指向核心素养的情境式物理作业设计

摘   要：作业是学校教育教学管理工作的重要环节，作业的质量关乎教育教学的质量。基于物理学科核心素养内涵，概述了作业的一般性功能，尤其是作业在培养学生核心素养方面的重要育人功能。通过一系列的试题案例，分析了如何通过创设主题式的问题情境，检测学生的核心素养，为将检测任务与作业设计有机关联、体现作业育人功能等提供了参考。

关键词：核心素养；教学评价；情境式作业设计

中图分类号：G633.7 文献标识码：A     文章编号：1003-6148（2024）12-0082-5

作业是指学校教师依据一定的目的布置给学生，并且要利用非教学时间完成的学习任务。学生完成作业也是一种自主的学习活动，是课堂教学活动的必要补充，是教育评价的重要部分，是体现教育理念的重要载体。因此，作业的过程也是全面育人的过程，作业设计和作业实施的质量，理应成为衡量课程改革成效的关键尺度。与此同时，作业是影响教育质量的关键因素，也是提升教育质量的关键路径。

1    作业的功能

新课标对学生提出了更高的要求，更加重视学生学科核心素养的培养和提升，为了扎实落实课标要求，更科学合理的作业设计和更深刻高效的评价反馈是十分必要的。

根据作业的功能分类，可将其分为建构类作业、诊断类作业和巩固类作业。作业设计应始终坚持立德树人的设计理念，落实学科课程标准的核心素养要求，基于真实问题情境和单元教学的整体布局，结合学生学习目标与课程问题主线制订目标，针对不同学习层次的学生设计不同类型、难度、题量的分层作业，持续深入地探索作业的教学评价功能和学科育人功能。除此之外，作业还应具备以下功能。

1.1    强调巩固深化功能

作业作为课堂教学的延伸，是落实教学评一致性的关键环节。教师在设计教学目标、学习目标的基础上，应基于课标要求进一步确定作业目标，科学合理地设置作业内容、形式、时长等要素，通过建构基于真实问题情境的单元作业，及时了解学生的知识掌握情况，设计问题导向和任务驱动的作业引导学生进一步深化和巩固学科知识，培育学生解决实际问题的能力。通过对学生作业的循证分析和问题诊断，优化课堂教学方式，指导学生更好地适应课堂节奏和教学方式。

1.2    注重过程评价功能

作业的过程也是学科育人的过程，设计时应兼顾过程性评价和结果性评价。作业内容应基于知识和能力的难易程度阶梯式呈现，让学生的知识和能力由易到难、由浅到深、由表及里地得以发展。设计作业时应给予学生一定的成长空间和时间，必要时可以留白，探索多元、开放的问题，让学生尝试从不同角度、不同层面和不同渠道完成问题的解决。完成作业的过程也是学生成长的过程，因此作业要体现知识和能力的生长点，突出对学生的表现性评价和过程性评价，从多维角度引导学生进行相关知识的学习，使其在知识维度上具备整体性、连续性和递进性，帮助学生进一步形成完整的知识体系。

1.3    促进素养达成功能

作业设计应根据物理学的学科特点，针对性地增加试题情境的趣味性和探究性，在课堂教学的基础上进一步发展学生的学科素养。在认知基础上，利用试题情境和设问，可以发展学生的学科探究能力，加深其对实验原理和现象的理解，以使其能对身边的物理现象进行简单解释。以选择题、问答题、填空题和计算题等不同题型呈现的作业可以有效培养学生分析问题并得出结论的科学思维能力，具体包括分析归纳、语言表达、逻辑思维等能力。通过我国在科学技术等方面的重大发现和突破可以使学生树立爱国情怀和民族自信心，培养其立志报效祖国的卓越科学品质。

1.4    助力减负提质功能

精心设计的作业不仅可以加深学生对基础知识的理解，而且有助于其形成熟练的技能，发展思维能力。科学合理的作业设计不仅可以减轻学生的课业负担，还能增加学习的灵活性和积极性。减负不能只是学校开展课后辅导工作，减少作业量。作为教育工作者，应该从作业形式、学生个性、学习兴趣、作业时间、地区差异、学科特点等不同角度精心设计作业，应该注重学生的思想政治教育，坚持以人为本，在设计试题时应考虑学生的个体化差异，体现人文关怀。同时，应强调德育为先，提倡健康向上、积极进取的学习品质，以正面引导和积极评价为主，做到减负不减质、减负不减责、减负不减初心。

2    情境式作业的功能体现

本文以主题式的小情境素材关联学科内容，精心设计符合学生认知能力的情境素材，将主干知识和核心概念巧妙地融合到真实的情境中，实现情境与设问的关联性，减少机械性记忆的内容，关注学生是否能够运用学科知识分析解决真实情境中的问题。引导学生分析情境材料，运用物理学的知识、思路和方法来探究解决实际问题，避免作业内容与理论学习、实践应用脱节，让学生充分感受到课堂所学内容中蕴含的应用价值，落实学科育人目标。

作业设计过程中应始终坚持正确的政治方向，发挥课程和评价的育人作用，从物理学视角关注我国科技进步、社会热点和文化体育运动，联系生产生活实际，深度挖掘教材内容，减少机械性记忆试题，注重考查核心知识和基本能力，突出科学探究，体现学科融合，渗透红色教育。同时，作业设计也应注重对学生理想信念、必备品格、关键能力和综合素质等方面的考查，渗透学科核心素养，落实立德树人根本任务。

2.1    结合省情国情，联系生活实际

作业设计应充分考虑学生的实际情况，从地域分布、教育现状、生产方式和学生差异等角度出发，保证试题情境的真实性和适切性；针对物理学的学科特点，紧密联系生产生活实际，体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。

案例展示：

玉树作为三江源头，是中华水塔的重要组成部分，被誉为“江河之源”。因地处高原，生态环境独特，这里有珍稀的野生动物，如藏羚羊、藏野驴等，也有多种珍稀植物，如冬虫夏草、贝母等。

请你据此完成１～２题。

１．冬虫夏草被列为国家二级保护野生植物。图1中冬虫夏草的长度（投影）约为（ ）

Ａ．５．００ ｃｍ

Ｂ．６．００ ｃｍ

Ｃ．７．００ ｃｍ

Ｄ．８．００ ｃｍ

２．藏羚羊是国家一级保护动物，被誉为“高原精灵”。图2中藏羚羊的质量约为（ ）

Ａ．５ ｇ

Ｂ．５０ ｇ

Ｃ．５ ｋｇ

Ｄ．５０ ｋｇ

设计剖析：

试题以生态环境保护为情境，通过选择题的形式让学生对青藏高原的珍稀动植物进行有关物理量的估测，以此来提升学生模型建构的能力，并使其在此基础上能够结合生活实际对试题信息进行分析判断。

2.2    关注科技进步，培养文化自信

聚焦“大国神器”和重大科技进展，引导学生关注我国的科技进步；结合社会热点和区域特色，引导学生关注当地生产生活，树立热爱家乡、热爱青海、热爱祖国的文化自信。

案例展示：

在火箭与导弹领域，手工制造固体燃料依然十分重要，火药雕刻技术也直接决定了一个国家武器装备的国防实力。它对精度的要求极高，又因为固体燃料极其敏感，静电、不合理的摩擦，甚至刀具触碰到金属壳等都能导致其燃爆。以徐立平为代表的“大国工匠”以精湛的火药雕刻技术让一件件大国重器华丽绽放。与固体燃料相比，液体燃料火箭无需人工雕刻火药。甲烷是天然气的主要成分。液态甲烷作为火箭发射的燃料之一，其密度约为０．４２×１０３ ｋｇ/ｍ３，热值为５．０×１０７ Ｊ/ｋｇ。

请你据此完成３～４题。

３．结合以上材料，下列措施中能有效防止静电的是：

①刀具触碰到金属壳；

②佩戴防静电腕带；

③触摸导静电棒释放静电；

④必须穿防静电服。

４．酒精的密度为０．８×１０３ ｋｇ/ｍ３，热值为３．０×１０７ Ｊ/ｋｇ，请回答如下问题：

（１）比较酒精与液态甲烷的密度大小。

（２）液态甲烷燃烧时，内能转化为什么能？

（３）相同体积的液态甲烷和酒精，谁的质量更大？

（４）１０ ｋｇ的液态甲烷完全燃烧，放出的热量为多少？

设计剖析：

试题以徐立平为代表的“大国工匠”精神、大国重器和安全教育为主线，以简单分析和计算应用的形式出现，考查学生对摩擦起电、静电的防止和利用的理解和掌握，以及对质量、密度、内能、热量和燃料热值等知识点的掌握，强调学生能从文本中提取有用信息，并能利用学科知识分析和解决问题。

2.3    渗透学科融合，强调人文关怀

试题除了创设真实情境、融入时代元素之外，还应注重学科间的知识融合，包括关注体育运动，倡导五育并举。试题内容应尊重科学事实，贴近学生生活，根据学生的认知发展规律和认知水平，对出现的新事物和新概念进行简单介绍，对其中的科学原理和科学方法作出了必要解释，试题设问中可通过人性化的提示，体现对学生的人文关怀。

案例展示：

我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的，但根据南宋《武林旧事》记载，最早的月饼出自笼屉，青海就保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。

请你据此完成５～６题。

５．结合所学知识，判断下列“蒸”月饼时的情境中对应的叙述是否正确。

（１）水沸腾时——水温升高。（   ）

（２）水变成水蒸气——放出热量。（   ）

（３）闻到月饼的香味——扩散现象。（   ）

（４）水变成水蒸气——分子间距不变。（   ）

６．在日常的生活中，还有哪些举措与“蒸”“烤”改变物体内能的方式相同？

设计剖析：

试题情境来源于日常生活场景，依托中华优秀传统文化，通过对比“蒸”“烤”月饼的传统习俗，引导学生树立文化自信。试题以判断题和简答题形式出现，除了着重考查学生对水沸腾时温度变化的情况、物态变化过程中的吸热和放热、分子热运动的核心概念和分子动理论、改变物体内能方式等内容的掌握之外，突出了对学生科学思维和科学探究能力的考查。

2.4    体现学科素养，落实立德树人

作业设计应以社会主义核心价值观为引领，突出物理学科核心素养，加强学生的思想政治教育，培养其爱国主义精神，在体现物理知识在实际生活当中应用的同时，加强对学生的思政教育。

案例展示：

在青藏高原，酥油奶茶和糌粑属于独有的美味。２０２３年９月，某企业到玉树市公安局交警大队路面执勤岗位慰问一线执勤民警、辅警，送上“秋天的第一杯奶茶”。

请你据此完成７～９题。

７．制作糌粑时，用手将其捏成团，说明力可以使物体发生            ，放在桌子上的碗对桌面有压力（图3），则受力物体是            。

８．制作酥油奶茶时，在茶水里放入食盐，茶水密度将会            （选填“增大”“减小”或“不变”）。刚放入茶水中的酥油会漂浮在上面，说明酥油的密度            （选填“大于”“小于”或“等于”）茶水的密度。