指向?qū)W科核心素養(yǎng)的高中物理大單元教學(xué)目標的確立與分解

戚桂雄

新課改進程中，物理教學(xué)的改革也在不斷推進，學(xué)生核心素養(yǎng)的重要性得到不斷重申，這也要求教師在課堂教育中更加注重學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的落地情況。高中物理教學(xué)中擁有物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責任四大核心素養(yǎng)。但就現(xiàn)階段的調(diào)查報告顯示，學(xué)校內(nèi)的教研、教改活動仍多以課時為單位進行，針對的仍是單一的知識點，而沒有能夠?qū)⒅R點進行有效的串聯(lián)，也沒有能夠建立起完整的物理知識體系。單元教學(xué)設(shè)計在培育學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)中起著至關(guān)重要的作用，能夠以整體性的知識為載體，圍繞重點內(nèi)容進行設(shè)計與教學(xué)，并貫穿整個單元，使單元內(nèi)的教學(xué)思想一致，教學(xué)內(nèi)容連貫，有助于培養(yǎng)學(xué)生的物理思維，進而形成物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、 指向?qū)W科核心素養(yǎng)的大單元教學(xué)內(nèi)涵

核心素養(yǎng)是一種適合于社會進步發(fā)展的一種必備性品格和重要的關(guān)鍵技術(shù)能力，是學(xué)生學(xué)習過程中不可或缺的一部分，其作為教育價值以及功能的深度支撐點、品格培育以及塑造的切實落腳點、能力遷移以及提升的重要著力點，促成了我國明確教育教學(xué)方向，并以此為根本動力朝向更加積極的方向發(fā)展。

指向核心素養(yǎng)的高中物理大單元整體教學(xué)過程中，首先，應(yīng)該堅持主體性的基本原則，堅持以學(xué)生為核心，圍繞學(xué)生開展教學(xué)設(shè)計保證其在課堂中積極主動性的發(fā)揮，并在課堂融入以及參與的過程中加深知識點理解，提升學(xué)習能力、提高學(xué)習質(zhì)量、促進多方成長。其次，要堅持合理性的基本原則，高中物理單元章節(jié)之間的知識點具有系統(tǒng)性的聯(lián)系，所以整個教學(xué)過程中應(yīng)對其進行充分的挖掘并實現(xiàn)合理的嵌入，通過多種教學(xué)手段的融入，保證多角度全方位地實現(xiàn)相關(guān)知識點的串聯(lián)和滲透。最后，要堅持全面性的基本原則，隨著素質(zhì)教育的大力推行，卷面分數(shù)不再是判斷學(xué)生成績的唯一標準，高中物理核心素養(yǎng)內(nèi)涵較為豐富，所以整個課堂教學(xué)中應(yīng)該在各知識點的關(guān)聯(lián)以及作用達成有機統(tǒng)一的基礎(chǔ)之上，完成知識體系的縱深發(fā)展，保證學(xué)生在課堂參與的過程中實現(xiàn)多方成長。

二、 大單元整體教學(xué)的前期分析與準備

(一)教材分析

“拋體運動”作為物理必修第二冊的第一單元，內(nèi)容主要涉及曲線運動的研究，相較于必修一中的“勻變速直線運動”明顯更為復(fù)雜，但在物理研究中，常常傾向于將復(fù)雜的問題簡單化，即將曲線運動看作是復(fù)雜的直線運動來進行研究。在這一過程中，需要將運動學(xué)與動力學(xué)結(jié)合，既要認知曲線運動的規(guī)律、條件，又要利用牛頓運動定律對曲線運動相關(guān)問題進行分析，前后學(xué)習的知識相互呼應(yīng)，也完成了由淺至深、由易到難的學(xué)習。

(二)學(xué)情分析

在完成物理必修一的學(xué)習后，學(xué)生對直線運動、牛頓運動定律等都有了一定的認知，已經(jīng)能夠運用相關(guān)知識解決直線勻變速運動問題，而認知拋體運動需要應(yīng)用力的合成與分解這一方法，學(xué)生在必修一的學(xué)習中也已有所涉及，故教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用該方法對平拋運動的規(guī)律進行探索。在這一過程中，學(xué)生能夠體驗到自主探索的樂趣，更能夠領(lǐng)悟到將復(fù)雜問題簡單化、將未知問題已知化的方法。

(三)認知特點

學(xué)生通過學(xué)習質(zhì)點初步體會了抽象思維在高中物理問題研究中的應(yīng)用，即把實際問題抽象成物理模型。學(xué)生通過學(xué)習瞬時速度接觸了極限方法，使得學(xué)生具備了一定的理論探究曲線運動速度方向的能力，能夠從某一段曲線運動軌跡的平均速度逐漸過渡到瞬時速度從而確定其方向。高中學(xué)生學(xué)習自覺性較初中階段明顯增強，能有意識地進行集中的、持久的觀察，如在觀察蠟塊的運動過程中，學(xué)生對蠟塊沿玻璃管的上升和隨著玻璃管的平移過程能夠集中注意力。通過必修一探究加速度與質(zhì)量、力的關(guān)系等實驗活動，學(xué)生研究問題的規(guī)范性和精確性有了提高，能夠用較準確的語言表達觀察的過程和結(jié)果，有利于對平拋運動的特點進行實驗探究以及理論推導(dǎo)平拋運動的規(guī)律。學(xué)生通過研究自由落體運動的規(guī)律，也具備了一定的模型建構(gòu)能力。在力的合成和分解中，學(xué)生已經(jīng)掌握了等效替代的方法以及平行四邊形定則，對等效替代法在運動研究中的遷移應(yīng)用具有一定認知。

(四)課標分析

本章節(jié)教材編寫擁有完整的知識性，符合“生活化教學(xué)，科學(xué)化理解”的物理理念。根據(jù)課程標準的要求，學(xué)生在學(xué)習“拋體運動”后，需要能夠運用力的合成與分解對拋體運動進行分析，并且在理解拋體運動規(guī)律的基礎(chǔ)上將其與日常生活中的現(xiàn)象進行聯(lián)系。因此教學(xué)實施過程中，可以從學(xué)生熟知的現(xiàn)象實際出發(fā)，通過生活化的引入在進一步實驗觀察和分析的基礎(chǔ)上幫助學(xué)生建立直觀印象，引發(fā)進一步探究興趣，最終通過交流和拓展保證知識點的深化，在師生共同參與協(xié)同合作的過程中，形成合作精神、建立科學(xué)思維、樹立正確態(tài)度，進而完善教學(xué)目標，提高教學(xué)有效性。

三、 指向?qū)W科核心素養(yǎng)的大單元教學(xué)目標確立

單元教學(xué)目標是學(xué)生在完成本單元學(xué)習后應(yīng)具備的學(xué)科核心素養(yǎng)，以及對高中物理學(xué)科的好奇與期待。教師確定單元教學(xué)目標時，首先應(yīng)對學(xué)生的學(xué)習基礎(chǔ)以及發(fā)展需求進行充分的考量，及時掌握學(xué)生對知識點的接納情況、理解情況以及興趣情況。其次完成單元中不同章節(jié)內(nèi)在關(guān)聯(lián)的發(fā)掘，合理利用各項教學(xué)資源分析教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)評價的綜合指標。最后融合物理教學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展需求針對學(xué)生特點進行教學(xué)設(shè)計。

根據(jù)以上要求，教師在進行“拋體運動”單元教學(xué)設(shè)計時，可以結(jié)合學(xué)生的實際情況將以下幾點設(shè)定為教學(xué)目標：(1)知道什么是拋體運動及拋體運動的特征，并結(jié)合生活實際舉例；(2)了解曲線運動的本質(zhì)是一種變速運動；(3)知道什么是質(zhì)點，并了解質(zhì)點做直線或曲線運動所需的條件；(4)能夠運用牛頓第二定律分析曲線運動相關(guān)問題；(5)認識平拋運動研究中所運用的等效代替、化繁為簡等方法，并舉一反三研究一般平拋運動。

完成單元教學(xué)目標的設(shè)定后，教師在教學(xué)過程中就不再局限于“知識點”的傳授，而是將單元內(nèi)所有知識作為載體，培養(yǎng)學(xué)生的物理思維，進而形成物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

根據(jù)單元內(nèi)課程設(shè)置。按照解決曲線運動相關(guān)問題的總體思路，可以分為3個部分進行教學(xué)活動設(shè)計，如表1所示。

表1 “拋體運動”單元教學(xué)設(shè)計

四、 指向?qū)W科核心素養(yǎng)的大單元教學(xué)目標分解

(一)教學(xué)目標

結(jié)合物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責任四大核心素養(yǎng)以及大單元整體教學(xué)需求，設(shè)置教學(xué)目標。

1. 在課堂教學(xué)過程中，保證學(xué)生能夠從根本上建立對拋體運動的理解，并對其形成基本性的認識。在進一步了解拋體運動受力特點的同時，能夠獨立自主地對拋體運動的相關(guān)問題進行分析，且熟練地完成力的合成和分解。通過單元整體教學(xué)掌握拋體運動的基本原理，并且能夠?qū)⑵溥\用到生活實際當中，可以利用拋體運動的原理來完成生活化問題的解決。

2. 通過融入豐富且多樣化的教學(xué)手段激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，在進一步探究的基礎(chǔ)上完成知識的拓展。指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗探究平拋運動在不同方向的運動規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力；在對平拋軌跡的探索中，幫助學(xué)生建立數(shù)據(jù)分析與處理能力；幫助學(xué)生在實驗過程中探究規(guī)律，并認識到科學(xué)探究的核心價值；以小組形式展開實驗操作，保證學(xué)生在互相協(xié)作、交流探討的過程中養(yǎng)成團隊合作意識，建立探究思想。

3. 教師要保證在常態(tài)授課的基礎(chǔ)上完成角色的升級和填充，以學(xué)生為課堂主體，努力成為課堂的計劃者和參與者，在深化課程目標，調(diào)整課堂結(jié)構(gòu)以及融合課程拓展的同時，保證高中物理教學(xué)過程中既能夠充分預(yù)設(shè)又能夠動態(tài)生成，列舉生活、生產(chǎn)及自然界中平拋運動的典型事例，提示學(xué)生平拋運動的普遍性，并引導(dǎo)其得出這一認知結(jié)論，從而知悉物理知識在社會中的應(yīng)用價值，促使依靠自身發(fā)掘現(xiàn)象背后的自然規(guī)律，體驗成就感與艱辛；使學(xué)生認識到協(xié)作意識、合作精神的重要性。

(二)大單元設(shè)計策略

1. 確定單元教學(xué)目標，恰當課堂引入

整個單元教學(xué)設(shè)計的過程中以整體到個體為基本原則，以大單元主題為抓手，以核心素養(yǎng)培育為根本目的。首要任務(wù)在于完成單元當中各環(huán)節(jié)之間的作用以及相互聯(lián)系的梳理，進而明確單元主題確定主體結(jié)構(gòu)，接下來對教學(xué)要素進行充分的分析，結(jié)合學(xué)實際制定分解課時目標，在完善的單元邏輯結(jié)構(gòu)、知識結(jié)構(gòu)以及學(xué)習活動的輔助下，完成由淺入深的滲透。在單元整體教學(xué)中，無論是整體目標還是各環(huán)節(jié)之間的目標都具有一定的整體性和邏輯性。整個設(shè)計過程中要保證各單元目標之間擁有相互的關(guān)聯(lián)性，保證以螺旋上升的趨勢進行知識點的擴充，切忌出現(xiàn)陳述雜亂、大雜燴一般的總結(jié)。最后根據(jù)教學(xué)效果進行評價和反思。設(shè)計流程見圖1。

圖1 高中物理大單元教學(xué)設(shè)計流程

良好的課堂引入夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，勾起學(xué)生繼續(xù)學(xué)習的欲望，同時在思考當中建立起與之前所學(xué)過知識的聯(lián)系。為此，該過程中可以通過生活化情境的創(chuàng)設(shè)來吸引學(xué)生的注意力，在適當?shù)囊龑?dǎo)之下，保證學(xué)生漸入佳境。本次課堂引入過程中以情境創(chuàng)設(shè)為切入點，通過播放中國籃球運動員的一個三分球片段，請同學(xué)們注意觀察籃球出手的一瞬間的速度方向，進一步在提問中開展教學(xué)。通過恰當?shù)囊耄軌蚝唵蔚貙侒w運動現(xiàn)象建立直觀理解，而在進一步提問過程中學(xué)生會聯(lián)系到之前所學(xué)過的知識。為此，教師應(yīng)趁熱打鐵繼續(xù)布置任務(wù)，讓學(xué)生展開思考和討論，并從中提取關(guān)鍵點，進行進一步的教學(xué)總結(jié)，引出拋體運動的標準概念，并在此過程中完成科學(xué)探究精神的培育。

2. 確定分時教學(xué)目標，多樣探究拓展

值得注意的是，在確定了總體教學(xué)目標之后，教學(xué)過程中各分解的教學(xué)目標并不是簡單的排列和組合，而是以總體目標為教學(xué)主線完成拓展從中挖掘其相互的聯(lián)系，合理地進行教學(xué)任務(wù)分配。在此過程中不僅要考慮知識點的連續(xù)性，還要及時地在課堂教學(xué)中幫助學(xué)生去復(fù)習原有的知識。值得注意的是，在教學(xué)活動開展的過程中，需要緊緊圍繞教學(xué)目標針對性地完成核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。切忌為了培養(yǎng)核心素養(yǎng)而設(shè)置過多冗雜的環(huán)節(jié)，融入過多差強人意的內(nèi)容，進而給學(xué)生造成不必要的負擔。教學(xué)實施的過程中，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，引導(dǎo)學(xué)生在參與和自主探究的過程中去實現(xiàn)學(xué)習以及思考的進階，進一步地為物理思維的發(fā)散以及探究能力的提升奠定基礎(chǔ)。

有效的課堂引入，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，為保證學(xué)生進一步建立探究思想，在分課時教學(xué)中，教師應(yīng)結(jié)合單元整體教學(xué)的關(guān)聯(lián)性，在教學(xué)過程中通過多種方式進行教學(xué)滲透。在有效引導(dǎo)的過程中，保證學(xué)生能夠與原有的知識體系建立直接的聯(lián)系，應(yīng)在聯(lián)系的基礎(chǔ)之上形成探究性思維，能夠通過現(xiàn)象完成本質(zhì)的認知，實現(xiàn)知識點的挖掘和理解。同時在探究和拓展的過程中，保證學(xué)生思維方向的延伸。本次課程設(shè)計的過程中，通過推導(dǎo)分析拋體運動特點(運動軌跡見圖2)，結(jié)合信息化教學(xué)資源利用多媒體教學(xué)軟件進行視頻播放完成教學(xué)推導(dǎo)，且在推導(dǎo)過程中與學(xué)生建立及時的互動，在循序漸進中幫助學(xué)生對抽象概念到具體內(nèi)容的理解。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)前面學(xué)習的運動的合成與分解，把籃球的初速度分解到相互垂直的水平x軸方向和豎直y軸方向，完成籃球水平方向的初速度和豎直方向的初速度的計算，并在進一步的拓展和延伸下計算斜拋運動的水平位移和豎直位移。

圖2 拋體運動坐標軌跡

3. 綜合總結(jié)評價反思，優(yōu)化協(xié)調(diào)上升

在高中物理大單元整體教學(xué)進行時，總結(jié)評價的過程，也是一個提升的過程。通過有效的總結(jié)和評價驗收，能夠及時地發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中的弊端，在糾偏和優(yōu)化策略的過程中提升教學(xué)效果，保證能夠積極主動地進行教學(xué)優(yōu)化，并圍繞知識關(guān)聯(lián)以及物理核心素養(yǎng)促成師生之間的共同進步，實現(xiàn)能力的全面提升。整個評價應(yīng)貫穿于大單元整體教學(xué)全程，評價的目標不僅在于整體教學(xué)目標也在于各環(huán)節(jié)目標，通過貼近生活、聯(lián)系生活的多樣化評價方式，評價的重點在于學(xué)生是否能夠聯(lián)系所學(xué)實際，解決生活當中的問題，避免空中樓閣的搭建。保證學(xué)生能夠?qū)ψ约旱膶W(xué)習狀態(tài)和學(xué)習效果進行總結(jié)反思，并通過適當?shù)母倪M完成優(yōu)化。與此同時，教師也要注重自我反思和自我評價，通過上課進度的調(diào)整，目標結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及教學(xué)方式的改進，為進一步的教學(xué)實施打下基礎(chǔ)。

學(xué)科核心素養(yǎng)指向的高中物理單元教學(xué)目標設(shè)計，要求教師將單元內(nèi)知識作為整體性的載體，對存在關(guān)聯(lián)的知識點進行有機整合，以“單元”為單位，完成教學(xué)目標設(shè)計。同時，也需要兼顧中學(xué)生的認知水平及發(fā)展需求，在教學(xué)前理清各知識點之間的邏輯先后關(guān)系，以結(jié)構(gòu)化的方式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習，最終落實學(xué)科核心素養(yǎng)的培育。