高中物理單元教學(xué)探討 *
——以“曲線運(yùn)動(dòng)”教學(xué)為例

周靜忠 馬宇澄 黃 皓

(1. 南京師范大學(xué)鹽城實(shí)驗(yàn)學(xué)校，江蘇 鹽城 224001；2. 江蘇省無錫市教育科學(xué)研究院，江蘇 無錫 214001；3. 江蘇省無錫市第一女子中學(xué)，江蘇 無錫 214002)

1 問題的提出

在教學(xué)實(shí)踐中，教學(xué)目標(biāo)經(jīng)常被等同于課程目標(biāo)或者教學(xué)內(nèi)容，所以課程目標(biāo)和教育成才目標(biāo)經(jīng)常處于迷?；蛉笔顟B(tài)。這種目標(biāo)主導(dǎo)下的單元教學(xué)，既沒有解決課時(shí)教學(xué)導(dǎo)致的知識(shí)碎片化問題，也沒有解決提高學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力的問題。

單元教學(xué)應(yīng)從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，深度理解課程標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)造性地使用教材，讓學(xué)生自主進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)，培養(yǎng)他們實(shí)事求是、開拓創(chuàng)新的科學(xué)精神。筆者以“曲線運(yùn)動(dòng)”為例，對(duì)高中物理單元教學(xué)進(jìn)行探討。

2 深度理解課程標(biāo)準(zhǔn)和教材

2.1 深度理解和把握課程標(biāo)準(zhǔn)

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》相比《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》，對(duì)“曲線運(yùn)動(dòng)”部分作了調(diào)整，原因分析如表1，需要物理教師悉心研讀，以指導(dǎo)教學(xué)工作。

顯然2017年版課程標(biāo)準(zhǔn)更加重視基于實(shí)驗(yàn)證據(jù)，讓學(xué)生通過推理、論證，自主建構(gòu)物理概念，發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律。這就要求教師為學(xué)生提供充足的動(dòng)手操作機(jī)會(huì)，突出概念、規(guī)律的深度理解和靈活應(yīng)用，注重物理教學(xué)的整體性。

2.2 創(chuàng)造性地使用教材

進(jìn)行新舊教材比較，對(duì)于用好教材具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。筆者以“曲線運(yùn)動(dòng)”為例，對(duì)2019年人教版高中物理必修第二冊(cè)(下文簡(jiǎn)稱新教材)和2010年人教版高中物理必修2(下文簡(jiǎn)稱舊教材)進(jìn)行比較。

2.2.1 編排體系分析

總的來看，新教材的知識(shí)內(nèi)容基本不變(圖1)，對(duì)章節(jié)編排順序做了調(diào)整。

表1 課程標(biāo)準(zhǔn)中“曲線運(yùn)動(dòng)”部分的調(diào)整情況及原因分析

圖1

(1) 新教材將舊教材第一節(jié)“曲線運(yùn)動(dòng)”分拆成了兩節(jié)：第一節(jié)“曲線運(yùn)動(dòng)”和第二節(jié)“運(yùn)動(dòng)的合成與分解”。

(2) 新教材將舊教材第三節(jié)“實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)”名稱改為“實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”，將舊教材第二節(jié)“平拋運(yùn)動(dòng)”位置后移，成為第四節(jié)“拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”。

(3) 舊教材是先學(xué)習(xí)向心加速度，再學(xué)習(xí)向心力；新教材則是先學(xué)習(xí)向心力，再學(xué)習(xí)向心加速度，回歸到《全日制普通高級(jí)中學(xué)課本 物理第一冊(cè)》(2001年版)的章節(jié)編排順序。

2.2.2 教材編寫意圖

(1) 注重實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

關(guān)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)，舊教材以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，而新教材特別注重探究性實(shí)驗(yàn)。探究能否成功，需要學(xué)生的充分參與。探究性實(shí)驗(yàn)可設(shè)計(jì)成“疑問、行動(dòng)、反思”的過程，這種設(shè)計(jì)符合高中生學(xué)習(xí)的認(rèn)知特點(diǎn)，有利于調(diào)動(dòng)其積極性。例如關(guān)于“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)，新教材設(shè)計(jì)思路如圖2所示。

圖2

(2) 重視科學(xué)探究的質(zhì)量

新教材特別重視科學(xué)探究的質(zhì)量，例如，對(duì)于“曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向”采用實(shí)驗(yàn)探究和理論探究雙線并進(jìn)的方式，有了實(shí)驗(yàn)探究的支撐，學(xué)生更加信服理論，理論探究又對(duì)實(shí)驗(yàn)探究起指導(dǎo)和促進(jìn)作用，這樣建構(gòu)的知識(shí)結(jié)構(gòu)不僅合理，而且牢固。

再如，新教材先引入掄沙袋實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而提出問題：物體所受向心力的大小與那些因素有關(guān)？讓學(xué)生先獲得感性認(rèn)識(shí)，再通過向心力演示儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以獲得理性認(rèn)識(shí)，最后通過圓錐擺實(shí)驗(yàn)結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律和牛頓第二定律進(jìn)行驗(yàn)證。這樣的設(shè)計(jì)讓學(xué)生經(jīng)歷對(duì)向心力的測(cè)量和分析過程，從而合理建構(gòu)向心力的概念。

綜上所述，筆者認(rèn)為新教材特色鮮明，它以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以思維為中心，以能力為目標(biāo)，為學(xué)生的終身發(fā)展服務(wù)，這些都必須落實(shí)到教師的教學(xué)實(shí)踐中。

3 物理綜合實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)

中學(xué)物理綜合實(shí)踐活動(dòng)是一種應(yīng)用綜合實(shí)踐的思想組織物理教學(xué)、指導(dǎo)學(xué)生研究和解決學(xué)習(xí)問題的實(shí)踐形式。活動(dòng)特別關(guān)注知識(shí)有意義的整體性運(yùn)用與創(chuàng)造，使學(xué)生在活動(dòng)中獲得切身體驗(yàn)，提高分析、解決問題的能力，發(fā)展高階思維，從而提高核心素養(yǎng)。

筆者把“曲線運(yùn)動(dòng)”部分分解為3個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)，任務(wù)1：了解曲線運(yùn)動(dòng)，對(duì)應(yīng)物理綜合實(shí)踐活動(dòng)1：觀察籃球的運(yùn)動(dòng)軌跡。任務(wù)2：分析曲線運(yùn)動(dòng)，對(duì)應(yīng)物理綜合實(shí)踐活動(dòng)2：自制平拋運(yùn)動(dòng)演示儀。任務(wù)3：應(yīng)用曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)解決實(shí)際問題，對(duì)應(yīng)物理綜合實(shí)踐活動(dòng)3：學(xué)以致用，要求學(xué)生收集資料，探討自行車拐彎時(shí)受到的向心力；探究鐵路和公路拐彎處路面有一定傾斜度的原因；對(duì)比炮彈的實(shí)際彈道與理想拋物線的差異，嘗試做出解釋。

任務(wù)1、任務(wù)2主要讓學(xué)生完成富有趣味的操作和思考，任務(wù)3主要讓學(xué)生完成有意義的交流和總結(jié)。其中物理綜合實(shí)踐活動(dòng)1的教學(xué)邏輯框圖如圖3所示。

在物理綜合實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生通過觀察、實(shí)驗(yàn)制作、深入思考等活動(dòng)，獲得了對(duì)理解概念和規(guī)律起支持作用的寶貴經(jīng)驗(yàn)和體驗(yàn)。任務(wù)3則為學(xué)生提供了小組自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，學(xué)生在同伴互助中完成了有意義的交流和總結(jié)，這些都是以往灌輸式教學(xué)很難做到的。

圖3

4 結(jié)語

單元教學(xué)要依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，在教學(xué)中必須用好教材，但教材不是教學(xué)內(nèi)容的全部，教師可以根據(jù)實(shí)際情況，精心選擇，科學(xué)加工，以引領(lǐng)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)過程，教師需把主要精力花在問題和活動(dòng)的設(shè)計(jì)上，在各課時(shí)中適時(shí)、有序地達(dá)成物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)。