基于核心素養(yǎng)視域下的初中物理單元復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計

楊文章

摘 ? 要：傳統(tǒng)的復(fù)習(xí)教學(xué)中，教師只注重對知識的總結(jié)和訓(xùn)練，忽視學(xué)生能力的發(fā)展，隨著課程改革的深入，教學(xué)的要求也從三維目標(biāo)逐步走向核心素養(yǎng)，強調(diào)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展，因此，教學(xué)設(shè)計應(yīng)從物理核心概念出發(fā)，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行建構(gòu)，對教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)策略及方法做精心設(shè)計，提高復(fù)習(xí)教學(xué)的效率及效果。

關(guān)鍵詞：復(fù)習(xí)教學(xué)；核心素養(yǎng)；教學(xué)設(shè)計

引言

2021年7月24日，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步減輕義務(wù)教育階段學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān)和校外培訓(xùn)負(fù)擔(dān)的意見》，要求各地區(qū)各部門結(jié)合實際情況貫徹落實。在“雙減”政策的背景下，如何提高物理中考復(fù)習(xí)效率是一個值得思考的問題。傳統(tǒng)的復(fù)習(xí)教學(xué)都是教師對知識的總結(jié)與提煉，重復(fù)以前的知識，炒“冷飯”，這種課型低效、乏味，學(xué)生不感興趣。教師必須基于核心素養(yǎng)，單元復(fù)習(xí)教學(xué)應(yīng)從物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究及科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個維度為出發(fā)點。因此，教師在課堂復(fù)習(xí)教學(xué)中要對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重組構(gòu)建，聚集核心概念、規(guī)律等知識內(nèi)容，設(shè)計符合學(xué)生認(rèn)識的關(guān)鍵問題；在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)策略及方法等方面做精心設(shè)計與精準(zhǔn)實施，通過活動引領(lǐng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維，才能讓學(xué)生學(xué)習(xí)取得良好的學(xué)習(xí)效果。

1 ?關(guān)注物理知識內(nèi)容，建構(gòu)教學(xué)設(shè)計框架

德國的教育家第斯多惠指出“教育的藝術(shù)不在于傳授知識，而在于喚醒、激勵和鼓勵”。一個好的教學(xué)設(shè)計，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣，啟迪學(xué)生的科學(xué)思維。基于《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》的理念及教學(xué)要求，核心素養(yǎng)導(dǎo)向的物理教學(xué)設(shè)計，“應(yīng)以學(xué)生為主，以物理知識為載體，深入挖掘物理知識中所蘊含的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，通過問題引領(lǐng)，使學(xué)生全面發(fā)展，因此在教學(xué)中應(yīng)著重關(guān)注：以情境引問題、以探究促結(jié)論、以結(jié)論促應(yīng)用、以應(yīng)用促創(chuàng)新”[ 1 ]。借鑒北京師范大學(xué)郭玉英教授的學(xué)習(xí)進(jìn)階理論，結(jié)合物理教學(xué)特點，繪制出物理學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的教學(xué)路徑（圖1）[ 1 ]。

根據(jù)以上的教學(xué)設(shè)計，在單元復(fù)習(xí)教學(xué)中，教師應(yīng)將核心知識進(jìn)行重組和建構(gòu)，通過設(shè)計問題，創(chuàng)設(shè)情境來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)欲望，達(dá)成對所學(xué)知識的深度理解和建構(gòu)，促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中物理觀念的形成和科學(xué)思維的發(fā)現(xiàn)。

2 ?理清核心概念，建構(gòu)知識體系

“單元學(xué)習(xí)主題是一個或多個物理知識中起核心作用的內(nèi)容，承載關(guān)鍵性的物理概念、原理、方法、觀點等，可以促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)物理觀念的知識體系，形成結(jié)構(gòu)性，系統(tǒng)性的知識網(wǎng)絡(luò)，體現(xiàn)物理學(xué)科思維方法，蘊藏物理學(xué)科的育人價值”[ 2 ]。初中物理上科版“熟悉而陌生的力”中涉及的概念有力的定義、力的作用效果、力的示意圖、彈力、重力、摩擦力的成因及三要素。本單元是以力為核心概念，各概念之間具有一定的邏輯。通過圖2的思維導(dǎo)圖可以繪制出本單元的知識結(jié)構(gòu)體系圖。

通過圖2的思維導(dǎo)圖可以看出，“熟悉而陌生的力”的內(nèi)容是圍繞力的概念展開的。根據(jù)《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求，“熟悉面陌生的力”內(nèi)容的核心概念是“力”，學(xué)生只要掌握這“力”這一核心概念，就可以把重力、彈力、摩擦力概念有機聯(lián)系起來，構(gòu)建邏輯關(guān)系結(jié)構(gòu)。把這種條理清晰、脈絡(luò)分明的知識網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)給學(xué)生，可以增加學(xué)生對力概念的理解，促進(jìn)學(xué)生知識體系的形成。

3 ?通過情境創(chuàng)設(shè)，構(gòu)建復(fù)習(xí)路徑

“在教學(xué)設(shè)計和教學(xué)實施過程中重視情境的創(chuàng)設(shè)”“創(chuàng)設(shè)情境進(jìn)行教學(xué)，對培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)具有關(guān)鍵作用”[ 3 ]。要做好物理單元復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)的要求，有針對性地創(chuàng)設(shè)一些真實、生動、有趣的教學(xué)情境，讓學(xué)生通過情境的體驗，激發(fā)學(xué)生的課堂思維。通過創(chuàng)設(shè)引導(dǎo)學(xué)生主動參與的教學(xué)環(huán)境，能使合作、交流、質(zhì)疑、辯論的課堂學(xué)習(xí)最大化，能促進(jìn)學(xué)生主動、富有個性地學(xué)習(xí)。如：課前利用自制魔力棒編程壓力傳感器小創(chuàng)意來展示力的魅力，利用彈簧測力計測量力的小實驗引入復(fù)習(xí)課題。通過創(chuàng)設(shè)體現(xiàn)物理概念本質(zhì)特征的情境，讓學(xué)生概括出概念的共同屬性，抽象概念的本質(zhì)特征，實現(xiàn)從經(jīng)驗性知識向抽象性物理概念的轉(zhuǎn)變，使學(xué)生的科學(xué)思維得到發(fā)展。同時還能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲得在實際情境中解決問題的經(jīng)驗，形成把情境與知識聯(lián)系起來的意識，促進(jìn)學(xué)生關(guān)心社會實際生活，增強社會責(zé)任感。

3.1 “力”概念的復(fù)習(xí)設(shè)計（見圖3）

通過用彈簧測力計提起重物的過程需要力，學(xué)習(xí)力的概念。通過實驗，體驗并認(rèn)識物體間力的作用是相互的；通過身邊常見事例和學(xué)案上的任務(wù)來分析和歸納力產(chǎn)生的效果與力三要素相關(guān)。學(xué)習(xí)畫力的示意圖。通過實驗和體驗，讓學(xué)生理解力的本質(zhì)就是力作用的相互性；會根據(jù)力的產(chǎn)生效果判斷力的存在，會用力的示意圖表示力的三要素，實現(xiàn)物理核心素養(yǎng)中的物理觀念的形成和科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。

3.2 常見力的復(fù)習(xí)思維導(dǎo)圖（圖4）

利用思維導(dǎo)圖式幫助學(xué)生梳理知識的過程，使學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化，可以促進(jìn)學(xué)生知識體系的建構(gòu)，避免知識的碎片化。具體的教學(xué)流程見圖5。

利用彈簧測力計來測量力的大小導(dǎo)入復(fù)習(xí)認(rèn)識常見的力——彈力、重力、摩擦力，知道它們產(chǎn)生的原因和三要素，會對物體進(jìn)行受力分析。通過實驗、探究，讓學(xué)生有針對性地觀察實驗現(xiàn)象，通過對實驗的改進(jìn)，運用控制變量法設(shè)計實驗，分析和處理數(shù)據(jù)，并運用公式解決實際問題。這樣的復(fù)習(xí)充分體現(xiàn)學(xué)生的獨立思考和表達(dá)，徹底摒棄教師講學(xué)生聽的傳統(tǒng)方式 ，堅持以學(xué)生為中心、以問題為中心，確保學(xué)生充分交流、真正解決存在的問題。培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)。

4 ?開展教學(xué)過程評價，注重學(xué)科思維訓(xùn)練

在復(fù)習(xí)教學(xué)過程中，要根據(jù)學(xué)生已有的知識儲備、課程標(biāo)準(zhǔn)和教材的內(nèi)容，精心設(shè)計探究實驗和針對性的習(xí)題，在展開實驗和解題過程中，做基于過程性評價診斷，剖析學(xué)生思維過程，突破對知識的理解和應(yīng)用，啟發(fā)學(xué)生思維，修正錯誤，提升核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的深刻思維，從而促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，這也是新課程標(biāo)準(zhǔn)下中考命題改革方向。

4.1 設(shè)置真實問題，滲透價值觀念

例1：嫦娥五號開采2 kg土壤 ?網(wǎng)友爭議：是按地球還是月球重量來算

中國發(fā)射的五號月球探測器已經(jīng)完成了大部分使命，即將帶著2 kg月球土壤歸來，這是時隔44年后人類再次從月球上采集樣本。

對科學(xué)家來說，嫦娥五號帶來的月球土壤意義重大，不過對普通人來說，關(guān)注點好像走偏了，日前有NGA網(wǎng)友發(fā)貼討論了一個問題，引發(fā)了網(wǎng)絡(luò)熱議。

這名網(wǎng)友表示，嫦娥要帶2 kg土回來？按月球計算還是地球計算啊？兩個地方重力不一樣啊，質(zhì)量能一樣嗎？

分析：質(zhì)量是物體的一個基本屬性，它與物體的狀態(tài)、形狀、所處的空間位置的變化無關(guān)；重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的，既有大小，又有方向，其大小會隨地理位置的改變而改變（表1）。而月球?qū)ζ浔砻嫖矬w的引力只有地球引力的六分之一，所以2 kg月球土壤帶回地球的質(zhì)量是不變的，其重力卻發(fā)生了改變。引導(dǎo)學(xué)生區(qū)分重力與質(zhì)量的不同。

此題來源于網(wǎng)絡(luò)熱議題，教師通過設(shè)計問題，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)我國航天事業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。通過嫦娥五號視頻的播放，設(shè)置一些創(chuàng)新性問題，從而激勵學(xué)生的愛國主義情懷，樹立為祖國奉獻(xiàn)的科學(xué)精神。

4.2 ?設(shè)置真實探究問題，培養(yǎng)學(xué)生探究能力

如圖6讓學(xué)生回顧課本實驗，知道滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)。

如圖7，通過制作壓力傳感器，讓學(xué)生感受壓力的變化與重力的關(guān)系。壓力變了，但物體的重力卻不變，使學(xué)生深刻理解壓力的概念。

如圖6，實驗原理是二力平衡F=f ，實驗時，手拉著彈簧測力計沿水平方向做勻速在線運動。由學(xué)生通過親手操作，發(fā)現(xiàn)難以做到勻速運動，彈簧測力計不好讀數(shù)等問題。再通過實例分析，引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)課本實驗。

例2：如圖8所示，在15 N的水平拉力F的作用下，木板A在水平地面上勻速向右運動的過程中，物體B相對于地面靜止，此時彈簧測力計的示數(shù)為3 N，則B所受滑動摩擦力方向水平向_____________（選填“左”或“右”），A受到地面的摩擦力大小為_____________N[ 4 ]。

解釋：因書本實驗，用手拉彈簧測力計很難做到勻速直線運動，且在運動中難以讀數(shù)，實驗操作難，通過實例分析引導(dǎo)學(xué)生對書本實驗進(jìn)行思考和改進(jìn)。學(xué)生基于問題，操作、觀察、分析、綜合等活動，達(dá)成學(xué)生對探究滑動摩擦力實驗的創(chuàng)新和延伸，讓學(xué)生主動積極參與到實驗中來，在實驗設(shè)計、分析歸納中促進(jìn)探究能力和學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展。

4.3 ?創(chuàng)設(shè)真實情境問題，加強科學(xué)思維訓(xùn)練

例3：如圖9所示，在某次爬桿比賽中，小華向上爬的速度——時間圖象如圖9乙所示，但他所受的摩擦力——時間圖象漏畫了一部分，如圖9丙所示，若將之補充完整，應(yīng)是圖10中的（ ? ?）[ 5 ]。

解釋：試題以真實的情境設(shè)置問題，讓學(xué)生在解決真實問題中深化知識的理解，實現(xiàn)知識的內(nèi)化，并在解決問題過程中培養(yǎng)創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用能力。基于學(xué)生生活問題，讓學(xué)生學(xué)會用數(shù)學(xué)方法解決物理問題，親歷分析問題，解決問題的完整過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，使物理核心素的教學(xué)落實到位。

5 ?教學(xué)反思

5.1 ?學(xué)生在課堂的變化

本節(jié)課是滬科版八年級上“熟悉而陌生的力”一節(jié)單元復(fù)習(xí)課。在學(xué)生學(xué)習(xí)了重力、彈力、摩擦力的基礎(chǔ)上，設(shè)計的以實驗器材為主線而展開的一節(jié)“熟悉而陌生的力”單元教學(xué)復(fù)習(xí)課。旨在突破學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的概念混淆，實驗原理模糊不清，實驗設(shè)計方案升級等教學(xué)重難點。學(xué)生在課上能充分體驗力的現(xiàn)象，能積極主動思考，自主參與實驗探究得出結(jié)論，深化對力概念的理解，做到舉一反三，聯(lián)系實際解決問題。在課堂復(fù)習(xí)教學(xué)中，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位，引導(dǎo)學(xué)生形成物理科學(xué)思維，掌握科學(xué)思路和方法，提升解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力和必備品質(zhì)，體現(xiàn)了物理學(xué)科的育人價值。

5.2 ?教師在設(shè)計、實施、評價、理念落實方面的收獲

教學(xué)設(shè)計理念新穎。以實驗器材（彈簧測力計）為主線，將重力、彈力、摩擦力串聯(lián)起來進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)習(xí)，主線明確，課堂結(jié)構(gòu)層次清晰，教學(xué)方法創(chuàng)新，拋棄以往用講授法來區(qū)別重力與壓力。本節(jié)課用自制電子秤，利用電子秤的原理來輔助學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)壓力與重力的不同，從而又為探究摩擦力影響因素的實驗打下理論基礎(chǔ)。從課本實驗拓展到創(chuàng)新實驗，將學(xué)生的思維不斷提升。靜摩擦力的方向判斷用了放大法，利用簡單器材，使學(xué)生親身體驗靜摩擦力的存在，從而有效判斷靜摩擦力的方向。真正有效地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。在教學(xué)實施時，為保證學(xué)生思維的發(fā)展，進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，對教材進(jìn)行整合，找出最有效，最有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的方法和內(nèi)容，舍棄一些低效的做法。在落實理念方面，學(xué)生由于受到新方法的指導(dǎo)，能更好地實現(xiàn)學(xué)科思維的發(fā)展。學(xué)生從現(xiàn)象中抽取信息，組織思路，歸納概念，通過科學(xué)探究等，使學(xué)生得到很好的訓(xùn)練。

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