高一物理课后作业分层设计与案例分析

摘要：高中物理学习较初中物理学习难度显著提高，为帮助学生平稳过渡，教师可以针对高一年级物理作业形式单一、作业量大的现状设计分层作业，即深入分析课程标准与教材，遵循整体性、主体性、多层性、灵活性等原则，设计符合学生认知水平的多层次的课后作业。关键词：高一物理；课后作业；分层设计；案例分析高中物理课程内容较初中而言更为抽象且难以掌握，然而因教学时间有限，教师在分配物理任务时往往会选择全班完成同样任务的方法，这导致基础薄弱的学生经常无法按照要求完成任务；而对基本功扎实的学生而言，这种全班统一的任务经常无法满足他们的学习需要，任务的意义无法得到充分体现。像这样“一刀切”式的物理任务分配，未考虑到学生学习特点的不同，并且评价的方式方法过于单一，导致他们对学习物理的信心和热情下降。为此，笔者聚焦高一年级学情，探索高中物理作业分层设计的有效策略，以提高物理课程的教学质量。一、物理作业分层设计的内涵及高一物理作业存在的问题根据课程特点和教育目标，可以根据任务的难易程度、训练素材和评估内容等因素对它们进行适当的分级，从而构建出一个具备规划、逐级提升、目标明确的任务结构［1］。物理学科分层作业就是教师依照学生的物理学习情况，针对相同的物理知识点设定的多种等级的作业。这样，学生就有机会依照他们的实际需求挑选作业，教师则可以针对每名学生的具体需求提供相应的建议，从而确保所有学生都获得进步［2］。为了解物理作业在高一年级的实施情况，笔者通过问卷调查的方式对某中学高一年级的部分学生进行了调查。问卷从学生对物理学习的态度，对当前物理作业的数量、难度，对物理作业的理解，对物理作业分层的看法以及物理作业的结构和内容等方面设计了20个问题。总共发放了440份问卷，回收有效问卷427份，有效问卷回收率97.05%。通过分析问卷，笔者发现当前高一物理作业设计及落实主要存在以下两个方面的问题：一是作业千人一面，缺乏差异。不少物理课后任务为课本上的原题，且全体学生完成一样的任务，很难全面、准确地评价学生的学习情况。二是作业量较大，师生负担过重。教师在设计作业时过于注重数量而忽视了质量，导致作业量非常大。这可能会导致学生在面对大量的作业时，只能机械地重复完成这些作业，无法有效地理解和掌握所学的知识。教师则可能因为要处理众多的学生作业而增加工作负担，并对完成其他的教学研究任务造成不利影响［3］。课后作业是学生评价自身能力和深度理解所学知识的有效途径，也是持续提高学习水平的有效途径。然而，教师常常会忽视对学生作业完成后的追踪审查，致使学生的能力持续提升出现障碍，并对后续的学习造成不利影响［4］。二、高一物理分层作业设计的依据和原则（一）物理分层作业设计的依据许多教师由于缺乏足够的时间与精力，或是缺乏必要的实践经验，一般都采用网上下载练习题或自行购买练习材料设计课后作业，而这些材料质量参差不齐，题目数量庞大且缺乏针对性。如果教师盲目地使用这些资料来帮助学生巩固所学知识，不仅无法提高学生的学习效率，而且会增加教师批改作业的时间，无法体现物理课程的育人功能［5］。《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课程标准》）在物理课程结构设计依据中指出，基于学生在“物理观念”“科学思维”“科学探究”和“科学态度与责任”等方面的物理学科核心素养发展水平，分层设计高中物理课程中各模块的教学目标及学业要求，体现物理课程的育人功能；还建议设计从易到难的节练习、体现综合强化功能的章练习以及单元测试或综合测试。作为指导普通高中课程改革实践的课程标准，《课程标准》对教学实践具有极高的指导价值，因此，教师必须认真学习相关要求，以学生为中心，通过设计不同层次的作业满足不同水平的学生，达到全面提高学生学习效果的目标。根据维果斯基的最近发展区理论，教学时应当充分了解学生的现有水平和可能到达的水平，确定学生的最近发展区；教师在教学时应当走在学生现有的发展水平前面，给学生提供“踮起脚，跳一跳”才能够到的知识内容，这样才能充分调动学生的学习积极性，激发学生的潜能，促进学生的发展。设计分层作业就是为每名学生制订处于最近发展区的作业内容，旨在激发学生的潜能，实现因材施教。（二）物理分层作业设计原则一是整体性原则。遵循整体性原则既要考虑物理知识的整体性，又要考虑学生群体的整体性。高中物理知识是具有整体性的，力学、电磁学、热学等知识相互关联，是一个难以分割的整体；学生虽有学习能力强弱之分，但是教学中所有学生学习步调是基本一致的。所以，教师在设计分层作业时需要从整体的角度出发，准确掌握学生的特性，对教科书有深刻的理解，对教学场景有清晰的认识，并且擅长妥善调整各项教育元素的联系［6］。二是主体性原则。学生是学习的主体，他们对日常生活中的许多物理现象和问题充满兴趣。因此，教师在策划教学活动时，应以学生为主体，选择与生活紧密相关的素材，引导学生关注生活中的现象，以增加物理知识的趣味性，提高学生的学习参与度。三是多层性原则。为面向全体学生，促进所有学生获得成功，作业要根据学生的学习动机、学习基础、学习能力做到分层设计［7］。教师依照每一级别的学生的情况来规划他们的任务，如把作业设计为“基础训练”和“能力提升”两个层次，“基础训练”题是比较简单的巩固性课外作业，要求全体学生完成，以满足教学的基本要求，“能力提升”题考查课上所学知识的延伸，能力较强的或学有余力的学生可以选择性地完成这部分作业。另外，层次性也可体现为同一作业设问由易及难，层层递进，它的特点是能满足不同层次学生的学习需求，学生根据自己的实际水平选择不同层次、不同数量、不同形式的课外作业。学生获得自主选择的空间，更能发挥学习的主动性，使不同层次、不同水平的学生都能体会到成功的乐趣［8］，真正将学生的发展置于第一位。四是灵活性原则。不同的作业对学生能力培养的侧重点有所不同，因此在教学过程中，作业的内容和解答方式要具有灵活性和多样性，考虑知识在各种情况下的应用方式，不能过于死板，以提高学生的知识迁移能力。三、高一物理分层作业设计案例分析下面以弹力分层作业设计为例，具体阐述物理课后作业分层设计的策略。（一）分析课程标准的要求根据《课程标准》与教学用书的建议，弹力内容应包含两大部分，第一部分是弹力的产生条件、弹力的方向和大小，第二部分为对弹簧弹力大小的探究，即通过实验探究胡克定律，并通过图像进一步理解弹簧弹力与形变量的关系，掌握实验误差的来源，同时利用胡克定律进行相关的计算。从定性分析到定量计算，难易程度不同，课后作业设计也应当体现各知识点的难易程度。基于上述分析，笔者将弹力课后作业设计为A、B、C三个层次。A类题的目的在于检验学生对形变理论、弹性变形和弹性极限的认识，理解弹性的定义和形成的环境，能够判断是否存在弹性，理解在简单状况下弹力的方向，明白压力、支持力和拉力都属于弹力，掌握弹力在日常生活中的应用，通过实验理解胡克定律，并能利用胡克定律解决简单的求弹力大小问题。B类题的目的是在A类题的基础上考查学生是否会判断两个物体间是否存在弹力，并且会判断较复杂情况下弹力的方向，通过实验理解胡克定律，探究弹力与弹簧伸长量的关系。C类题的目的是在B类题的基础上，处理实时数据、分析误差，检验学生是否掌握了胡克定律并能够解决相关的复杂问题。（二）设计弹力分层作业内容1.A类作业A类作业难度较低，考查弹力一般知识点的应用，属于《课程标准》关于学业质量水平要求的第1层面：初步了解所学的物理概念和规律，能将其与相关的自然现象和问题解决联系起来。如下页表1所示，本类作业设置7道题，涵盖了弹力章节的所有基础内容，难度较低，例如第3题求弹簧弹力的大小，直接给出弹簧的劲度系数、弹簧的原长以及伸长后的长度，是胡克定律的直接应用。2.B类作业B类作业在A类作业的基础上适当提高难度，基本接近学业质量水平要求的第3层次，即从物体受力平衡中判断弹力的大小及方向，能运用胡克定律求解弹簧的形变问题。B类题考查的知识点与A类题相似，主要区别是问题的难度有所提高，例如同样是计算弹力的大小，解答B类题需经过两个过程，先根据弹簧形变和弹力的关系计算劲度系数k，再改变形变量计算弹力，旨在提升学生运用胡克定律的能力。3.C类作业C类作业对应的是学业质量水平要求的第5层次：能将较复杂的实际问题中的对象和过程转换成物理模型；能在新的情境中对综合性物理问题进行分析和推理，获得正确结论并作出解释。这类题与高考真题类似，通过创设较为复杂的情境，要求学生提炼出基本的力学模型，综合运用胡克定律。值得注意的是，A、B两类题是全员必做的，而C类题则针对学生的个体差异科学设置，帮助他们进一步提高学业水平。表3C类题难度系数及考查知识点[题号

难度系数

考查知识点

1

0.65弹力的方向

2

0.65胡克定律及其应用

3

0.65弹簧弹力作用下的多解问题

4

0.65弹簧弹力作用下的多解问题

5

0.4

胡克定律及其应用

]四、高一物理分层作业实施效果分析笔者按照A、B、C三个层次分层设计人教版教科书物理必修一第三章的课后练习，并以所教的两个班为实验对象进行实验对比，其中实验班级完成课后分层练习，对照班级全体学生完成统一的练习。通过近一个月的实验，对比实验前的测试结果和实验后的测试结果发现，分层练习对中低水平的学生的能力提升具有一定的作用。笔者把第二章单元测试的物理成绩作为本次实验的前测成绩：实验班级的平均分、最高分、优秀率和及格率比对照班级稍微偏低，实验班级学生的分数大部分分布在40—49分，而对照班级学生的分数则大部分分布在50—59分。总的来说，实验前，实验班级学生的物理学习表现略逊色于对照班级。实验后，从章节测试结果分析来看，实验班级的平均分超过了对照班级，实验班级的最高分和最低分都要比对照班级的高，实验班级优秀率提高了3.51%、及格率提高了4.86%，可见分层