核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的高中物理大單元教學(xué)策略

周玲

摘要：高中物理課程兼具實(shí)踐性、基礎(chǔ)性，是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要課程之一。文章簡要介紹了核心素養(yǎng)的組成，論述了核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的高中物理大單元教學(xué)策略，并對(duì)核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的高中物理大單元教學(xué)評(píng)價(jià)進(jìn)行了進(jìn)一步分析，希望為高中物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)任務(wù)的達(dá)成提供一些參考。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；高中物理；大單元教學(xué)

物理核心素養(yǎng)是核心素養(yǎng)結(jié)構(gòu)模型的重要組成部分，以往的物理教學(xué)模式存在一定的弊端，而大單元教學(xué)更加契合學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求。因此，探究核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的高中物理大單元教學(xué)策略具有非常突出的現(xiàn)實(shí)意義。

1? ?高中物理核心素養(yǎng)概述

高中物理核心素養(yǎng)是對(duì)國家教育總體目標(biāo)的具化，也是高中物理課程體系目標(biāo)制定的依據(jù)。高中物理核心素養(yǎng)涉及社會(huì)參與（公民道德、社會(huì)責(zé)任、國際理解、國家認(rèn)同）、自主發(fā)展（科技與信息、語言與溝通、人文與審美）、文化修養(yǎng)（自我管理、身心發(fā)展、問題解決與創(chuàng)新）幾個(gè)領(lǐng)域，涵蓋了物理觀念與應(yīng)用、科學(xué)思維與創(chuàng)新、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任、科學(xué)探究與交流幾個(gè)維度。其中，物理觀念與應(yīng)用維度主要包括運(yùn)動(dòng)觀及其應(yīng)用、物質(zhì)觀及其應(yīng)用、相互作用觀及其應(yīng)用；科學(xué)思維與創(chuàng)新主要包括質(zhì)疑創(chuàng)新、科學(xué)論證、模型建構(gòu)、科學(xué)推理；科學(xué)態(tài)度與責(zé)任主要包括科學(xué)態(tài)度、科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)倫理等；科學(xué)探究與交流主要包括問題、證據(jù)、解釋、交流幾個(gè)要素。物理核心素養(yǎng)體系中各項(xiàng)要素并非彼此獨(dú)立發(fā)揮作用，而是一個(gè)整體；各項(xiàng)要素之間存在聯(lián)系，但在不同情境下又存在一定差異。

2? ?核心素養(yǎng)導(dǎo)向下高中物理大單元教學(xué)策略探討

2.1物理觀念與應(yīng)用導(dǎo)向下的大單元教學(xué)

對(duì)于不同的物理知識(shí)而言，其蘊(yùn)含的核心觀念、承載的應(yīng)用任務(wù)各有側(cè)重，所以學(xué)生物理觀念與應(yīng)用素養(yǎng)形成的方式也各有不同。此時(shí)，教師需要立足于物理課堂教學(xué)，構(gòu)建多類型習(xí)題課，以匹配學(xué)生對(duì)不同物理觀念及應(yīng)用的認(rèn)識(shí)、了解和掌握。從高中物理大單元教學(xué)類型來看，包括基于模型的基礎(chǔ)概念課、基于任務(wù)的方法技巧課。其中，基于模型的基礎(chǔ)課主要是借助習(xí)題形式對(duì)物理觀念的理解與運(yùn)用，依托不同問題情境，融入物理觀念與應(yīng)用特征，促使學(xué)生完成對(duì)物理觀念表象到縱深的理解。比如，在人教版2019物理必修三“靜電場及其應(yīng)用”的教學(xué)過程中，這是電磁學(xué)的第一章，更是高中階段電學(xué)承上啟下的模塊，與學(xué)生日常生活存在緊密的聯(lián)系。學(xué)生親身體驗(yàn)較多，但是因部分內(nèi)容較為抽象，導(dǎo)致其對(duì)電場的認(rèn)識(shí)仍停留在表象層面，無法對(duì)電場形成準(zhǔn)確的認(rèn)知?；诖耍處熆梢跃劢箤W(xué)科本質(zhì)思想，結(jié)合學(xué)生認(rèn)知基礎(chǔ)，由干燥天氣衣服表面易吸附灰塵、與頭發(fā)摩擦過的氣球可以吸附到墻上、與頭發(fā)摩擦后的塑料尺可以吸起紙屑等生活現(xiàn)象導(dǎo)入，在學(xué)生認(rèn)知正負(fù)電荷與電荷守恒定律的基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)單個(gè)正負(fù)點(diǎn)電荷電場、勻強(qiáng)電場，進(jìn)而引入等量同種電荷電場、異種電荷電場與勻強(qiáng)電場疊加模型。學(xué)生在模型中學(xué)習(xí)核心概念，能夠真正從物理視角了解客觀事物的本質(zhì)屬性、相互關(guān)系及內(nèi)在規(guī)律，從而奠定物理觀念與應(yīng)用素養(yǎng)形成的基礎(chǔ)。

基于任務(wù)的方法技巧教學(xué)主要是通過習(xí)題對(duì)物理學(xué)科的常用方法、技巧進(jìn)行歸納、提煉，促使學(xué)生形成物理知識(shí)的應(yīng)用意識(shí)與應(yīng)用能力。例如，在人教版2019高中物理必修一“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”的教學(xué)過程中，教師可以牛頓運(yùn)動(dòng)定律在力學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用方法與技巧為重點(diǎn)，從運(yùn)動(dòng)與相互作用切入，設(shè)計(jì)涵蓋力學(xué)系統(tǒng)受力分析、非平衡、平衡問題的任務(wù)群。任務(wù)群落實(shí)學(xué)習(xí)進(jìn)階原則，由“力學(xué)系統(tǒng)平衡問題”過渡到“力學(xué)系統(tǒng)非平衡問題”兩類物理問題。基于此，教師可以逐次展示“兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)”“兩物體一靜止一勻速直線運(yùn)動(dòng)”“兩物體均沿同方向勻速直線運(yùn)動(dòng)”“兩物體沿反方向勻速直線運(yùn)動(dòng)”“兩運(yùn)動(dòng)物體具有相同加速度”“兩運(yùn)動(dòng)物體具有不同加速度”的任務(wù)。在設(shè)計(jì)進(jìn)階任務(wù)后，啟發(fā)學(xué)生自行或者合作分析受力，促使學(xué)生順利形成運(yùn)動(dòng)與相互作用觀、整體與系統(tǒng)觀以及物理應(yīng)用觀。

2.2科學(xué)思維與創(chuàng)新導(dǎo)向下的大單元教學(xué)

科學(xué)思維與創(chuàng)新素養(yǎng)是以思維為核心、創(chuàng)新解決結(jié)構(gòu)不良問題的心理特征，需要調(diào)動(dòng)腦、身、心各個(gè)部位，并在闡述、判斷、分析、評(píng)測(cè)過程中開展高認(rèn)知水平的心智活動(dòng)?？茖W(xué)思維與創(chuàng)新素養(yǎng)是一種復(fù)合型素養(yǎng)，囊括了創(chuàng)新性、邏輯性、綜合性、批判性等多種思維方式。具備科學(xué)思維與創(chuàng)新素養(yǎng)的學(xué)生可以在學(xué)習(xí)中主動(dòng)應(yīng)對(duì)復(fù)雜問題，并從新的角度思考問題的解決方法，持續(xù)思考，能動(dòng)省察，及時(shí)調(diào)整策略，最終得出正確結(jié)論。

培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維與創(chuàng)新素養(yǎng)不可一蹴而就，是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，需要依托真實(shí)情景建立知識(shí)與生活的聯(lián)系。因?yàn)檎鎸?shí)情景中的物理問題多屬于結(jié)構(gòu)問題，所以解決真實(shí)情景中的問題需要學(xué)生運(yùn)用綜合思維，經(jīng)歷曲折復(fù)雜的思考過程，打通課程理論與真實(shí)生活的關(guān)卡，在解決問題中提升科學(xué)思維與創(chuàng)新素養(yǎng)。比如，在人教版2019高中物理必修二“圓周運(yùn)動(dòng)”的教學(xué)過程中，教師可以將真實(shí)情景問題作為抓手，營造思維困境，激發(fā)高中生的質(zhì)疑態(tài)度，啟發(fā)高中生思維發(fā)散，促使高中生打破以往錯(cuò)誤觀點(diǎn)，并主動(dòng)拓寬原有知識(shí)領(lǐng)域，提升其科學(xué)思維與創(chuàng)新素養(yǎng)。具體到課堂教學(xué)中，教師可以將圓周運(yùn)動(dòng)與游樂場內(nèi)的旋轉(zhuǎn)飛椅聯(lián)系起來，教師展示游樂場中旋轉(zhuǎn)飛椅的圖片，根據(jù)情境提煉具有指向性的問題：“游樂場旋轉(zhuǎn)飛椅項(xiàng)目中，如何建立人的運(yùn)動(dòng)模型？”或者“最外圈和最內(nèi)圈人的線速度之比是多少？”“最外圈人運(yùn)動(dòng)的角速度是多少？最內(nèi)圈人呢？”基于真實(shí)情景問題為學(xué)生提供批判思考的機(jī)會(huì)，促使學(xué)生圍繞游樂場旋轉(zhuǎn)飛椅運(yùn)動(dòng)持續(xù)深入探索，系統(tǒng)學(xué)習(xí)圓周運(yùn)動(dòng)物理量，如周期、角速度、線速度等，進(jìn)而指導(dǎo)學(xué)生恰當(dāng)描述游樂場旋轉(zhuǎn)飛椅做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的快慢，引導(dǎo)學(xué)生觀察游樂場旋轉(zhuǎn)飛椅的轉(zhuǎn)速，要求學(xué)生判定游樂場旋轉(zhuǎn)飛椅是否為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。在這個(gè)基礎(chǔ)上，以游樂場旋轉(zhuǎn)飛椅細(xì)繩偏轉(zhuǎn)一定角度為依據(jù)，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生探討飛椅旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過程中半徑、角速度、線速度之間的關(guān)系，并滲透向心加速度、周期、向心力等概念。教師在概念知識(shí)教學(xué)的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合情境中人體尺寸、旋轉(zhuǎn)飛椅結(jié)構(gòu)尺寸，嘗試描述人體運(yùn)動(dòng)半徑、運(yùn)動(dòng)時(shí)間信息，在現(xiàn)有信息支持下根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決問題。在解決問題的過程中，學(xué)生可以經(jīng)歷物理問題初始條件提煉、模型搭建、信息匯總、估測(cè)驗(yàn)證等幾個(gè)環(huán)節(jié)，在提升學(xué)生學(xué)以致用能力的基礎(chǔ)上，逐步由知識(shí)學(xué)習(xí)過程進(jìn)入科學(xué)思維與創(chuàng)新能力提升的過程。

2.3科學(xué)態(tài)度與責(zé)任導(dǎo)向下的大單元教學(xué)

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)表現(xiàn)為學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)，且科學(xué)態(tài)度良好，并在正確理解科學(xué)、技術(shù)、環(huán)境、社會(huì)關(guān)系的基礎(chǔ)上形成正確的科學(xué)態(tài)度、高度負(fù)責(zé)的意識(shí)。考慮到高中物理知識(shí)具有分散特點(diǎn)，部分學(xué)生大腦內(nèi)無法記憶一系列不相關(guān)的信息，也無法挖掘相關(guān)信息蘊(yùn)含的價(jià)值。教師可以利用框架式教學(xué)方法，在知識(shí)框架內(nèi)，結(jié)合物理知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，打造邏輯鏈，為學(xué)生提供知識(shí)理解的脈絡(luò)，在降低學(xué)生知識(shí)記憶難度的同時(shí)，便于學(xué)生順利構(gòu)建大單元知識(shí)結(jié)構(gòu)，以此奠定科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)的基礎(chǔ)。例如，在人教版2019高中物理“靜電場中的能量”的教學(xué)過程中，立足知識(shí)框架，教師可以要求學(xué)生尋找生活中存在靜電場的場景，并引出實(shí)際問題：“電子制作當(dāng)中需要用到各種各樣的電容器，電容器在電路中發(fā)揮著不同的作用，本質(zhì)上是儲(chǔ)存電荷的容器，雖然電容器種類繁多、發(fā)揮作用不一，但其基本結(jié)構(gòu)和原理相似，你知道生活中都有哪些電容器嗎？它們的特性都是什么？”問題提出后，要求學(xué)生立足物理視角分析、解釋、回答問題，便于學(xué)生在回答問題的過程中更加深入地理解物理的實(shí)際意義，進(jìn)而在學(xué)有所用的過程中形成社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

2.4科學(xué)探究與交流導(dǎo)向下的大單元教學(xué)

物理學(xué)科核心素養(yǎng)是過程與方法、知識(shí)與技能、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)整合的成果，全面彰顯物理學(xué)科特色，從整體層面描述學(xué)生發(fā)展方向。在課程教學(xué)中，教師需要以大單元為單位，整體設(shè)計(jì)課程。高中物理教學(xué)中的大單元是按照一定目標(biāo)、主題所構(gòu)成的教材知識(shí)單元與項(xiàng)目實(shí)踐單元，知識(shí)單元基礎(chǔ)為系統(tǒng)化學(xué)科知識(shí)，項(xiàng)目單元基礎(chǔ)是主題式活動(dòng)，主題式活動(dòng)為學(xué)生科學(xué)探究與交流素養(yǎng)的形成提供了充足的支持。因此，教師應(yīng)立足單元主題，結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)情況，嚴(yán)謹(jǐn)推敲大單元探究項(xiàng)目與核心任務(wù)，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中反復(fù)探求有關(guān)大單元主題的項(xiàng)目，認(rèn)識(shí)單元主題的本質(zhì)。

3? ?核心素養(yǎng)導(dǎo)向下高中物理大單元教學(xué)評(píng)價(jià)

在大單元教學(xué)接近尾聲時(shí)，教師可以綜合利用過程性評(píng)價(jià)、發(fā)展性評(píng)價(jià)、終結(jié)性評(píng)價(jià)等手段，對(duì)學(xué)生所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、技能以及物理學(xué)科核心素養(yǎng)形成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。其中，過程性評(píng)價(jià)主要是面向物理課堂的教學(xué)活動(dòng)，從物理概念、方法、原理塑造過程著手，有效設(shè)問，將教學(xué)重難點(diǎn)融入問題中，匯總知識(shí)，有效評(píng)判學(xué)生的科學(xué)思維與科學(xué)觀念、科學(xué)探究能力；發(fā)展性評(píng)價(jià)則是全面考查學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，常見評(píng)價(jià)方式為課時(shí)作業(yè)、專題研究、專題訓(xùn)練，評(píng)價(jià)對(duì)象是教學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí)、新授課內(nèi)容、教學(xué)復(fù)習(xí)課等。教師應(yīng)根據(jù)班級(jí)多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，合理調(diào)整作業(yè)量與作業(yè)難度，優(yōu)選研究性、探究性習(xí)題，有效評(píng)估學(xué)生科學(xué)探究能力。習(xí)題可以用文字作答，也可以動(dòng)手操作驗(yàn)證，具體測(cè)試中可適當(dāng)增加動(dòng)手操作比重，進(jìn)一步契合核心素養(yǎng)導(dǎo)向；終結(jié)性評(píng)價(jià)是核心素養(yǎng)落地的直接保障，其評(píng)價(jià)內(nèi)容需要涵蓋全部試題，收集與物理學(xué)科核心素養(yǎng)存在聯(lián)系的信息，同時(shí)關(guān)注學(xué)生分?jǐn)?shù)與整體作答情況，追溯學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的不足，為下一階段高中物理大單元教學(xué)改革提供依據(jù)。

綜上所述，物理核心素養(yǎng)是深化基礎(chǔ)教育課程改革的動(dòng)力，與高中物理課堂立德樹人目標(biāo)的落實(shí)有著緊密的聯(lián)系。大單元教學(xué)是指以物理知識(shí)為支撐、以單元主題為內(nèi)核、以學(xué)生深度學(xué)習(xí)為導(dǎo)向的課程，具有內(nèi)容銜接度高、趣味性強(qiáng)、形式多樣的特點(diǎn)。因此，教師應(yīng)借助新一輪基礎(chǔ)教育改革契機(jī)，落實(shí)核心素養(yǎng)導(dǎo)向，細(xì)化完善物理大單元教學(xué)體系，在大單元教學(xué)中幫助學(xué)生養(yǎng)成適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展的人格品質(zhì)與適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵能力。

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