指向學科核心素養的高中物理大單元教學目標的確立與分解

戚桂雄

新課改進程中，物理教學的改革也在不斷推進，學生核心素養的重要性得到不斷重申，這也要求教師在課堂教育中更加注重學科核心素養培養的落地情況。高中物理教學中擁有物理觀念、科學思維、科學探究和科學態度與責任四大核心素養。但就現階段的調查報告顯示，學校內的教研、教改活動仍多以課時為單位進行，針對的仍是單一的知識點，而沒有能夠將知識點進行有效的串聯，也沒有能夠建立起完整的物理知識體系。單元教學設計在培育學生的學科核心素養中起著至關重要的作用，能夠以整體性的知識為載體，圍繞重點內容進行設計與教學，并貫穿整個單元，使單元內的教學思想一致，教學內容連貫，有助于培養學生的物理思維，進而形成物理學科核心素養。

一、 指向學科核心素養的大單元教學內涵

核心素養是一種適合于社會進步發展的一種必備性品格和重要的關鍵技術能力，是學生學習過程中不可或缺的一部分，其作為教育價值以及功能的深度支撐點、品格培育以及塑造的切實落腳點、能力遷移以及提升的重要著力點，促成了我國明確教育教學方向，并以此為根本動力朝向更加積極的方向發展。

指向核心素養的高中物理大單元整體教學過程中，首先，應該堅持主體性的基本原則，堅持以學生為核心，圍繞學生開展教學設計保證其在課堂中積極主動性的發揮，并在課堂融入以及參與的過程中加深知識點理解，提升學習能力、提高學習質量、促進多方成長。其次，要堅持合理性的基本原則，高中物理單元章節之間的知識點具有系統性的聯系，所以整個教學過程中應對其進行充分的挖掘并實現合理的嵌入，通過多種教學手段的融入，保證多角度全方位地實現相關知識點的串聯和滲透。最后，要堅持全面性的基本原則，隨著素質教育的大力推行，卷面分數不再是判斷學生成績的唯一標準，高中物理核心素養內涵較為豐富，所以整個課堂教學中應該在各知識點的關聯以及作用達成有機統一的基礎之上，完成知識體系的縱深發展，保證學生在課堂參與的過程中實現多方成長。

二、 大單元整體教學的前期分析與準備

(一)教材分析

“拋體運動”作為物理必修第二冊的第一單元，內容主要涉及曲線運動的研究，相較于必修一中的“勻變速直線運動”明顯更為復雜，但在物理研究中，常常傾向于將復雜的問題簡單化，即將曲線運動看作是復雜的直線運動來進行研究。在這一過程中，需要將運動學與動力學結合，既要認知曲線運動的規律、條件，又要利用牛頓運動定律對曲線運動相關問題進行分析，前后學習的知識相互呼應，也完成了由淺至深、由易到難的學習。

(二)學情分析

在完成物理必修一的學習后，學生對直線運動、牛頓運動定律等都有了一定的認知，已經能夠運用相關知識解決直線勻變速運動問題，而認知拋體運動需要應用力的合成與分解這一方法，學生在必修一的學習中也已有所涉及，故教學中應引導學生應用該方法對平拋運動的規律進行探索。在這一過程中，學生能夠體驗到自主探索的樂趣，更能夠領悟到將復雜問題簡單化、將未知問題已知化的方法。

(三)認知特點

學生通過學習質點初步體會了抽象思維在高中物理問題研究中的應用，即把實際問題抽象成物理模型。學生通過學習瞬時速度接觸了極限方法，使得學生具備了一定的理論探究曲線運動速度方向的能力，能夠從某一段曲線運動軌跡的平均速度逐漸過渡到瞬時速度從而確定其方向。高中學生學習自覺性較初中階段明顯增強，能有意識地進行集中的、持久的觀察，如在觀察蠟塊的運動過程中，學生對蠟塊沿玻璃管的上升和隨著玻璃管的平移過程能夠集中注意力。通過必修一探究加速度與質量、力的關系等實驗活動，學生研究問題的規范性和精確性有了提高，能夠用較準確的語言表達觀察的過程和結果，有利于對平拋運動的特點進行實驗探究以及理論推導平拋運動的規律。學生通過研究自由落體運動的規律，也具備了一定的模型建構能力。在力的合成和分解中，學生已經掌握了等效替代的方法以及平行四邊形定則，對等效替代法在運動研究中的遷移應用具有一定認知。

(四)課標分析

本章節教材編寫擁有完整的知識性，符合“生活化教學，科學化理解”的物理理念。根據課程標準的要求，學生在學習“拋體運動”后，需要能夠運用力的合成與分解對拋體運動進行分析，并且在理解拋體運動規律的基礎上將其與日常生活中的現象進行聯系。因此教學實施過程中，可以從學生熟知的現象實際出發，通過生活化的引入在進一步實驗觀察和分析的基礎上幫助學生建立直觀印象，引發進一步探究興趣，最終通過交流和拓展保證知識點的深化，在師生共同參與協同合作的過程中，形成合作精神、建立科學思維、樹立正確態度，進而完善教學目標，提高教學有效性。

三、 指向學科核心素養的大單元教學目標確立

單元教學目標是學生在完成本單元學習后應具備的學科核心素養，以及對高中物理學科的好奇與期待。教師確定單元教學目標時，首先應對學生的學習基礎以及發展需求進行充分的考量，及時掌握學生對知識點的接納情況、理解情況以及興趣情況。其次完成單元中不同章節內在關聯的發掘，合理利用各項教學資源分析教學目標、教學內容以及教學評價的綜合指標。最后融合物理教學核心素養發展需求針對學生特點進行教學設計。

根據以上要求，教師在進行“拋體運動”單元教學設計時，可以結合學生的實際情況將以下幾點設定為教學目標：(1)知道什么是拋體運動及拋體運動的特征，并結合生活實際舉例；(2)了解曲線運動的本質是一種變速運動；(3)知道什么是質點，并了解質點做直線或曲線運動所需的條件；(4)能夠運用牛頓第二定律分析曲線運動相關問題；(5)認識平拋運動研究中所運用的等效代替、化繁為簡等方法，并舉一反三研究一般平拋運動。

完成單元教學目標的設定后，教師在教學過程中就不再局限于“知識點”的傳授，而是將單元內所有知識作為載體，培養學生的物理思維，進而形成物理學科核心素養。

根據單元內課程設置。按照解決曲線運動相關問題的總體思路，可以分為3個部分進行教學活動設計，如表1所示。

表1 “拋體運動”單元教學設計

四、 指向學科核心素養的大單元教學目標分解

(一)教學目標

結合物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任四大核心素養以及大單元整體教學需求，設置教學目標。

1. 在課堂教學過程中，保證學生能夠從根本上建立對拋體運動的理解，并對其形成基本性的認識。在進一步了解拋體運動受力特點的同時，能夠獨立自主地對拋體運動的相關問題進行分析，且熟練地完成力的合成和分解。通過單元整體教學掌握拋體運動的基本原理，并且能夠將其運用到生活實際當中，可以利用拋體運動的原理來完成生活化問題的解決。

2. 通過融入豐富且多樣化的教學手段激發學生的學習興趣，在進一步探究的基礎上完成知識的拓展。指導學生設計實驗探究平拋運動在不同方向的運動規律，培養學生的實驗設計能力；在對平拋軌跡的探索中，幫助學生建立數據分析與處理能力；幫助學生在實驗過程中探究規律，并認識到科學探究的核心價值；以小組形式展開實驗操作，保證學生在互相協作、交流探討的過程中養成團隊合作意識，建立探究思想。

3. 教師要保證在常態授課的基礎上完成角色的升級和填充，以學生為課堂主體，努力成為課堂的計劃者和參與者，在深化課程目標，調整課堂結構以及融合課程拓展的同時，保證高中物理教學過程中既能夠充分預設又能夠動態生成，列舉生活、生產及自然界中平拋運動的典型事例，提示學生平拋運動的普遍性，并引導其得出這一認知結論，從而知悉物理知識在社會中的應用價值，促使依靠自身發掘現象背后的自然規律，體驗成就感與艱辛；使學生認識到協作意識、合作精神的重要性。

(二)大單元設計策略

1. 確定單元教學目標，恰當課堂引入

整個單元教學設計的過程中以整體到個體為基本原則，以大單元主題為抓手，以核心素養培育為根本目的。首要任務在于完成單元當中各環節之間的作用以及相互聯系的梳理，進而明確單元主題確定主體結構，接下來對教學要素進行充分的分析，結合學實際制定分解課時目標，在完善的單元邏輯結構、知識結構以及學習活動的輔助下，完成由淺入深的滲透。在單元整體教學中，無論是整體目標還是各環節之間的目標都具有一定的整體性和邏輯性。整個設計過程中要保證各單元目標之間擁有相互的關聯性，保證以螺旋上升的趨勢進行知識點的擴充，切忌出現陳述雜亂、大雜燴一般的總結。最后根據教學效果進行評價和反思。設計流程見圖1。

圖1 高中物理大單元教學設計流程

良好的課堂引入夠激發學生的學習興趣，勾起學生繼續學習的欲望，同時在思考當中建立起與之前所學過知識的聯系。為此，該過程中可以通過生活化情境的創設來吸引學生的注意力，在適當的引導之下，保證學生漸入佳境。本次課堂引入過程中以情境創設為切入點，通過播放中國籃球運動員的一個三分球片段，請同學們注意觀察籃球出手的一瞬間的速度方向，進一步在提問中開展教學。通過恰當的引入，能夠簡單地對拋體運動現象建立直觀理解，而在進一步提問過程中學生會聯系到之前所學過的知識。為此，教師應趁熱打鐵繼續布置任務，讓學生展開思考和討論，并從中提取關鍵點，進行進一步的教學總結，引出拋體運動的標準概念，并在此過程中完成科學探究精神的培育。

2. 確定分時教學目標，多樣探究拓展

值得注意的是，在確定了總體教學目標之后，教學過程中各分解的教學目標并不是簡單的排列和組合，而是以總體目標為教學主線完成拓展從中挖掘其相互的聯系，合理地進行教學任務分配。在此過程中不僅要考慮知識點的連續性，還要及時地在課堂教學中幫助學生去復習原有的知識。值得注意的是，在教學活動開展的過程中，需要緊緊圍繞教學目標針對性地完成核心素養的培養。切忌為了培養核心素養而設置過多冗雜的環節，融入過多差強人意的內容，進而給學生造成不必要的負擔。教學實施的過程中，發揮學生的主體作用，引導學生在參與和自主探究的過程中去實現學習以及思考的進階，進一步地為物理思維的發散以及探究能力的提升奠定基礎。

有效的課堂引入，能夠激發學生的學習興趣，為保證學生進一步建立探究思想，在分課時教學中，教師應結合單元整體教學的關聯性，在教學過程中通過多種方式進行教學滲透。在有效引導的過程中，保證學生能夠與原有的知識體系建立直接的聯系，應在聯系的基礎之上形成探究性思維，能夠通過現象完成本質的認知，實現知識點的挖掘和理解。同時在探究和拓展的過程中，保證學生思維方向的延伸。本次課程設計的過程中，通過推導分析拋體運動特點(運動軌跡見圖2)，結合信息化教學資源利用多媒體教學軟件進行視頻播放完成教學推導，且在推導過程中與學生建立及時的互動，在循序漸進中幫助學生對抽象概念到具體內容的理解。引導學生根據前面學習的運動的合成與分解，把籃球的初速度分解到相互垂直的水平x軸方向和豎直y軸方向，完成籃球水平方向的初速度和豎直方向的初速度的計算，并在進一步的拓展和延伸下計算斜拋運動的水平位移和豎直位移。

圖2 拋體運動坐標軌跡

3. 綜合總結評價反思，優化協調上升

在高中物理大單元整體教學進行時，總結評價的過程，也是一個提升的過程。通過有效的總結和評價驗收，能夠及時地發現教學過程中的弊端，在糾偏和優化策略的過程中提升教學效果，保證能夠積極主動地進行教學優化，并圍繞知識關聯以及物理核心素養促成師生之間的共同進步，實現能力的全面提升。整個評價應貫穿于大單元整體教學全程，評價的目標不僅在于整體教學目標也在于各環節目標，通過貼近生活、聯系生活的多樣化評價方式，評價的重點在于學生是否能夠聯系所學實際，解決生活當中的問題，避免空中樓閣的搭建。保證學生能夠對自己的學習狀態和學習效果進行總結反思，并通過適當的改進完成優化。與此同時，教師也要注重自我反思和自我評價，通過上課進度的調整，目標結構的優化以及教學方式的改進，為進一步的教學實施打下基礎。

學科核心素養指向的高中物理單元教學目標設計，要求教師將單元內知識作為整體性的載體，對存在關聯的知識點進行有機整合，以“單元”為單位，完成教學目標設計。同時，也需要兼顧中學生的認知水平及發展需求，在教學前理清各知識點之間的邏輯先后關系，以結構化的方式引導學生學習，最終落實學科核心素養的培育。