學科核心素養引領下的單元復習教學設計探索

曾蓉

摘要：單元復習教學設計，旨在通過整合物理知識實現物理學科核心素養的培養落實到復習教學中，本文以人教版義務教育八年級物理“浮力”單元復習教學為例，在學科核心素養引領下，基于提升學生以物理觀念、科學思維、科學探究能力和物理態度與責任為核心的教學設計，探索科學高效的單元復習教學方式。

關鍵詞：核心素養；單元復習教學；物理觀念；科學思維；科學探究

物理核心素養是本次高中物理課程標準修訂時提出的新概念，是指學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力，是學生通過物理學習內化的帶有物理學科特性的品質，是學生科學素養的重要構成。物理核心素養主要由“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態度與責任”四個方面的要素構成，物理核心素養的提出對物理教學提出了新的要求，需要對教學進行頂層設計，對學生進行全面分析，凸顯科學觀念，注重科學思維，關注科學探究，內化物理態度與責任。

核心素養下的單元復習課既要有別于新課教學，又要避免單元知識的直接呈現：一要幫助學生形成物理觀念，建構物理知識間體系結構；二要啟發思維追根求源，培養學生的科學思維和科學探究能力；三要精選學生熟悉的問題情境，讓學生結合實際問題情境提升解決物理問題的能力。如何基于物理科學素養進行復習課設計，筆者以初中物理“浮力”單元復習為例做了如下嘗試。

1.圍繞物理觀念，進行教材整合

“浮力”是對運動和力、壓強知識的力學綜合問題，是學生難以轉化理解的內容。該單元分為三節內容，第一節通過觀察實驗讓學生感知浮力的存在、方向、產生及大小影響因素；第二節通過實驗探究影響浮力大小的因素得出阿基米德原理，明確浮力的大小的計算；第三節結合實例綜合應用浮力、運動和力的知識分析物體的浮沉，明確生產、生活的應用。所以本節課的基本思路是：在引導學生理解浮力產生的基礎上，理論推導出阿基米德原理，再圍繞乒乓球，引導分析平衡狀態下的漂浮、懸浮、沉底的受力，及分析非平衡下的上浮與下沉，最后在應用中總結浮力的計算方法，提升學生解決實際問題的能力。

2.注重科學思維，設計教學活動

科學思維的培養隱含于物理教學中，表現在：學生能正確運用科學思維方式，進行定量與定性的科學推理；使用科學證據的意識與評估證據的能力，運用證據對研究問題進行描述、解釋與預測，要求學生通過物理教學過程，形成批叛性思維的意識，能基于證據大膽質疑、從不同角度思考問題、解決問題。

學生的學習是一個積極主動的建構過程，教師要為學生創設良好的學習環境，設置適當的問題情境，引起學生的認知沖突，激發學生的積極思維。新授課中，學生經歷實驗感知的過程，初步認識浮力及其規律。復習課上，如何啟發學生思維追根求源？如何讓學生搭建有關浮力的更為高層的知識框架？本節課引導學生從分析浮力的產生入手設計教學活動，通過創設情境、提出問題、自主探究、總結反思、應用遷移，旨在激發學生學習的動機、引起學生的認知沖突、建構新的認知。

【學生討論交流】上浮的辦法

1、加鹽，增大浮力，使浮力大于重力而上浮。

2、排水，浮力不變，減小自身的重力，使浮力大于重力而上浮。

【教師提問6】不管是哪一種辦法，要讓球下沉，我們必須使重力小于浮力。通過以上的學習，我們可以得出物體上浮與下沉取決于什么因素呢？

【學生總結提升】浮沉條件：物體所受浮力與重力的大小關系。

【教師追問】我們來看充水和排水的辦法，這個與我們學過的哪個模型的工作原理一樣？

【學生遷移應用】潛水艇

【學生實驗】用手捏瓶子的下半部分，觀察瓶中滴管，松手后再觀察，體驗潛水艇的工作原理。

【教師提問7】錫箔紙放入水中會下沉（演示），想辦法什么辦法讓錫箔紙，動手試試，相信你一定能辦到！

【學生實驗】做成空心的，讓沉底的錫箔紙浮起來。

【追問】為什么做成空心的就可以浮起來？

【學生回答】空心法增大排開液體的體積，來增大浮力，使浮力大于重力。

【演示實驗】給船上裝上貨物，讓我們來比一比誰的船最厲害？

【點撥】輪船的大小我們用排水量來衡量，什么是排水量？

【學生齊讀】課本中有關排水量的介紹

【追問】為什么一艘輪船的排水量是1萬噸，就表示此船滿載時船和貨物的質量之和是1萬噸？

【學生討論交流展示】應用阿基米德原理及漂浮條件，分析得出排水量與船的質量的關系。

輪船排水量是對本章知識的綜合，是學生的難點，也是中考的熱點。通過實驗體驗輪船模型工作原理及輪船的排水量，再引導學生應用阿基米德原理及漂浮條件分析得出排水量與船的質量的關系，加深對排水量的理解。

【活動三】自主評價總結浮力的計算方法

【自主評價】2017年4月26日上午，中國第二艘航空母艦001A在大連造船廠舉行下水儀式。已知印度洋的海水密度小于太平洋的海水密度。當這艘航空母艦滿載從太平洋到印度洋時（不考慮燃油、食物、淡水等物資的消耗；艦體浸水部分當作長方體）：①浮力如何變化？為什么？②排水量如何變化？為什么？③排開海水的體積比排開江水的體積排水量如何變化？為什么？④艦底受到海水的壓強如何變化？為什么？ .

【教師提問1】我們根據浮力的產生及壓強知識，推導得出了阿基米德原理，回顧一下，我們是如何通過實驗驗證阿基米德原理？

【學生回顧思考】阿基米德原理實驗的設計原理

【教師提問2】如果將石塊換成木塊，阿基米德原理還成立嗎？

【學生回答】可以

【教師提問3】如何完成這個實驗？

【討論交流】漂浮狀態下阿基米德原理的實驗方案

設計意圖：復習完善阿基米德原理實驗的探究過程，進一步理解阿基米德原理的適用范圍。

復習課的教學是知識再學習的過程，是教師幫助學生建構本章知識框架的過程，是通往課程要求的深度遞進，其重點、難點應落實在知識背后所蘊含的學科思想與方法等思維品質的提升中。這就要求教師在復習課的設計中，結合新授課，從學生的學情出發，培養物理觀念，注重科學思維，關注科學探究，努力提高課堂效率。

【本文系湖北省教育科學規劃2017年度課題《初中生物理核心素養的培養與評價研究》（課題編號2017JB304）研究成果】

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.義務教育課程標準（2011年版）[M].北京：北京師范大學出版社，2012.