基于学科核心素养的高中物理习题教学设计研究

摘 要：当前高中物理教学的主要任务是“面对高考选拔的能力”和“发展学生的物理学科核心素养”.作为高中物理教学，一定要想方设法为学生当下的需要与未来的需要夯实基础，基于学科核心素养是培养学生的解题能力，是当前高中物理教师的重要任务.在进行习题教学设计的时候，可以以物理学科核心素养的四个要素的独立形式或者组合形式作为目标.这意味着教师在判断习题价值的时候，不再只是关注习题的模式本身;意味着教师在进行习题教学设计的时候，需要平衡好传统教学目标与核心素养目标之间的关系.将核心素养以及物理学和核心素养与习题教学结合在一起，用核心素养来作为物理习题教学设计的指导性思想，无论是从理论的角度来看，还是从教学实践的角度来看，都是具有生命力的.

关键词：高中物理;学科核心素养;习题教学;设计研究

中图分类号：G632   文献标识码：A   文章编号：1008-0333（2022）27-0074-03

如果要问当前高中物理教学的主要任务是什么，那在诸多答案当中一定会存在两个公认的答案，这就是“面对高考选拔的能力”和“发展学生的物理学科核心素养”.从直觉上来看，这两个答案存在着一定的张力，这是因为前一个答案通常显得比较现实，而后者则显得比较理想.事实上在笔者看来这两个答案并不矛盾，它们之间是相互依存，相辅相成的.只有顺利通过高考，那么学生才能满足当下的需要;只有发展物理学科核心素养，那么学生才能满足未来的需要.在每一个学生个体身上，当下的需要与未来的需要，组成了学生的全部人生.也因此作为高中物理教学，一定要想方设法为学生当下的需要与未来的需要夯实基础.基于这样的认识，笔者以为基于学科核心素养是培养学生的解题能力，是当前高中物理教师的重要任务.

从当前的现实情况来看，相当于我们学生都感觉到高中物理难教难学，其主要表现在方法不适应、能力上跟不上、思维灵活多样、素养要求高上.考虑到习题教学是物理教学活动中重要组成部分，如何搞好习题教学也一直是物理教育工作者一直探索的问题.在核心素养的背景下想探索这一问题，其实要化解的关键矛盾就是如何基于物理学科核心素养去设计出有效的物理习题教学过程.笔者以为探究这一问题关键要认识到这样的几个方面：一是当前背景下的物理习题教学设计如何体现物理学科核心素養这一目标;二是基于物理学科核心素养落地的习题教学设计的基本思路与实践路径;三是教师如何在日常的教学实践当中积累经验，并且以物理学科核心素养作为导向去进行深度反思.笔者以为，只要重点解决了这三个问题，那么决定能力培养的现实需要，就能够与核心素养发展的长远需要有机的融合在一起.下面就对这三点进行一些粗浅的分析，希望其中的经验总结以及实践思考，能够对同行起到抛砖引玉的作用.1 物理习题教学设计须以学科核心素养落地为目标

如果说传统的习题教学的目标是培养学生的解题能力的话，那么在这一目标的基础上叠加核心素养，就成为当下高中物理习题教学及其设计的新的目标.在这里首先要理解什么是物理学科核心素养：根据《普通高中物理课程标准》（2017版）的定义，物理学科核心素养具体包括：物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面.这四个方面的形成，不单单只是作用于物理学科中，而且作用于学生整个的人生与处事态度，其需要得到正确的运用才算是真正掌握了这门学科的核心素养.对于习题教学设计来说，以物理学科核心素养的发展作为目标，实际上是在传统目标的基础上进行的提升.由于物理学科核心素养有四个组成要素，那么教师在进行习题教学设计的时候，就可以以这四个要素独立形式或者组合形式作为目标.那么这又意味着什么呢？

其一，意味着教师在判断习题价值的时候，不再只是关注习题的模式本身——这一点对于应试来说非常重要，有了核心素养培育的目标之后，教师的任务实际上重了，其既需要满足当下的考试需要，同时业务必须为学生的核心素养发展夯实基础.

其二，意味着教师在进行习题教学设计的时候，需要平衡好传统教学目标与核心素养目标之间的关系.那么物理学科核心素养就能够与习题教学设计有机地融合在一起.

2 基于物理学科核心素养落地的习题教学设计思践

在上述分析的基础上，在习题教学的时候就需要认识到核心素养强调学生对物理观念的把握，物理习题教学是加深学生对物理概念、物理规律理解的一条有效途径，为使习题教学达到此目的，在具体的习题教学设计的时候，就可以将考虑到的这些要素有机的结合在一起，从而设计出一个符合学生应试需要与核心素养发展需要的习题教学进程.

例如，在高考复习的过程当中，为了让物理学科核心素养的组成要素平衡体现且顺利落

地，笔者就在相关的高考原题当中进行了精心的选择，并且试图形成一种良好的搭配关系.下面是选择的若干试题：

题1 如图1，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N.另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态.现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止，则在此过程中（  ）.

A. 水平拉力的大小可能保持不变

B. M所受细绳的拉力大小一定一直增加

C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加

D. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加

题2 氢原子能级示意图如图2所示.光子能量在1.63 eV～3.10 eV的光为可见光.要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为（  ）.

A. 12.09 eV    B. 10.20 eV

C. 1.89 eV D. 1.5l eV

题3 如图3，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外.一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场;一段时间后，该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出.已知O点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计重力.求：

（1）带电粒子的比荷;

（2）帶电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间.

对于第1题，在习题教学设计的时候，之所以选择这道题目，一方面是因为经典力学是高中物理的核心组成部分，另一方面也是为了培养学生的推理能力，因为推理能力的强弱直接决定了学生解题能力的强弱，同时也与科学思维密切相关，因此选择这道题目可以说是很好的将传统的高考教学目标与核心素养培育的目标融合在一起.

对于第2题，在选择这道题目的时候，笔者基于以往的教学经验，判断学生可能遇到的障碍有两点：一是学生对原子跃迁的理解;二是上述推理过程.实际上前一个障碍往往更加明显，因此在习题教学的时候必须重点突破，必须帮助学生建立起原子跃迁的基本认识，而这正是物理学科核心素养中物理观念的强化.

对于第3题，笔者在这道题目教学设计的时候，重点强调了逻辑推理以及模型建立（其中还涉及到想象表象的建立），这是学生遇到物理难题时通常应有的基本思路，同时也是物理学科核心素养中的科学思维的体现.

由此综合起来看，这样的习题教学设计，明确了以“科学思维”为线索，所选择的题目都围绕这一核心素养要素来展开，而其他的物理思想方法则依附其上，整个课堂的整体性比较强，逻辑性也比较强，学生通过这样的习题训练，不仅可以有效的培养解题能力，同时也能有效的落实物理学科核心素养.

3 习题教学设计中的物理学科核心素养理解及反思

在多次的教学实践当中，笔者总结出一个重要的习题教学设计经验，那就是将核心素养与传统的教学目标结合在一起，两者之间实际上是不矛盾的，是可以实现有机的整合的.满足学生的高考需要可以成为习题教学设计的显性目标，而物理学科核心素养的落地则是习题教学设计的隐性目标，如此显性与隐性结合，就可以让习题教学呈现出一个良好的形态.

以上是笔者基于核心素养进行物理习题教学设计的浅显思考，文中若有不当之处，还请专家同行批评指正.

参考文献：

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收稿日期：2022-06-25

作者简介：陈志慧（1981.12-），男，江苏省启东人，本科，中学一级教师，从事高中物理教学研究.