核心素養(yǎng)下的高中物理作業(yè)設(shè)計(jì)研究

摘 要：新課程標(biāo)準(zhǔn)提出要立足學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展，旨在通過(guò)學(xué)科學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生形成適應(yīng)社會(huì)發(fā)展或終身發(fā)展的價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力.在此背景下，高中物理課堂教學(xué)、作業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)的改革勢(shì)在必行.文章圍繞作業(yè)設(shè)計(jì)展開(kāi)討論，簡(jiǎn)述了作業(yè)設(shè)計(jì)原則，從三個(gè)方面詳述了如何基于核心素養(yǎng)科學(xué)設(shè)計(jì)物理作業(yè).

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；高中物理；作業(yè)設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：G632?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1008-0333（2023）21-0074-03

收稿日期：2023-04-25

作者簡(jiǎn)介：俞如楠（1979.4-），女，福建省莆田人，本科，中學(xué)一級(jí)教師，從事高中物理教學(xué)研究.

作業(yè)設(shè)計(jì)是一種為解決某個(gè)問(wèn)題所提供的指導(dǎo)，旨在加強(qiáng)學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)過(guò)程中形成的品格與能力.教師作為作業(yè)設(shè)計(jì)的主體要清楚地認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上結(jié)合核心素養(yǎng)內(nèi)涵、物理教學(xué)實(shí)際，才能設(shè)計(jì)出有利于學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的物理作業(yè).

1 豐富作業(yè)類(lèi)型

傳統(tǒng)的物理作業(yè)設(shè)計(jì)基本是以書(shū)面作業(yè)為主，包括選擇、填空、計(jì)算等各種習(xí)題.作業(yè)也多來(lái)源于各種教輔資料，或者是教師通過(guò)分析教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生學(xué)情，改編各種來(lái)自教材、教輔資料的習(xí)題作為作業(yè)［1］.雖然這種作業(yè)形式備受廣大教師的喜愛(ài)，且有利于培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念，但大部分學(xué)生并不喜歡這種作業(yè)形式，也不會(huì)積極完成作業(yè)，尤其是無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng).所以，物理教師應(yīng)當(dāng)創(chuàng)新作業(yè)設(shè)計(jì)思維，豐富作業(yè)類(lèi)型，實(shí)現(xiàn)書(shū)面與實(shí)踐并重，切實(shí)促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展.

1.1 書(shū)面為主，開(kāi)放作業(yè)為輔

教師可以采用以書(shū)面作業(yè)為主，融入開(kāi)放題型的設(shè)計(jì)方式.通過(guò)封閉式的書(shū)面作業(yè)可以加深對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)物理知識(shí)的記憶和理解，通過(guò)開(kāi)放性題目則可以啟發(fā)學(xué)生思維，升華學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解和應(yīng)用.以“曲線運(yùn)動(dòng)”教學(xué)為例，通過(guò)本節(jié)課程學(xué)習(xí)，要求學(xué)生了解曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是受到的外力合力與初速度不共線.教師通過(guò)講解平拋運(yùn)動(dòng)的概念和性質(zhì)，讓學(xué)生初步認(rèn)識(shí)平拋運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用，為了培養(yǎng)學(xué)生空間想象力，教師可以布置相應(yīng)的作業(yè).教師提出問(wèn)題：將一個(gè)粉筆頭水平拋出，粉筆頭所做的運(yùn)動(dòng)是否是平拋運(yùn)動(dòng)？通過(guò)這樣的作業(yè)問(wèn)題，讓學(xué)生研究粉筆頭的曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，開(kāi)展深入探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí).在學(xué)生研究中，讓學(xué)生將平拋運(yùn)動(dòng)分解成水平方向和豎直兩個(gè)方向上的直線運(yùn)動(dòng)，開(kāi)展相應(yīng)的推測(cè)活動(dòng)，逐漸培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力.對(duì)于這樣的作業(yè)設(shè)計(jì)，以教材內(nèi)容作為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的書(shū)面作業(yè)，同時(shí)具有開(kāi)放性特點(diǎn)，讓學(xué)生結(jié)合作業(yè)開(kāi)展深入學(xué)習(xí)和探究，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng).

1.2 實(shí)驗(yàn)作業(yè)設(shè)計(jì)

物理本身就是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，大部分物理概念、定理、定律及公式都是物理學(xué)家通過(guò)觀察現(xiàn)象提出問(wèn)題、合理猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析、得出結(jié)論等一系列步驟總結(jié)出來(lái)的.依托物理作業(yè)設(shè)計(jì)回歸實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生體驗(yàn)物理知識(shí)形成的過(guò)程，重新理解物理學(xué)科，形成科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢韺?shí)驗(yàn)觀.

當(dāng)然，實(shí)驗(yàn)作業(yè)設(shè)計(jì)要充分考慮教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)條件及學(xué)習(xí)環(huán)境，盡可能保證學(xué)生能順利完成實(shí)驗(yàn)，并從中獲取與教材相關(guān)的知識(shí).以“物體速度快慢的描述——加速度”的教學(xué)為例，首先，教師需要向?qū)W生講解初始速度和加速度的基本概念，引導(dǎo)學(xué)生深入探究教材內(nèi)容，提高學(xué)生理解能力；之后，教師將學(xué)生劃分成相應(yīng)的小組，引導(dǎo)學(xué)生利用時(shí)間，開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，完成物理作業(yè)學(xué)習(xí).在實(shí)驗(yàn)室，要求每個(gè)小組成員利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出幾條紙帶，通過(guò)秒表將時(shí)間與速度通過(guò)

圖像形式展示，讓學(xué)生計(jì)算出瞬時(shí)速度，畫(huà)出速度圖像，根據(jù)數(shù)據(jù)感受運(yùn)動(dòng)規(guī)律.在實(shí)驗(yàn)完成之后，小組成員需要針對(duì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)試物體運(yùn)動(dòng)速度的原理進(jìn)行討論，進(jìn)一步開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生正確的物理觀念.

2 分層作業(yè)設(shè)計(jì)

不同的學(xué)生，理解能力、思維能力也不相同，通過(guò)課堂學(xué)習(xí)對(duì)物理知識(shí)的掌握程度也存在不同，這就是學(xué)生之間的個(gè)體差異.教師要正視這一點(diǎn)，采用有效的教學(xué)手段滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，確保所有學(xué)生都能學(xué)有所得，也只有這樣才能真正促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)［2］.

分層作業(yè)設(shè)計(jì)是建立在充分了解學(xué)生學(xué)情基礎(chǔ)上的.對(duì)此，教師可通過(guò)觀察學(xué)生日常學(xué)習(xí)狀態(tài)、課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況及摸底考試等方式，全方位摸排學(xué)生的學(xué)習(xí)水平、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力，然后再根據(jù)教學(xué)重難點(diǎn)，設(shè)計(jì)分層作業(yè).以“功與功率”的教學(xué)為例，教師可以根據(jù)學(xué)生個(gè)性特點(diǎn)和學(xué)習(xí)情況，設(shè)計(jì)不同類(lèi)型作業(yè)，即基礎(chǔ)類(lèi)、提高類(lèi)和遷移類(lèi).基礎(chǔ)類(lèi)作業(yè)設(shè)計(jì)如下：

在下列幾種情況下，對(duì)力F的做功關(guān)系進(jìn)行討論（ ）

（1）用水平推力F推質(zhì)量為m的物質(zhì)在光滑水平面上前進(jìn)了S.

（2）用水平推力F推質(zhì)量是2 m的物體，沿著動(dòng)摩擦因數(shù)是μ的水平面上前進(jìn)了S.

（3）斜面的傾斜角是θ，推力F與斜面平行，推質(zhì)量是2 m的物體，沿著光滑斜面向上推進(jìn)了S.

A.（3）做功最多?? B.（2）做功最多

C.做功一樣 D.無(wú)法確定

提高類(lèi)作業(yè)設(shè)計(jì)如下：

起重機(jī)豎直吊起質(zhì)量是m的重物，上升的加速度是a，上升的高度是h，則起重機(jī)對(duì)貨物所做的功是（? ）.

A.mgh B.mah C.m（g+a）h D.m（g-a）h

遷移類(lèi)作業(yè)設(shè)計(jì)如下：

圖1 功率隨時(shí)間變化圖一輛汽車(chē)在平直公路上行駛，從某個(gè)時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P隨著時(shí)間t的變化如圖1所示，假設(shè)汽車(chē)受到的阻力大小Ff恒定不變，下列描述汽車(chē)的速度v隨著時(shí)間t的變化曲線中，可能正確的是（? ）.

如圖2所示，使用跨過(guò)光滑定滑輪的纜繩，將海面上失去動(dòng)力的小船沿著直線拖向岸邊，已知推動(dòng)纜繩的電動(dòng)機(jī)功率恒定為P，小船質(zhì)量是m，小船受到的阻力大小恒定為Ff，經(jīng)過(guò)A點(diǎn)是，速度大小是v0，小船從A點(diǎn)沿直線加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，使用的時(shí)間為t1，A、B兩點(diǎn)的距離是d，纜繩質(zhì)量忽略不計(jì)，求：

（1）小船從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中克服阻力做的功Wf

（2）小船經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小v1

（3）小船經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度大小a

此題的問(wèn)題（1）能夠加深學(xué)生對(duì)功的定義的理解，通過(guò)簡(jiǎn)單推理和計(jì)算可以完成，解答難度小，屬于基礎(chǔ)類(lèi)作業(yè)；問(wèn)題（2）是為了鍛煉學(xué)生動(dòng)能定理應(yīng)用能力，通過(guò)對(duì)功的求解，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力，屬于提高類(lèi)作業(yè)；問(wèn)題（3）幫助學(xué)生復(fù)習(xí)瞬時(shí)功率，速度合成與分解以及牛頓第二定律的運(yùn)用，要求學(xué)生綜合利用知識(shí)，對(duì)學(xué)生遷移能力和綜合運(yùn)用能力要求較高，是遷移類(lèi)作業(yè).

通過(guò)這樣的方式設(shè)計(jì)分層作業(yè)，能滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的延伸.通過(guò)解決問(wèn)題，幫助學(xué)生掌握知識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望，減輕學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果.

3 結(jié)合實(shí)際情景

根據(jù)物理學(xué)科特點(diǎn)，物理情景主要是指來(lái)源于生活、生產(chǎn)過(guò)程中與物理知識(shí)有關(guān)的現(xiàn)象、活動(dòng).通過(guò)引入物理情景，可以引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)起物理學(xué)科與生活實(shí)際問(wèn)題之間的聯(lián)系，在解決習(xí)題中對(duì)抽象、理論性強(qiáng)的物理知識(shí)產(chǎn)生共鳴，并形成具有實(shí)踐性的物理知識(shí)體系.更何況，物理知識(shí)是諸多物理學(xué)家從實(shí)際生活中提煉而來(lái)，回歸到實(shí)際生活、生產(chǎn)，也有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)［3］.在作業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，教師可以將生活實(shí)際與物理概念、規(guī)律結(jié)合，引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力.如以“牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用”的教學(xué)為例，教師可以根據(jù)教材內(nèi)容，設(shè)計(jì)相應(yīng)的作業(yè)，加強(qiáng)學(xué)生知識(shí)訓(xùn)練，可以這樣設(shè)計(jì)作業(yè)：在一個(gè)飲料瓶的下方鉆出一個(gè)小孔，向瓶?jī)?nèi)裝滿水，手持飲料瓶，水從小孔處噴出，此時(shí)放手，讓飲料瓶自由下落，小孔噴水的情況會(huì)發(fā)生什么樣的變化？原因是什么？

針對(duì)此作業(yè)，學(xué)生需要找出題目中研究的對(duì)象，構(gòu)建相應(yīng)的物理模型，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律知識(shí)，對(duì)水在整個(gè)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況，瓶中的水對(duì)瓶身的壓力變化，對(duì)噴水的情況作深度分析.

4 注重社會(huì)實(shí)踐作業(yè)

在高中物理教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)以核心素養(yǎng)作為導(dǎo)向，做好每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，作業(yè)設(shè)計(jì)也是重要的環(huán)節(jié)之一.通過(guò)物理教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)，理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)之間的關(guān)系，樹(shù)立學(xué)生良好的科學(xué)態(tài)度以及責(zé)任感.作為教師，應(yīng)當(dāng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)實(shí)踐性作業(yè)，結(jié)合生活中的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生從物理學(xué)角度分析生活現(xiàn)象，逐漸培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度以及責(zé)任感.

如“重力與彈力”的教學(xué)中，要求學(xué)生掌握重力的概念、產(chǎn)生原因、大小、方向以及重心等內(nèi)容，重心位置是學(xué)習(xí)的難點(diǎn).教師可以結(jié)合難點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)踐性作業(yè)，要求學(xué)生在課后使用懸掛法尋找物體重心，操作步驟如下：將釘子固定在紙板的頂端；將細(xì)線的一端繞在釘子上，另一端懸掛，對(duì)懸掛痕跡兩端進(jìn)行描點(diǎn)，連接起來(lái)；將紙板換個(gè)方向再次測(cè)量與連接，把紙板換個(gè)方向，測(cè)量處第三條懸掛軌跡，并且連接；用手指頂住三條軌跡線的交點(diǎn).通過(guò)這樣的作業(yè)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生自己動(dòng)手和觀察，幫助學(xué)生掌握物體重心尋找方式，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到不能夠片面地看待生活問(wèn)題，要養(yǎng)成科學(xué)分析問(wèn)題的習(xí)慣.

總而言之，基于核心素養(yǎng)的作業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)是典型的、滿足學(xué)生學(xué)習(xí)及教師教學(xué)需求的，作業(yè)設(shè)計(jì)方式也應(yīng)當(dāng)多樣化的，有利于學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的.

參考文獻(xiàn)：

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［責(zé)任編輯：李 璟］