探究“双新”背景下高中物理作业的优化设计

【摘要】在实施新课标和新教材的背景下，高中物理教师应坚持以学生为中心开展素质教育，继续革新教育理念和教学方法，优化物理作业设计，借助高质量的物理作业激发学生的物理学习热情，深化学生对物理知识的理解，培养学生的物理学科核心素养。文章主要探究优化高中物理作业设计的策略，并具体说明了教师如何通过基础性作业、情境作业、实验作业、研究性作业、开放性作业推动学生全面发展。

【关键词】新课标；新教材；高中物理；作业优化

作者简介：刘志刚（1989—），男，江苏省新海高级中学。

“双新”背景下的高中物理作业，应当是围绕新教材内容，遵循由易到难、由浅入深原则设计的。这样的作业可以帮助学生串联物理学科知识，掌握物理学科方法，形成正确的物理观念，发展逻辑思维，涵养创新意识。优化作业设计还能够让物理教学更具整体性与科学性，从而顺利促进学生的自主学习能力和核心素养发展［1］。

一、“双新”背景下优化物理作业设计的重要意义

（一）由浅入深，培养物理观念和科学思维

在实施新课标和新教材的背景下，高中物理教学不仅要让学生掌握知识，而且要让学生在深刻理解物理知识本质的基础上，具备从物理学视角分析客观事物，基于事实证据和科学推理提出质疑和判断以及进行修正和检验的能力。由浅入深的物理作业有利于学生探究物理现象背后的原理，也有利于学生运用所学知识寻找解决问题的方法以及通过多种方式验证自己的猜想。由此可见，优化后的高中物理作业可以更好地帮助学生形成物理观念、科学思维。

（二）开阔视野，涵养创新思维和探索精神

教师优化物理作业设计的重点之一，就是培养学生提出创造性见解的能力。传统的物理作业包含大量局限于基础知识的重复练习，这些作业往往有着唯一的标准答案，不利于学生的创新思维和探索能力发展。高中物理教师可以设计具有更强开放性和挑战性的物理作业，鼓励学生在面对复杂问题时自主思考，不断试错和创新，以找到新的思路和方法，而不只是套用公式和模板来完成习题。

二、“双新”背景下优化物理作业设计的具体策略

（一）基础性作业，内化新知

为确保学生掌握新知识，高中物理教师在优化作业设计时，仍应围绕新教材内容设计一系列基础性作业，引导学生先完成简单问题再思考复杂问题，先探究表层现象再思考深层原因。基础性作业可以帮助学生深入理解新学习的物理知识，也有利于他们内化这些知识，建立牢固的物理学科基础。

在教授“运动的描述”这一章的物理知识后，为了让学生扎实掌握和物体运动有关的物理概念，教师可以从基础概念入手设计物理作业。例如，为了帮助学生辨析位移和路程等概念，明确矢量和标量的区别，教师可以设计这样的题目：“标准半圆式田径场的跑道长为400 m。运动员在跑道跑完一圈后，他的位移是多少？他跑步的路程又是多少？”如果学生十分了解位移和路程这两个概念，也明白矢量和标量的区别，他们自然可以轻松地得出答案—位移0 m，路程400 m。

在确定学生掌握基础知识后，教师可以适当提高作业难度，引导学生进行更深入的探索学习。“运动的描述”这一章的难点之一是掌握根据位移—时间图像和速度—时间图像分析问题、解决问题的技巧，教师可以针对这一难点设计如下题目：“请复习有关位移—时间图像、速度—时间图像的知识，完成表1。”

完成基础性作业后，学生会逐步构建对这部分物理知识的整体认识。为了帮助学生巩固学习成果，在布置基础性作业后，教师还需要重视评价反馈机制，及时检查学生完成作业的情况，分析学生对知识的理解是否存在偏差，并给学生提供有针对性的辅导，帮助学生查缺补漏。

（二）情境作业，运用知识

为了让学生学会灵活运用所学物理知识，高中物理教师需要设计与学生日常生活密切相关的物理作业，以引导学生运用物理知识分析生活现象、解决现实问题［2］。

在教授“动量守恒定律”这一章的物理知识后，教师不能仅根据经典物理模型设计物理作业，反复检查学生是否记住滑块碰撞实验、小车碰撞实验的操作细节。在“双新”背景下，教师应该在物理作业中融入有关学生日常生活的新情境，以此深化学生对物理现象的理解。此后，教师还要引导学生在新情境中运用所学物理知识，探索解决问题的方法和途径。教师可以展示这样的题目：“汕头市处于台风频发区域。假设不同风级的风垂直吹向某一广告牌后，速度均立刻减小为零。已知4级风的风速为5.5～7.9 m/s，12级风的风速为32.7～36.9 m/s，那么12级风对广告牌的最大作用力约为4级风对广告牌的最小作用力的多少倍？”在这道题中，教师引入台风这一情境，但依然在考查学生是否扎实掌握有关动量守恒定律的知识。如果学生扎实掌握这方面物理知识，且熟悉滑块碰撞实验、小车碰撞实验，他们自然会想到如何根据动量守恒定律、牛顿第三运动定律列出算式，并最终得到12级风对广告牌的最大作用力约为4级风对广告牌的最小作用力的45倍。

在学生完成情境作业时，教师的角色不再是知识传授者，而是指导学生在特定情境中迁移运用所学知识、寻找解决问题方法的合作伙伴。情境作业不仅能让学生发现自己学到的物理知识的实用性，也能让他们意识到物理问题的多样性和复杂性。

（三）实验作业，撬动思维

在高中物理教学中，教师还应合理利用实验作业，引导学生将在课堂上学到的抽象理论知识与具体的实验现象联系起来，然后据此探索物理知识的性质和规律［3］。

在教授“匀变速直线运动的研究”这一章中“自由落体运动”一节的物理知识后，教师可以鼓励学生在课后通过实验自主探究质量不同的物体下落的快慢。为了帮助学生完成这项作业，教师需要给学生提供牛顿管、抽气机和质量不同的金属片、羽毛等实验器材，然后鼓励学生根据教材上的提示做实验，先观察金属片和羽毛在与外界相通的牛顿管中下落的情况，再观察牛顿管中的空气被抽空后金属片和羽毛下落的情况。经过这项对比实验，学生会明白，在现实生活中人们之所以看到物体下落的速度不同，是因为空气阻力影响物体下落，在真空中，物体下落的速度与其重量无关。

考虑到学生在课后开展实验时，难免会出现实验失败的情况，教师需要在布置实验作业后，适时给学生提供帮助和指导。比如发现学生两次实验的结果相同后，教师可以引导学生检查实验器材，分析是否存在牛顿管漏气、抽气机没有正常工作等现象。

成功完成实验会让学生获得较强的成就感和满足感，从而产生更充足的学习动力。与此同时，实验作业可以提升学生的思维活跃度、培养学生的动手能力，为学生后续进一步探究物理知识奠定坚实基础。

（四）研究性作业，自主探究

相较于传统作业，研究性作业更能培养学生的自主学习能力和创新思维。在完成研究性作业时，学生需要选择一种物理现象展开详细分析，并且需要探索物理现象背后的物理规律和科学原理。

在教授“运动和力的关系”这一章的物理知识后，教师可以让学生在课后结合刚学到的知识探究“在日常生活中，骑行者在以较高时速驾驶摩托车或自行车通过弯道时，需要将身体和车辆向内倾斜才能保持稳定”的物理原理。学生可以通过查阅资料、联系生活实际等方式来分析上述生活现象蕴含的物理规律和科学原理，也可以自己设计实验、收集实验数据来探究这一生活现象蕴含的物理规律和科学原理。联系生活实际思考后，学生会意识到，在倾斜时，骑行者所受‌重力与地面提供的支持力的合力指向弯道的中心，这会给骑行者转弯提供向心力，有助于骑行者过弯时保持平衡，而不会避免翻车或摔出车辆。

此外，教师也可以设计需要小组合作完成的研究性作业。在完成这类作业时，学生需要在小组内协作，共同收集有用的信息，然后讨论收集到的数据并分析得出科学的结论。这样的物理作业不仅可以推动学生深入探究物理现象，还可以培养学生的团队合作能力与语言表达能力。

在设计研究性作业时，教师不应该将作业内容限定在课本范围内，而应该将学习的主动权交到学生手中，鼓励学生从课内知识出发，深入研究生活现象，结合此前学习的物理知识探索新的物理知识。这样的作业可以增强学生的学习动力，也可以培养学生的批判性思维和研究能力。

（五）开放性作业，彰显个性

在完成开放性作业时，学生会拥有更大的自由度，可以根据自己的兴趣和特长选择探究主题或实验项目。这类作业往往可以有效激发学生的探究热情，而且会鼓励不同层次的学生寻找适合自身实际情况的学习方向。

教师可以布置以“生活中的物理”为主题的开放性作业，鼓励学生根据自己感兴趣的内容展开探究。在学生完成作业的过程中，教师需要及时给学生提供帮助，确保他们有思路继续进行探究，也有动力设计实验。例如，某学生发现智能家居领域的许多新产品与高中物理知识有密切联系，于是这名学生主动查阅资料，整理近两年来比较受欢迎的智能家居领域新产品，分析与这些产品有关的高中物理知识，并形成研究报告，展现物理知识与人们生活的密切联系。‌‌‌

开放性作业没有标准的答案。在完成开放性作业时，学生必须通过自己的独立思考和探索来解决问题。在此过程中，学生还需要合理规划研究进度、管理学习时间。显而易见，这样的作业可以推动学生的思维发展、能力提升，也会让学生对物理学习更感兴趣。

结语

综上所述，在“双新”背景下，教师应当积极优化高中物理作业设计，帮助学生提升学习效果、发展综合能力。在优化物理作业时，教师需要充分考虑学生的认知发展水平和物理学科的性质，也需要想清楚如何引导学生在完成作业的过程中灵活运用物理知识解决问题，从而有效提升学生的物理核心素养。

【参考文献】

［1］刘新良.“双减双新”背景下高中物理作业优化设计探究［J］.文理导航（中旬），2024（4）：4-6.

［2］郑康，裴继孙，韩学廷，等.“双减”背景下指向减负增效的高中物理作业优化设计［J］.物理通报，2023（6）：66-71.

［3］高王卿.双减背景下高中物理作业设计的实践思考［J］.学周刊，2023（16）：59-61.