重整單元教學(xué)目標(biāo)落實(shí)物理核心素養(yǎng)

黎東波

摘 要：本文闡述了在普通高中新課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）實(shí)施中物理單元教學(xué)目標(biāo)的作用。提出以對(duì)物理核心素養(yǎng)四個(gè)方面的具體分析為基礎(chǔ)，將課程標(biāo)準(zhǔn)中的“內(nèi)容要求”、“學(xué)業(yè)要求”與教材、學(xué)生四個(gè)要素重新整合為兩個(gè)有機(jī)結(jié)合，以此來設(shè)計(jì)單元教學(xué)目標(biāo)的方法。以“機(jī)械運(yùn)動(dòng)與物理模型”為例設(shè)計(jì)了該單元的教學(xué)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：高中物理; 核心素養(yǎng); 單元教學(xué)目標(biāo)

中圖分類號(hào)：G633.7 ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1006-3315（2019）03-040-002

1.引言

在學(xué)校教育中，教學(xué)目標(biāo)常包括課程教學(xué)目標(biāo)、單元教學(xué)目標(biāo)、課時(shí)教學(xué)目標(biāo)[1]。課程可分成國(guó)家課程、地方課程、校本課程，狹義課程即對(duì)應(yīng)的學(xué)科。在高中物理課程中，單元課程指的是與某個(gè)主題對(duì)應(yīng)的內(nèi)容，在教材中常常用章或篇來呈現(xiàn)。本文研究的高中物理單元教學(xué)目標(biāo)是指在高中物理課程實(shí)施過程中制訂的與相應(yīng)主題對(duì)應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)。

若干年前，教師在教學(xué)工作中需要制訂學(xué)年（期）教學(xué)計(jì)劃、單元教學(xué)計(jì)劃、課時(shí)教學(xué)計(jì)劃等工作計(jì)劃。在改革開放初期的教學(xué)實(shí)踐中，教師經(jīng)歷了自發(fā)的、自下而上的關(guān)于教學(xué)目標(biāo)等教育理論學(xué)習(xí)。

進(jìn)入新世紀(jì)后，中、小學(xué)教育進(jìn)行了新課程改革，教材出現(xiàn)了“一標(biāo)多本”現(xiàn)象，出版社（編者）出版了相應(yīng)的教師教學(xué)用書。在如何理解新課程理念、如何用好教材等方面對(duì)教師幫助很大，也導(dǎo)致了許多教師不主動(dòng)思考如何設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)、如何組織內(nèi)容、如何評(píng)價(jià)等重要教學(xué)問題，進(jìn)而出現(xiàn)照搬照套、千篇一律的教學(xué)目標(biāo)與內(nèi)容組織。

經(jīng)過近十多年的改革實(shí)踐，教育部于2017年頒布了新修訂的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)，提出了課程的核心素養(yǎng)[2]。以物理課程為例，有物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)方面。圍繞課程核心素養(yǎng)的達(dá)成，在新課程實(shí)施中，單元設(shè)計(jì)就變得非常重要了。鐘啟泉先生在關(guān)于“核心素養(yǎng)與課堂革命”的報(bào)告中指出：“單元設(shè)計(jì)是教師的基本功。沒有單元設(shè)計(jì)的功夫，哪來好的學(xué)科或課程的開發(fā)。”[3]從課程設(shè)計(jì)角度看，單元教學(xué)目標(biāo)是單元設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是課程目標(biāo)與課時(shí)目標(biāo)之間的橋梁、紐帶。從物理核心素養(yǎng)中的物理觀念的形成角度看，物理觀念不是靠個(gè)別的、零散的物理概念或規(guī)律的學(xué)習(xí)就可以形成的，往往需要在一些相近內(nèi)容的學(xué)習(xí)中共同作用來實(shí)現(xiàn)。如物質(zhì)觀的形成，需要有物態(tài)及其變化、物質(zhì)的屬性、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等內(nèi)容來支持其觀念的形成。其中每個(gè)單元有各自獨(dú)特的作用，有各自獨(dú)特的目標(biāo)。若不進(jìn)行單元教學(xué)設(shè)計(jì)，是無法實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的。而單元教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)是單元設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是課程實(shí)施的關(guān)鍵。

近幾年在單元教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)方面的研究較少，2017年張飛研究了單元目標(biāo)設(shè)計(jì)與落實(shí)物理核心素養(yǎng)的關(guān)系[4]。更多的學(xué)者研究的是核心素養(yǎng)、課程目標(biāo)等理論，教師更關(guān)心的是課時(shí)教學(xué)的細(xì)節(jié)問題。教師不僅是課程的實(shí)施者，還是課程的研究者。如何制訂既符合課程標(biāo)準(zhǔn)要求，又符合學(xué)生實(shí)際的單元目標(biāo)是值得思考的問題。

2.單元教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

修訂后的課程標(biāo)準(zhǔn)在課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、課程實(shí)施、課程評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行了更符合學(xué)生實(shí)際與社會(huì)需求的改進(jìn)。在課程標(biāo)準(zhǔn)中，有課程總目標(biāo)、有主題下的內(nèi)容要求、有模塊的學(xué)業(yè)要求、有課程完成后的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平。以上這些內(nèi)容為單元教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)指明了方向。除此之外，還應(yīng)該考慮教材的編寫與學(xué)生的具體情況，如：教材中單元內(nèi)容的呈現(xiàn)、學(xué)生的學(xué)習(xí)起點(diǎn)與行為的變化程度等。綜合考慮這些因素后，筆者認(rèn)為，單元目標(biāo)的設(shè)計(jì)可以按四個(gè)分析、兩個(gè)整合來進(jìn)行。即具體分析核心素養(yǎng)的四個(gè)方面，將課程標(biāo)準(zhǔn)中的“內(nèi)容要求”與教材分析整合、將相應(yīng)模塊的“學(xué)業(yè)要求”與學(xué)生分析整合。以下以高中物理必修1模塊中的“機(jī)械運(yùn)動(dòng)與物理模型”為例來說明。

2.1核心要素分析

第一物理觀念。依據(jù)新修訂的課程標(biāo)準(zhǔn)，此單元僅涉及對(duì)物體直線運(yùn)動(dòng)的描述，特例是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。體現(xiàn)了機(jī)械運(yùn)動(dòng)從勻速到勻變速的觀念變化。對(duì)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的研究是研究自然現(xiàn)象的基礎(chǔ)，歷史人物如亞里士多德、伽利略等在運(yùn)動(dòng)觀念與研究方法方面的素材為學(xué)生的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。為了描述直線運(yùn)動(dòng)，引入位移、速度、加速度等，意味著用路程、速率這些標(biāo)量是不足以描述運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的，從標(biāo)量到矢量的過渡是物理觀念的一大變化。為從不變（勻速直線運(yùn)動(dòng)）到變化（變速直線運(yùn)動(dòng)）打下基礎(chǔ)，如速度大小、方向的變化。而速度變化率--加速度的引入再使物理觀念前進(jìn)一大步。勻變速意味著速度變化但速度變化率不變，這其中的變與不變將運(yùn)動(dòng)觀念變化凸顯出來，在思想上的沖擊很大。

第二科學(xué)思維。此單元包括質(zhì)點(diǎn)模型、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)幾個(gè)模型的建構(gòu)。加速度概念的建立過程是典型的通過感知具體的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，再通過比較概括、分析綜合進(jìn)行抽象思維，揭示其運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象所隱含的本質(zhì)特征。從平均速度到瞬時(shí)速度概念的建立，運(yùn)用了極限思想方法。在勻變速直線運(yùn)動(dòng)的討論中隱含著從一般到特殊或從特殊到一般的思維方法，既有實(shí)驗(yàn)歸納方法，也有圖像法與積分的思想方法。

第三科學(xué)探究。主要體現(xiàn)在學(xué)習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)用作圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。利用圖理解加速度與位移，以此得出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

第四科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。主要涉及在實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真對(duì)待科學(xué)活動(dòng)，在活動(dòng)中應(yīng)該具有合作與分享的意識(shí)。在活動(dòng)中提高學(xué)習(xí)物理的興趣。

2.2將課程標(biāo)準(zhǔn)的“內(nèi)容要求”與教材內(nèi)容分析整合

課程標(biāo)準(zhǔn)在該主題中的內(nèi)容要求共有4條，8句話的描述。教材以人教版高中必修1[5]為例。

2.3將“學(xué)業(yè)要求”與學(xué)情分析整合

在課程標(biāo)準(zhǔn)的必修1中提出了該模塊的學(xué)業(yè)要求，從物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任4個(gè)方面做了具體描述。以下從這四方面分析學(xué)情。

第一物理觀念。路程、速度等描述物體運(yùn)動(dòng)的概念與物體下落快慢等現(xiàn)象是學(xué)生未入學(xué)就已形成的觀念。經(jīng)過小學(xué)、初中的強(qiáng)化，已經(jīng)形成了非常牢固的、生活化的觀念。從建立物理概念的途徑來看，無法用簡(jiǎn)單的同化方式進(jìn)行，必須打破原有的認(rèn)知圖式，建立新的結(jié)構(gòu)、達(dá)到新的平衡。要學(xué)生放棄原有的觀念，必須在產(chǎn)生了認(rèn)知沖突后，經(jīng)歷自主重構(gòu)的過程。加速度的概念是學(xué)生感覺非常困難的，需要突破速度的瞬時(shí)性、方向性，速度變化的方向性，速度變化率幾個(gè)難點(diǎn)。多個(gè)難點(diǎn)糾纏在一起，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力提出了較高的要求。

第二科學(xué)思維。初中物理以對(duì)物理現(xiàn)象的定性描述為主，進(jìn)入高中學(xué)習(xí)的第1個(gè)主題就要求學(xué)生從形象思維到抽象思維轉(zhuǎn)變。質(zhì)點(diǎn)模型是高中生初次接觸的理想模型，如何分析物體不同組成部分的運(yùn)動(dòng)，哪些是次要因素，哪些是主要因素，如何處理部分與整體的關(guān)系等問題，必須通過學(xué)生自己經(jīng)歷這樣的思考分析，才能建立質(zhì)點(diǎn)模型。

第三科學(xué)探究。從實(shí)驗(yàn)的角度看，學(xué)生具備了一定的探究基礎(chǔ)，如：方案制訂、控制變量、記錄數(shù)據(jù)等。用圖像法處理數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)不夠，對(duì)待實(shí)驗(yàn)持理想化觀念，在如何表達(dá)探究過程和探究結(jié)果方面經(jīng)驗(yàn)不足。

第四科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。實(shí)驗(yàn)是學(xué)生喜歡的一種學(xué)習(xí)方式，在實(shí)驗(yàn)中形成科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。學(xué)生的興趣不能停留在對(duì)新奇現(xiàn)象的觀察上，需要對(duì)所觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)解釋。只有通過運(yùn)用位移、速度、加速度去分析生活或?qū)嶒?yàn)中的現(xiàn)象，得到預(yù)期的結(jié)果，才能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣，增強(qiáng)其內(nèi)在動(dòng)力。

2.4“機(jī)械運(yùn)動(dòng)與物理模型”目標(biāo)設(shè)計(jì)

根據(jù)對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)中的核心素養(yǎng)、內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求與學(xué)生、教材等多方面的分析，設(shè)計(jì)如下單元教學(xué)目標(biāo)。

第一通過分析物體的變速直線運(yùn)動(dòng)，引發(fā)與勻速直線運(yùn)動(dòng)觀念相矛盾的認(rèn)知沖突，初步形成位移、速度、加速度概念。通過對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的觀察、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，理解位移、速度、加速度及它們之間的關(guān)聯(lián)。通過對(duì)自由落體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，進(jìn)一步理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，能運(yùn)用其規(guī)律分析解決相似情境的實(shí)際物理問題，初步形成對(duì)矢量的理解與運(yùn)動(dòng)變化觀念。

第二通過參與對(duì)有一定結(jié)構(gòu)的物體作機(jī)械運(yùn)動(dòng)的分析活動(dòng)，體會(huì)局部與整體、分析與綜合的思維方法，知道質(zhì)點(diǎn)模型的建立需滿足一定條件，是一種理想化方法。了解瞬時(shí)速度概念建立過程中所采用的極限方法。經(jīng)歷對(duì)自由落體及其他勻變速直線運(yùn)動(dòng)的分析，初步形成用證據(jù)來支撐觀點(diǎn)的意識(shí)，體會(huì)批判性思維。

第三通過查閱資料等學(xué)習(xí)方式，初步認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中的地位與作用，知道實(shí)驗(yàn)探究是重要的科學(xué)探究。會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，會(huì)收集處理紙帶上的相關(guān)運(yùn)動(dòng)信息。能用圖像法處理簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并得出結(jié)論。知道實(shí)驗(yàn)存在的誤差。初步具有交流分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。

第四在測(cè)量速度的實(shí)驗(yàn)中，具有實(shí)事求是的態(tài)度。通過運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決簡(jiǎn)單的問題，獲取成功的喜悅，增強(qiáng)學(xué)習(xí)物理的內(nèi)在動(dòng)機(jī)。經(jīng)歷對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的分析，知道加速度的存在對(duì)交通的影響，具有交通安全意識(shí)，知道高空墜物的危害，具有社會(huì)道德與公共安全意識(shí)。

3.討論

新一輪的課程改革與高考改革正在進(jìn)行中，每個(gè)地方官員、學(xué)校管理者、教師、學(xué)生家長(zhǎng)都應(yīng)思考如何提高教育教學(xué)質(zhì)量的問題。在教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)中，本來還應(yīng)考慮地方、學(xué)校、教師等因素，因?yàn)榫唧w情況千差萬別，只有在教學(xué)實(shí)踐中通過具體分析后，體現(xiàn)在課時(shí)教學(xué)目標(biāo)里面。單元目標(biāo)制訂后再組織內(nèi)容，設(shè)計(jì)單元教學(xué)及評(píng)價(jià)方案，通過教學(xué)實(shí)踐，不斷修改完善，為課程目標(biāo)乃至高中總目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]閻金鐸，郭玉英.中學(xué)物理教學(xué)概論[M]第3版.北京：高等教育出版社，2009

[2]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)[M]2017版.北京：人民教育出版社，2009

[3]鐘啟泉.《核心素養(yǎng)與課堂革命》報(bào)告要旨[J]現(xiàn)代教育論壇，2017（03）：2-3

[4]張飛.指向物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)路徑[J]江蘇教育，2017（11）：10-16

[5]普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書.物理（1），必修，教師教學(xué)用書[M]北京：人民教育出版社，2010