基于核心素養(yǎng)的高中物理單元教學(xué)設(shè)計(jì)

胡科杰

摘 要：在高中物理教學(xué)中，單元教學(xué)介于課程標(biāo)準(zhǔn)和課時(shí)計(jì)劃之間，是連接兩者的紐帶。它以主題為單位，教師基于一個(gè)單元為教學(xué)設(shè)計(jì)單位，緊扣學(xué)科核心素養(yǎng)來設(shè)計(jì)整個(gè)單元的教學(xué)思路與方案，以形成結(jié)構(gòu)化的教學(xué)單元。單元教學(xué)的研究是教師落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)的落腳點(diǎn)，也是課時(shí)計(jì)劃的出發(fā)點(diǎn)，因此教師應(yīng)該學(xué)會基于核心素養(yǎng)的教學(xué)單元設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：高中物理；核心素養(yǎng)；單元教學(xué)；思路探究

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2018）10-0029-3

1 問題提出的背景分析

“物理觀念”“科學(xué)思維”“實(shí)驗(yàn)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任” 是新課標(biāo)的四個(gè)核心關(guān)鍵詞，也是培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要依據(jù)。然而，在實(shí)際教學(xué)中，教師對“物理觀念”的落實(shí)非常到位，對“科學(xué)思維”“實(shí)驗(yàn)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”的培養(yǎng)往往無從下手，制定的教學(xué)目標(biāo)模糊、抽象，沒有可操作性和指導(dǎo)性。如何解決在培養(yǎng)“物理觀念”時(shí)兼顧“科學(xué)思維”“實(shí)驗(yàn)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”三者的教學(xué)，一直是高中物理教學(xué)的難點(diǎn)。要突破這一難點(diǎn)，需要教師站在更高的角度去思考和教學(xué)，應(yīng)該在課時(shí)目標(biāo)制定之前先制定單元教學(xué)設(shè)計(jì)。

在常規(guī)的物理教學(xué)中，教學(xué)單元以教學(xué)內(nèi)容和任務(wù)的不同為設(shè)計(jì)，在形式上以 “章”“節(jié)”來區(qū)分。例如，人教版高中《物理》（選修3-1）第一章《靜電場》全面講述了電場力的性質(zhì)、能的性質(zhì)和電場實(shí)際的應(yīng)用。不少教師在研讀教材時(shí)會提出疑問：課本上的教學(xué)單元既然存在了，可為什么還要設(shè)計(jì)單元？他們僅是單純理解“教材單元”的字面意思，而沒有深入理解教材的編寫意圖。在核心素養(yǎng)下，教師要賦予“單元”新內(nèi)涵：單元的編排是基于一個(gè)完整的教學(xué)結(jié)構(gòu)，也是教師進(jìn)行課堂教學(xué)的一個(gè)基本單位，教師必須基于整個(gè)單元設(shè)計(jì)教學(xué)方案。核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的思維與情感態(tài)度，整個(gè)教學(xué)單元必須基于此目標(biāo)而考慮，這也是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要路徑?？梢哉f，單元教學(xué)需要基于教材的整體而設(shè)計(jì)，而對目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是分層遞進(jìn)的，它能實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程的整體優(yōu)化，如果運(yùn)用得好就能有效培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

2 基于核心素養(yǎng)的物理教學(xué)單元解讀

基于“核心素養(yǎng)”的教學(xué)單元設(shè)計(jì)“不能簡單理解為知識點(diǎn)的傳輸和學(xué)生的技能訓(xùn)練，它蘊(yùn)含著核心素養(yǎng)的培養(yǎng)素材，教師要考慮到學(xué)生的知識水平與物理探究之間的關(guān)系，主動為學(xué)生的物理探究能力培養(yǎng)搭建平臺，而這個(gè)過程正是學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)過程?！苯虒W(xué)單元的設(shè)計(jì)以某個(gè)主題為核心，圍繞著為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)而設(shè)計(jì)的探究性方案，從而形成結(jié)構(gòu)化的教學(xué)單元。基于核心素養(yǎng)的物理教學(xué)單元，就其教學(xué)內(nèi)容來說，一般需要把高中物理核心素養(yǎng)四個(gè)部分融為一體，只有整體地考慮才能整體地把握，才能看清楚什么是最重要的，什么是本質(zhì)的。

普通高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定了3個(gè)必修模塊和3個(gè)選修模塊的教學(xué)內(nèi)容，里面涉及了力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、熱力學(xué)、原子物理等模塊，幾乎覆蓋了物理學(xué)的所有領(lǐng)域。對各個(gè)模塊的教學(xué)內(nèi)容作研究，可以幫助我們了解各模塊單元的內(nèi)在邏輯結(jié)構(gòu)，就能更好地從整體上把握教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)任務(wù)。例如，必修2中的“曲線運(yùn)動”，作為“牛頓運(yùn)動定律”的延伸，讓學(xué)生通過對平拋運(yùn)動、勻速圓周運(yùn)動等運(yùn)動形式的研究，體會物理學(xué)中化繁為簡的研究方法，深化對位移、速度、加速度等重要概念的理解，提升學(xué)生關(guān)于力與運(yùn)動關(guān)系的認(rèn)識。讓學(xué)生能從物理學(xué)運(yùn)動和相互作用的視角分析自然與生活中的復(fù)雜問題。

3 從基于知識點(diǎn)的課時(shí)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的單元設(shè)計(jì)

在應(yīng)試教育的影響下，教師都注重分析教學(xué)內(nèi)容的知識點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)，運(yùn)用講解、實(shí)例辨析、大量作業(yè)練習(xí)開展教學(xué)。學(xué)生很難理解主題中各知識點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系，難以形成結(jié)構(gòu)化的知識體系?；谥R點(diǎn)的課時(shí)設(shè)計(jì)對提高應(yīng)試成績有一定效果，但難以全面培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，所以學(xué)會基于學(xué)科核心素養(yǎng)的單元教學(xué)設(shè)計(jì)，是實(shí)現(xiàn)課堂轉(zhuǎn)型對教師的要求。

案例：基于知識點(diǎn)“靜電場”的單元設(shè)計(jì)和基于核心素養(yǎng)“靜電場”的單元設(shè)計(jì)的比較。

3.1 基于知識點(diǎn)的課時(shí)設(shè)計(jì)（表1）

3.2 基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的單元設(shè)計(jì)

教材整體分析：在核心素養(yǎng)下，教師的單元設(shè)計(jì)要突破傳統(tǒng)思維，緊扣本單元的核心，即電荷守恒定律，分別從力、能、應(yīng)用三個(gè)主題內(nèi)容開展教學(xué)。在第一部分力的性質(zhì)的教學(xué)中，因?yàn)閷W(xué)生沒有見過電場，對這一抽象的概念難以理解，所以不能依靠理論說教，而應(yīng)該借助一定的操作情境。為此，通過電筆真實(shí)檢測輝光球周圍的電場，以及通過類比風(fēng)場等方式，立體地幫助學(xué)生建立電場及電場強(qiáng)度的概念。在第二部分能的性質(zhì)的教學(xué)中，不斷類比重力場的各種性質(zhì)，使學(xué)生熟知電場能和電勢。在第三部分實(shí)際應(yīng)用的教學(xué)中，通過一個(gè)個(gè)實(shí)例重新體驗(yàn)電場力和能的性質(zhì)，做到加深鞏固，靈活運(yùn)用。最后，本章知識可以總結(jié)為“六個(gè)二”。兩個(gè)概念：電場強(qiáng)度和電勢；兩種電場：點(diǎn)電荷電場和勻強(qiáng)電場；兩個(gè)基本規(guī)律：電荷守恒定律和庫侖定律；兩種圖線：電場線和等勢線；兩個(gè)問題：靜電感應(yīng)和電容器；兩種運(yùn)動：帶電粒子在電場中加速和偏轉(zhuǎn)。總之在探究過程中，學(xué)生必須運(yùn)用綜合的物理探究方法參與學(xué)習(xí)，如：類比、歸納等，從而真正實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的提升。在教師制定單元教學(xué)目標(biāo)時(shí)可以運(yùn)用概念樹或者思維導(dǎo)圖等方法，先整體把握教材，再層層分解。圖1即為一張簡單易行的整體結(jié)構(gòu)圖。

4 有效提升基于核心素養(yǎng)的教學(xué)單元設(shè)計(jì)能力

教學(xué)設(shè)計(jì)是依據(jù)學(xué)情思考教學(xué)的整體框架，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動的過程，也是更新課堂教學(xué)理念，轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，探索課堂轉(zhuǎn)型的過程?；诤诵乃仞B(yǎng)的教學(xué)單元設(shè)計(jì)，要依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)業(yè)要求，從整個(gè)物理課程的學(xué)習(xí)要求和核心素養(yǎng)的高度對教材進(jìn)行分析、解讀。

例如，了解教學(xué)單元的核心內(nèi)容是什么；課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)是什么；分析單元學(xué)習(xí)內(nèi)容在學(xué)生的物理學(xué)習(xí)中所處的地位和作用；考慮用什么樣的載體和學(xué)習(xí)活動來支撐單元教學(xué)；分析教學(xué)內(nèi)容所承載的物理學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)要素。在有必要和可能的情況下，還要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，從物理科學(xué)的發(fā)展以及中學(xué)和大學(xué)物理學(xué)習(xí)內(nèi)容的聯(lián)系等方面作進(jìn)一步分析，以此達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的目的。

總之，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)是提升學(xué)生物理綜合能力的重要過程，它強(qiáng)調(diào)了學(xué)生在探究過程中的情感態(tài)度、探究能力和物理思維能力的發(fā)展。單元教學(xué)以其獨(dú)特的編排特點(diǎn)為學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提供了載體，物理教師要緊扣高中生的認(rèn)知水平，認(rèn)真研究教材內(nèi)容，體會單元設(shè)計(jì)在核心素養(yǎng)培養(yǎng)中的重要作用，以達(dá)到搭建探究平臺，有效培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的目的。

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