基于核心素養的高中物理習題教學設計的策略

【摘要】基于核心素養的物理習題教學設計，旨在重構教學理念，強調素養培養的教學目標設定，推行情境化與問題驅動的習題設計原則，并優化評價反饋機制，通過提升學生在物理觀念、科學思維、探究意識與創新能力方面的核心素養，為學生長遠發展奠定基礎.

【關鍵詞】核心素養；高中物理；習題教學

1 引言

高中物理教學逐步向核心素養培養傾斜，傳統知識考查轉向素養為本的能力提升.通過科學的習題設計和教學策略，深化學生的物理觀念與思維方式，以助其應對復雜實際問題，形成綜合能力.

2 核心素養導向下的物理習題教學理念重構

核心素養的培養為新時代物理教學指明了方向.物理學科的素養不僅指向對概念、原理的掌握，更關乎學生思維方式的鍛煉、問題解決的能力以及實踐創新的綜合素質.為實現這一目標，物理習題教學需要從傳統知識點考查模式轉向素養培養，形成針對學生個體發展的全新教學框架，從而為學生的長遠發展奠定基礎.

2.1 素養為本的習題教學目標設定

物理習題教學需優先考慮素養培養而非單純的知識測試，強調習題對學生思維能力、探究意識和科學精神的養成.在此背景下，習題教學的目標需要細化為“物理觀念的建立”“科學思維的培養”“探究意識的強化”和“創新能力的激發”四個層面.物理觀念的建立，要求學生理解物理現象的本質與其背后原理的內在聯系，并能將知識體系化；科學思維的培養則旨在鍛煉學生的邏輯推理和系統思考能力，使其在解決實際問題時能夠利用科學思維路徑進行有效分析.強化探究意識則是激發學生在面對陌生情境時的好奇心和探索精神，進而推動他們自主構建知識網絡.最后，創新能力的激發以實踐應用為導向，使學生在習題練習中能融入個體創造性見解，成為具有思辨能力的實踐者.

2.2 情境化與問題驅動的習題設計原則

在物理習題教學中，情境化與問題驅動的設計原則應作為核心準則之一.情境化的習題設計意在使學生能夠在真實或擬真的環境中將抽象的物理知識轉化為具體的認知體驗.物理知識的應用不應限于教材中所呈現的典型例題，而是通過對日常生活、科學前沿及社會熱點的情境模擬，將學生帶入情境之中，喚起他們對于物理現象的本質探索.情境化設計還要注重題目內容的真實性和多樣性，以引導學生結合所學知識，培養其在現實環境中的綜合應用能力[1].

問題驅動作為情境化設計的補充，突出學生在習題解決中的主體性地位.問題驅動不僅要關注解題過程中的關鍵步驟和思維路徑，還應鼓勵學生在面臨復雜問題時通過假設、檢驗、歸納和驗證等過程，最終得出合理結論.這一過程的設計需考慮到不同層次學生的個體差異，通過難度適宜且層次豐富的問題遞進，激發學生的思考欲望.同時，問題驅動式習題應帶有開放性，促使學生結合多維度知識資源進行跨學科的思考，使他們在面對復雜問題時能從多視角出發，鍛煉其解決問題的靈活性和系統性.

2.3 跨學科整合與實踐應用的教學策略

跨學科整合的教學策略旨在使物理習題教學打破學科邊界，通過引入其他學科知識或技能，提升學生綜合解決問題的能力.在高中物理教學中，可引入數學、化學、地理等多學科內容，使學生理解物理現象在不同情境中的相互作用.例如，在力學習題中加入統計學知識，使學生可以更深刻地理解復雜系統的動態變化規律，從而激發他們對于知識整合與遷移的認知需求.同時，跨學科整合也有助于學生將物理知識應用于更廣泛的學術問題或現實問題，為他們應對未來學習或職業挑戰奠定基礎.

實踐應用作為習題教學的延伸，在于將學生的學習成果從理論層面擴展至具體的實際應用.通過設計能夠促使學生動手操作、實驗驗證的習題，使其在實踐中檢驗物理概念與規律.例如，針對“電磁學”相關內容，可以設計小型電路的搭建或簡單的電磁實驗，幫助學生在動手實踐中體會物理現象的微觀機制.

3 核心素養融入物理習題教學的實施路徑

核心素養提升是現代教育教學的重要目標，旨在提升學生的科學素養、創新能力和責任意識.物理學科作為科學教育的核心組成部分，通過習題教學將核心素養有機滲透到課堂中，能夠有效提高學生的學科能力.以下探討在高中物理習題教學設計中，如何從科學探究、科學思維與創新能力、科學態度與社會責任感等方面實施核心素養導向的教學路徑.

3.1 基于科學探究的習題設計與實施

科學探究作為物理學科核心素養的主要構成，要求學生不僅要掌握基本的物理知識，還須具備問題識別、假設建立、實驗設計及數據分析等能力.在習題設計中，應注重題目的開放性和探究性，鼓勵學生經歷科學探究過程，形成自主解決問題的能力.

基于科學探究的習題設計首先要求情境的真實性.物理問題情境的設置應貼近學生生活，以增強學習的興趣和應用意識.有效的習題應當將日常生活中的現象轉化為具有科學研究價值的物理問題，諸如“探討開水變涼的過程與外界溫度的關系”等，能幫助學生在真實問題中發掘物理規律，鍛煉其分析和綜合能力.此外，習題設計要重視操作性，指導學生在具體的實驗操作和觀察中積累科學探究經驗.例如，通過給出實驗器材清單和實驗步驟，引導學生在探究運動與力的關系時，親自設計并驗證實驗，使其在實際操作中提升邏輯思維和數據分析能力.

在實施過程中，教師應引導學生通過設問、假設、實驗、推理等步驟完成習題.例如，在研究物體勻速運動的習題中，教師可通過逐步引導學生提出假設、設計實驗、記錄數據并分析實驗結果，從而讓學生親身體驗科學探究的全過程.這樣的習題設計不僅提升學生的探究能力，也深化了學生對物理概念的理解[2].

3.2 科學思維與創新能力培養的習題策略

科學思維與創新能力的培養是核心素養體系中的重要內容.在高中物理習題教學中，習題應力求提升學生的思維廣度和深度，使其能夠從多個角度思考問題，并在解決問題的過程中表現出創新性.

創新型習題策略需注重培養學生的批判性思維和邏輯推理能力.習題內容不應局限于知識的簡單再現，而應在題目設問中引導學生反思已有的知識，優化其原有的認知框架.例如，設計涉及多種解題思路的習題，如“分析電磁場在不同條件下的表現形式”，學生在多維度思考下能形成并強化靈活的科學思維.此外，題目設計應賦予學生探討假設的空間，例如“設想地球失去重力時的物體運動狀態”，此類開放式的題目能啟發學生突破常規思維，激發其探索未知的興趣.

在具體教學中，教師可以采用反向思維、假設檢驗等方法引導學生解題，鼓勵學生在學習知識的過程中發現并提出新的問題.例如，在研究光的折射現象的習題中，通過設計反常現象的設問，引導學生質疑已知結論并進行獨立思考，逐漸形成創新意識.此類習題不僅有助于提高學生的獨立思考能力，也有助于形成科學探究的習慣，為進一步的學習打下堅實的基礎.

3.3 科學態度與社會責任感的習題滲透

科學態度與社會責任感的培養是提升學生全面素質的重要方面.在物理習題教學中，習題設計應有意識地引導學生理解科學的倫理和社會價值，從而培養學生的社會責任意識，使其理解科學在社會發展中的作用和影響.

科學態度在習題教學中的滲透要求學生保持嚴謹、客觀的態度.習題的設計應當引導學生在解答中規范計算和推理，保證數據處理的準確性和邏輯嚴密性.例如，通過設計涉及數據分析和實驗驗證的題目，幫助學生形成嚴謹的科學態度.針對環境物理問題的習題，例如“溫室效應的原因分析及其物理學解釋”，則能夠促使學生在了解科學知識的同時，反思人類活動對環境的影響，增強其社會責任意識.

在滲透社會責任感方面，習題內容需包含當今社會重大議題，將物理知識與實際問題相結合.例如，以“新能源技術的物理原理和社會價值”為題目內容，通過討論太陽能發電、風力發電的原理和應用，引導學生思考科技創新在節約資源、保護環境方面的重要性.同時，通過引入社會性事件或新聞素材，例如核能利用的物理原理和安全問題，讓學生在解決物理問題的過程中思考科學技術的倫理問題.這樣既能讓學生認識到科學技術的兩面性，也能培養其對科學發展和社會責任的正確認識[3].

4 核心素養導向下物理習題教學評價體系的構建

核心素養導向下的物理習題教學評價體系不僅關乎知識掌握，更旨在促進學生思維能力、探究意識以及問題解決能力的發展.建立科學合理的評價體系，需在評價指標、評價方式和反饋機制上進行全面優化，以準確衡量學生的核心素養水平，從而推動物理教學質量的整體提升.

4.1 多元化評價指標體系的構建

物理習題教學中的評價體系構建需改變單一的知識評價模式，將評價范圍擴展至學科核心素養的多個層面.構建多元化評價指標體系，有助于全面、立體地反映學生的物理素養.具體而言，評價指標體系應包括物理知識掌握程度、科學探究能力、創新思維和問題解決能力等方面.同時，為實現客觀公正的評價，需結合定量與定性的評價方法.定量評價通過分數、等級等方式對學生的知識掌握程度進行測評，而定性評價則著重于學生在實際操作與問題解決過程中的表現，以更全面地捕捉學生的成長軌跡和素養提升.多元化評價指標體系不僅提升了評價的科學性，還促使教師更全面地關注學生在物理學習中的個性化發展.

4.2 過程性評價與終結性評價的結合

評價方式的科學化是核心素養導向下物理習題教學中的關鍵.在評價過程中，過程性評價和終結性評價的結合是衡量學生物理素養發展程度的有效途徑.過程性評價側重于學生學習過程中的動態表現，能及時反映學生在習題解答中的思維方式和能力傾向.例如，通過課堂互動、階段性測驗和小組討論等方式，教師可以實時觀察并記錄學生的表現，從而對其學習狀態和思維變化有更清晰的了解.相較之下，終結性評價則著重于整體學習效果的檢驗，通常在階段性學習結束后，通過綜合性的考試或項目展示來衡量學生的知識掌握和能力提升.將過程性評價與終結性評價有機結合，既能夠動態追蹤學生的學習過程，又能通過最終成果檢驗學生的綜合素養，使物理習題教學評價更加全面且有效[4].

4.3 評價反饋機制的優化與應用

評價反饋機制在核心素養導向下的物理習題教學中具有重要作用.有效的反饋機制不僅是評價結果的呈現方式，更是學生自我反思和改進學習的重要依據.為了達到這一目的，評價反饋應做到及時、針對性強且形式多樣.首先，教師應注重反饋的及時性，在習題教學過程中即時給予反饋，有助于學生及時調整學習策略，糾正錯誤的思維模式.同時，反饋內容須具備針對性，以學生的實際情況為依據，結合習題解答中的問題，提出切實可行的改進建議.此外，反饋的形式可以豐富多樣，不限于分數與評語，還可以通過面談、個性化報告等方式，以激勵學生自主學習、強化物理思維.在反饋機制的不斷優化下，學生不僅能明確自身的優勢與不足，還能有效提升物理學習的自我效能感和成就感，進而提升其核心素養.

5 結語

基于核心素養的物理習題教學設計應以學生個體發展為導向，優化情境化與問題驅動的習題設計，并構建動態評價反饋機制.此舉將有效提升學生的物理核心素養，使其具備解決實際問題的科學思維和創新能力.

參考文獻：

[1]吳建鵬，王漢雄.大概念習題課——高中物理習題教學建構與設計的嶄新路徑[J].物理教師，2022，43（03）：9-12.

[2]雷慶，張春國，龔小梅.基于提升學生核心素養的高中物理習題教學[J].物理教學探討，2024，42（09）：83-86.

[3]劉毅.核心素養視域下的高中物理習題教學[J].智力，2023（24）：107-110.

[4]羅先強.探索核心素養導向下的高中物理習題教學[J].數理天地（高中版），2023（08）：81-83.