核心素養(yǎng)下的高中物理校本作業(yè)分層設(shè)計(jì)探究

許文泉

摘 要：核心素養(yǎng)是教育改革的重點(diǎn)方向，是學(xué)生綜合能力的重要組成部分，教師在教學(xué)時(shí)需要重視對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)?？茖W(xué)有效的作業(yè)是提高學(xué)生核心素養(yǎng)的手段之一，每個(gè)學(xué)生的認(rèn)知水平都是不同的，教師需要對(duì)作業(yè)的設(shè)計(jì)進(jìn)行探究，尊重學(xué)生之間的差異性，融入分層設(shè)計(jì)的理念，提高作業(yè)的有效性，助力學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);校本作業(yè);分層設(shè)計(jì)

符合學(xué)情、科學(xué)有效的校本作業(yè)是一種寶貴的學(xué)習(xí)資源，教師需要充分利用，不斷促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升。在當(dāng)前教育現(xiàn)狀下，大多教師延續(xù)傳統(tǒng)的作業(yè)設(shè)計(jì)方法，作業(yè)的設(shè)計(jì)過于單一，忽略了學(xué)生之間存在的差異，無法發(fā)揮作業(yè)在鞏固學(xué)識(shí)和培育學(xué)生核心素養(yǎng)方面的作用。有些教師能夠有意識(shí)地進(jìn)行分層設(shè)計(jì)，但主要是從知識(shí)層面進(jìn)行設(shè)計(jì)，無法有效落實(shí)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的理念。分層設(shè)計(jì)的教學(xué)理念要求，從學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)出發(fā)，對(duì)作業(yè)的內(nèi)容進(jìn)行研究和創(chuàng)新，盡可能使作業(yè)符合不同層次學(xué)生的認(rèn)知水平，讓不同層次的學(xué)生均能選擇符合自己學(xué)習(xí)能力的作業(yè)，通過完成作業(yè)，促使學(xué)生學(xué)習(xí)能力有所提升，為更高難度的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備，讓每個(gè)學(xué)生的能力都有所發(fā)展，能夠獲得成就感。

一、校本作業(yè)和高中物理校本作業(yè)的分層設(shè)計(jì)

所謂校本就是各自學(xué)校編制符合本校學(xué)情的各種教學(xué)資源，而校本作業(yè)設(shè)計(jì)的目的就是為了充分利用教學(xué)資源，使學(xué)生的學(xué)習(xí)效率得到提高。高中物理校本作業(yè)的分層設(shè)計(jì)，是指根據(jù)具體的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)情，預(yù)設(shè)學(xué)生需要完成的知識(shí)，設(shè)計(jì)出科學(xué)性、層次性、多元化可供選擇的校本作業(yè)，在實(shí)際操作中結(jié)合知識(shí)重難點(diǎn)和各章節(jié)的物理核心素養(yǎng)要求，讓作業(yè)的設(shè)計(jì)變得更加有效，使作業(yè)能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，使課堂教學(xué)變得更加高效，更好落實(shí)物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)。

二、作業(yè)分層設(shè)計(jì)的意義

（一）改變作業(yè)內(nèi)容“一刀切”狀況，尊重學(xué)生差異性

教師作業(yè)設(shè)計(jì)常常是“一刀切”，內(nèi)容統(tǒng)一，基本上是圍繞教學(xué)目標(biāo)展開的知識(shí)與技能方面，所有同學(xué)完成同一份作業(yè)，忽略學(xué)生能力的差異性。而科學(xué)有效的分層作業(yè)，能夠尊重不同學(xué)生的能力差異，具有選擇性和科學(xué)性，每個(gè)類型含有基礎(chǔ)性知識(shí)和提高方面內(nèi)容，依據(jù)新課標(biāo)中五個(gè)層次精心設(shè)計(jì)，符合人本主義學(xué)習(xí)理論，滿足不同層次的學(xué)生需求。

（二）改變單一的作業(yè)形式，尊重學(xué)生多元性

教師平時(shí)設(shè)計(jì)作業(yè)時(shí)，主要采用刷題、背知識(shí)點(diǎn)的方式，在題型上有選擇、填空、計(jì)算等，雖然能夠起到鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容的作用，但在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情方面稍顯欠缺。在作業(yè)分層設(shè)計(jì)下，教師就可以通過分層理念對(duì)作業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新，既有落實(shí)物理觀念的題目，也有科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任感方面的內(nèi)容，使學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)感受到作業(yè)的趣味性和新穎性，體現(xiàn)新高考背景下，對(duì)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的關(guān)注，促使學(xué)生更加主動(dòng)地完成作業(yè)，讓學(xué)生能夠完成從“要我做”到“我要做”的轉(zhuǎn)變。比如，中國(guó)在航天航空上取得巨大成就，神舟十三號(hào)的發(fā)射，實(shí)現(xiàn)中國(guó)多人多任務(wù)的太空活動(dòng)，在發(fā)射長(zhǎng)征運(yùn)載火箭的發(fā)射塔周圍有鋼鐵制成的四座高塔，高塔的功能最有可能的是（ ）（題目給圖情景為：火箭矗立在發(fā)射架上待發(fā)射，四周分別有一個(gè)鐵架）

A.探測(cè)發(fā)射臺(tái)周圍風(fēng)力的大小

B.發(fā)射臺(tái)與航天器聯(lián)系的電磁波

C.預(yù)防雷電擊中待發(fā)射的火箭

D.測(cè)量火箭發(fā)射過程的速度和加速度

否定A.探測(cè)發(fā)射臺(tái)周圍風(fēng)力的大小——有反例（氣象臺(tái)只要一個(gè)桿子）

否定B.發(fā)射臺(tái)與航天器聯(lián)系的電磁波——有反例（電視臺(tái)只需要一個(gè)鐵塔）

肯定C.是預(yù)防雷電擊中待發(fā)射的火箭——有反例（沒有高塔時(shí)火箭有被雷電擊中的可能）

否定D.測(cè)量火箭發(fā)射過程的速度和加速度——有反例（測(cè)量點(diǎn)不需要4個(gè)）

此題目情境中能夠激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)之情，考查科學(xué)論證方面知識(shí)，選用中國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的素材編制成為物理試題，也符合物理學(xué)科聯(lián)系生活的特點(diǎn)。

分層作業(yè)不僅僅從知識(shí)角度去考慮問題，而且能夠從核心素養(yǎng)要素出發(fā)設(shè)計(jì)問題，既符合最近發(fā)展區(qū)理論又能夠以學(xué)生為中心，有效提高學(xué)生的核心素養(yǎng)水平，為實(shí)現(xiàn)立德樹人打下基礎(chǔ)。

三、高中物理校本作業(yè)分層設(shè)計(jì)的實(shí)施策略

新課程標(biāo)準(zhǔn)提出：加大物理課程的靈活性和學(xué)生的選擇性[1]，使課程能夠適應(yīng)不同水平和不同發(fā)展方向的學(xué)生的需求，分層作業(yè)不單單要具有傳統(tǒng)作業(yè)的鞏固知識(shí)的功能，還要能夠提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，能夠引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中的物理現(xiàn)象，落實(shí)德智體美勞全面發(fā)展，在設(shè)計(jì)中要遵守以下幾個(gè)原則及注意事項(xiàng)：

（一）科學(xué)規(guī)劃整體設(shè)計(jì)原則

科學(xué)規(guī)劃整體設(shè)計(jì)原則指在設(shè)計(jì)中要能夠符合課程標(biāo)準(zhǔn)要求。教師可以參考高等教育出版社《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)解讀》，對(duì)課標(biāo)及其解讀認(rèn)真研討，結(jié)合學(xué)情，科學(xué)合理規(guī)劃?？梢赃\(yùn)用單元設(shè)計(jì)理念，甚至是貫穿整個(gè)學(xué)期的設(shè)計(jì)，做到目標(biāo)明確、統(tǒng)攬全局、方案可行，具備可操作性，并能夠在實(shí)施中隨時(shí)調(diào)整。另外，作業(yè)都是和授課內(nèi)容相結(jié)合的，所以在設(shè)計(jì)時(shí)要先確定教學(xué)任務(wù)，只有先將授課內(nèi)容規(guī)劃好才能夠較好地規(guī)劃作業(yè)，作業(yè)才能夠更具科學(xué)性和針對(duì)性。比如，教學(xué)魯科版第五章第二節(jié)《科學(xué)探究：加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》，里面涉及小車所受到合力要近似等于所掛重物重力的條件是：小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量，對(duì)于剛剛學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的高一新生，沒有任何知識(shí)積淀，如果不講解學(xué)生將無法釋疑，如果全部講透徹，又不符合學(xué)情，可以采用整體設(shè)計(jì)如下任務(wù)環(huán)節(jié)：

實(shí)驗(yàn)課前作業(yè)：

1.（基礎(chǔ)）預(yù)習(xí)、撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告并思考如何測(cè)量加速度、質(zhì)量等。

2.（提高）如何測(cè)量小車受到的合力，為何要消除摩擦力影響，什么時(shí)候不需要消除摩擦力。

3.（拓展）繩子拉力是否等于重物重力，如何證明。

實(shí)驗(yàn)課后作業(yè)：

4.（基礎(chǔ)）完成數(shù)據(jù)處理得出結(jié)論，并分析實(shí)驗(yàn)存在的誤差。

5.（提高）如何減少偶然誤差和避免系統(tǒng)誤差，怎么樣評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)是否成功。

6.（拓展）給定傳感器和氣墊導(dǎo)軌，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。

階段學(xué)習(xí)掌握牛頓運(yùn)動(dòng)定律：

7.（基礎(chǔ)）設(shè)計(jì)需要運(yùn)用整體隔離法來解決連接體的問題，求其中繩子拉力。

8.（提高）說明繩子拉力不等于重物重力原因，說明數(shù)據(jù)處理中圖像趨勢(shì)。

9.（拓展）在不改變實(shí)驗(yàn)器材情況下如何消除系統(tǒng)誤差。

設(shè)計(jì)中1、4、7三個(gè)步驟都是利用整體單元設(shè)計(jì)，在具體設(shè)計(jì)中，可以在這個(gè)大方向上設(shè)計(jì)問題群，比如問題1中，由于在前面實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告，此問題引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，開始思考如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。對(duì)于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，教師在導(dǎo)學(xué)案中，多提供一些內(nèi)容，促進(jìn)思考;問題4為實(shí)驗(yàn)課后數(shù)據(jù)處理及分析，如何測(cè)量各個(gè)物理量;能力強(qiáng)的同學(xué)可以思考實(shí)驗(yàn)存在的誤差等，這一部分設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)知識(shí)的基礎(chǔ)性。問題7在學(xué)習(xí)了牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決連接體之后，才來考慮如何分析繩子拉力和重物重力關(guān)系，而且三個(gè)環(huán)節(jié)在完成不同知識(shí)之后再實(shí)施，層次分明，科學(xué)規(guī)劃讓學(xué)生從容掌握。

設(shè)計(jì)中問題2、5、8是要求在完成問題1、4、7之后的提高問題，教師可以讓學(xué)生組成探究小組進(jìn)行討論，需要運(yùn)用之前知識(shí)進(jìn)行思考，給出合理解釋和推導(dǎo)，從基礎(chǔ)要求螺旋上升，如問題2需要綜合考慮實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、受力分析，結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒉僮鞅憷?，得出拉力要等于合力，如果沒有摩擦力才不需要平衡，如氣墊導(dǎo)軌問題。問題5引導(dǎo)學(xué)生如何科學(xué)推理，對(duì)于評(píng)價(jià)問題，先做好數(shù)據(jù)處理，從數(shù)據(jù)中再發(fā)現(xiàn)問題，不同類型的實(shí)驗(yàn)成功與否的評(píng)價(jià)也不一樣。問題8則需要數(shù)理結(jié)合來解決，運(yùn)用連接體問題來求解繩子拉力，并求解出加速度的表達(dá)式，再推理驗(yàn)證加速度的變化趨勢(shì)。

設(shè)計(jì)問題中3、6、9需要學(xué)生從更高角度看問題，比如問題3，在沒有學(xué)習(xí)整體法的情況下，學(xué)生要能利用實(shí)驗(yàn)來證明，現(xiàn)在學(xué)生對(duì)于力的傳感器等比較熟悉，可以引導(dǎo)他們使用力的傳感器來測(cè)量實(shí)驗(yàn)中繩子拉力;問題6就不需要車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物以及平衡摩擦力;問題9考慮整體法來解決問題。

（二）逐層遞進(jìn)分步實(shí)施原則

在設(shè)計(jì)中，要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生掌握情況，科學(xué)合理地設(shè)置與教學(xué)目標(biāo)相對(duì)應(yīng)的作業(yè)，而且這些作業(yè)要能夠按照難易程度逐級(jí)遞進(jìn)，有利于學(xué)生利用已有知識(shí)點(diǎn)，不斷突破難點(diǎn)，中等層次學(xué)生能夠跨越最近發(fā)展區(qū)域向更高級(jí)發(fā)展。不管多好的設(shè)計(jì)還是要落實(shí)在實(shí)際操作中，所以分層設(shè)計(jì)時(shí)候就要考慮清楚如何具體操作實(shí)施，要能夠和教學(xué)進(jìn)度相結(jié)合，既能推動(dòng)教學(xué)開展，又能開發(fā)學(xué)生潛力，提升物理核心素養(yǎng)。比如，在進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)分層作業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，除了常規(guī)的落實(shí)教學(xué)目標(biāo)的作業(yè)外，為了體現(xiàn)“勞”和模型建構(gòu)的要素，可以設(shè)計(jì)制作類小組合作探究作業(yè)，如制作旋轉(zhuǎn)太空椅，教師提供馬達(dá)、木頭架子等材料包，讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)能夠讓繩子與豎直方向保持α角度穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)的太空椅，需要撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告，根據(jù)報(bào)告最后制作出成品，并向其他組匯報(bào)交流。在完成作業(yè)過程中可能會(huì)遇到各種各樣的挑戰(zhàn)，比如，如何用低轉(zhuǎn)速馬達(dá)實(shí)現(xiàn)雙倍轉(zhuǎn)速的效果？如何實(shí)現(xiàn)與豎直夾角為α角度并保持這個(gè)角度不變，制作完成之后還要評(píng)估是否滿足設(shè)計(jì)要求。這樣的一個(gè)實(shí)踐性作業(yè)從開始講解圓周運(yùn)動(dòng)有關(guān)知識(shí)就要布置，并根據(jù)課堂教學(xué)內(nèi)容有意識(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考，逐步完成任務(wù)[2]。

（三）多元化設(shè)計(jì)原則

多元化原則指教師應(yīng)該給學(xué)生提供從形式到內(nèi)容均豐富多彩的作業(yè)，以滿足不同學(xué)生的需求。比如，從作業(yè)形式來說，不僅有書面類作業(yè)，還可以有小制作、小體驗(yàn)等形式多樣的作業(yè)，針對(duì)不同項(xiàng)目，可以個(gè)人、小組、親子合作來完成;在作業(yè)內(nèi)容來說，可以是課堂課本內(nèi)容的鞏固和延伸，也可以是社會(huì)熱點(diǎn)問題的討論，進(jìn)一步撰寫科技報(bào)告。

比如，教學(xué)《自由落體運(yùn)動(dòng)》設(shè)計(jì)分層次作業(yè)，在運(yùn)用自由落體規(guī)律解決實(shí)際問題中可以設(shè)計(jì)成：

第一層次可以讓學(xué)生思考怎么用一把尺子來測(cè)試個(gè)人反應(yīng)快慢;提高層次如何能夠直接得出一個(gè)人的反應(yīng)快慢，以及如何將這把尺子設(shè)計(jì)得更加美觀;

拓展方面如何制作一把直接可以測(cè)出一個(gè)人的反應(yīng)時(shí)間的尺子到思考社會(huì)熱點(diǎn)問題——為什么嚴(yán)禁酒駕，可以從物理角度為切入點(diǎn)展開調(diào)查，最后提出作為一個(gè)中學(xué)生應(yīng)該給司機(jī)什么樣的建議。

拓展方面還可以關(guān)注生活熱點(diǎn)，體現(xiàn)育人價(jià)值。比如，設(shè)計(jì)這樣的作業(yè)：《中華人民共和國(guó)民法典》第一千二百五十四條規(guī)定：禁止從建筑物中拋擲物品。如果一個(gè)10克的桃核從33層樓高（離地約90m）由靜止自由落下。不計(jì)阻力，由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)可算出桃核落地速度為42m/s，從接觸地面到速度減為零的時(shí)間為0.05s，且不反彈。該桃核對(duì)地面的壓力約是其重力的幾倍？請(qǐng)談?wù)劄槭裁唇垢呖諕佄铩?/p>

拓展方面還可以從觀察生活中的現(xiàn)象入手，考查學(xué)生模型建構(gòu)能力。如，在生活中觀察正在流水的水龍頭，發(fā)現(xiàn)從水龍頭流出來的水越往下橫截面積越小，請(qǐng)用學(xué)習(xí)過的規(guī)律解釋。學(xué)生需要利用單位時(shí)間內(nèi)水的體積不變，結(jié)合自由落體來推導(dǎo)出橫截面積逐漸變小。拓展題目不管從形式還是從內(nèi)容上來講都是之前幾個(gè)問題的展開，能夠體現(xiàn)模型建構(gòu)，又能夠引導(dǎo)學(xué)生樹立核心素養(yǎng)中的社會(huì)責(zé)任，有效落實(shí)教學(xué)目標(biāo)[3]。

四、高中物理校本作業(yè)分層設(shè)計(jì)的反思

高中物理校本作業(yè)分層設(shè)計(jì)實(shí)際上只是一個(gè)形式，而真正重要的是要落實(shí)到物理核心素養(yǎng)，要落實(shí)到如何研究教學(xué)規(guī)律，落實(shí)到如何研究學(xué)生學(xué)習(xí)的心理、智力等方面，如果能夠在事件中落實(shí)，將極大調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣。校本作業(yè)具有以下優(yōu)勢(shì)：一是促使教師研究教學(xué)，教與學(xué)更具有針對(duì)性;二是能夠極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，特別是對(duì)于福建省新高考制度中選擇物理系列而物理比較薄弱的同學(xué)，能夠提高其自信心;三是如果再結(jié)合及時(shí)有效的過程性評(píng)價(jià)將大大促進(jìn)教學(xué)改革的落實(shí)。但其不足也很明顯：一是需要教師花大量時(shí)間進(jìn)行研究教學(xué)，解決之道就是需要一個(gè)區(qū)域至少同一個(gè)學(xué)校所有物理教師一起努力研究并在教學(xué)實(shí)踐中不斷改進(jìn)，再實(shí)踐反思，再改進(jìn);二是一線教師的理論水平不一定能夠支持科學(xué)的設(shè)計(jì)，需要不斷學(xué)習(xí)提升[4]。

結(jié)束語

總之，就高中物理校本作業(yè)的設(shè)計(jì)來說，如果在設(shè)計(jì)作業(yè)內(nèi)容時(shí)沒有考慮學(xué)情只是題量加減，這會(huì)使學(xué)生浪費(fèi)大量的時(shí)間和精力，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)信心的下降。所以，對(duì)于高中物理校本作業(yè)的設(shè)計(jì)來說，教師要通過分層教學(xué)的理念進(jìn)行研究，能夠根據(jù)作業(yè)設(shè)計(jì)的意義和分層教學(xué)的運(yùn)用方式進(jìn)行探究，通過對(duì)具體的物理知識(shí)進(jìn)行分析，創(chuàng)新出多樣化的作業(yè)內(nèi)容，使學(xué)生更加主動(dòng)地融入作業(yè)學(xué)習(xí)中，提高學(xué)生的作業(yè)完成質(zhì)量，不斷豐富學(xué)生的知識(shí)積累，培養(yǎng)他們的綜合素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

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本文系福州市教育科學(xué)研究課題“核心素養(yǎng)下的物理校本作業(yè)分層設(shè)計(jì)研究”（課題編號(hào)：Fz2020zx005）的階段性成果。