素養(yǎng)導(dǎo)向下的高中物理作業(yè)設(shè)計的模型構(gòu)建

韓志祥

(常州市教育科學(xué)研究院,江蘇 常州 213000)

2019年6月11日,國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于新時代推進普通高中育人方式改革的指導(dǎo)意見》．緊接著,2019年6月23日,中共中央、國務(wù)院辦公廳聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于深化教育教學(xué)改革全面提高義務(wù)教育質(zhì)量的意見》,在這兩個文件中同時提到了要加強作業(yè)設(shè)計的研究,由此可見,一方面說明作業(yè)設(shè)計在以往未受到應(yīng)有的重視,另一方面說明作業(yè)設(shè)計是全面深化教育教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié)．如何科學(xué)地開展高中物理作業(yè)設(shè)計是本文探討的主要問題．

1 作業(yè)設(shè)計的基本要求

面對作業(yè)負擔過重的現(xiàn)實問題以及國內(nèi)學(xué)界普遍開展經(jīng)驗性研究的現(xiàn)狀,只有弄清作業(yè)設(shè)計的基本要求,才能為系統(tǒng)的作業(yè)設(shè)計指明方向．

1.1 初高中兩份重要文件中關(guān)于作業(yè)要求的比較

在《關(guān)于深化教育教學(xué)改革全面提高義務(wù)教育質(zhì)量的意見》[1]第三大條“強化課堂主陣地作用,切實提高課堂教學(xué)質(zhì)量”中,單獨列出“促進學(xué)生完成好基礎(chǔ)性作業(yè),強化實踐性作業(yè),探索彈性作業(yè)和跨學(xué)科作業(yè),不斷提高作業(yè)設(shè)計質(zhì)量．”在《關(guān)于新時代推進普通高中育人方式改革的指導(dǎo)意見》[2]第十條“深化課堂教學(xué)改革”中專門提出:“提高作業(yè)設(shè)計質(zhì)量,精心設(shè)計基礎(chǔ)性作業(yè),適當增加探究性、實踐性、綜合性作業(yè)．”

無論是初中還是高中,都將作業(yè)作為課堂教學(xué)的延伸,是課堂教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié),總體要求都是提高作業(yè)質(zhì)量,豐富作業(yè)形式,既要注重基礎(chǔ)性,夯實學(xué)科基礎(chǔ)知識和基本技能,又要彌補實踐能力的不足．同時要根據(jù)初高中學(xué)生思維的差異,逐步提高對學(xué)生的能力要求,初中更強調(diào)彈性和視野開闊,高中更強調(diào)探究性和綜合性，并且都強調(diào)了提高作業(yè)質(zhì)量的途徑——加強設(shè)計．

1.2 高中物理課程標準中關(guān)于作業(yè)要求的解讀

2017版高中物理課程標準對作業(yè)設(shè)計提出了明確要求:“物理學(xué)習(xí)評價應(yīng)圍繞物理核心素養(yǎng)的具體要求,創(chuàng)設(shè)真實而有價值的問題情境,采用主體多元、方法多樣的評價方式,客觀全面地了解學(xué)生物理核心素養(yǎng)發(fā)展狀況,找出存在的問題,明確發(fā)展方向,及時有效地反饋評價結(jié)果,促進學(xué)生全面而富有個性地發(fā)展．”[3]

如圖1所示,根據(jù)課程標準中的要求來看,只有高質(zhì)量的教材、教學(xué)、作業(yè)以及考試才能培養(yǎng)核心素養(yǎng),實現(xiàn)學(xué)生全面而有個性地發(fā)展,而提高質(zhì)量的途徑是開展設(shè)計,設(shè)計作業(yè)需要考慮的主要因素包括物理核心素養(yǎng)、學(xué)生、情境以及問題等．

圖1

2 素養(yǎng)導(dǎo)向下的高中物理作業(yè)設(shè)計的模型構(gòu)建

兩份國家層面的重要文件以及課程標準已經(jīng)為高中物理作業(yè)設(shè)計指明了方向,提供了設(shè)計的基本要素,從而勾勒出了基本模型．

圖2

具體而言,從圖1中可以看出,發(fā)展核心素養(yǎng)是作業(yè)的根本目標,因此目標是作業(yè)設(shè)計需要考慮的首要因素．圍繞課程內(nèi)容以及學(xué)生的思維特征需要考慮作業(yè)的整體效能,因此結(jié)構(gòu)是作業(yè)設(shè)計需要考慮的基本要素．情境和問題等要素構(gòu)成了作業(yè)內(nèi)容,是實現(xiàn)目標的載體,因此作業(yè)內(nèi)容也是作業(yè)設(shè)計需要考慮的基本要素．基于以上思考,作業(yè)設(shè)計的主體結(jié)構(gòu)如圖2所示.

作業(yè)目標的確定、內(nèi)容的設(shè)計與結(jié)構(gòu)的設(shè)計三者緊密相連、相輔相成．其中目標相當于人的大腦,是作業(yè)的靈魂和方向,它指引著內(nèi)容設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計．內(nèi)容相當于人的血肉,承擔著素養(yǎng)養(yǎng)成的功能,是達成作業(yè)目標的主要載體,也是組成結(jié)構(gòu)的最小單元．結(jié)構(gòu)相當于人的骨架,是為了增強各個內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系,有利于從整體上達成目標．

2.1 目標的確定

圖3

如圖3所示,目標相當于人的大腦,是作業(yè)的靈魂和方向,它指引著內(nèi)容設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計．目標的確定既要符合國家課程標準的要求,又要密切關(guān)注學(xué)生的現(xiàn)實．

(1) 依據(jù)高中物理學(xué)業(yè)質(zhì)量標準.

作業(yè)應(yīng)以促進學(xué)生物理核心素養(yǎng)的提升為目的,以物理學(xué)業(yè)質(zhì)量標準作為作業(yè)設(shè)計的主要依據(jù),既能兼顧到物理核心素養(yǎng)的4個方面:“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責任”,又能考慮到核心素養(yǎng)不同層級水平的具體要求,因此能夠更好地促進學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)．

具體而言，作業(yè)目標的確定要依據(jù)學(xué)業(yè)質(zhì)量標準的要求,依托具體的物理課程內(nèi)容,從核心素養(yǎng)的4個方面分水平描述需要達成的目標．作業(yè)結(jié)構(gòu)的設(shè)計要依據(jù)學(xué)業(yè)質(zhì)量標準的要求,整個作業(yè)的設(shè)計是否具有整體性,既充分體現(xiàn)學(xué)業(yè)質(zhì)量標準的層級水平,又遵循學(xué)生認知規(guī)律,從而引導(dǎo)學(xué)生逐步達成標準．作業(yè)內(nèi)容的設(shè)計要依據(jù)學(xué)業(yè)質(zhì)量標準的要求,以素養(yǎng)立意為導(dǎo)向,圍繞物理課程內(nèi)容設(shè)計真實而有價值的情境,并設(shè)計指向素養(yǎng)不同水平的任務(wù)．

(2) 依據(jù)區(qū)域、學(xué)校、學(xué)生的實際情況.

作業(yè)的內(nèi)容設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計在符合了物理學(xué)業(yè)質(zhì)量標準的前提下,還需要充分考慮區(qū)域教育發(fā)展的整體水平、學(xué)校的生源狀況、學(xué)生的心理發(fā)展水平和認知規(guī)律等實際情況,要充分對上述情況進行詳細的數(shù)據(jù)搜集和分析,獲得最為準確的結(jié)果,為滿足不同層次學(xué)生的作業(yè)需求提供依據(jù)．

作業(yè)目標是在綜合分析學(xué)業(yè)質(zhì)量標準以及地區(qū)學(xué)生實際情況的基礎(chǔ)上而確定的,對于不同地區(qū)、學(xué)校或同一班級不同學(xué)生而言,如果學(xué)生能力整體水平較高,此時目標應(yīng)該定位于學(xué)業(yè)質(zhì)量標準的更高層級．如果過低,應(yīng)該暫時降低學(xué)業(yè)質(zhì)量標準的層級,但要有計劃地將作業(yè)的目標定位逐步提升到應(yīng)有的學(xué)業(yè)質(zhì)量標準,最終必須達成學(xué)業(yè)質(zhì)量標準的要求．

2.2 結(jié)構(gòu)的設(shè)計

如圖4所示,結(jié)構(gòu)相當于人的骨架,是為了增強各個內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系,有利于從整體上達成目標．因此,結(jié)構(gòu)設(shè)計要緊扣目標,充分發(fā)揮各個習(xí)題的綜合育人功能,利用作業(yè)結(jié)構(gòu)藍圖分別從題型結(jié)構(gòu)、內(nèi)容結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu),以及難度結(jié)構(gòu)等方面進行整體設(shè)計．

圖4

(1) 題型結(jié)構(gòu)要適當豐富.

選擇題有利于考查物理概念的掌握情況,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維,并能兼顧到課程內(nèi)容的覆蓋面．實驗題便于突出對日常實驗操作情況的考查,探究題能夠考查學(xué)生對探究方法的掌握情況,提升其探究能力．計算題能夠充分展現(xiàn)學(xué)生的科學(xué)思維過程．每一種題型對考查物理核心素養(yǎng)都有其獨特的價值,因此在開展題型結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)適當豐富．

(2) 內(nèi)容結(jié)構(gòu)要突出重點兼顧覆蓋.

作業(yè)內(nèi)容的選擇要以課程標準中的課程內(nèi)容為依據(jù),充分考慮知識的覆蓋面,幫助學(xué)生建構(gòu)起較為完整的知識體系．同時更要注重在嚴格執(zhí)行學(xué)業(yè)質(zhì)量標準的要求下,加強對物理學(xué)科的主干、核心知識的深度考查．簡而言之,一份作業(yè)中既要讓一般性知識覆蓋到位,更要讓重點知識螺旋式呈現(xiàn)．

(3) 素養(yǎng)結(jié)構(gòu)要指向素養(yǎng)全面覆蓋水平持續(xù)上升.

素養(yǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)依據(jù)學(xué)業(yè)質(zhì)量標準,在覆蓋面上,力求整份作業(yè)能夠基本覆蓋對各種素養(yǎng)的考查,單個習(xí)題有所側(cè)重．在水平要求上,應(yīng)根據(jù)實際學(xué)情和教情合理設(shè)置素養(yǎng)水平結(jié)構(gòu),做到持續(xù)上升,最終達標．例如,在物理觀念的認知能力結(jié)構(gòu)方面,學(xué)業(yè)質(zhì)量標準設(shè)置了“初步了解、了解、了解并認識、理解、清晰系統(tǒng)地理解”5個層面的要求,作業(yè)中的習(xí)題編排就需要考慮實際做到逐級上升,從而最終使所有學(xué)生都能達到課程標準中要求的相應(yīng)層級．

(4) 難度結(jié)構(gòu)要有利于發(fā)揮學(xué)生的真實水平.

根據(jù)作業(yè)的性質(zhì)和功能,從學(xué)業(yè)質(zhì)量標準和學(xué)生的實際情況考慮,按照每一種題型中習(xí)題難度梯度盡量做到逐步提升的要求對習(xí)題進行編排,遵循學(xué)生的認知規(guī)律,確保有利于發(fā)揮學(xué)生的真實水平．

(5) 作業(yè)結(jié)構(gòu)藍圖的設(shè)計要統(tǒng)籌兼顧，放大整體效能.

如表1所示,利用作業(yè)結(jié)構(gòu)藍圖,將需要設(shè)計的作業(yè)結(jié)構(gòu)清晰地呈現(xiàn),這對作業(yè)整體設(shè)計來說能夠達到謀篇布局的作用．該藍圖中包括了序號、題型、分值、內(nèi)容、素養(yǎng)以及難度等信息．其中內(nèi)容結(jié)構(gòu)部分主要圍繞具體的物理課程內(nèi)容,依據(jù)課程標準進行合理分布,力求做到重點突出,基本覆蓋．素養(yǎng)部分則圍繞物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責任4個方面,利用1、2、3、4、5標注需要考查學(xué)生的素養(yǎng)水平層級,難度分布梯度則可以根據(jù)作業(yè)的性質(zhì)與功能來確定．作業(yè)設(shè)計藍圖是在作業(yè)編制前就已經(jīng)規(guī)劃好的,而且要圍繞目標、結(jié)構(gòu)、內(nèi)容反復(fù)論證,并且在作業(yè)設(shè)計過程中反復(fù)修改完善,從而真正達成作業(yè)的目標．

表1 作業(yè)設(shè)計藍圖

2.3 內(nèi)容的設(shè)計

如圖5所示,內(nèi)容相當于人的血肉,承擔著素養(yǎng)養(yǎng)成的功能,是達成作業(yè)目標的主要載體,也是組成結(jié)構(gòu)的最小單元．內(nèi)容的設(shè)計應(yīng)緊扣目標,聚焦立意，設(shè)計情境和問題．

圖5

(1) 立意要以發(fā)展素養(yǎng)為導(dǎo)向.

作業(yè)內(nèi)容的設(shè)計從傳統(tǒng)的知識立意到能力立意,再到當下的素養(yǎng)立意,素養(yǎng)立意并非脫離知識,而是以具體的物理知識為載體,倡導(dǎo)在概念和規(guī)律的探究中,在問題的解決過程中,充分訓(xùn)練科學(xué)思維,形成清晰的物理觀念以及科學(xué)態(tài)度與責任,發(fā)展物理核心素養(yǎng)．

(2) 情境要真實而有價值.

在素養(yǎng)立意的導(dǎo)向下,選擇生產(chǎn)、生活、物理學(xué)史、實驗等環(huán)境中真實發(fā)生的事件作為設(shè)計作業(yè)內(nèi)容的素材,讓學(xué)生在經(jīng)歷、體驗、應(yīng)用物理知識解決問題的過程中,使學(xué)生敢于、善于并樂于面對真實的物理情境．

在素養(yǎng)立意的導(dǎo)向下,將物理學(xué)科的本質(zhì)和價值融入到真實的情境中,引導(dǎo)學(xué)生自覺地將問題中的真實情境轉(zhuǎn)換成解決問題的物理情境,建立相應(yīng)的物理模型,應(yīng)用物理觀念和方法思考問題．在解決具體問題的過程中,讓學(xué)生自己體悟到情境中的學(xué)科本質(zhì)和育人價值．

作業(yè)情境的設(shè)計力求讓學(xué)生獲得在真實情境中解決物理問題的大量經(jīng)驗,形成把情境與物理知識相關(guān)聯(lián)的意識．

(3) 問題要圍繞課程內(nèi)容指向?qū)W業(yè)質(zhì)量標準.

在素養(yǎng)立意的導(dǎo)向下,問題設(shè)計是在真實而有價值的情境基礎(chǔ)上,圍繞具體的物理課程內(nèi)容,指向物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究以及科學(xué)態(tài)度與責任等方面的具體水平．考慮學(xué)生的認知規(guī)律,確保問題之間能夠?qū)訉舆f進,而且要以明確的表達方式呈現(xiàn),利于學(xué)生作答．

(4) 作業(yè)內(nèi)容設(shè)計的案例分析.

例題.學(xué)生騎車勻速上拱橋的過程中發(fā)現(xiàn)車子還未到達橋頂腳就變得輕松了,如何解釋上述現(xiàn)象?

內(nèi)容設(shè)計意圖分析:

① 立意:以平衡知識為載體,在解釋現(xiàn)象的過程中,重點發(fā)展物理核心素養(yǎng)中的科學(xué)思維,進一步幫助學(xué)生形成運動與相互作用的觀念．

② 情境:以多數(shù)學(xué)生騎車勻速上拱橋過程中的真實感受作為背景引導(dǎo)學(xué)生將情境與力的平衡知識密切關(guān)聯(lián),體悟模型建構(gòu)的價值．

③ 問題:依據(jù)課程標準中的課程內(nèi)容要求“能用共點力平衡條件分析生產(chǎn)生活中的問題”;根據(jù)學(xué)業(yè)質(zhì)量標準第4層要求“能將通過拱橋橋頂前的過程轉(zhuǎn)換成所學(xué)的多力平衡模型;能利用力的合成與分解對各個力的關(guān)系進行動態(tài)分析和推理”設(shè)計上述問題．

3 應(yīng)用模型設(shè)計不同類型的作業(yè)

根據(jù)作業(yè)類型的差異,作業(yè)可以分為基礎(chǔ)性、探究性、實踐性以及綜合性作業(yè)．不同作業(yè)雖然形式不同,但是作業(yè)設(shè)計所使用的模型一樣,具體操作如圖6所示．

圖6

(1) 基礎(chǔ)性作業(yè).

著重對基礎(chǔ)知識和基本技能掌握情況的考查,主要指向物理觀念和科學(xué)思維的發(fā)展．結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)關(guān)注學(xué)業(yè)質(zhì)量標準和學(xué)生思維特點,確保內(nèi)容覆蓋,突出主干知識的考查,在不同的題型中按照一定的梯度螺旋式上升．內(nèi)容設(shè)計聚焦素養(yǎng)立意,選擇與課堂教學(xué)密切關(guān)聯(lián)的內(nèi)容,設(shè)計真實的情境,圍繞課程內(nèi)容和學(xué)業(yè)質(zhì)量標準設(shè)計問題,深化對所學(xué)知識和方法的理解．例如日常課后布置的紙筆作業(yè)．

(2) 探究性作業(yè).

著重對物理知識形成過程的考查,主要指向科學(xué)探究能力的養(yǎng)成．結(jié)構(gòu)設(shè)計注重系列化探究,強調(diào)探究的廣度和深度．探究內(nèi)容可以選擇與課堂密切關(guān)聯(lián)的素材,創(chuàng)設(shè)真實的探究情境,強調(diào)對探究要素的覆蓋,尤其是引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注發(fā)現(xiàn)問題和提出假設(shè)這兩個探究過程中最容易忽略的要素．例如,學(xué)完電阻定律后,布置學(xué)生探究生活中常見的幾種金屬材料的電阻與什么因素有關(guān)的作業(yè),引導(dǎo)學(xué)生利用控制變量法進行科學(xué)探究,通過使用新材料重新探究電阻定律的規(guī)律,增強對探究方法的靈活應(yīng)用以及規(guī)律的理解．

(3) 實踐性作業(yè).

著重對動手實踐操作類內(nèi)容的考查,主要指向?qū)嵺`能力的提升．結(jié)構(gòu)設(shè)計注重實踐任務(wù)的系列化,能夠與課程標準中對實踐性物理知識的要求相匹配．內(nèi)容可以是課內(nèi)實驗知識的拓展,也可以是與物理學(xué)科相關(guān)的課外實踐活動,強調(diào)創(chuàng)設(shè)“做中學(xué)”的真實情境,學(xué)生自己搜集實踐材料,動手設(shè)計方案,進行操作,總結(jié)反思實踐過程．例如,學(xué)完平拋運動后,圍繞教材中的探究平拋運動規(guī)律的實驗裝置,可以布置學(xué)生改良設(shè)計、制作以及使用新式平拋運動演示儀的作業(yè)．再例如,在學(xué)完電學(xué)的電路知識后,可以布置學(xué)生在確保安全的前提下修理小家電的作業(yè)．

(4) 綜合性作業(yè).

著重對學(xué)科內(nèi)的知識或者跨學(xué)科知識的綜合應(yīng)用的考查,主要指向綜合能力的提高．結(jié)構(gòu)設(shè)計時注重知識的橫向聯(lián)系,強調(diào)學(xué)科內(nèi)或者跨學(xué)科的綜合．內(nèi)容選擇以物理學(xué)科知識為中心,充分將其他學(xué)科知識與物理知識有機融合,情境創(chuàng)設(shè)以生活中較為復(fù)雜的問題為背景,提出能夠促進學(xué)生綜合能力提升的有價值的課題,讓學(xué)生開展基于問題、基于項目的研究．例如,寫一份關(guān)于手機的利與弊以及治理措施的課題研究報告,綜合考查學(xué)生應(yīng)用物理、工程技術(shù)、社會等領(lǐng)域的知識解決問題的能力．

4 小結(jié)

以學(xué)業(yè)質(zhì)量標準和學(xué)生實際確定作業(yè)目標,依據(jù)作業(yè)結(jié)構(gòu)藍圖進行謀篇布局,以立意、情境和問題設(shè)計作業(yè)內(nèi)容,建立起素養(yǎng)導(dǎo)向下的高中物理作業(yè)設(shè)計的基本模型,能夠從根本上提高作業(yè)設(shè)計質(zhì)量,減輕學(xué)生過重的學(xué)業(yè)負擔,發(fā)展學(xué)生的物理核心素養(yǎng)．