核心素养下高中物理大单元作业设计探究

许文泉

摘 要：近年来，随着我国课改步伐的不断推进，高中教学质量相比以往有了很大的提升，素质教育理念深入融合到課程之中。而物理学科在高中教学中占有重要地位，其对于提高学生的逻辑思维能力、空间想象能力有基础作用。教师要加强物理教学质量，完善单元作业设计，有目的地引导学生提升物理学科核心素养。因此，本文就学科核心素养导向下的高中物理单元作业设计进行了探讨和研究，以期为相关的教育工作者提供一定的帮助和支持。

关键词：核心素养；高中物理；大单元作业设计

随着新课程教学改革工作的不断深入，学科核心素养的提出为教师进一步优化和创新教学改革工作指明了新的方向。在实践教学的过程中尊重学生的个体差异、突出学生学习主体地位是新课程教学改革工作的基本理念和教学目标。在高中物理教学过程中，课后作业作为教学活动的重要环节，在巩固课堂教学知识、深化学生思维以及检测教学效果方面具有不可替代的重要作用。然而，在日常课程教学过程中，教师在作业设计方面仍旧存在一些问题，并未充分发挥出课后作业的教学巩固作用。基于此，针对核心素养视域下的高中物理作业设计问题进行深入探究，具有十分重要的教育价值和意义。

一、启发性作业，培养物理素养

目前，学生的学习方式缺乏自主性，自身的思维也会因此受到一定的抑制，所以，基于核心素养下的高中物理大单元作业设计来说，教师可以通过启发性作业的形式，更好地改善这一现状。启发性作业指的是鼓励学生独立思考和探索的作业，这种作业不仅具有挑战性和探索性，而且还能够引导学生进行深层次的思考和学习。所以，对于物理作业设计来说，教师可以借助启发性的方式，逐步提升学生的思维，让作业设计意义得到有效的体现[1]。

比如：就“抛体运动”这部分的知识内容来说，抛体运动在高中物理教学中有着很重要的地位，它是高考的重点，也是课堂上教学的重点，在高中阶段，抛体运动主要是指平抛运动和竖直上抛，这是学生需要研究的重点，在作业设计中，教师同样需要进行深入的研究和分析。根据启发性作业的特点，教师可结合抛体运动的实际知识点进行分析，以平抛运动为例：为了让学生更进一步加深对知识点的理解，教师可以适当引导学生进行研究，在作业中设置多个启发性问题，从而更好地发散学生的思维，比如：对于平抛运动的水平方向和竖直方向的分解中，因为平抛运动是一个曲线的运动轨迹，如果直接进行分析，学生是很难理解的，所以，需要对其进行分解，而在作业当中，教师就可以设计这样一个问题：通过竖直方向和水平方向的分析，你能否在已有条件的基础上，将水平位移、高度、速度等物理量计算出来，从而让学生有一个思考的方向，以此来不断加深对知识内容的理解。

二、探究性作业，引导学生思考

探究与思考不论是在哪一门学科学习中，都是非常重要的学习环节，物理是一门较难的课程，有较大的抽象性和复杂性，往往课堂上学生不能透彻理解，只有在实际探究中，才能让学生真正加深理解。所以，针对这一情况，教师在设计作业时，需要基于大单元的内容，将具体的探究性环节融入进去，让学生在探究与思考的过程中，能应用物理知识内容，从而发挥出作业设计的作用，实现学生核心素养的培养与提升[2]。

就“圆周运动”这部分的知识内容来说，探究性作业的设计不仅需要覆盖本单元所包含的基础知识点，像圆周运动的速度、向心加速度和向心力的概念，同时，教师还应该在作业当中，引导学生通过实践探究的方式，不断深化理解和应用所学到的知识点。例如：在作业当中，教师可以要求学生设计一个简单的实验来测量摆锤在不同长度的绳上做圆周运动的周期，并记录数据来探究摆长对周期的影响。通过这个作业的设计，可以更进一步助力学生对理论知识的掌握情况，同时，还可鼓励他们积极运用科学的研究方法，如：观察、测量、记录和分析数据，不断去培养实验技能、数据处理能力和批判性思维。因此，教师借助探究性作业的设计，并结合核心素养和大单元的教学理念，引导学生在真实的物理场景中解决问题，帮助学生逐步提升自身的核心素养，为终身学习和未来可能的科学探究打下坚实的基础。

三、趣味性作业，引发学生兴趣

成功的教学需要激发学生的学习兴趣。“兴趣是最好的老师。”新课程标准中突出了“以人的发展为本”。课堂教学的进程，就其本质来说是师生思维双边活动的过程，是培养学生思维能力的过程。发展学生的思维能力是高中物理课堂的重要任务之一，但学生的物理思维仍不充分，所以，教师就需要进行深入的研究和分析，能够创新设计，从而让作业意义得到更为有效的发挥。通过趣味性作业的设计，就能够充分引起学生的兴趣，令其主动投入作业学习中，促进重点难点知识点消化理解。

就“万有引力与宇宙航行”这部分的知识内容来说，趣味性的作业能够给学生带来良好的学习体验，从而更进一步吸引学生主动参与，比如：教师可以设置一个虚拟场景，让学生参与一个名为“拯救宇宙航行”的任务中。在这个任务中，学生需要扮演未来的宇航员，负责设计一艘宇宙飞船，并计划一次前往最近的太阳系外行星的航行，而在这个挑战中，学生需要深入理解万有引力定律，并且结合实际情况，根据第一宇宙速度和第二宇宙速度之间的关联，计算出相应的速度，同时还可结合圆周运动的知识内容，进行更深入的思考和研究。再比如：教师可带领学生去计算行星的质量，因为这个内容对于学生来说是十分抽象的，而这也会吸引学生，可设计作业：让学生利用圆周运动与万有引力定律的结合，推导出行星质量的公式，从而可以使学生的学习变得更加高效。

四、任务性作业，明确作业方向

一般情况下，学生大都认为物理这门学科有较大的抽象性，而这也就使学生在学习的过程中很容易迷失自身的学习方向，从而不利于学习效率的提升。任务性作业是指通过设计和分配具有明确目标和实践性特征的作业任务，引导学生进行深入学习和探究。在高中物理教学中，任务性作业可以帮助学生在核心素养的指导下，更好地理解和应用物理概念，培养解决问题的能力和创新思维。所以，教师就可以对这个方式进行深入的研究与分析，以促进作业设计更贴近教学需求。

对“机械能守恒定律”这部分的知识内容来说，任务性作业的设计能够让学生有一个清晰的学习方向，相对于传统的作业形式，这个方式能够有效节省学生的时间，因为它能够让学生实现针对性的作业学习，从而更为有效促进学生的作业学习效率。比如：教师可以让学生去设计一个避免能量损失的低摩擦滑梯，在这个任务性作业中，首先，学生需要真正理解力学中的相关知识，包括重力、摩擦力、动能和势能的概念；然后，学生还要通过实验测定不同材质、不同倾斜角度的滑梯上物体下滑时的能量转换和损耗情况，在这个知识理解的基础上，学生就可以利用机械能守恒定律去分析这些数据，找出最优的滑梯设计方案。通过这个方式，就能够使学生更为高效地投入学习中，促进学习效率的

提升。

五、合作性作业，降低作业难度

在高中阶段，物理是一门难度较大的课程，而它的作业内容也大都与所讲述的知识重点有关，所以很多学生都会从中感受到较大的学习难度，因此，不利于自身学习效率的提升。合作性作业指的是一种通过学生之间的合作来促进学习的作业设计方法，在物理大单元作业设计中，合作性作业旨在通过团队合作来解决复杂的物理问题，培养学生的核心素养。所以，对于实质的作业设计来说，教师就可以通过合作性的方式，能够有效降低作业难度，从而使学生在作业的完成中，获取更为丰富的知

识点。

比如：对于“动量守恒定律”这部分的知识内容来说，学生之间的合作能够充分改善学生的学习方式，因为在合作的过程中，学生需要进行必要的沟通和交流，而相比于传统的作业设计方式，合作性的作业就能够让学生感受到更为良好的作业学习氛围，并且，在彼此之间的沟通中，也能够有效降低物理知识的难度，促进学生的学习效率。动量守恒定义是：如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变。在作业中帮助学生理解这一内容，就需要教师对此展开深入的研究，以设计出更为合理、科学的作业内容。比如说，结合动量守恒定律的物理例题，教师可以改变固有的作业设计方式，将合作性的作业学习理念给渗透进去，例如：设计一个动量守恒定律的验证实验作业，因为这个作业的难度较大，所以就需要学生之间的彼此合作，从而就能够让学生更为高效参与学习中，以此来使学生学习效率得到显著的提升。

六、实践性作业，增强知识理解

实践是检验真理的唯一标准，在教育行业中，尤其是对于高中物理这门课程，它往往有着较大的难度和抽象性，很多学生都会感受到较大的学习难度，而想要理解知识点，学生就必须要进行实践性的学习，也只有在这个基础上，才能够发挥出作业设计的意义。所以，在大单元教学中的作业设计中，教师就可以借助实践性作业的方式，将一些需要具体实践的知识内容给渗透进去，以此来使学生的学习过程更加科学，并从中获取更为丰富的知识，促进学生物理核心素养的培养。

比如：对于“电路及其应用”这部分的知识内容来说，在设计实践性作业时，设计一项任务让学生团队合作，构建一个简易版本的家用电路，该电路能够模拟汇集多个电气设备（如灯泡、开关、风扇和其他小型家用电器）的实际使用情况。在完成作业时，学生就需要利用自己对电流、电压、电阻以及串联和并联电路的理解来设计这个电路，并确保电路既安全又高效。同时，在作业的要求中，学生需要提出设计方案，计算出预期的电流和电压值，并选择出合适的电导材料，同时，还要对电路元件进行布局规划。在这个过程中，学生不仅要应用数学技能进行必要的计算，还要展示他们对物理概念的掌握，如欧姆定律、功率计算以及电能转换等。此外，团队合作也至关重要，他们需要分工协作，沟通讨论，以确保每个组成部分都能协同工作。学生还需要考虑安全因素，比如要确保电路不会过载，需要有正确的短路保护措施等。通过这个作业模式的设计，学生就能够落实实践性的作业学习，从而更为高效地投入学习中。

七、生活化作业，优化学习氛围

物理这门学科与实际生活之间有着很大的联系，对于物理课程的核心素养来说，将教学与实际生活相结合，是学生综合能力的一种表现，也是一个教学的难点。因此，在作业的设计中，教师就可以进行创新，生活化作业是指将学习内容和学生的日常生活实际情境相结合的作业设计，它能够帮助学生理解物理知识与现实世界的联系，提高他们的学习兴趣和实践能力。在具体的作业设计中，教师要进行实际的分析与研究，将生活化元素充分渗透进去，以此来优化学生的作业学习效率和质量。

对于“相互作用——力”这部分的知识内容来说，生活化作业能够让学生感受到更为温馨的学习环境，能够让学生更加高效参与作业学习中，促进自身的学习效率。例如，教师可以设计这个作业：让学生去研究家庭中的一些工具，例如工具钳、剪刀等，让学生结合所学到的知识内容去分析这些工具当中所包含的力，并进行适当的总结。再如，教师还可以让学生对摩擦力进行思考，也就是在作业中，让学生根据自己的生活常识和认知，能够总结出摩擦力对我们生活的影响，从而更进一步让学生参与到作业的学习中。通过生活化的作业设计，作业学习不再是简单的公式和理论记忆，而是变成了一种发现问题、分析问题和解决问题的过程。这种以探究为导向的作业设计，不仅有助于提升学生的核心素养，而且可以激发学生对物理学科的兴趣，培养学生将知识应用到实际生活中的能力。

结束语

总之，高中物理大单元作业设计探究对提高学生核心素养起到非常重要的作用。在进行作业的设计时，教师需要去考虑学生的科學素养、信息素养、思维素养以及学习素养等方面，设计出更为合理的作业内容，以便帮助学生掌握和运用物理知识。所以，教师在设计物理作业时，应该注重培养学生的核心素养，并利用多种教学手段，尤其是信息技术，来激发学生的兴趣和发展潜力。核心素养的培养是当今物理教育中不可或缺的一部分，并且对学生未来的成长和职业发展具有重要意义，教师应当去进行积极的研究与创新，以此来发挥作业设计的作用。

参考文献

[1]王展.核心素养下高中物理大单元作业分层设计与评价[J].高考，2023（28）：78-80.

[2]李晓莲.基于核心素养的高中物理单元作业设计策略[J].中学生数理化（教与学），2020（4）：17.

本文系“核心素养下大单元作业分层设计与评价”（项目编号：FZ2023GH092）研究成果。