核心素养下高中物理大单元作业分层设计与评价

王展

摘 要：随着科学技术的发展和社会对科学素质的要求不断提高，培养学生的核心素养已经成为现代教育的重要任务。作为一门基础学科，物理学是培养学生科学素养的重要途径之一。通过对不同层次学生的需求和能力进行分析和评估，设计出适合不同学生的教学方案，并在教学过程中进行实时评价和调整，达到最优的教学效果。因此，在高中物理教学中，如何设计合理的大单元作业，以培养学生的核心素养，成为一个亟待解决的问题。

关键词：核心素养；作业分层设计；大单元；设计与评价；高中物理

随着教育改革的不断推进，培养学生的核心素养已经成为教育发展的重要目标。在高中阶段的学习过程中，物理学作为一门基础性学科，不仅是自然科学的重要组成部分，更是培养学生核心素养的关键科目之一。因此，在物理学的教学过程中，如何针对学生的不同能力和需求，提供有效的培养策略，成为教育工作者要面对的一个问题。

一、高中物理作业设计存在的问题

（一）作业内容单一

传统的高中物理作业往往只是简单布置一些习题和练习题，这种作业内容单一、缺乏挑战性，使得学生对物理学的兴趣和动力下降。对学生而言，这样的作业不具备探索和创新的性质，无法激发学生的学习热情。

（二）作业难易程度不匹配

在作业设计过程中，教师往往没有考虑到学生的不同水平和能力。作业的难度过高或过低，都会导致学生的学习效果不佳。一方面，如果作业难度过高，学生可能会感到困惑和挫败，丧失学习信心；另一方面，如果作业难度过低，学生可能会感到无聊和浪费时间，降低学习动力。

（三）缺乏实验探究环节

物理学是一门实验性很强的学科，实验探究是培养学生科学思维能力和实践能力的重要途径。然而，在传统的作业设计中，很少考虑到实验探究的内容。这使得学生无法全面理解和应用物理学知识，限制了学生的学习效果和实践能力的培养[1]。

（四）缺乏培养创新意识的环节

在当今科学技术快速发展的背景下，创新已经成为培养学生核心素养的一个重要方面。然而，在传统的作业设计中，很少考虑到培养学生创新意识，这使得学生缺少主动性和创造性，对物理学的应用和发展缺乏理解和认识。

二、核心素养下高中物理大单元作业分层设计优势

（一）充分挖掘学生的潜能

在高中物理大单元教学中，学生的知识背景和学习能力各不相同。如果按照统一的教学方式进行教学，难免会出现一些学生无法跟上，或者学生的潜能无法得到全面发展的情况。因此，采用分层设计的方式进行教学，可以在一定程度上充分挖掘学生的潜能，让每个学生都能够得到发扬自己潜力的机会。

（二）提升学习效果，提高成绩

由于分层设计的方式能够更好地适应不同层次的学生需求，可以有效提升学习效果，进而提高学生的成绩。在教学过程中，教师可以根据学生的表现实时调整教学内容和难度，确保每个学生都能够得到适合自己的教学，从而取得更好的成绩。

（三）提高学习兴趣和积极性

分层设计教学可以让每个学生都更容易地理解和掌握知识，从而增强他们的学习兴趣和积极性。通过教学过程中的互动和交流，学生可以更好地发现自己的潜能并从中获得成就感，从而更加认真地对待学习，提高学习效果。

（四）培养学生的核心素养

分层设计的教学方式适应了学生的不同需求，进而能够更好地培养学生的核心素养。在物理学的学习过程中，除了要掌握相关的知识和技能，还需要培养学生的创新思维、问题解决能力和团队合作精神等核心素养。通过分层设计教学，可以让每個学生都得到更全面、更有效的培养，从而更好地发展自身的核心素养。

三、核心素养下高中物理大单元作业分层评价原则

（一）个体化评价原则

个体化评价是指根据学生的实际情况和特点，给予其相应的评价。在分层设计的教学过程中，每个学生的学习进步和能力发展都有所不同，因此评价也需要根据个体差异进行个性化评价。教师可以根据学生的表现和成绩，针对不同层次的学生制定相应的评价标准，以满足个体化评价的需求。

（二）多元化评价原则

多元化评价是指采用多种评价方法和工具，综合评价学生的学习情况。在分层设计的教学中，学生的学习表现不仅仅体现在成绩上，还包括对知识的理解程度、解决问题的能力、合作与沟通能力等多个方面。因此，评价应该综合考虑这些方面，采用多种评价方法，如作业评价、小组合作评价、实验报告评价等，从而更全面地了解学生的学习情况。

（三）动态评价原则

动态评价是指评价过程不仅仅是对学习结果的评价，还包括对学习过程的实时评价。在分层设计的教学中，学生的学习进度和能力发展可能会有所不同，因此评价应该随着学习动态进行调整。教师可以通过课堂观察、学生反馈和作业批改等方式，对学生的学习情况进行实时评价，并及时调整教学内容和难度，以促进学生的学习进步。

（四）正向激励原则

正向激励是指通过积极的评价和肯定，激励学生保持学习动力和积极性。在分层设计的教学中，学生的学习进步和能力发展可能会有所不同，因此评价应该注重给予学生正向的激励和肯定。教师可以通过鼓励、奖励等方式，让学生感受到自己的成长和进步，提高他们的学习动力和自信心。

四、核心素养下高中物理大单元作业分层策略探究

（一）知识与技能的层次性构建

核心素养包括科学知识与技能的掌握，高中物理大单元作业分层可以根据学生对知识的掌握程度和技能的运用能力，确定不同层次的作业内容。例如：在某个大单元中，高层次的作业可以涉及更深入的理论解析和复杂问题的解决，中层次的作业可以涉及基础知识的应用和简单问题的解答，低层次的作业则侧重于基础知识的理解和记忆[2]。

例如：“力与相互作用”是高中物理学中的重要内容，涉及力的概念、力的性质、力的计算以及力的应用等知识点。在分层设计的教学过程中，可以根据学生的能力和理解程度，将这些知识点进行层次化的构建。例如：分析物体在斜面上的受力情况。在初级层次，学生可以通过观察和实验来理解力的概念和性质。教师可以设计实验，让学生观察物体在斜面上滑动和停止的过程，了解摩擦力和重力对物体运动的影响。学生可以利用简单的力概念解释为什么物体能够停下来，或者为什么物体会滑下来。在中级层次，学生可以学习力的计算方法，并能够应用力的合成与分解来分析物体在斜面上的受力情况。教师可以设计问题，让学生计算不同斜面角度下物体的重力分量和斜面对物体的支持力，从而判断物体是滑动还是停止。学生还可以通过实验验证计算结果，进一步加深对力的理解。在高级层次，学生可以进一步学习斜面上的其他力，如摩擦力和斜面对物体的垂直支持力。

（二）实践与实验能力的培养

核心素养还包括实践与实验能力的培养，因此高中物理大单元作业分层应该注重实践与实验的要素。可以在高层次作业中设计一些需要学生进行实验或观察的题目，要求他们运用物理实验的方法和技能解决问题。中层次作业可以涉及实际物理应用的分析和解释，低层次作业可以涉及实验数据的整理和处理。

以“匀变速直线运动”为例，对于实践与实验能力的培养非常重要。一方面，可以设计一些需要学生进行实验的题目来培养实践与实验能力。例如：在“匀变速直线运动”的大单元中，可以设置一道高层次的作业题目：通过实验研究质点在匀变速直线运动中的位移—时间关系。学生需要自主设计实验方案，选择合适的实验仪器和测量方法，进行实验并获得实验数据，最后通过数据处理和分析得出位移—时间关系的规律。这样的实验设计既能让学生亲自动手进行实验操作，又能培养他们的实验设计和数据处理能力。另一方面，可以设置一些实际物理应用的分析和解释题目，要求学生运用所学的物理知识和方法，分析并解决实际问题。例如：在“匀变速直线运动”的大单元中，可以设置一道中层次的作业题目：分析电梯的上升过程中的速度变化。学生需要运用匀变速直线运动的相关知识，分析电梯上升的速度随时间的变化规律，并解释其中的物理原理。通过分析和解释题目，学生可以培养应用物理知识解决实际问题的能力，并将所学的理论知识应用到实际生活中。此外，还可以进行实验数据的整理和处理。学生可以通过收集、整理和处理实验数据，培养数据处理和分析的能力。例如：在“匀变速直线运动”的大单元中，可以设置一道低层次的作业题目：利用磁力刹车测量小车的加速度。学生需要进行实验，测量小车在不同刹车力下的减速度，并将数据整理成表格或图表，进一步分析刹车力与减速度之间的关系。通过这样的实验和数据处理，学生可以锻炼实验操作的技能，培养数据处理和分析能力。因此，这些作业既能帮助学生巩固物理实验操作的技能，又能培养他们的实际应用和实验设计能力，并提高他们的实践与实验能力，使其在物理学习中获得更深入的理解和更广泛的应用。

（三）综合应用与创新能力的发展

核心素养还包括综合应用与创新能力的发展，因此高中物理大单元作业分层应该注重综合应用和创新性的要求。可以设置一些综合性的问题，要求学生运用所学的物理知识和方法，解决实际问题或进行科学探究。高层次作业可以要求学生进行创新性的思考和实验设计，中低层次作业则适度降低要求，但仍要鼓励学生积极思考和提出自己的见解。

以“万有引力与航天”为例，学生可以通过理论学习和实践操作相结合的方式，将所学的知识应用到实际问题中，解决复杂的实际情境。例如：在“万有引力与航天”的大单元中，学生可以首先通过理论学习了解万有引力的基本原理和相关知识，了解行星运动、卫星轨道等概念及其关系。然后，通过模拟实验或计算分析等方式，对实际的行星运动或卫星轨道进行建模和仿真，探究它们之间的规律和关系。通过这样的学习方法，学生既能够通过理论学习获得知识，又能够通过实践操作应用知识，提高综合应用能力。在创新能力方面，可以通过案例分析和问题解决来培养学生的创新思维和创造性解决问题的能力。例如：在“万有引力与航天”的大单元中，可以设置一个案例题目：设计一个航天器轨道，使其在行星附近进行探测。学生需要运用所学的万有引力的知识和航天器轨道的相关知识，设计一个航天器的轨道，并解释其中的物理原理。通过这样的案例分析和问题解决，学生不仅要运用已有的知识和方法，还需要进行创造性思考，提出新的观点和方法，解决航天器轨道设计中的问题。通过这样的学习任务，学生能够培养创新思维和创造性解决问题的能力，提高他们对学习的积极性和主动性。此外，还可以设计一些需要学生展示和分享的学习任务，来培养学生的综合应用与创新能力。例如：在“万有引力与航天”的大单元中，可以要求学生设计一个航天器的模型，并进行展示和分享。学生需要运用所学的知识和技能，设计并制作一个能够模拟航天器运动的模型，并展示其运行过程和结果。通过这样的学习任务，学生能够综合运用所学的知识和技能，进行实际操作和展示，并有机会提出创新的想法和解決方案。通过这样的学习任务，学生能够培养综合应用与创新能力，提高对学习的兴趣和动力。

（四）学习策略与学习动机的培养

核心素养还包括学习策略与学习动机的培养，因此高中物理大单元作业分层应该注重培养学生的学习策略和学习动机。可以在作业中设置一些挑战性的题目，激发学生的学习兴趣和求知欲。同时，可以引导学生运用适合自己的学习方法，提高学习效果。对于不同学习层次的学生，还可以给予不同的学习指导和建议，帮助他们发现自己的学习优势和不足，提高学习动机和学习策略的灵活性。

以“电路”为例，首先，在学习策略方面，可以通过理论学习与实践操作相结合来培养学生的学习方法和学习技能。例如：在“电路”的大单元中，学生可以首先通过理论学习掌握电路基本原理和基本知识，了解电流、电压、电阻等概念及其关系。然后，通过实验操作来巩固所学的理论知识，进行电路的搭建和测量，观察和分析实验现象，进一步深入理解电路的运行原理。通过这样的学习方法，学生既能够通过理论学习获得知识，又能够通过实践操作巩固理解和应用，提高学习效果。其次，在学习动机方面，可以通过案例分析和问题解决来培养学生的学习兴趣和学习动力。例如：在“电路”的大单元中，可以设置一道案例题目：设计一个电路，实现一个简单的报警器。学生需要运用所学的电路知识和方法，设计一个能够产生报警声音的电路，并解释其中的物理原理。通过这样的案例分析和问题解决，学生可以将所学的理论知识应用到实际问题中，培养他们的实际应用能力，提高他们对学习的兴趣和动力。此外，还可以设计一些需要学生展示和分享的学习任务，来培养学生的学习策略和学习动机。例如：在“电路”的大单元中，可以要求学生设计一个电路实验，并进行实验操作和数据处理，最后编写实验报告并进行展示。通过这样的学习任务，学生需要运用所学的学习策略和学习技能，设计实验方案、收集和分析实验数据，并将结果进行展示和分享。通过这样的学习任务，学生能够培养实验设计和数据处理能力，提高他们对学习的积极性和主动性。这些学习策略和学习动机的培养将有助于学生在“电路”这个大单元中取得更好的学习效果，提高他们的实践与实验能力。

结束语

总之，高中物理大单元作业分层的策略应该根据核心素养的要求，构建知识与技能的层次性，培养学生实践与实验能力，发展综合应用与创新能力，以及培养学习策略与学习动机。这样可以更好地促进学生的全面发展和提高他们的物理素养水平。这种策略充分考虑了学生的不同能力和需求，通过分层设计出不同难度的教学内容，并在教学过程中实时进行评价和调整，达到了最优的教学效果。但是需要注意的是，在具体实施过程中，需要根据不同学校和学生的实际情况进行相应的调整和改进。

参考文献

[1]施美珊.核心素养视域下高中物理作业设计策略研究[J].中学理科园地，2022，18（3）：75-77.

[2]蔡小兵.核心素养下高中生物作业分层设计的应用研究[J].当代家庭教育，2021（31）：107-108.