核心素養視角下高中物理作業設計策略

摘 要：核心素養的提出為高中物理教學提供了全新的方向和要求。基于核心素養的作業設計不僅要服務于學科知識的學習，更要注重學生物理觀念的形成、科學思維的發展、探究能力的提升及科學態度與責任的培養。文章從核心素養的內涵出發，結合物理學科特點，探討核心素養視角下高中物理作業設計的原則與策略，并提出優化建議，以期提高物理作業的針對性和有效性。

關鍵詞：核心素養；物理作業；探究能力；學科素養

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2025）15-0062-03

收稿日期：2025-02-25

作者簡介：藍樹明，本科，中學一級教師，從事高中物理教學研究。

隨著新課程改革的推進，培養核心素養已成為教育教學的關鍵目標。高中物理作為一門強調邏輯推理和實踐探究的自然學科，在核心素養培養中具有重要地位。然而，當前高中物理作業形式單一、內容重復，難以滿足核心素養培養的需求[1]。因此，探索基于核心素養的物理作業設計策略，既是新課改的要求，也是提升學生物理學習質量的重要路徑。

1 核心素養在高中物理教學中的體現

核心素養的培養已成為新時代教育的關鍵目標，特別是在高中物理教學中，它不僅關乎學科知識的傳授，還涉及學生科學素養的全面發展[2]。在物理教學中，核心素養主要體現在以下幾個方面。

1.1 物理觀念的培養

物理觀念是學生理解物理現象和規律的思維框架，構建物理觀念是物理學習的基礎。物理概念是學生解決物理問題的基石。在教學中，教師通過實驗演示和案例分析，幫助學生理解物理概念的內涵及實際應用。例如，力的概念不僅僅是“物體間的相互作用”，還涵蓋了力的多樣性，如彈力、摩擦力等。教師通過實際示例和實驗，引導學生將抽象的物理概念應用于實際問題。同時，物理原理的掌握，如牛頓運動定律、能量守恒定律等，也是物理教學中的重點。教師通過理論與實踐相結合的方式，幫助學生理解這些原理的適用范圍及應用技巧。

1.2 科學思維的培養

物理學科的教學不僅要傳授知識，更要培養學生的科學思維。科學思維包括邏輯推理、批判性思維和創造性思維等，其中邏輯推理是物理學的重要內容，學生通過物理推理和問題解決，能夠鍛煉邏輯思維[3]。例如，在學習能量守恒定律時，通過逐步推導，學生不僅掌握了定律內容，還提高了邏輯推理能力。批判性思維要求學生不僅接受現有知識，還能分析和評估理論與假設。例如，在討論熱力學第二定律時，學生通過思考永動機問題，批判性地理解科學原理。創造性思維則通過靈活應用物理原理解決實際問題。教師通過設計開放性問題或實驗任務，激發學生的創造性思維和探索精神。

1.3 科學探究能力的培養

科學探究能力是核心素養的重要組成部分，要求學生通過實驗、觀察和數據分析驗證物理理論，解決實際問題。高中物理教學應注重培養學生的實驗設計、操作、數據分析與總結能力。在物理實驗中，學生不僅要掌握實驗操作技巧，還要學會數據處理與分析。例如，在學習自由落體運動時，學生通過實驗測量下落的時間與位移，繪制圖像并分析加速度，培養數據分析能力。通過實驗總結，學生學會反思實驗過程、分析誤差并提出改進方案，提升科學探究能力。

1.4 科學態度與責任感的培養

科學態度是指學生在學習和實踐中應持有的嚴謹、實事求是的態度。在物理學習中，學生要尊重實驗數據，遵循科學方法，避免主觀臆斷。在實驗中，學生應嚴格遵守實驗步驟，確保數據的準確性，培養嚴謹的科學態度。同時，物理學的社會價值也應被強調，教師通過介紹物理學在現代技術中的應用，如光纖通信技術，讓學生理解科學技術如何推動社會發展，這不僅增強了學生對物理學的興趣，也激發了他們的社會責任感。

2 核心素養視角下高中物理作業設計策略

基于核心素養的高中物理作業設計，不僅要幫助學生鞏固和深化課堂所學知識，還應注重學生物理思維的培養、實踐探究能力的提升。因此，物理作業的設計要緊密圍繞核心素養的目標，從目標的導向性、探究性、多樣性、生活化、分層個性化等多個維度進行創新與優化。

2.1 突出基礎性與科學性

物理學科的基礎性知識是學生理解物理世界的基石，教師在作業設計中必須保證基礎性知識的有效掌握，幫助學生理解核心概念、原理與定律，建立科學的物理觀念。

2.1.1 作業設計中的基礎性知識訓練

作業設計有助于學生對物理基本概念和原理的掌握。例如，針對牛頓運動定律、能量守恒定律等基礎內容，教師可以通過設計定量分析的作業任務，幫助學生熟悉如何運用物理公式進行計算，同時強化對物理量之間相互關系的理解。具體的作業設計可包括：（1）計算類作業。設計一系列物理問題，如計算一個小球從某一高度自由下落的速度與動能，要求學生通過公式推導和數據計算，鞏固對基本定律的理解。（2）圖像分析作業。例如，要求學生通過測量物體自由落體的位移與時間，繪制進度—時間圖像，并從中提取加速度等重要信息，此類作業有助于學生掌握如何通過圖像對物理現象進行定量描述。

2.1.2 強調物理現象的科學性和實驗設計

作業應引導學生理解物理定律背后的科學性和實驗原理，并能夠在實際問題中應用。物理實驗作業的設計不僅要加強理論與實踐的結合，還要注重培養學生的實驗思維。例如，在“動能定理”教學后，可以設計如下作業：設計一個實驗來驗證動能定理，記錄數據并分析結果，最后撰寫實驗報告，討論實驗誤差的原因和可能的改進方法。

2.2 強化作業的探究性與開放性

核心素養不僅強調知識的傳授，更加注重學生的探究能力與創新思維。物理作業設計中，必須融入足夠的探究性元素，促使學生通過實驗、數據分析和模型構建等方式進行自主探究。

2.2.1 鼓勵學生提出問題與假設

作業設計應鼓勵學生自主提出物理問題，并設立一定的假設進行驗證。例如，在學習光的折射時，要求學生設計一個探究實驗，探究光的折射規律。在此過程中，學生不僅要提出實驗問題、進行假設，而且要通過實驗設計來驗證這一假設。

2.2.2 提供開放性問題或任務

設計一些開放性問題或跨學科任務，能夠激發學生的創造性思維。例如，在學習電磁學相關知識后，可以布置一項作業：結合現實生活中的電器產品，如電風扇、微波爐等，分析電磁原理，并設計出一個可以改進該產品的創新方案。這種開放性作業不僅能促進學生對物理原理的應用思考，還能培養學生的創新能力和跨學科解決問題的能力。

2.2.3 開展小組合作探究活動

物理學科的許多概念需要通過實驗來驗證和探索，因此，作業設計可以通過小組合作探究的形式進行，激發學生集體討論與合作。例如，學生可以組成小組，共同完成一項實驗任務，如研究力的平衡問題，小組成員分別負責實驗設計、數據收集與分析、報告撰寫等任務，通過團隊合作促進共同進步。

2.3 融入生活化與跨學科元素

物理學科核心素養不僅要求學生掌握物理知識，還應能夠將這些知識應用于現實生活和其他學科學習中。作業設計應緊密結合生活實際，增強物理學習的現實意義。

2.3.1 設計貼近生活的作業

教師通過設計與學生日常生活緊密相關的物理作業，幫助學生發現物理學的實際價值。例如，在學習力與運動時，教師可以讓學生觀察和記錄身邊的實際現象，如汽車剎車時的速度變化、摔跤時身體的慣性等。作業任務可以是觀察公交車、地鐵的加速與減速過程，分析與討論其中涉及的力學原理。這種作業不僅能讓學生理解理論知識，還能幫助他們看到物理原理在日常生活中的廣泛應用，進而增強學習物理的動機和興趣。

2.3.2 設計跨學科融合作業

物理與化學、生物、數學等學科有著密切的聯系，作業設計應培養學生的跨學科思維。例如，在學習“電流與電路”章節時，教師可以設計以下作業任務：了解電流對人體的影響，探討電學原理與人體生理的關系；研究人體對電流的反應，解釋電流通過人體時產生的電擊現象，分析其對人體的危害。這類任務通過將物理知識與生物學知識結合，激發學生的跨學科思維，提高學生綜合運用知識解決問題的能力。

2.4 構建分層與個性化作業

每個學生的物理學習能力和興趣都存在差異，在作業設計時，教師需要考慮學生的不同層次需求，設計具有層次性的作業，確保每個學生都能在其能力范圍內得到有效提升。

2.4.1 分層作業設計

作業可以分為基礎性作業、提高性作業和拔高性作業，確保每個學生都能根據自己的學習情況完成適合的任務。（1）基礎層。針對基礎較弱的學生，可以設計一些公式應用和基本概念的記憶題，如分析斜面上的物體受力情況。（2）提高層。對于中等水平的學生，可以設置一些較為復雜的計算題或實驗設計題，如探討不同物體的動能變化規律。（3）拔高層。對于學有余力的學生，可以設計一些創新的作業，如設計一個新型機械裝置并分析其工作原理，或分析火箭發射過程中的物理原理并計算相關參數。

2.4.2 個性化作業

根據學生的興趣與特長，可以設計個性化物理作業。例如，某些學生喜歡工程，可以布置與工程物理相關的作業，如設計一個太陽能電池板并分析其能效。這種個性化作業有助于激發學生的興趣，引導學生根據自己的興趣進一步拓展物理知識。

2.5 注重作業的評價與反饋

作業設計不僅要關注學生的完成情況，還要注重過程評價與反饋。教師通過及時的作業評價和個性化反饋，幫助學生在實踐中發現問題、改進學習方法。

2.5.1 多元化評價方式

作業評價不僅要關注正確與否，還應注重學生思維過程的評價。教師可以通過點對點的個性化反饋，鼓勵學生反思自己的思維過程，并為學生提供改善的方向。除了教師的評價，學生互評和小組評價也是一種有效的評價方式，能夠促進學生之間的交流與合作。

2.5。2 自我評價和反思

在作業設計中，鼓勵學生進行自我評價和反思。例如，學生在完成實驗報告時，可以自己總結實驗中的不足之處，提出改進方案。教師可以在作業批改時提供相應的反饋，幫助學生調整自己的思考方式和解決問題的策略。

3 結束語

核心素養視角下的高中物理作業設計需要突破傳統模式，強調科學探究、實踐能力和生活應用，促進學生全面發展。在未來的教學實踐中，教師應持續優化作業設計，結合現代技術拓展作業形式，構建更為科學、有效的物理作業體系，為培養具備核心素養的新時代人才貢獻力量。

參考文獻：

［1］ 牛忠臣。雙新背景下的高中物理作業設計及實施[J]。數理天地（高中版），2024（2）：68-70。

[2] 方宏高。新課標指導下的高中物理作業設計研究：以“拋體運動 ”為例[J]。數理天地（高中版），2024（20）：90-91.

[3] 葉炳煌。基于科學思維培養的高中物理作業設計：以“自由落體運動”為例[J]。數理化解題研究，2024（30）：92-94.

［責任編輯：李 璟］