核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的高中物理差異化作業(yè)設(shè)計(jì)
——以《勻速圓周運(yùn)動快慢的描述》為例

吳慶林 李旭偉 羅 翀

（1，3.三明第一中學(xué)，福建 三明 365001；2.三元區(qū)第二實(shí)驗(yàn)學(xué)校，福建 三明 365001）

高中物理學(xué)科教學(xué)注重體現(xiàn)物理學(xué)科本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素，從物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等方面落實(shí)學(xué)科育人價值［1］。學(xué)生經(jīng)過課堂學(xué)習(xí)后，在知識結(jié)構(gòu)、綜合能力、思想品格等方面獲得發(fā)展，同時優(yōu)質(zhì)的作業(yè)題能幫助促進(jìn)學(xué)生在鞏固理解知識的基礎(chǔ)上，形成能力養(yǎng)成品格。由于學(xué)生在成長過程中，心理特征和家庭環(huán)境上的不同，從而導(dǎo)致學(xué)生的認(rèn)知能力不盡相同，應(yīng)用知識的能力上也存在在較大差異。因此，有針對地設(shè)計(jì)個性化作業(yè)，將不同難度的題目進(jìn)行優(yōu)化，對作業(yè)難度設(shè)置一定的梯度，合理安排并控制作業(yè)量，以此來提高作業(yè)的針對性，符合物理核心素養(yǎng)的要求。

一、差異化作業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)涵和特征

在物理教育教學(xué)過程中對作業(yè)的設(shè)置還未受到充分的重視，存在著全班全年段統(tǒng)一的作業(yè)內(nèi)容和形式的現(xiàn)象，這阻礙著作業(yè)效能的發(fā)揮。設(shè)計(jì)作業(yè)時需要充分考慮學(xué)生客觀存在的個體能力差異，提供多層次不同形式的作業(yè)以滿足學(xué)生的需求。差異化作業(yè)是以學(xué)生認(rèn)知能力為依據(jù)，不同的學(xué)生通過努力在每一次的作業(yè)中體驗(yàn)到成功，使不同層次學(xué)生得到更好的發(fā)展。作業(yè)的差異化并不是簡單地以學(xué)生成績進(jìn)行分層，而是以學(xué)生的素養(yǎng)能力為依據(jù)科學(xué)分層。合理利用認(rèn)知能力的差異性能幫助學(xué)生擯棄“刷題”這一繁重的學(xué)習(xí)習(xí)慣，對理解吸收課堂知識有積極的促進(jìn)作用，同時提高學(xué)習(xí)的積極性和作業(yè)的有效性，達(dá)到減負(fù)增效的目的。

二、差異化作業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)

由于四個學(xué)科核心素養(yǎng)之間的關(guān)聯(lián)性，一道優(yōu)質(zhì)的作業(yè)題往往包含學(xué)科素養(yǎng)的某個方面或各個方面，并不僅限于其中之一。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時，也無法從某一素養(yǎng)的角度基于知識進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)，而是在整體理解學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)涵的基礎(chǔ)上進(jìn)行整體設(shè)計(jì)［3］。為充分體現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)的要求，文章選擇基礎(chǔ)型教材魯科版高中物理必修二第四章圓周運(yùn)動《第一節(jié)勻速圓周運(yùn)動快慢的描述》進(jìn)行作業(yè)設(shè)計(jì)（該作業(yè)設(shè)計(jì)獲福建省優(yōu)秀作業(yè)設(shè)計(jì)）。該課程內(nèi)容貼近生活并且涉及豐富的物理學(xué)模型。根據(jù)高一學(xué)生的特點(diǎn)，將本節(jié)的練習(xí)設(shè)計(jì)成這樣四個模塊：“夯實(shí)基礎(chǔ)”“創(chuàng)新提升”“直擊高考”“科學(xué)在身邊”。

（一）夯實(shí)基礎(chǔ)

核心素養(yǎng)要求學(xué)生對所學(xué)基礎(chǔ)知識進(jìn)行有效的重組再現(xiàn)、靈活自如地運(yùn)用，而“雙基”是能力發(fā)展的基石。缺少扎實(shí)的基礎(chǔ)，能力就會因?yàn)槿狈?jiān)實(shí)的立足點(diǎn)而無法展現(xiàn)。因此在設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)的物理作業(yè)時，教師要求學(xué)生扎扎實(shí)實(shí)地將基本知識、規(guī)律、方法及思路技巧落到實(shí)處。物理雖然具有抽象思維的特點(diǎn)，但它是在大量感性材料的基礎(chǔ)上形成的，因此筆者在設(shè)計(jì)作業(yè)中努力做到從生活中提取題目的素材，意在理論聯(lián)系實(shí)際時培養(yǎng)學(xué)生對生活的熱愛，源于生活又能解釋生活、服務(wù)于生活。

［例1］疫情防控期間三明市梅列區(qū)第二實(shí)驗(yàn)學(xué)校三年五班的全體學(xué)生捐獻(xiàn)出自己的壓歲錢，為武漢運(yùn)送了一車的蔬菜和牛奶，2020 年2 月29 日上午8:00，經(jīng)過十二個小時的長途運(yùn)輸，在兩位熱心司機(jī)的幫助下將十五噸冬瓜和200 箱牛奶送到了武漢湖北省第三人民醫(yī)院。若汽車發(fā)動機(jī)的曲軸每分鐘轉(zhuǎn)2400 周求：（1）曲軸轉(zhuǎn)動的周期與角速度；（2）距轉(zhuǎn)軸r＝0.2m 點(diǎn)的線速度。

題目中融入生活情境在鞏固物理知識和規(guī)律的同時，培養(yǎng)了學(xué)生的物理觀念。在小課堂中展現(xiàn)大社會，在小知識中展現(xiàn)學(xué)科特性，在科學(xué)知識的學(xué)習(xí)中滲透精神教育。

（二）創(chuàng)新提升

從“夯實(shí)基礎(chǔ)”到“創(chuàng)新問題”設(shè)計(jì)體現(xiàn)層次性，關(guān)注學(xué)生的個體差異，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性并關(guān)注綜合性和創(chuàng)新性，由易到難由淺入深激發(fā)學(xué)生的思考；物理問題處理的過程，是一個由已知求解未知的過程。

［例2］我國研制出潤滑鋼頭子彈，將大幅提高槍支射擊壽命，手槍子彈的初速一般在300-500 米/秒，與音速（340 米/秒）比較接近。運(yùn)動槍和獵槍的初速一般是略低于音速。步槍的初速（700-1000 米/秒）大于音速。如圖，兩個薄圓盤固定在一根水平放置的軸桿上，為測出子彈飛行速度，兩圓盤水平間距x＝2m，軸桿的轉(zhuǎn)速為60r/s，轉(zhuǎn)動方向如圖所示，子彈穿過兩圓盤留下的兩個彈孔所在的半徑間夾角為60°，則該子彈速度可能（）

A.300m/s

B.720m/s

C.1080m/s

D.1440m/s

這道題在鞏固基本物理觀念的同時，進(jìn)行拓展延伸，將勻速圓周運(yùn)動和勻速直線運(yùn)動有機(jī)地組合在一起，融入圓周運(yùn)動的周期性，展現(xiàn)解題結(jié)果的多種可能。以我國子彈研制情況為背景，意在提升學(xué)生的自豪感和對祖國的熱愛，在物理觀念的提升中培養(yǎng)科學(xué)思維。

（三）直擊高考

高考試卷由國家教委統(tǒng)一命題，物理試題在遵循高考內(nèi)容改革的綱領(lǐng)下依據(jù)《考試說明》進(jìn)行命制，充分體現(xiàn)新課標(biāo)的特點(diǎn)，注重對基礎(chǔ)知識及基本技能的考核，不出現(xiàn)“繁、難、偏、舊”的試題，強(qiáng)調(diào)能夠結(jié)合情境靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識解決問題，突出了對學(xué)生核心能力的考查。

［例3］帶有一白點(diǎn)可繞其中心勻速轉(zhuǎn)動的黑色圓盤，每秒沿順時針方向旋轉(zhuǎn)30 圈.在暗室中用每秒閃光31 次的頻閃光源照射圓盤，觀察到白點(diǎn)每秒沿（）

A.順時針旋轉(zhuǎn)31 圈

B.逆時針旋轉(zhuǎn)31 圈

C.順時針旋轉(zhuǎn)1 圈

D.逆時針旋轉(zhuǎn)1 圈

高考真題對中學(xué)物理教學(xué)起到了導(dǎo)向和推動的作用?！爸睋舾呖肌弊寣W(xué)生走近高考，感悟真題，體悟?qū)W科能力要求被有效地檢測。

（四）科學(xué)在身邊

在保留足量的習(xí)題型作業(yè)前提下，恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)實(shí)踐作業(yè)，如觀察類、信息收集類、操作類和科學(xué)探究類等指向性不同的作業(yè)。教師從實(shí)際生活出發(fā)，通過設(shè)置合理的問題情境讓學(xué)生走出教室，應(yīng)用課堂所學(xué)的物理知識和技能解決實(shí)際問題，有效激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動力和培養(yǎng)其素養(yǎng)能力。

［例4］嘗試觀察自行車的傳動情況并解釋自行車的傳動原理。有條件同學(xué)嘗試解釋變速自行車的變速原理。

本題通過對變速自行車的觀察，抽象出皮帶傳動、齒輪傳動、同軸轉(zhuǎn)動的物理模型。學(xué)生在嘗試解釋變速自行車變速原理的過程中，升華了對傳動、轉(zhuǎn)動模型的理解和應(yīng)用。增強(qiáng)了學(xué)習(xí)物理的興趣和原動力。

三、結(jié)語

從某種意義上來說，差異化式作業(yè)的實(shí)施，會使學(xué)生根據(jù)自己的特點(diǎn)去選擇相應(yīng)難度的作業(yè)類型，提高學(xué)生對自己的認(rèn)識，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心，正確定位自己，為未來大學(xué)生活以及走進(jìn)社會奠定了強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)并非一朝一夕，只要教師本著“以人為本”的教育理念［2］，正確認(rèn)識作業(yè)設(shè)計(jì)的教育功能，按照科學(xué)合理的方法精心設(shè)計(jì)，就能設(shè)計(jì)出符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的差異化作業(yè)，提升學(xué)生核心素養(yǎng)。