基于核心素養(yǎng)的初中物理大單元教學(xué)策略研究

熊揚(yáng)揚(yáng)

摘 要：隨著教育理念的不斷發(fā)展，教學(xué)過程中越來越多的關(guān)注點(diǎn)集中在培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)上.在初中物理教育中，傳統(tǒng)的知識灌輸模式已經(jīng)不能滿足學(xué)生全面發(fā)展的需求.因此，如何運(yùn)用更有效的教學(xué)策略，提高學(xué)生對物理核心概念的理解和應(yīng)用能力成為亟待解決的問題.本研究旨在探討基于核心素養(yǎng)的初中物理大單元教學(xué)策略，通過融合實(shí)際問題、深度學(xué)習(xí)、任務(wù)驅(qū)動和實(shí)踐探究，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)，提高學(xué)科核心素養(yǎng).

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；初中物理；大單元

中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-0333（2024）08-0085-03

在當(dāng)今快速發(fā)展的科技時(shí)代，初中物理教育的目標(biāo)不僅僅是傳授知識，更是培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，提高他們的創(chuàng)造性思維和解決問題的能力.教育者們面臨的挑戰(zhàn)是如何通過新穎而實(shí)踐性的教學(xué)策略，引領(lǐng)學(xué)生走向科學(xué)的深度與廣度.文章將探討基于核心素養(yǎng)的初中物理大單元教學(xué)策略，聚焦于情境創(chuàng)設(shè)、深度學(xué)習(xí)、任務(wù)驅(qū)動和實(shí)踐探究等方法的運(yùn)用.通過這一全新的教學(xué)模式，我們期望能夠激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的熱情，培養(yǎng)其深刻理解和實(shí)際運(yùn)用知識的能力，為他們的未來學(xué)科探索和職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

1 基于情境創(chuàng)設(shè)的進(jìn)階式大單元主題確定

為了提升物理核心素養(yǎng)，需要設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生在特定情境中遇到認(rèn)知挑戰(zhàn)，構(gòu)建新概念，有助于逐步建立圍繞核心物理觀念的學(xué)習(xí)體系，培養(yǎng)學(xué)生的建模意識、探究能力和知識遷移能力.通過貼近生活的實(shí)際問題，引發(fā)思考，學(xué)生可以更好地融入學(xué)習(xí)過程，從中收獲知識和技能，培養(yǎng)核心素養(yǎng)[1].

例如，在學(xué)習(xí)完成力學(xué)、運(yùn)動和力相關(guān)知識之后，教師可以結(jié)合學(xué)生興趣確定一個(gè)“游樂園過山車”的大單元主題活動.利用多媒體或者模型等在課堂中創(chuàng)設(shè)一個(gè)具體的教學(xué)情境，其中包括彈力、重力、摩擦力、二力平衡以及牛頓第一定律等知識點(diǎn).讓學(xué)生在具體情境中將物理知識與生活實(shí)際進(jìn)行聯(lián)系，從而加深學(xué)生對知識的理解和掌握.如在播放過山車視頻之后，引導(dǎo)學(xué)生說出乘坐過山車的實(shí)際體會，有的學(xué)生會提出有失重的感覺，此時(shí)教師可以引導(dǎo)學(xué)生將這種現(xiàn)象與重力產(chǎn)生的原理進(jìn)行聯(lián)系.通過引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考和討論，教師可以激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣，使他們在實(shí)際應(yīng)用中更好地理解和應(yīng)用所學(xué)的物理知識.

這樣的情境創(chuàng)設(shè)不僅使學(xué)生在學(xué)習(xí)中更加主動參與，還能培養(yǎng)他們解決問題的能力和創(chuàng)新思維.通過與實(shí)際情境的結(jié)合，學(xué)生將更容易理解抽象的物理概念，并能夠?qū)⑦@些知識應(yīng)用到實(shí)際生活中，培養(yǎng)出更全面的核心素養(yǎng).因此，基于情境創(chuàng)設(shè)的進(jìn)階式大單元主題確定在物理教育中具有重要的意義，有助于提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和綜合能力.

通過貼近生活、實(shí)際情境的學(xué)習(xí)任務(wù)，促進(jìn)學(xué)生思考、發(fā)現(xiàn)問題，提升解決問題的能力，培養(yǎng)他們的科學(xué)思維.同時(shí)，教師的引導(dǎo)和問題的提出也引發(fā)學(xué)生對物理現(xiàn)象的好奇心，讓他們學(xué)會通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、數(shù)據(jù)分析來深入理解物理原理，從而形成科學(xué)探究的態(tài)度.這樣的教學(xué)策略不僅僅是教授知識，更是引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中培養(yǎng)自己的科學(xué)能力，為其未來的學(xué)習(xí)和探索奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

2 基于深度學(xué)習(xí)的進(jìn)階式大單元內(nèi)容研究

深度學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生對知識的深刻理解和應(yīng)用能力的重要方式.在物理大單元設(shè)計(jì)中，基于深度學(xué)習(xí)的內(nèi)容研究旨在讓學(xué)生深入探索物理概念、法則和現(xiàn)象，建立完整的知識體系.通過引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)、開展深度思考和實(shí)踐性任務(wù)，促進(jìn)其對物理學(xué)的深刻理解和運(yùn)用[2].

例如，以“功和機(jī)械能”為例，機(jī)械與社會生活發(fā)展緊密相關(guān)，而功是解釋機(jī)械現(xiàn)象、研究機(jī)械問題的重要基礎(chǔ)，是促進(jìn)理解機(jī)械效率概念的關(guān)鍵點(diǎn)，也是正確理解比較機(jī)械性能及相關(guān)概念的基礎(chǔ).兩個(gè)核心概念成為力和機(jī)械能的紐帶，有著承上啟下的作用，如圖1為確定深度學(xué)習(xí)的進(jìn)階式大單元，主題為“機(jī)械與功”.

在這個(gè)“功和機(jī)械能”深度學(xué)習(xí)單元中，教師以自行車運(yùn)動為例的活動設(shè)計(jì)需要詳細(xì)考慮學(xué)生的實(shí)驗(yàn)與探究過程.首先，學(xué)生按小組展開活動.每個(gè)小組獲得一個(gè)自行車模型和測功儀，任務(wù)是測量并分析在不同齒輪轉(zhuǎn)速下的輸入功，并記錄騎行時(shí)齒輪的速度和所施加的力的變化.學(xué)生可以自主決定測量的參數(shù)范圍和設(shè)計(jì)測量方法，這樣能更好地引導(dǎo)他們?nèi)ヌ剿骱屠斫恺X輪系統(tǒng)的功率輸出.隨后，教師組織學(xué)生小組間進(jìn)行討論，讓他們分享數(shù)據(jù)結(jié)果.通過學(xué)生間的交流，可以促進(jìn)他們理解齒輪系統(tǒng)對功率輸出的影響，并激發(fā)他們?nèi)ヌ岢龈倪M(jìn)方案，如更高效的齒輪設(shè)計(jì)或其他方式來提升機(jī)械能輸出.接著，教師可以指導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，討論騎行時(shí)不同齒輪速度和力的變化之間的關(guān)系.這種數(shù)據(jù)分析有助于學(xué)生更深入地理解功和機(jī)械能轉(zhuǎn)化的原理，以及齒輪系統(tǒng)在這個(gè)轉(zhuǎn)化過程中的作用.最后，學(xué)生將匯總他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和改進(jìn)方案，并展示給全班.這個(gè)階段的重點(diǎn)在于學(xué)生的表達(dá)能力和展示方式，他們需要清晰地解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果、改進(jìn)想法以及對功和機(jī)械能轉(zhuǎn)化的理解.通過這個(gè)展示過程，學(xué)生不僅可以展示他們的學(xué)習(xí)成果，還能夠?qū)W會如何有效地傳達(dá)和分享他們的物理學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn).

這種深度學(xué)習(xí)的方法不僅注重于理論知識的傳授，更強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過實(shí)踐性學(xué)習(xí)和思辨性任務(wù)來建立對物理學(xué)知識的深刻理解.這樣的學(xué)習(xí)方式將使學(xué)生更全面地理解并應(yīng)用物理學(xué)中的核心概念.

3 基于任務(wù)驅(qū)動的進(jìn)階式大單元框架設(shè)計(jì)

基于任務(wù)驅(qū)動的進(jìn)階式大單元框架設(shè)計(jì)是一種以學(xué)生參與具體任務(wù)為核心，通過漸進(jìn)的學(xué)習(xí)活動來促進(jìn)深度學(xué)習(xí)和能力提升的教學(xué)方法.首先，引入引人入勝的實(shí)際問題，明確任務(wù)目標(biāo).接著，將整個(gè)任務(wù)分解成小任務(wù)，每個(gè)對應(yīng)一個(gè)知識點(diǎn).在任務(wù)開始前，引入相關(guān)知識點(diǎn).學(xué)生通過小組或個(gè)人方式實(shí)施每個(gè)小任務(wù)，鼓勵(lì)合作學(xué)習(xí)和討論[3].隨后，將各小任務(wù)整合成完整項(xiàng)目，并引導(dǎo)學(xué)生深度思考和反思.最后，學(xué)生向全班展示成果，接受反饋與評價(jià).這個(gè)框架通過實(shí)際問題激發(fā)學(xué)生興趣，培養(yǎng)深度思考和解決問題的能力.

例如，將杠桿、輪軸和滑輪相關(guān)知識進(jìn)行融合作為大單元主題，之后提出問題“什么是簡單機(jī)械？”教師通過創(chuàng)設(shè)進(jìn)階式大單元學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行逐步深入學(xué)習(xí).

任務(wù)一：簡單機(jī)械的定義是什么？

任務(wù)二：簡單機(jī)械通常具有哪些特點(diǎn)？

任務(wù)三：生活中還有哪些工具或者事物應(yīng)用了簡單機(jī)械？

任務(wù)四：請分組任選一個(gè)或二個(gè)簡單機(jī)械知識點(diǎn)制作一個(gè)工具.

其中任務(wù)一、二便于讓學(xué)生了解簡單機(jī)械的基本原理和特征，任務(wù)三、四是對教學(xué)的升華，鼓勵(lì)學(xué)生將所學(xué)習(xí)的物理知識與生活實(shí)際進(jìn)行聯(lián)系，拓展學(xué)生對簡單機(jī)械的理解和掌握.

又如，學(xué)生在實(shí)踐探索中發(fā)現(xiàn)有省力杠桿也有費(fèi)力杠桿，杠桿的使用以目的為標(biāo)準(zhǔn)，如圖2中費(fèi)力杠桿為哪個(gè)？

其中鋼絲鉗、撬棒、獨(dú)輪車為省力杠桿，因?yàn)閯恿Ρ鄞笥谧枇Ρ?，釣魚竿是費(fèi)力杠桿.用手拿著釣魚竿，則釣魚竿的支點(diǎn)在手掌的下部，而其動力臂的作用點(diǎn)在食指與拇指之間，阻力臂在竿子的頂端，這樣我們就很容易理解阻力臂遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于動力臂，因此，釣魚竿為費(fèi)力杠桿.

采用以上方法將杠桿、輪滑和輪軸相關(guān)知識進(jìn)行整合，加強(qiáng)學(xué)生對不同機(jī)械知識點(diǎn)之間的聯(lián)系，從而為學(xué)生實(shí)踐活動提供理論基礎(chǔ).同時(shí)這也是任務(wù)五的進(jìn)階學(xué)習(xí)內(nèi)容，促使學(xué)生在實(shí)踐中重新梳理知識并運(yùn)用實(shí)踐驗(yàn)證理論的合理性.

4 基于實(shí)踐探究的進(jìn)階式大單元教學(xué)實(shí)踐

創(chuàng)設(shè)實(shí)踐性大單元教學(xué)設(shè)計(jì)在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)方面具有顯著作用.通過將學(xué)科知識與實(shí)際問題相結(jié)合，學(xué)生能夠在解決實(shí)際問題的過程中提升問題解決能力.這種教學(xué)設(shè)計(jì)不僅提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和興趣，還有助于培養(yǎng)批判性思維，提升綜合素養(yǎng)[4].

例如，在“聲音工程挑戰(zhàn)賽”大單元實(shí)踐活動中，為了更貼近初中學(xué)生的實(shí)際情境，我們設(shè)計(jì)了一個(gè)有趣的聲音工程探索活動.以音樂為媒介，讓學(xué)生在實(shí)踐中深入了解聲音的奧秘，學(xué)生將參與一場簡要的聲音原理講座，這可為他們提供必要的知識基礎(chǔ)，并通過生動的實(shí)例引發(fā)對聲音工程的興趣.接下來，學(xué)生將被分成小組，每個(gè)小組的任務(wù)是設(shè)計(jì)并構(gòu)建一個(gè)簡單的音樂裝置，以展示聲音工程的原理.使用一些日常易得的材料，比如空瓶、橡皮筋、紙板等，學(xué)生將有機(jī)會親自調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)和元素，體驗(yàn)不同音調(diào).這一過程不僅將理論知識轉(zhuǎn)化為實(shí)際操作，還促使學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中相互合作，共同完成項(xiàng)目.在音樂裝置完成后，每個(gè)小組將進(jìn)行創(chuàng)意演示，并解釋他們設(shè)計(jì)的音樂裝置的工作原理.這一環(huán)節(jié)鼓勵(lì)學(xué)生表達(dá)自己的創(chuàng)意和理解，培養(yǎng)他們清晰而生動的表達(dá)能力.最后，學(xué)生將有機(jī)會根據(jù)反饋對他們的音樂裝置進(jìn)行改進(jìn)，并重新設(shè)計(jì)以提高其創(chuàng)意和性能.這個(gè)過程不僅強(qiáng)調(diào)了實(shí)踐性學(xué)習(xí)的重要性，還培養(yǎng)了學(xué)生的批判性思維和問題解決能力.

通過這個(gè)具體的聲音工程探索活動，初中學(xué)生將以更實(shí)際、有趣的方式學(xué)習(xí)聲音的原理，并在創(chuàng)造性實(shí)踐中應(yīng)用這些知識.這有助于激發(fā)他們對聲音工程領(lǐng)域的興趣，同時(shí)培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作、創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力.這個(gè)音樂中的聲音工程奇妙之旅將為學(xué)生提供一次獨(dú)特而難忘的學(xué)科體驗(yàn).

5 結(jié)束語

通過引入基于核心素養(yǎng)的大單元教學(xué)策略，力求實(shí)現(xiàn)更具創(chuàng)新性和實(shí)效性的教學(xué)模式.情境創(chuàng)設(shè)通過將抽象的物理概念融入真實(shí)生活場景，使學(xué)生更深入地理解科學(xué)原理.深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)通過實(shí)踐性任務(wù)培養(yǎng)學(xué)生深刻的理解和應(yīng)用能力.任務(wù)驅(qū)動的框架設(shè)計(jì)讓學(xué)生在具體任務(wù)中逐步完成整個(gè)項(xiàng)目，促使深入學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作.實(shí)踐探究通過將學(xué)科知識與實(shí)際問題相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力.在這一過程中，教師扮演著引導(dǎo)者的角色，通過精心設(shè)計(jì)的教學(xué)任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生思考、探索、實(shí)踐，為學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提供了更為有效的途徑.

參考文獻(xiàn)：

［1］ 茍青川.基于核心素養(yǎng)的初中物理大單元教學(xué)策略研究[J].試題與研究，2023（32）：173-175.

[2] 徐玲.基于大單元的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式分析[J].數(shù)理天地（初中版），2023（20）：66-68.

[3] 郭進(jìn)鵬.大單元整體教學(xué)法在初中物理教學(xué)中的運(yùn)用[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)，2023（27）：36-38.

[4] 曹占俊.基于大單元教學(xué)的初中物理家庭實(shí)驗(yàn)作業(yè)探索[J].廣西物理，2023，44（3）：146-148.