基于学生核心素养发展的高中物理作业设计

1、PAGE PAGE - 9 -基于学生核心素养发展的高中物理作业设计侯宏摘要：作业是教学环节中的重要组成部分，通过合理的设计提高作业效率，落实轻负增效，是作业设计需要解决的问题。对于高中物理的作业设计，应当以基础性作业为基石、以分层作业为重点、以变式作业为拓展、以作业形式多变进行突破，达到作业设计的目标“减负高效”。关键词：高中物理;核心素养;作业设计近年来，教学改革中将核心素养放在重要的位置，中小学各个学科都提出了本学科落实核心素养的要求。对物理学科而言，物理核心素养主要从物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任这四个方面着手，培养学生的综合解决问题的能力以及创新精神和科学严谨的态度与责

2、任，最终目的是为了让学生更好的适应社会发展和终身发展1。作业作为物理教学重要的组成部分之一，不仅是课堂教学的延伸，还是对所学物理知识的复习与巩固最后内化为自己知识体系的重要环节。如何在作业中发展学生物理学科素养，是所有教师需要思考的问题。在设计作业过程中发展物理学科核心素养，是建立在物理教师对核心素养深刻理解的基础上。教师要充分研读新课程标准，明确物理学科核心素养的指向、构成要素。提升作业观念，加强作业设计的研究，创新作业方式，提升作业设计水平。重视学生通过作业的完成来提升利用所学知识分析问题和解决实际问题的能力。在物理教学中，首先应尽量少用或者不用教辅材料给学生作为课后作业，这样才能避免作业

3、低效，其次要依据校情和学情，设计出最适合自己学生的校本作业，这样才能切实做到“高效与轻负”。其实作业设计就像做一道美味佳肴，要色香味俱全才能让大家心服口服。1高中物理作業设计应以基础为基石对所学知识的理解和巩固是作业的重要功能，高中物理的教学之首应该是以人为本，考虑到每一位学生，因此在作业的设计中首要实现的目标就是基础性。扎实的基本功不仅是物理核心素养的基本体现，也是后续创新和开拓的基石。因此，对基本知识和基本技能的考查是提升学生物理核心素养的基本，要注重体现物理“双基”的设计。在作业中设计适量的基础题，注重物理概念和基本规律的简单应用，既能加深学生对物理观念的深刻理解，还可以大大提升学生学习

4、物理的自信，更好的培养学生对物理学习的兴趣。如在学习完电场这部分内容时，鉴于这部分内容新的物理概念较多而且抽象，但又都是学生需要掌握的，此时就可以设计以下的作业，让学生先厘清各个物理量的关系，夯实基础。【例题1】如图1所示的实线是电场中的一簇电场线，虚线是一质量为m、电荷量为q的带正电粒子只在电场力的作用下的运动轨迹，M、N是轨迹上的两点，则可以得出：（1）电场的强弱;（2）粒子在M、N两点所受的电场力、加速度大小;（3）粒子从M到N电场力做正功还是负功;（4）电荷在M、N两点的电势能;（5）M、N两点的电势;（6）M、N两点的电势差。通过这样的设计就把这一部分的概念全部串在一起了，从电场E电

5、场力F（加速度a）电场力做功（WF）电势能（EP）电势（）电势差（U），不用死记硬背了，可以帮助学生理解这些抽象的概念的内涵和外延以及他们之间的关系，从而促进记忆并形成知识结构了。2高中物理作业设计应以分层为重点在同一个学校同一个班级，我们看到这样的事实：不同的学生在同样的情境下学习会出现很大的差异。如果采用“一刀切”来布置或设计作业，就只能满足部分学生的需求，作业设计太简单优等生就会觉得做得没意思，“吃不饱”，而作业设计太难对于成绩一般或相对落后的学生，由于不会做而自信心和学习兴趣备受打击。因此，分层的物理作业设计就像事物中的佐料是必备的。高中物理作业分层的设计是在针对所有学生的基础性作业之

6、外，再依据不同学生的学习能力的差异和个性特点以及接受知识的具体情况，有的放矢地设计出适合多层次的差异化、有坡度的作业，而且作业数量有弹性，进而让不同的学生都能有所收获，体验成功，提高自身的物理素养。分层作业一般按学生学习能力和学习成绩高低的策略来设计，可以分成A、B、C三层。A层偏基础中等难度的作业，B层较综合提高性作业，C层综合应用提高性作业。运用分层次的形式结合学生的实际学习情况对阶段型的作业进行符合学情的设计。将大致相同学习的内容，设计成具有不同难易程度的，有梯度的不同层次的作业，让学生结合自己这一段对物理知识掌握的实际情况来选择自己想要做的作业2。对B层及以上的物理作业不做硬性的要求，

7、使学生拥有更大的选择空间。如成绩比较差的、基础不好的同学就只要选择A层的作业，夯实基础就可以了，而对于头脑灵活成绩优等的学生，就可以选择B层及以上的作业，这样就能够调动程度不同的学生的积极性，让所有学生都能“吃饱”“吃好”，发挥出作业的应有的效果，而不要成为学生的负担。常常通过一系列不同目标要求的题目组让不同层次的学生来因地制宜的选择来实现，也可以在同一题目中设置难度有差异的问题来实现。【例题2】求平抛运动的时间（1）已知一可视为质点的小球从高20m处，水平抛出。（2）已知一可视为质点的小球以2m/s的水平速度抛出，落地时速度与竖直方向成30角。（3）已知一可视为质点的小球从倾角为30的斜面顶

8、点以2m/s的水平速度抛出落在斜面上。上述题组中的三题都要求平抛运动的时间，其中第一小题直接用高度公式计算时间;第二小题要用速度的分解求时间;第三小题是需要找到位移的方向然后再利用位移的分解求时间，把这三题作为一个小小的题组，让学生根据自己当天对知识的掌握情况选择题目进行解答，这样的设计巩固了不同学生的学习基础，同时也满足了学习程度不同学生能力的发展，实现了作业分层的最终目的。3高中物理作业设计应以变式为拓展变式就是对一些题目在维持原本题目的情况下，对物理问题的内容、情境或者形式进行合理的、有目的改造和延伸。大量的事实说明，对习题的变式的训练可以提高学生解题能力，对于那些蕴含有启发性和探索性的

9、变式，不仅可以让学生更好地掌握物理知识，探索物理问题的规律和本质，还能培养学生的科学思维。6084100D-29F8-4848-8673-6B2D309A0F293.1改变条件在很多物理问题中，对于同一个问题，将条件进行简单的调整，需要注意新的问题，可以考查学生对基础知识的迁移应用能力。【例题3】一物体沿着某方向做直线运动，在时间t内的平均速度是v，随后内的平均速度是，在这段时间内物体的平均速度是（）A.vB.vC.vD.v可这样进行变式：在【例3】中，前一半位移中物体的平均速度为v，后一半位移中物体平均速度为，求物体全程的平均速度。3.2改变情境情境由特殊到一般的变化中，分析问题的思路不变，

10、但是细节上有很大的不同。【例题4】一条长为L的轻细绳一端固定，另一端拴一个质量为m的小球，若要小球恰好能在竖直平面内完成完整的圆周运动，问小球在最低的速度至少为多大？变式1：如果把上述装置放在光滑斜面上，让小球做完整的圆周运动，小球在最高点和最低点的速度分别为多少？（斜面倾角为30）变式2：若给小球带上电荷+q，（1）放在E=mg/q，方向竖直向下的匀强电场中，还让小球在竖直平面内完成完整的圆周运动，问小球在最低的速度至少为多大？（2）放在E=mg/q，方向水平向右的匀强电场中，小球还能在最低点平衡吗？若不能，找出其平衡位置。若在其平衡位置给小球一个初速度，它仍能在竖直平面完成完整的圆周运动，

11、则初速度该为多少？（3）放在E=mg/q，方向竖直向上的匀强电场中，在最低点给小球一个初速度小球将做什么运动？（4）放在E=3mg/q，方向竖直向上的匀强电场中，小球的平衡位置在哪里？能在竖直平面完成完整的圆周运动，则初速度又该为多少？在哪个位置速度最小？这样改编的意图，是让学生领会到小球有最大速度并不一定在最低点，再通过等效和类比的方法让学生找出改编之后小球的平衡位置和具有最小速度的位置，进一步引出等效重力场的概念，让学生能理解几何最高点和物理的最高点，在学生头脑中建构形成一个更一般的物理模型。3.3其余变式变式的方式可以多种多样，如从一种题型延伸到类似的题型，例如将比较不同卫星的线速度大小

12、，变式为比较赤道上的建筑物和近地卫星的线速度大小，使学生对做圆周运动物体向心力的来源理解更深刻。又如从不同的角度提出问题，例如将可视为质点的物块，轻放到传送带的左侧，被传送到右侧，求物块运动的时间可以变式为求摩擦力做功，摩擦生热，以及电动机多做的功等等。4高中物理作业设计应以形式多样为突破4.1自主探究类作业让学生会学乐学是物理教学的重要目标，可以多鼓励学生自主学习、合作学习和探究学习。教师在进行作业设计时，可适当设计适合学生的探究性作业，在培养学生自主学习能力的同时，可以提高学生的学习热情。如在学习超重与失重前，可以提前布置这样的学习任务：（1）请你在家，站在体重计上，用手机拍下下蹲、起立和

13、静止不动时，体重计的示数，思考示数变化的原因（2）请你将体重计搬到电梯上，让电梯从一楼往上升，拍下电梯上升过程体重计示数的变化，思考示数变化的原因。通过自主探究让学生了解生活中处处是物理，物理更能解释生活。如学完自由落体运动后，教师准备一把长度50cm的刻度尺，告诉同学们，教师手中的尺子很神奇，它除了能测量长度，还能测量时间，并且能测出你们大脑的反应时间？你们知道如何测吗？让学生通过合作探究测量自己的反应时间。再如学习了势能的改变后，可以布置这样的探究作业：为什么不能高空抛物，让学生通过合作学习设计实验，通过定量计算得出一个鸡蛋的威力，呼吁大家不能高空抛物，培养学生的社会责任感和应用物理知识的意识，践行从物理走向社会的理念。因此，根据实际学习内容，设计适当的自主探究、合作探究的作业，有利于学生对知识的掌握，还能拓展学生的学习方法，增强学习的主动性。4.2开放类作业开放类作业是未知结果，结题方法多样，答案不唯一的作业。开放性作业通过发散思维，既能培养利用物理知识解决问题的能力又能启发学生思考，培养创新意识。通过开放性问题引导学生从不同角度思考解决问题，体验物理知识的构建过程，提高学生物理学科的思维能力。如学完圆周运动的特点，可以设计这样的开放性问题：