興趣和探究欲望。教師可以設計一項“探究生活中的靜電現象”的生活化作業，要求學生觀察并記錄日常生活中遇到的靜電現象，如梳頭時頭發豎起、脫衣時聽到噼啪聲等，并嘗試用所學的物理知識解釋這些現象。為了完成這項作業，學生需要運用“靜電的產生及其微觀解釋”這一節中的知識，包括電荷的守恒定律、靜電的產生方式以及靜電的微觀解釋等，需要觀察生活中的靜電現象，記錄現象發生的條件、過程和結果，并結合物理知識進行分析和解釋。通過這樣的生活化作業，學生可以更加深刻地體會到物理知識的實用性和重要性，這樣不僅能夠加深對靜電概念和原理的理解，還能培養實踐能力和創新思維。在觀察和解釋生活中的靜電現象時，學生需要運用所學的物理知識解決實際問題，這有助于提升他們的科學素養和科學態度。

結束語

綜上所述，核心素養導向下高中物理作業設計應注重學生觀念性、思維性、實踐性和態度性的全面培養，通過優化作業設計策略，不僅能夠提升學生的物理學科素養和全面發展能力，還能夠為其未來的學習和生活奠定堅實的基礎。因此，教師應積極探索和實踐核心素養導向下高中物理作業設計策略，為學生的全面發展貢獻自己的力量。

參考文獻

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[2]許文泉.核心素養下高中物理大單元作業設計探究[J].高考，2024（10）：54-56.

[3]于春玲，沙希文.基于學科素養下的高中物理分層作業設計：以圓錐擺及其變式習題為例[J].教學考試，2024（4）：12-16.

[4]姚維貴.基于學科核心素養的高中物理單元教學設計[J].浦東教育，2023（12）：35-40.

[5]鐘曉杰.基于核心素養培養的高中物理作業設計分析[J].中學課程輔導， 2023（35）：15-17.

[6]程安軍.指向批判性思維培養的高中物理作業設計策略[J].數理化學習（教研版），2024（3）：19-21.