辛婷婷

【摘要】在高中物理教学中，科学思维素养可以提高学生对物理知识的理解能力、内化能力、迁移能力，帮助学生建立逻辑思维模式，构建物理知识体系，促进学生物理能力发展.在教学中，作业设计多用于巩固课堂教学内容，也是学生课下自主学习的主要途径.因此，教师可以通过优化作业设计，培养学生的科学思维，以提高物理教学质量.

【关键词】高中物理；作业设计；科学思维

高中物理作为重要的理科体系学科，具有科学性、逻辑性的特征所以在学习过程中，学生不仅要具备创新思维、逻辑思维，还需具备科学思维，而物理科学思维的培育，正是综合素养视角下对高中物理教学提出的全新要求.因此，教师应从多角度入手，培养学生科学思维，以提高学生物理学习能力.作业设计是教学的关键环节，也是发展学生自主学习意识、培养学生自主学习习惯的重要手段.因而，想要培养学生的科学思维，教师不应仅从课堂入手，还应从作业设计出发，优化物理作业设计，进一步推动新课程标准在高中物理教学中的落实，确保物理教学能在素质教育的指导思想下不断完善.

1 高中物理科学思维定义及价值

科学思维是物理学科素养中的第二大核心要素、在高中物理教学中，科学思维主要强调站在物理学科的视角上认识物理，了解物理知识，明确客观事物的本质与内在，对其属性、规律、关系、作用进行深入探究，基于对客观事物的抽象概括及了解，构建物理学习、物理思维模型、并煌要求学生使用分析、推理、论证的物理思维方式，了解各类物理知识原理、物理知识规律，能够从客观事实角度分析并验证、推理、论证结论，具备质疑、批判、探究真相的科学精神.

综上所述，科学思维的逻辑性极强，具有一定科学特征，对培养学生思维思想、创造力具有重要意义.新课程标准对高中物理的科学思维素养做出了详细界定，将科学思维素养划分为模型建构、分析推理、科学论证、质疑创新四大方面，并对高中物理教师培养学生科学思维的方式提供了理论指导.因此，教师必须详细了解并分析新课程标准中的科学思维素养培育原则及理论指导方针，结合学情，设计更符合学生实际情况的教学方案.科学思维素养不同于物理学科的其他素养，科学思维素养实践性较强，且更具象化，能够切实落实到日常的教学活动中，可以提高学生分析问题、解决问题的能力，也易于让教师直观地观测教学活动的培育结果.而物理学科素养之间存在共性，学生的科学思维素养得到提升后，其他素养自然会相应提升，故而，高中物理教学中，发展学生科学思维极有必要.

2 高中物理作业设计的不足之处

2.1 应试思维严重

虽然近些年我国正大力推动教育改革，但应试教育的传统思想依然残存于教育行业中，大部分高中生的学习目标依然以完成高考为主，以发展综合素养为辅.为了切实提高学生的物理成绩，教师必须分秒必争，优化教学活动及作业量，让学生在大量的习题练习中，形成对该类题型的固定式思维，便于学生在考试中分析题型，并在最短的时间内找准解题思路，完成题目解答.在应试教育思想下，此类题海战术为主的作业设计，固然可以取得一定成果，但长期枯燥、乏味的习题练习，极容易使学生对物理失去兴趣，甚至产生厌学情绪，且题海战术作用下产生的固化思维，对培养学生科学思维毫无益处，学生的思维模式被题型所限，必将影响到学生的学习能力.

2.2 作业过分局限

许多教师不能根据当前教学内容及学情，为学生设计出针对性更强的作业，作业设计与课堂教学内容脱节，或教师在作业设计中，并未关注高中物理教学中新、旧知识点的连接，无法为学生构建完整的物理学习体系等，均是作业局限性的体现.另外，部分教师在设计物理作业时主观意愿较强，教师无法从学生视角出发设计作业，便不能保障物理作业效果，致使学生课后学习、课后巩固成效不佳.

2.3 作业内容未分层

物理作业是教学中的重要辅助教具，教师基于学生角度出发，考虑到学生实际需求，方能使物理作业具有实效.步入高中阶段，物理学习的差异性体现极为明显，学生物理天赋、思维方式、学习习惯等均会导致学生对物理知识的理解能力、掌握能力、应用能力存在差异，若教师依然以一刀切式的作业设计思路，为学生布置作业，必然无法满足全体学生的需求，学习能力较强的学生认为这部分物理作业没有挑战性，起不到锻炼效果.学习能力较弱的学生，又会认为此类作业习题较难，浪费大量的时间依然无法解题，致使学生丧失学习物理的兴趣或损伤学生的自尊心.

因此，高中物理教师的作业设计应以分层作业为主，针对不同学习能力的高中学生将作业分为基础类、发展类、拓展类三种，确保全体学生均可通过作业提高个人能力，发展科学思维.另外，高中物理作业设计也应具有层次性，由易到难，层层递进，方能使学生在逐渐突破学习难点的过程中体会到成就感，也感受到学习物理、挑战物理的乐趣.

2.4 作业内容单一化

大部分中物理教师为学生设计的作业，均以习题练习为主，作业内容极为单一.高中生面临较大的学习压力，时间紧、任务重，因此部分教师常于历年经典试卷中寻找合适的题目，将其布置为课后作业，让学生完成题目，或为学生布置练习册内的真题作业，用于巩固课堂知识，但缺乏趣味性的物理作业势必会影响学生的学习欲望，并且此类单一化的习题作业，也无法体现出物理学科的实用、实践价值，学生在學习物理时无法与生活情境或物理知识的应用内涵及其表现形式联系起来，导致学生的物理学习流于表面，无法真正了解物理知识的本质及内在含义.从某种意义上说，只会解答物理习题的学生并不一定是具备较高的物理学习能力，其物理科学思维也未必完善.

3 基于培养科学思维的物理作业优化策略

3.1 明确物理作业本质

首先，教师必须意识到高中物理作业的重要性，从课堂教学内容出发，了解课后作业的本质，并在作业中突出科学思维的培养.当前阶段，高中物理教学应切实提高学生的思维能力，强化学生的物理理解能力、思考推理能力及综合分析能力，要求学生的综合素养全面发展，并培养学生独立解决物理问题的科学思维，这便是发展学生科学思维的重要体现.因此，教师必须将科学思维素养培育渗透进课堂教学及课后作业设计中，注重学生在课外自主练习时的能力发展，合理设计课后作业辅助课堂教学，全力发展学生物理学科专有素养.在设计作业时，教师应以科学思维发展为核心导向，体现出物理作业的针对性，同时提高作业的开放性与层次性，通过作业构建问题情境，引导学生在问题中发展科学思维，使用科学思维解决问题，教师应选用各类具有情境性的综合类作业习题，让学生在课后自主练习时，基于已知知识与学习经验，分析作业要求，对作业或实践问题进行准确判断，并顺势完成推理解析.

3.2 以学习目标切入

基于科学思维培养下的高中物理作业设计，需要以当前学习目标为基点，要求作业内容紧扣课堂知识点，发展学生的物理科学能力，即分析理解能力、面对问题时的逻辑推理能力、物理建模能力以及创新思考能力.为此，教师在设计作业时，必须找准教学目标、作业设计方向，基于科学思维素养的培养要求以及设计路径，优化物理作业设计，并始终让作业设计与课堂教学方案紧密相连，在课后作业中体现出课堂教学内容，让学生自主完成物理知识点的梳理、归纳、总结，结合新、旧知识点，引导学生完成关联式学习，以构建整体性的物理知识框架与纵横交错的物理知识脉络.

例如 学习自由落体运动后，教师需要结合本课教学内容及课堂教学方案，为学生设计科学、合理的课后练习题.习题设计如下：

例1 （基础类）：假设有一空的打包盒，从某楼层下落，其落地时间为2s（g=10m/s2），已知该楼每层高度均为3m，若不考虑空气阻力，求打包盒从几楼落下？

例2 （发展类）：某一极限运动爱好者，采购了新式跳伞装备并进行超低空跳伞，已知其跳伞高度距地面为224m，那么该名爱好者最迟何时打开降落伞可保证自身安全？

例3 （拓展类）：已知某地有一口正常使用的水井，请尝试使用自由落体运动有关的知识，粗略估算井口与内水面间的距离请详细说明估算方法，并说明估算结果应大于实际结果还是小于实际结果

自由落体运动作为匀速直线运动的一种表现形式，包括多项物理知识、教师需要从基础类习题入手，渐渐引入难度较高的习题，并逐渐在习题设计中插入与学生的已知知识相关的问题，完成层次性作业设计，建立起作业与课堂的联系.

3.3 与生活建立联系

高中物理作业设计可以从生活化角度激发学生的探索意识，生活化教学法在课堂教学中取得了较为优异的成绩，教师也可将其应用于作业设计中.从生活中常见的各类物理问题入手，引导学生以生活角度思考物理知识与规律.如此，学生可以将课堂中学习到的知识带入生活真实情境，便于学生在日常生活中观察、思考、学习物理规律及物理知识，可以有效降低物理知识的抽象性特征对学生造成的困扰.学生可以基于生活角度思考力学、电磁学的作用原理及应用方式，再通过分析、思考、建模、质疑等各项科学思维，完成物理问题的作答.教师需要设计具有综合引导性的生活化问题情境，并将其融入物理作业中，引发学生在日常生活中的探究意识、质疑思考能力，促使学生主动分析物理知识原理、物理知识规律.

3.4 作业、课堂测评一体化

教师优化物理作业设计时，不仅需要考虑到作业内容与教学结构的关联性，还需优化作业与课堂的测评一体化体系，建立更加全面、系统、多角度的测评流程.教师应及时掌握学生在作业中的表现，并完成高质量的精准的教学测评，以此了解学生的真实学情及学生反馈.通过测评分析，教师能更详细地掌握学生当前情况，并以此优化或调整后续的教学方案及作业设计方案，找到更符合学生需求的教学路径，方能将科学思维素养的培育落实到高中物理课堂.因此，教师需要将课后作业与课堂测评联系起来，实现课堂教学与课后作业的测评一体化，在系统化的教学结构下，培养学生的科学思维素养.

结语

高中物理教师需优化物理作业设计，用于巩固课堂教学，方能达到更好的教学成果，在物理作业设计时，教师需要从培养学生科学思维角度出发，立足于物理学科综合素养，优化物理作业设计，从改变作业模式、丰富作业形式、加强物理知识连接性、创设作业、课堂测评一体化等多角度入手，让学生在更符合实际学习需求与兴趣爱好的物理作业中，渐渐爱上物理，并从中养成科学发展、科学探索的物理思维.

参考文献：

［1］王敏.基于高阶思维能力培养的高中物理作业优化策略研究［D］.延安大学，2021.

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