指向核心素養的情境式物理作業設計

摘 要：作業是學校教育教學管理工作的重要環節，作業的質量關乎教育教學的質量。基于物理學科核心素養內涵，概述了作業的一般性功能，尤其是作業在培養學生核心素養方面的重要育人功能。通過一系列的試題案例，分析了如何通過創設主題式的問題情境，檢測學生的核心素養，為將檢測任務與作業設計有機關聯、體現作業育人功能等提供了參考。

關鍵詞：核心素養；教學評價；情境式作業設計

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2024）12-0082-5

作業是指學校教師依據一定的目的布置給學生，并且要利用非教學時間完成的學習任務。學生完成作業也是一種自主的學習活動，是課堂教學活動的必要補充，是教育評價的重要部分，是體現教育理念的重要載體。因此，作業的過程也是全面育人的過程，作業設計和作業實施的質量，理應成為衡量課程改革成效的關鍵尺度。與此同時，作業是影響教育質量的關鍵因素，也是提升教育質量的關鍵路徑。

1 作業的功能

新課標對學生提出了更高的要求，更加重視學生學科核心素養的培養和提升，為了扎實落實課標要求，更科學合理的作業設計和更深刻高效的評價反饋是十分必要的。

根據作業的功能分類，可將其分為建構類作業、診斷類作業和鞏固類作業。作業設計應始終堅持立德樹人的設計理念，落實學科課程標準的核心素養要求，基于真實問題情境和單元教學的整體布局，結合學生學習目標與課程問題主線制訂目標，針對不同學習層次的學生設計不同類型、難度、題量的分層作業，持續深入地探索作業的教學評價功能和學科育人功能。除此之外，作業還應具備以下功能。

1.1 強調鞏固深化功能

作業作為課堂教學的延伸，是落實教學評一致性的關鍵環節。教師在設計教學目標、學習目標的基礎上，應基于課標要求進一步確定作業目標，科學合理地設置作業內容、形式、時長等要素，通過建構基于真實問題情境的單元作業，及時了解學生的知識掌握情況，設計問題導向和任務驅動的作業引導學生進一步深化和鞏固學科知識，培育學生解決實際問題的能力。通過對學生作業的循證分析和問題診斷，優化課堂教學方式，指導學生更好地適應課堂節奏和教學方式。

1.2 注重過程評價功能

作業的過程也是學科育人的過程，設計時應兼顧過程性評價和結果性評價。作業內容應基于知識和能力的難易程度階梯式呈現，讓學生的知識和能力由易到難、由淺到深、由表及里地得以發展。設計作業時應給予學生一定的成長空間和時間，必要時可以留白，探索多元、開放的問題，讓學生嘗試從不同角度、不同層面和不同渠道完成問題的解決。完成作業的過程也是學生成長的過程，因此作業要體現知識和能力的生長點，突出對學生的表現性評價和過程性評價，從多維角度引導學生進行相關知識的學習，使其在知識維度上具備整體性、連續性和遞進性，幫助學生進一步形成完整的知識體系。

1.3&nbziJbz2CfuNom5AuqC1iVpw==sp; 促進素養達成功能

作業設計應根據物理學的學科特點，針對性地增加試題情境的趣味性和探究性，在課堂教學的基礎上進一步發展學生的學科素養。在認知基礎上，利用試題情境和設問，可以發展學生的學科探究能力，加深其對實驗原理和現象的理解，以使其能對身邊的物理現象進行簡單解釋。以選擇題、問答題、填空題和計算題等不同題型呈現的作業可以有效培養學生分析問題并得出結論的科學思維能力，具體包括分析歸納、語言表達、邏輯思維等能力。通過我國在科學技術等方面的重大發現和突破可以使學生樹立愛國情懷和民族自信心，培養其立志報效祖國的卓越科學品質。

1.4 助力減負提質功能

精心設計的作業不僅可以加深學生對基礎知識的理解，而且有助于其形成熟練的技能，發展思維能力。科學合理的作業設計不僅可以減輕學生的課業負擔，還能增加學習的靈活性和積極性。減負不能只是學校開展課后輔導工作，減少作業量。作為教育工作者，應該從作業形式、學生個性、學習興趣、作業時間、地區差異、學科特點等不同角度精心設計作業，應該注重學生的思想政治教育，堅持以人為本，在設計試題時應考慮學生的個體化差異，體現人文關懷。同時，應強調德育為先，提倡健康向上、積極進取的學習品質，以正面引導和積極評價為主，做到減負不減質、減負不減責、減負不減初心。

2 情境式作業的功能體現

本文以主題式的小情境素材關聯學科內容，精心設計符合學生認知能力的情境素材，將主干知識和核心概念巧妙地融合到真實的情境中，實現情境與設問的關聯性，減少機械性記憶的內容，關注學生是否能夠運用學科知識分析解決真實情境中的問題。引導學生分析情境材料，運用物理學的知識、思路和方法來探究解決實際問題，避免作業內容與理論學習、實踐應用脫節，讓學生充分感受到課堂所學內容中蘊含的應用價值，落實學科育人目標。

作業設計過程中應始終堅持正確的政治方向，發揮課程和評價的育人作用，從物理學視角關注我國科技進步、社會熱點和文化體育運動，聯系生產生活實際，深度挖掘教材內容，減少機械性記憶試題，注重考查核心知識和基本能力，突出科學探究，體現學科融合，滲透紅色教育。同時，作業設計也應注重對學生理想信念、必備品格、關鍵能力和綜合素質等方面的考查，滲透學科核心素養，落實立德樹人根本任務。

2.1 結合省情國情，聯系生活實際

作業設計應充分考慮學生的實際情況，從地域分布、教育現狀、生產方式和學生差異等角度出發，保證試題情境的真實性和適切性；針對物理學的學科特點，緊密聯系生產生活實際，體現“從生活走向物理，從物理走向社會”的課程理念。

案例展示：

玉樹作為三江源頭，是中華水塔的重要組成部分，被譽為“江河之源”。因地處高原，生態環境獨特，這里有珍稀的野生動物，如藏羚羊、藏野驢等，也有多種珍稀植物，如冬蟲夏草、貝母等。

請你據此完成１～２題。

１．冬蟲夏草被列為國家二級保護野生植物。圖1中冬蟲夏草的長度（投影）約為（ ）

Ａ．５．００ ｃｍ

Ｂ．６．００ ｃｍ

Ｃ．７．００ ｃｍ

Ｄ．８．００ ｃｍ

２．藏羚羊是國家一級保護動物，被譽為“高原精靈”。圖2中藏羚羊的質量約為（ ）

Ａ．５ ｇ

Ｂ．５０ ｇ

Ｃ．５ ｋｇ

Ｄ．５０ ｋｇ

設計剖析：

試題以生態環境保護為情境，通過選擇題的形式讓學生對青藏高原的珍稀動植物進行有關物理量的估測，以此來提升學生模型建構的能力，并使其在此基礎上能夠結合生活實際對試題信息進行分析判斷。

2.2 關注科技進步，培養文化自信

聚焦“大國神器”和重大科技進展，引導學生關注我國的科技進步；結合社會熱點和區域特色，引導學生關注當地生產生活，樹立熱愛家鄉、熱愛青海、熱愛祖國的文化自信。

案例展示：

在火箭與導彈領域，手工制造固體燃料依然十分重要，火藥雕刻技術也直接決定了一個國家武器裝備的國防實力。它對精度的要求極高，又因為固體燃料極其敏感，靜電、不合理的摩擦，甚至刀具觸碰到金屬殼等都能導致其燃爆。以徐立平為代表的“大國工匠”以精湛的火藥雕刻技術讓一件件大國重器華麗綻放。與固體燃料相比，液體燃料火箭無需人工雕刻火藥。甲烷是天然氣的主要成分。液態甲烷作為火箭發射的燃料之一，其密度約為０．４２×１０３ ｋｇ/ｍ３，熱值為５．０×１０７ Ｊ/ｋｇ。

請你據此完成３～４題。

３．結合以上材料，下列措施中能有效防止靜電的是：

①刀具觸碰到金屬殼；

②佩戴防靜電腕帶；

③觸摸導靜電棒釋放靜電；

④必須穿防靜電服。

４．酒精的密度為０．８×１０３ ｋｇ/ｍ３，熱值為３．０×１０７ Ｊ/ｋｇ，請回答如下問題：

（１）比較酒精與液態甲烷的密度大小。

（２）液態甲烷燃燒時，內能轉化為什么能？

（３）相同體積的液態甲烷和酒精，誰的質量更大？

（４）１０ ｋｇ的液態甲烷完全燃燒，放出的熱量為多少？

設計剖析：

試題以徐立平為代表的“大國工匠”精神、大國重器和安全教育為主線，以簡單分析和計算應用的形式出現，考查學生對摩擦起電、靜電的防止和利用的理解和掌握，以及對質量、密度、內能、熱量和燃料熱值等知識點的掌握，強調學生能從文本中提取有用信息，并能利用學科知識分析和解決問題。

2.3 滲透學科融合，強調人文關懷

試題除了創設真實情境、融入時代元素之外，還應注重學科間的知識融合，包括關注體育運動，倡導五育并舉。試題內容應尊重科學事實，貼近學生生活，根據學生的認知發展規律和認知水平，對出現的新事物和新概念進行簡單介紹，對其中的科學原理和科學方法作出了必要解釋，試題設問中可通過人性化的提示，體現對學生的人文關懷。

案例展示：

我們常吃的月餅是在烤箱里“烤”的，但根據南宋《武林舊事》記載，最早的月餅出自籠屜，青海就保留著用蒸籠“蒸”月餅的傳統習俗。

請你據此完成５～６題。

５．結合所學知識，判斷下列“蒸”月餅時的情境中對應的敘述是否正確。

（１）水沸騰時——水溫升高。（ ）

（２）水變成水蒸氣——放出熱量。（ ）

（３）聞到月餅的香味——擴散現象。（ ）

（４）水變成水蒸氣——分子間距不變。（ ）

６．在日常的生活中，還有哪些舉措與“蒸”“烤”改變物體內能的方式相同？

設計剖析：

試題情境來源于日常生活場景，依托中華優秀傳統文化，通過對比“蒸”“烤”月餅的傳統習俗，引導學生樹立文化自信。試題以判斷題和簡答題形式出現，除了著重考查學生對水沸騰時溫度變化的情況、物態變化過程中的吸熱和放熱、分子熱運動的核心概念和分子動理論、改變物體內能方式等內容的掌握之外，突出了對學生科學思維和科學探究能力的考查。

2.4 體現學科素養，落實立德樹人

作業設計應以社會主義核心價值觀為引領，突出物理學科核心素養，加強學生的思想政治教育，培養其愛國主義精神，在體現物理知識在實際生活當中應用的同時，加強對學生的思政教育。

案例展示：

在青藏高原，酥油奶茶和糌粑屬于獨有的美味。２０２３年９月，某企業到玉樹市公安局交警大隊路面執勤崗位慰問一線執勤民警、輔警，送上“秋天的第一杯奶茶”。

請你據此完成７～９題。

７．制作糌粑時，用手將其捏成團，說明力可以使物體發生 ，放在桌子上的碗對桌面有壓力（圖3），則受力物體是 。

８．制作酥油奶茶時，在茶水里放入食鹽，茶水密度將會 （選填“增大”“減小”或“不變”）。剛放入茶水中的酥油會漂浮在上面，說明酥油的密度 （選填“大于”“小于”或“等于”）茶水的密度。

９．放置在桌子上的杯裝奶茶（圖4），將其倒扣后，其對桌面的壓力 ，對桌面的壓強

（均選填“增大”“減小”或“不變”）。

設計剖析：

試題情境來源于日常生活場景，將民俗文化和警民一家親相結合，弘揚社會主義核心價值觀，以選擇填空題的形式考查學生對牛頓第一定律、力的作用效果的理解和認識，考查其對質量、浮力、壓強、密度等內容的分析判斷能力，培育學生的物理觀念、科學態度與責任、科學探究、科學思維等核心素養。

2.5 加強實驗教學，深化科學探究

物理學是一門以實驗為基礎的自然科學，作業設計可以從操作類實驗、測定性實驗和探究性實驗的角度出發，對學生的科學思維能力和科學探究能力進行考查。從提出問題、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估等方面對學生進行評價，可以培養他們的探究精神和實踐精神。

案例展示：

“權衡”一詞，在古代分別指秤砣和秤桿，現代還衍生出了評量、標準等意思。

請你據此完成第１０題。

１０．在學習杠桿相關知識后，“飛天”興趣小組嘗試做了簡易桿秤，并進行了以下探究：

活動一：了解桿秤的構造及物理原理

如圖5甲所示，桿秤由秤盤（放置待稱量的物體）、秤砣、秤桿（標有刻度，可讀取被稱物體質量）、提紐組成。

（１）參照圖5乙，圖5甲中提紐相當于杠桿的 ，結合“秤砣雖小壓千斤”這句話，此時桿秤相當于 杠桿。

活動二：自制簡易桿秤

該興趣小組自制桿秤如圖5甲所示。其中，秤砣質量為２００ ｇ，Ａ點為秤盤掛繩位置，Ｂ點為提紐掛繩位置，Ｃ點為０刻度線位置。

（２）由圖5甲可知，利用該桿秤最多可稱量

ｇ的物體，Ｄ點處的刻度數為 ｇ。

（３）忽略秤桿自身重量對桿秤平衡的影響，用ｍ１表示秤砣質量，ｍ２表示物體和秤盤質量，ｌ１表示Ｂ、Ｃ之間的距離，ｌ２表示Ａ、Ｂ之間的距離。根據杠桿平衡條件，當秤砣在Ｃ點處平衡時，將滿足 （用上述物理量表示），由此可得，秤盤的質量為 ｇ。

（４）若想測量質量更大的物體，你可采取的辦法是 （只寫一條即可）。

設計剖析：

試題情境來源于生產生活，并以實驗探究題的形式呈現，該實驗為新課標要求的學生必做實驗之一。試題注重挖掘教材內容，聯系生產生活實際，以古代秤的參數和歷史上關于秤的發展史、哲學思想為情境，主要考查杠桿平衡條件，能發現日常生活中與物理學有關的問題，提出解決方案，引導學生能將物理知識應用于生產生活，讓學生體會我國古代科技對人類文明發展的促進作用，提升學生的科學探究和科學思維能力，特別是突出了對學生質疑創新等高階思維能力的考查。

參考文獻：

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［３］劉月霞，郭華．深度學習：走向核心素養［Ｍ］．北京：教育科學出版社，２０１８：５０－５１．

［４］王月芬．透析作業 基于３００００份數據的研究［Ｍ］．上海：華東師范大學出版社，２０１４：２２８－２２９．

（欄目編輯 李富強）

收稿日期：2024-10-12

作者簡介：周生海（1989-），男，中學一級教師，青海省中小學教學研究與教師發展中心物理教研員，研究方向為教學評價與反饋、實驗教學研究等。