核心素養(yǎng)下的高中物理單元教學(xué)設(shè)計研究與實踐

王建設(shè) 福建省永安市第一中學(xué)

高中物理教學(xué)應(yīng)該立足課程整體，有效設(shè)計單元教學(xué)。以往的課堂教學(xué)授課時，出現(xiàn)了碎片化的教學(xué)，阻礙了學(xué)生物理核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。高中物理知識難度較大，如果按照單個知識點進(jìn)行課堂教學(xué)，那么學(xué)生接觸到的知識是零碎的，很難建立起整體化的知識框架。所以，高中物理教學(xué)應(yīng)該重視單元設(shè)計教學(xué)。本文以高中物理“牛頓運動定律”為例，對單元教學(xué)設(shè)計進(jìn)行了研究和探討。

一、高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

新課程改革以來，高中物理教師在教學(xué)中應(yīng)該重視教學(xué)原則和實踐策略，以此來培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。高中學(xué)科物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，應(yīng)該從物理觀念、科學(xué)思考、科學(xué)斟酌、科學(xué)立場和擔(dān)當(dāng)四個角度入手，重視學(xué)生整體知識框架的建立，并根據(jù)學(xué)生的實際情況設(shè)計有針對性的、科學(xué)可行的教學(xué)計劃，以此促進(jìn)學(xué)生的不斷發(fā)展。

二、高中物理教學(xué)中存在的問題

（一）教學(xué)模式單一

高中物理學(xué)科由于知識難度較大，學(xué)生學(xué)習(xí)起來有一定的困難，因此，學(xué)生時常會認(rèn)為物理學(xué)科本身是枯燥無味的。傳統(tǒng)的教學(xué)模式雖然能夠讓學(xué)生考出不錯的成績，但是對于學(xué)生物理核心素養(yǎng)、綜合素養(yǎng)、創(chuàng)新思維的發(fā)展均得不到有效培養(yǎng)，而且這樣的教學(xué)模式很容易拉開學(xué)生之間的差距。大量的社會實踐和研究證明，應(yīng)試教育理念下，灌輸式的教育方式會讓學(xué)生耗費大量的時間和精力。在練習(xí)和復(fù)習(xí)的過程中，不僅會造成學(xué)生時間上的浪費，長期下去，還可能誘發(fā)學(xué)生的厭學(xué)情緒。高中物理學(xué)科知識的教學(xué)多源于學(xué)生的實際生活，如果物理教師在講解物理內(nèi)容時仍然采用灌輸式教學(xué)法，則會使學(xué)生產(chǎn)生一種知識抽象的感覺，且很難將課本上所學(xué)到的知識與現(xiàn)實生活中的現(xiàn)象聯(lián)系起來，只能死記硬背大量公式，這樣很容易讓學(xué)生喪失對物理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，因此高中物理學(xué)科教學(xué)必須改變教師的教學(xué)觀念和教學(xué)模式。

（二）缺乏實踐教學(xué)

高中物理學(xué)科知識看似抽象，但都來源于生活。教師在進(jìn)行教學(xué)的過程中，如果運用直觀的教學(xué)方式，讓學(xué)生參與到教學(xué)實驗中去，那么很容易調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。高中階段學(xué)生的學(xué)習(xí)時間高度緊張，物理課時的安排也比較緊，不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同，學(xué)校的實驗器材配備情況也不同。受應(yīng)試教育影響，教育管理者與教師很少會給學(xué)生安排相應(yīng)的物理實驗課，即便有物理實驗課，大部分也是為了應(yīng)付考試。這種實驗課，很難讓學(xué)生真正感受到物理知識的作用。高中物理教師在教授物理課時，沒有站在學(xué)生的角度去思考，沒有引導(dǎo)學(xué)生將課本上的物理知識、物理公式與學(xué)生的日常生活現(xiàn)象進(jìn)行聯(lián)系。教師在講授的過程中，多是抽象地講解，學(xué)生也多是抽象地理解，在記憶知識和公式的過程中，也多采取死記硬背的方式，這不利于學(xué)生在短時間內(nèi)快速消化和掌握知識，達(dá)不到激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維的目的。

三、單元教學(xué)在高中物理課上的設(shè)計思路

在單元教學(xué)設(shè)計中，教師對學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)應(yīng)放在首位。根據(jù)單元主題或者教學(xué)目的開展相應(yīng)的組織探究活動，這樣能調(diào)動學(xué)生的積極性，提升教學(xué)的有效性。高中物理學(xué)科的單元教學(xué)在整體教學(xué)中是獨立存在的，但又是自成體系的。教師在進(jìn)行單元教學(xué)設(shè)計時，應(yīng)該采取有針對性的教學(xué)方式和教學(xué)手段，打破傳統(tǒng)的以課時教學(xué)為主的零散式知識教學(xué)，重視培養(yǎng)學(xué)生的整體思維，重視學(xué)生的單元知識框架的構(gòu)建，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)該學(xué)科的基礎(chǔ)知識。教師采用這樣的教學(xué)理念設(shè)計教學(xué)，既培養(yǎng)了學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，促進(jìn)了學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，又使學(xué)生養(yǎng)成了主動思考和學(xué)習(xí)的能力。教師在進(jìn)行高中物理單元教學(xué)時，可以充分結(jié)合學(xué)科特點，立足整體，發(fā)揮單元教學(xué)的邏輯性和整體性優(yōu)勢，制定合適的教學(xué)任務(wù)，開展相應(yīng)的教學(xué)活動。

四、單元教學(xué)設(shè)計（以“牛頓運動定律”為例）

（一）教學(xué)任務(wù)

在學(xué)習(xí)高中物理“牛頓運動定律”時，學(xué)生應(yīng)深度學(xué)習(xí)該單元的重點知識，如慣性、受重力、直線運動、力的合成和分解等基礎(chǔ)的物理知識，聽課時要歸納總結(jié)性學(xué)習(xí)。同時，教師應(yīng)重視整合學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)能力開展教學(xué)活動。在這個單元的教學(xué)活動中，學(xué)生不但要用到基礎(chǔ)的物理學(xué)科知識，而且要聯(lián)想到數(shù)學(xué)知識。教師在講授這一單元時，應(yīng)以“牛頓第二定律”為重點去講解。高中階段的學(xué)生，對于力學(xué)和運動有關(guān)的知識并不陌生，也具備相應(yīng)的生活經(jīng)驗，因此教師在講授這些關(guān)鍵知識的過程中，應(yīng)把重點放在讓學(xué)生學(xué)會自己歸納總結(jié)重點、自主探究、自己動手動腦，從中掌握物理基礎(chǔ)知識。教師要用淺顯易懂的方法教授學(xué)生掌握物理知識，提升物理學(xué)科素養(yǎng)。另外，物理教師要有計劃、有目標(biāo)、有設(shè)計地講解牛頓第二定律，重視學(xué)生的實踐環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生的實踐探究興趣，讓學(xué)生在自主探究的過程中感受到學(xué)習(xí)物理的樂趣，養(yǎng)成主動學(xué)習(xí)物理的習(xí)慣。

“牛頓運動定律”單元教學(xué)共分為八個課時，每一課時的教學(xué)與下一課時的教學(xué)都息息相關(guān)，教師應(yīng)該把握課時教學(xué)之間的邏輯，通過講解幫助學(xué)生整合知識框架，復(fù)習(xí)本單元學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容，以幫助學(xué)生更好地鞏固和復(fù)習(xí)知識，加深對所學(xué)單元物理知識的理解。

（二）教學(xué)目標(biāo)

“牛頓運動定律”單元教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計，重點在于培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，教師可以設(shè)計四個教學(xué)目標(biāo)：第一個教學(xué)目標(biāo)是理解對牛頓第一定律的知識，培養(yǎng)物理思維；第二個教學(xué)目標(biāo)是通過科學(xué)的實驗設(shè)計，讓學(xué)生在實驗的過程中掌握科學(xué)的探究方法，在交流合作的過程中提升學(xué)習(xí)興趣；第三個目標(biāo)是幫助學(xué)生理解和正確掌握有關(guān)牛頓第二定律、第三定律的有關(guān)知識；第四個目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生的物理情感，讓其感受物理科學(xué)家的重要貢獻(xiàn)，明白經(jīng)典力學(xué)還存在一定的缺陷，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。

（三）教學(xué)重難點

“牛頓運動定律”單元教學(xué)的重難點是牛頓第二定律，教師在設(shè)計教學(xué)的過程中應(yīng)充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)實際。牛頓第二定律的知識理解起來有一定的難度，教師可以通過實驗的方式讓學(xué)生明白速度和力之間的關(guān)系，讓學(xué)生在參與實驗的過程中明白他們之間的定量關(guān)系，教師再結(jié)合有關(guān)的運動規(guī)律與學(xué)生生活中的實例，幫助學(xué)生解決實驗過程中的有關(guān)問題。

（四）教學(xué)方法

在本單元的教學(xué)設(shè)計中，教師所采取的教學(xué)方法主要有探究教學(xué)法、情境教學(xué)法、小組合作教學(xué)法、講授法等。

（五）教學(xué)活動

教師在“牛頓運動定律”的單元教學(xué)設(shè)計中，應(yīng)該抓住重難點，通過DIS（數(shù)學(xué)化實驗）對加速度和力之間保持的關(guān)系、加速度和質(zhì)量之間保持的定量關(guān)系進(jìn)行深入的探究。首先，采用情境導(dǎo)入的方式，讓學(xué)生聯(lián)系生活實際；其次，教師讓學(xué)生分組進(jìn)行探究活動，一起總結(jié)運動規(guī)律；最后，教師進(jìn)行歸納總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生將本單元所學(xué)的重點知識運用到社會實踐中去。

教師在授課時可以給學(xué)生舉例：將小車放在一個水平導(dǎo)軌上，問學(xué)生“小車會在水平導(dǎo)軌上保持什么樣的狀態(tài)？使用什么樣的方式可以讓小車在水平面上的運動狀態(tài)發(fā)生改變？當(dāng)小車運動狀態(tài)發(fā)生快慢變化時，該用什么樣的物理量進(jìn)行描述？”這些情境下的問題層層遞進(jìn)，能夠吸引學(xué)生學(xué)習(xí)本課時的知識，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效思考。當(dāng)學(xué)生得出結(jié)論后，教師可以就該情境進(jìn)行深層加工，讓學(xué)生明白什么是加速度，幫助學(xué)生鞏固已有知識。之后教師可以在課堂上直接做出相關(guān)的實驗設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生再次觀察物理現(xiàn)象，讓學(xué)生將所學(xué)的知識有效運用到實際生活中去。這些教學(xué)設(shè)計的過程是環(huán)環(huán)相扣的，通過教師的有效引導(dǎo)，學(xué)生能夠深入理解所學(xué)知識，為今后學(xué)習(xí)物理、探究物理打下堅定的基礎(chǔ)。

教師對理論知識的講解，應(yīng)該關(guān)注學(xué)生的課堂反應(yīng)與課堂表現(xiàn)，根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)對學(xué)生進(jìn)行課堂學(xué)習(xí)評價。教師應(yīng)該根據(jù)所學(xué)的課時內(nèi)容，給學(xué)生安排相應(yīng)的實驗課程，組織學(xué)生動手實驗，以設(shè)計的情境為例，讓學(xué)生在動手實驗的過程中，親自體驗，理解有關(guān)加速度和力之間的關(guān)系。教師還可以采用靈活的實驗方式，給學(xué)生提供相應(yīng)的實驗教具，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)去獲得實驗結(jié)果，然后做出相應(yīng)的結(jié)論猜想。學(xué)生在設(shè)計實驗流程時，教師應(yīng)重視引導(dǎo)，幫助學(xué)生完善實驗流程，讓學(xué)生做相應(yīng)的實驗預(yù)演。在這個過程中，小組之間的學(xué)生可以相互交流合作，更好地進(jìn)行實驗操作和得出實驗結(jié)論。在學(xué)生進(jìn)行實驗的過程中，教師應(yīng)該科學(xué)劃分小組，引導(dǎo)學(xué)生開展相應(yīng)的分工合作，幫助學(xué)生完善自身的實驗假設(shè)和實驗猜想，鼓勵學(xué)生親自操作。

有效的教學(xué)單元設(shè)計，能夠鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力。學(xué)生可以在問題的引導(dǎo)下逐步收集有關(guān)信息，利用自己或者小組收集到的證據(jù)，整合相應(yīng)的邏輯并回答問題。教師應(yīng)該及時觀察學(xué)生的課堂表現(xiàn)和實驗表現(xiàn)，針對學(xué)生的問題和回答及時引導(dǎo)學(xué)生，幫助學(xué)生整合、提煉教學(xué)重難點知識，鞏固其有關(guān)物理規(guī)律的方式，感悟物理現(xiàn)象的魅力，讓學(xué)生逐步在問題情境中學(xué)以致用。有效的單元教學(xué)設(shè)計可以激發(fā)學(xué)生的質(zhì)疑能力、現(xiàn)實分析和推理能力，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的語言表達(dá)能力和探究分析能力。

（六）作業(yè)引導(dǎo)

“牛頓運動定律”單元的作業(yè)設(shè)計，教師也應(yīng)該建立起有效的三級作業(yè)模式：預(yù)習(xí)、課堂練習(xí)和課后復(fù)習(xí)。這三種作業(yè)的設(shè)計，應(yīng)該是層層遞進(jìn)的。對于預(yù)習(xí)作業(yè)，教師應(yīng)該明確相關(guān)的作業(yè)理念，引導(dǎo)學(xué)生通過預(yù)習(xí)作業(yè)來養(yǎng)成良好的預(yù)習(xí)習(xí)慣，幫助學(xué)生不斷養(yǎng)成問題意識與質(zhì)疑精神，這樣有助于激發(fā)學(xué)生的課堂探究欲。對于課堂練習(xí)作業(yè)，可以結(jié)合自身的課堂教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計更有針對性的習(xí)題。設(shè)計分層次的作業(yè)，關(guān)鍵在于激發(fā)學(xué)生的邏輯思維，幫助學(xué)生掌握物理概念和規(guī)律，學(xué)會將理論知識有效應(yīng)用到實際問題的解決當(dāng)中。對于復(fù)習(xí)作業(yè)的設(shè)計，教師應(yīng)該重點引導(dǎo)學(xué)生整合知識，幫助學(xué)生建立起知識框架。

（七）學(xué)習(xí)評價

“牛頓運動定律”單元教學(xué)設(shè)計中，教師應(yīng)對學(xué)生自身的學(xué)習(xí)情況做出點評，第一個方面是對學(xué)生的日常作業(yè)進(jìn)行評價，結(jié)合多元化的評價方式，引入多方評價主體，幫助學(xué)生更好地認(rèn)清自身的學(xué)習(xí)過程。第二個方面是對學(xué)生的實驗進(jìn)行評價，該評價主要根據(jù)學(xué)生的方案設(shè)計、小組分工、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗裝置操作等環(huán)節(jié)進(jìn)行評價，重點對學(xué)生的實驗操作態(tài)度和操作行為進(jìn)行評價。

（八）教學(xué)反思

針對“牛頓運動定律”單元教學(xué)設(shè)計，教師應(yīng)該在課堂上重點處理學(xué)科基礎(chǔ)知識，通過有效的課時設(shè)計和單元設(shè)計來培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。教師應(yīng)該樹立正確的教學(xué)觀念，不能簡單地將物理學(xué)科知識歸結(jié)為物理學(xué)科素養(yǎng)。學(xué)科知識的學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)的重要載體，教師應(yīng)該通過設(shè)計完整的教學(xué)框架完善教學(xué)環(huán)節(jié)。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)嚴(yán)格落實學(xué)科育人的教育目的，培養(yǎng)學(xué)生正確的物理知識學(xué)習(xí)方法和物理知識技能，幫助學(xué)生養(yǎng)成正確的物理情感和科學(xué)精神，逐步提升學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)。教師在進(jìn)行科學(xué)的單元設(shè)計的過程中，應(yīng)該厘清課時設(shè)計和單元設(shè)計之間的關(guān)系，發(fā)揮二者的優(yōu)勢，將一些碎片化的知識進(jìn)行深層次的整合，培養(yǎng)學(xué)生對物理知識的歸納、總結(jié)能力，鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識，以更好地解決實際問題。

總而言之，在高中物理教學(xué)中，教師設(shè)計“牛頓運動定律”單元的教學(xué)時，應(yīng)該充分考慮學(xué)生的實際情況與學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，層層遞進(jìn)，由淺入深地梳理單元知識，幫助學(xué)生掌握物理基礎(chǔ)知識。在授課過程中，教師應(yīng)提高自身知識的廣泛性和知識的豐富性，轉(zhuǎn)變自身教育觀念，在充分了解學(xué)生的基礎(chǔ)上，立足整體，深入挖掘有效的課堂教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展邏輯思維，培養(yǎng)學(xué)生的分辨力和應(yīng)對能力、理論與實際相結(jié)合的能力。