指向核心素养培养的高中物理作业设计策略

摘 要：物理学科在高中教学中占有重要地位，其对于提高学生的逻辑思维能力、空间想象能力有基础作用。在新课标的引领下，高中物理作业设计不再仅仅局限于知识点的巩固与技能的训练，而是更加注重学生物理观念、科学思维、科学探究精神和科学态度的培养。本文旨在通过优化作业设计策略，将核心素养的培养融入日常作业之中，期望通过精心设计的作业，提升学生的物理学科素养，进而促进其全面发展，为学生未来的学习和生活奠定坚实的基础。

关键词：核心素养；高中物理；作业设计；策略

随着教育改革的不断深入，核心素养培养已逐渐成为当前教育领域的重要目标。在这一背景下，各学科的教学都需围绕核心素养的培育进行创新与优化。高中物理作为自然科学中一门基础学科，不仅承载着传授物理知识与技能的重任，更应在作业设计中体现对核心素养培养的重视[1]。精心设计的作业，可以有效促进学生的全面发展，使他们在掌握物理知识的同时，也能培养出科学思维、科学探究精神以及正确的科学态度。因此，探讨如何基于核心素养进行高中物理作业的设计，对于提升学生的物理学科素养、促进其全面发展具有重要意义。

一、核心素养背景下高中物理作业的价值意蕴

（一）筑牢“双基”的根基

在核心素养背景下，高中物理作业的设计与实施有着深远的意义。高中物理课程的总体目标旨在使学生掌握终身发展所必需的物理基础知识和技能，并深入理解这些知识与技能在实际生活中的应用价值。为了实现这一目标，作业设计应牢固地建立在“双基”——基础知识和基本技能的培养之

上[2]。作业不仅仅是对知识的简单回顾和技能的机械练习，更是学生理解和掌握物理基本概念和规律的重要途径。通过作业，学生可以经历物理问题的解决过程，逐步学会如何运用所学知识去分析和解决实际问题。这一过程不仅锻炼了学生的思维能力，还培养了他们规范且有条理地表述解决问题过程的思维品质。此外，高中物理作业还承担着培养学生科学素养和综合素质的重任。作业内容应涵盖丰富的物理常识知识和方法，让学生在完成作业的过程中，不仅能够加深对物理知识的理解，还能够拓宽视野，增强对科学现象的好奇心和探究欲。通过这样的作业设计，学生可以逐渐养成科学思维的习惯，学会用科学的眼光去观察和分析世界，进而提升科学素养和综合素质。

（二）关注学科知识的跨度

随着社会的发展，多学科交叉融合的趋势日益明显，生活中的问题也往往呈现出复杂多面的特点。因此，高中物理作业的设计不宜再局限于单一的物理知识点，而应注重学科知识的跨度和整合。高质量的物理作业必然具有综合性的特点，它不仅关注物理学科内部的知识联系，还追求与其他学科，尤其是数学学科的深度融合[3]。物理作业的设计要特别注意与数学知识的紧密联系，因为物理学中的许多概念和规律都需要借助数学工具进行描述和解释。因此，在作业中融入数学知识，不仅可以帮助学生更深入地理解物理概念，还能培养他们的数学应用能力。同时，作业还应具有探究性和开放性，以鼓励学生运用所学知识去探究生活中的物理现象，解决实际问题。这样的作业设计不仅有助于学生形成全面的物理观念，掌握科学思维方法，还能培养他们的科学探究能力和高阶思维能力。通过跨学科的学习过程，学生可以更好地理解不同学科之间的内在联系，增强他们的综合素养。作业中探究性和挑战性任务还能激发学生的内驱力，增强他们不畏困难、知难而进的勇气，使他们在解决问题的过程中不断发展和成长。

（三）追求全面育人的深度

物理学作为自然学科领域中一门基础学科，其研究的核心是自然界中物质的基本性质、相互作用和运动规律。因此，高质量的物理作业应当是具有深度育人价值的，它不应仅仅局限于物理知识的巩固和技能的训练，更应注重融入社会、生活、科技的新发展等真实情境的育人元素。通过设计具有真实情境的物理作业，学生可以在解决实际问题的过程中，深入了解物理知识的形成背景和应用价值，从而形成科学的态度和社会责任感。同时，具有真实情境的作业还能引导学生关注社会热点问题，培养他们的社会责任感和解决问题的能力，提升他们的生存能力[4]。实践、探究类作业是体现全面育人深度的重要方式，这类作业鼓励学生通过实践活动和探究性学习，亲身体验物理知识的应用过程，加深对物理概念和规律的理解。在实践活动中，学生可以学会如何运用所学知识去解决实际问题，培养实践能力和创新精神。

二、核心素养导向下高中物理作业优化设计策略

（一）设计综合性作业，培养学生物理观念

核心素养导向下，高中物理作业的设计应注重综合性，旨在培养学生的物理观念。综合性作业强调知识的整合与应用，要求学生将所学的物理知识与其他学科知识相结合，解决实际问题，这样的作业设计能够帮助学生更好地理解物理现象的本质，形成全面的物理观念。通过综合性作业，学生可以经历从问题提出到解决方案制定的全过程，从而加深对物理概念和规律的理解。在解决问题的过程中，学生需要运用分析、综合、判断等思维方法，这有助于培养他们的科学思维能力和问题解决能力。同时，综合性作业还鼓励学生关注物理知识在现实生活中的应用，增强他们的实践意识和创新意识[5]。

以高中必修一第3节“共点力的平衡”为例。教师可以设计一项综合性作业，帮助学生更好地理解共点力平衡的本质，并形成全面的物理观念。教师可以设计一个情境化作业题目，如“桥梁的力学分析”。在这个作业中，学生需要运用所学的共点力平衡知识，结合数学中的向量运算和工程力学的基本原理，分析一座简化的桥梁模型在受到不同力作用下的平衡状态；学生需要考虑桥梁的自重、车辆荷载、风荷载等因素，并计算各个力的大小和方向，以确定桥梁是否处于共点力平衡状态。为了完成这项作业，学生需要经历从问题提出到解决方案制定的全过程，他们首先需要明确问题的物理背景，理解共点力平衡的概念和条件；然后，他们需要运用数学工具进行力的合成和分解，建立力的平衡方程；在解决问题的过程中，学生还需要运用分析、综合、判断等思维方法，对桥梁的受力情况进行全面的分析和判断。通过这样的综合性作业，学生可以更加深入地理解共点力平衡的概念和规律，并形成全面的物理观念，他们不仅可以掌握物理知识的应用方法，还可以提升科学思维能力和问题解决能力。这项作业还鼓励学生关注物理知识在现实生活中的应用，特别是工程力学领域中的实际问题，从而增强学生的实践意识和创新意识。

（二）构建层次性作业，锻炼学生科学思维

在核心素养培育框架下，高中物理作业的设计应当注重层次性，以有效锻炼学生的科学思维。层次性作业指的是根据学生的学习水平和认知能力，设计不同难度和复杂度的作业任务，使每个学生都能在适合自己的层次上得到锻炼和提升。通过设计层次性作业，教师可以引导学生从基础概念出发，逐步深入到更复杂的物理问题和实际应用中去，这样的作业设计有助于学生逐步建立完整的物理知识体系，并培养他们的逻辑推理、归纳演绎等科学思维能力。层次性作业还能激发学生的学习兴趣和探究欲望，使他们在解决问题的过程中不断挑战自我，实现思维的跃升[6]。

以“牛顿第一运动定律”为例，层次性作业的设计可以体现为一种逐步深入、由易到难的过程，确保每个学生都能在适合自己的层次上获得锻炼和提升。首先，教师可以设计基础层次的作业，要求学生回顾并解释牛顿第一运动定律的基本内容，包括惯性定律和力是改变物体运动状态的原因。这类作业旨在巩固学生对基础概念的理解，为后续的学习打下基础。接着，教师可以设计进阶层次的作业，要求学生运用牛顿第一运动定律分析一些简单的物理现象，如滑块在水平面上的运动、悬挂物体的静止状态等。在完成这类作业时，学生需要将定律与实际问题相结合，进行简单的受力分析和运动状态判断，从而培养逻辑推理能力。最后，教师可以设计高阶层次的作业，挑战学生运用牛顿第一运动定律解决更复杂的物理问题。例如，分析汽车刹车过程中的运动变化，考虑摩擦力、空气阻力等因素对运动状态的影响。这类作业要求学生综合运用所学知识，进行复杂的受力分析和运动计算，从而锻炼他们的归纳演绎和科学思维能力。通过这样的层次性作业设计，学生可以逐步建立完整的物理知识体系，并学会将理论知识应用于实际问题的解决中。层次性作业还能激发学生的学习兴趣和探究欲望，使他们在解决问题的过程中不断挑战自我，实现思维的跃升。这种作业设计方式不仅有助于提升学生的物理学科素养，还能培养他们的科学思维能力和问题解决能力，为他们的全面发展奠定坚实的基础。

（三）布置实践性作业，培育科学探究精神

在高中物理教学中，实践性作业的布置是培育学生科学探究精神的重要途径。实践性作业强调学生的主体参与和亲身体验，通过动手实践、实验操作、数据记录与分析等活动，使学生深入探究物理现象的本质和规律。布置实践性作业有助于打破传统课堂教学的局限，为学生提供更多自主探索和发现的机会。在实践过程中，学生需要运用所学的物理知识解决实际问题，这不仅能够加深他们对物理概念和原理的理解，还能培养他们的实验操作技能、数据处理能力和科学探究能力。同时，实践性作业还能激发学生的学习兴趣和好奇心，促使他们主动探究未知领域，形成积极的科学态度和探究精神。通过不断的实践尝试和反思总结，学生可以逐渐掌握科学探究的方法和步骤，为未来的科学研究和创新实践打下坚实的基础。

以高中必修三第3节“动能和动能定理”为例。教师可以布置一项“探究物体动能与速度关系”的实践性作业，要求学生利用实验室的器材，如小车、弹簧秤、光电门等，设计并进行实验，以测量不同速度下小车的动能，并探究动能与速度之间的具体关系。在实践过程中，学生需要首先明确实验的目的和原理，即理解动能和动能定理的基本概念，以及它们之间的数学关系。然后，学生需要制定实验方案，包括选择适当的器材、确定实验步骤和测量方法，并进行实验操作。在实验过程中，学生需要记录实验数据，如小车的质量、不同速度下的动能等，并进行数据处理和分析，以得出动能与速度之间的具体关系。通过这样的实践性作业，学生可以深入探究动能和动能定理的本质和规律，加深对物理概念和原理的理解。同时，学生还能在实验过程中锻炼实验操作技能、数据处理能力和科学探究能力。更重要的是，实践性作业还能激发学生的学习兴趣和好奇心，促使他们主动探究未知领域，形成积极的科学态度和探究精神。在完成实践性作业的过程中，学生需要不断尝试、反思和总结，以优化实验方案和提高实验结果的准确性，这种不断的实践尝试和反思总结过程，有助于学生逐渐掌握科学探究的方法和步骤，为未来的科学研究和创新实践打下坚实的基础。

（四）规划生活化作业，培养学生科学态度

生活化作业指的是将物理知识与学生的日常生活紧密联系起来，设计具有实际背景和应用价值的作业任务。通过完成这类作业，学生可以更加深刻地体会到物理知识的实用性和重要性，从而激发他们对物理学的兴趣和探究欲望。规划生活化作业有助于打破传统物理作业的枯燥和单调，使作业内容更加贴近学生的生活实际。在完成生活化作业的过程中，学生需要运用所学的物理知识解决实际问题，这不仅能够加深他们对物理概念和原理的理解，还能培养他们的实践能力和创新思维。同时，生活化作业还能引导学生关注身边的物理现象，培养他们的观察力和科学态度。

以高中必修三第1节“静电的产生及其微观解释”为例。教师可以巧妙设计生活化作业，使学生深刻体会物理知识的实用性和重要性，从而激发他们对物理学的兴趣和探究欲望。教师可以设计一项“探究生活中的静电现象”的生活化作业，要求学生观察并记录日常生活中遇到的静电现象，如梳头时头发竖起、脱衣时听到噼啪声等，并尝试用所学的物理知识解释这些现象。为了完成这项作业，学生需要运用“静电的产生及其微观解释”这一节中的知识，包括电荷的守恒定律、静电的产生方式以及静电的微观解释等，需要观察生活中的静电现象，记录现象发生的条件、过程和结果，并结合物理知识进行分析和解释。通过这样的生活化作业，学生可以更加深刻地体会到物理知识的实用性和重要性，这样不仅能够加深对静电概念和原理的理解，还能培养实践能力和创新思维。在观察和解释生活中的静电现象时，学生需要运用所学的物理知识解决实际问题，这有助于提升他们的科学素养和科学态度。

结束语

综上所述，核心素养导向下高中物理作业设计应注重学生观念性、思维性、实践性和态度性的全面培养，通过优化作业设计策略，不仅能够提升学生的物理学科素养和全面发展能力，还能够为其未来的学习和生活奠定坚实的基础。因此，教师应积极探索和实践核心素养导向下高中物理作业设计策略，为学生的全面发展贡献自己的力量。

参考文献

[1]李元义.“三新”背景下高中物理作业优化设计技巧与指导策略[J].新课程导学，2024（14）：5-8.

[2]许文泉.核心素养下高中物理大单元作业设计探究[J].高考，2024（10）：54-56.

[3]于春玲，沙希文.基于学科素养下的高中物理分层作业设计：以圆锥摆及其变式习题为例[J].教学考试，2024（4）：12-16.

[4]姚维贵.基于学科核心素养的高中物理单元教学设计[J].浦东教育，2023（12）：35-40.

[5]钟晓杰.基于核心素养培养的高中物理作业设计分析[J].中学课程辅导， 2023（35）：15-17.

[6]程安军.指向批判性思维培养的高中物理作业设计策略[J].数理化学习（教研版），2024（3）：19-21.