基于核心素養(yǎng)的初中物理單元教學(xué)設(shè)計(jì)

趙安霖

【摘要】物理學(xué)科是幫助學(xué)生客觀認(rèn)識世界、研究物質(zhì)及物質(zhì)運(yùn)動、培育科學(xué)思維能力、構(gòu)筑科學(xué)探究意識和態(tài)度責(zé)任的學(xué)科.初中階段的物理教學(xué)擔(dān)負(fù)著物理學(xué)啟蒙和基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)思維、基礎(chǔ)觀念鋪墊的教學(xué)任務(wù)，需要厘清初中物理的教學(xué)目標(biāo)，優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)，采用有效方法，以提高初中物理教學(xué)的有效性，為學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)奠定基礎(chǔ)，構(gòu)筑社會生存發(fā)展必備的能力素養(yǎng).本文從物理學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵出發(fā)，以單元教學(xué)為主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，探究初中物理單元教學(xué)設(shè)計(jì)的核心關(guān)照以及單元教學(xué)設(shè)計(jì)的有效方法，以充分發(fā)揮物理學(xué)科對學(xué)生的啟蒙和培育作用.

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng)；初中物理；單元教學(xué)

初中物理教材內(nèi)容以單元結(jié)構(gòu)為基本整合方式，每一個單元都有一個核心主題，需要學(xué)生通過學(xué)習(xí)探究和實(shí)踐探索來構(gòu)建這一主題之下的系列知識內(nèi)容，并完成這些知識內(nèi)容的整合與應(yīng)用，從而構(gòu)筑物理觀念、發(fā)展科學(xué)思維、提升探究能力、認(rèn)識科學(xué)本質(zhì).基于初中物理學(xué)科的教材設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和教學(xué)總體特征，教師需要從單元教學(xué)的角度出發(fā)，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，尋找初中物理單元教學(xué)設(shè)計(jì)的有效方法.

1 基于核心素養(yǎng)的初中物理單元教學(xué)設(shè)計(jì)核心關(guān)照

1.1 構(gòu)筑物理學(xué)科觀念

探究初中物理單元教學(xué)設(shè)計(jì)的核心關(guān)照，也就是探究初中物理單元教學(xué)設(shè)計(jì)的核心目標(biāo).基于物理學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)涵，首先應(yīng)該關(guān)照的就是學(xué)生物理觀念的養(yǎng)成.物理學(xué)是唯物主義思想下的實(shí)用學(xué)科，是研究物質(zhì)存在的一門科學(xué)分科.既是一門科學(xué)分科，必定要構(gòu)筑科學(xué)的理念，在科學(xué)理念的前提下來開展所有的物理學(xué)活動.這一科學(xué)的理念對應(yīng)在物理學(xué)科范疇中，則表現(xiàn)為“物理觀念”.所謂科學(xué)的物理觀念，涵蓋了對物理相關(guān)知識的認(rèn)知基礎(chǔ)觀念和對物理現(xiàn)象、物理問題等解釋、處理的基本意識觀念.因此，構(gòu)筑學(xué)生的物理學(xué)科觀念，必須要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)、運(yùn)動、能量、力等物理學(xué)概念和知識，構(gòu)筑物質(zhì)觀念、運(yùn)動觀念、能量觀念、作用力觀念等基本認(rèn)知.然后，需要培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理觀念來解釋物理現(xiàn)象、分析物理問題、描述物理運(yùn)動的意識和能力.

1.2 強(qiáng)化科學(xué)思維方法

物理學(xué)是科學(xué)的分科，初中物理也是學(xué)生科學(xué)思維啟蒙的重要載體.通過探究物質(zhì)、認(rèn)識物質(zhì)運(yùn)動、探索物質(zhì)能量、研究物質(zhì)之間的相互作用力，能夠讓學(xué)生構(gòu)筑科學(xué)的物理觀念，來解釋自然界的一切現(xiàn)象和問題，具備科學(xué)分析和決策的能力.同時，面對復(fù)雜的物理問題，也需要具備科學(xué)的思維方法，來探究、論證、建模和推理.也就是能夠從實(shí)際生活中抽象出物理學(xué)的結(jié)構(gòu)模型，用物理學(xué)的既定知識來解釋現(xiàn)象發(fā)生的過程和原理，將現(xiàn)實(shí)架構(gòu)在物理模型上處理問題，讓現(xiàn)實(shí)問題以科學(xué)的方式轉(zhuǎn)化為物理學(xué)范疇的問題，從而用物理學(xué)的知識和理念加以處理.在這個過程中，需要學(xué)生構(gòu)建科學(xué)質(zhì)疑、科學(xué)推理、科學(xué)論證的能力.能夠通過科學(xué)的思維和方法，如物理實(shí)驗(yàn)、對照實(shí)驗(yàn)等方法，來尋找規(guī)律、總結(jié)結(jié)論，論證觀點(diǎn)、驗(yàn)證猜想.

1.3 注重問題探究意識

在單元教學(xué)的大背景之下，要統(tǒng)籌單元知識點(diǎn)，需要堅(jiān)持“問題導(dǎo)向”的設(shè)計(jì)觀念，引導(dǎo)學(xué)生以提出物理問題、探究物理問題、解決物理問題為核心，從而培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，強(qiáng)化學(xué)生的探究能力，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維.問題導(dǎo)向的單元教學(xué)，應(yīng)以單元主題為總綱，以知識結(jié)構(gòu)為出發(fā)點(diǎn)，以課程目標(biāo)為參考，來設(shè)計(jì)問題，突出問題、問題結(jié)論、知識點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性，實(shí)現(xiàn)問題結(jié)論即是知識點(diǎn)，知識點(diǎn)又導(dǎo)出新問題的連接結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)單元教學(xué)的結(jié)構(gòu)連貫性，發(fā)展學(xué)生的邏輯思維，引導(dǎo)學(xué)生在問題探索中持續(xù)總結(jié)知識、持續(xù)發(fā)現(xiàn)問題、持續(xù)具備探究意識和探究興趣，從而實(shí)現(xiàn)以課程本身來鞏固學(xué)生問題探究意識培育的效果.

此外，學(xué)生問題探究能力的養(yǎng)成包含了諸多方面，如，培養(yǎng)學(xué)生觀察、發(fā)現(xiàn)、質(zhì)疑、猜想、假設(shè)的能力；培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)方案、調(diào)查實(shí)驗(yàn)、整理數(shù)據(jù)、分析論證的能力；培養(yǎng)學(xué)生描述問題、解釋證明結(jié)論、推測變化趨勢、評價評估證據(jù)的能力；培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)交流、反思?xì)w納、總結(jié)評價、回顧過程、提出意見和建議的能力.

1.4 培養(yǎng)科學(xué)實(shí)踐態(tài)度

構(gòu)筑科學(xué)的物理觀念、掌握學(xué)科思維方法、具備科學(xué)探究意識，是構(gòu)筑科學(xué)實(shí)踐態(tài)度的基礎(chǔ).科學(xué)是人類智慧的高級成果，任何智慧的高級成果如果不加以科學(xué)地處理和對待，必然會產(chǎn)生戕害效應(yīng)，給人類生存發(fā)展帶來不幸.

學(xué)習(xí)物理學(xué)，必須要讓學(xué)生構(gòu)筑科學(xué)的態(tài)度和負(fù)責(zé)的意識，能夠本著造福社會、造福人類的初衷來學(xué)習(xí)物理、應(yīng)用物理，謹(jǐn)慎、正確、負(fù)責(zé)地看待物理知識、開展物理實(shí)驗(yàn)、對待物理實(shí)踐，提高學(xué)生的責(zé)任感和使命感.同時，也要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會發(fā)展中物理學(xué)的應(yīng)用，關(guān)心物理學(xué)領(lǐng)域?qū)τ诋?dāng)今世界的改造升級，以及人類未能理解的物理現(xiàn)象、未能處理的物理問題，構(gòu)筑物理學(xué)科的拓寬視野，認(rèn)識到人類知識的局限性，時刻懷揣科學(xué)探究的謙虛態(tài)度，立志學(xué)好物理，在物理學(xué)領(lǐng)域向人類的未知而探索.

最為重要的是，要通過科學(xué)實(shí)踐態(tài)度的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活實(shí)踐，能夠?qū)⑽锢韺W(xué)的知識在生活中加以運(yùn)用，方便生活，提高物理實(shí)踐能力，收獲實(shí)踐應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)化科學(xué)實(shí)踐意識.

2 基于核心素養(yǎng)的初中物理單元教學(xué)設(shè)計(jì)有效方法

2.1 梳理知識結(jié)構(gòu)，劃分主題單元

培養(yǎng)物理觀念，需要構(gòu)筑學(xué)生的物理知識基礎(chǔ)結(jié)構(gòu).因此，在單元教學(xué)設(shè)計(jì)中，我們首先要梳理教材中的知識點(diǎn)，架構(gòu)知識體系，形成環(huán)環(huán)相扣、層層縱深的知識結(jié)構(gòu)，在學(xué)生的認(rèn)知空白上逐漸添磚增瓦，實(shí)現(xiàn)知識技能與思維方法的同步提升.人教版初中物理教材的內(nèi)容編排相對合理且邏輯縝密.

例如 八年級上冊的教材中，由“機(jī)械運(yùn)動”引入物理學(xué)觀念，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)的運(yùn)動形態(tài)，在認(rèn)識物質(zhì)運(yùn)動的基礎(chǔ)上，逐步拓展向“聲現(xiàn)象”“物態(tài)變化”“光現(xiàn)象”等微觀或不可見的物質(zhì)運(yùn)動形態(tài)，在本質(zhì)上一脈相承，是由小單元導(dǎo)向大概念的關(guān)鍵.因此，可以將“機(jī)械運(yùn)動”“聲現(xiàn)象”“物態(tài)變化”“光現(xiàn)象”四個小單元作為一個大概念單元來進(jìn)行處理.引導(dǎo)學(xué)生理解物質(zhì)界的機(jī)械運(yùn)動、聲波運(yùn)動、物態(tài)運(yùn)動、光波運(yùn)動等形式，逐步超脫學(xué)生對物質(zhì)運(yùn)動的直觀理解，向不可見的或微觀的物理世界去探尋，構(gòu)筑學(xué)生的物理學(xué)運(yùn)動觀念，并對物質(zhì)的不同運(yùn)動做出歸納和區(qū)分，厘清不同運(yùn)動形態(tài)的關(guān)鍵要素，掌握研究不同運(yùn)動形態(tài)的方法和思路.在物質(zhì)運(yùn)動的大概念主題單元中，要培育學(xué)生一種“運(yùn)動觀念”，讓學(xué)生動態(tài)地看待事物，如此才能找見物理現(xiàn)象背后的作用本源，才能促進(jìn)科學(xué)探究思維和能力的發(fā)生與發(fā)展.

2.2 匹配課程目標(biāo)，選擇模式方法

根據(jù)不同的單元教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，要選擇適宜的教學(xué)方法，從而讓學(xué)生更清晰、透徹地理解物理觀念、構(gòu)建物理基礎(chǔ)、發(fā)散思維方法、構(gòu)筑探究能力、形成科學(xué)素養(yǎng).

例如 在“物質(zhì)運(yùn)動”的大概念單元教學(xué)結(jié)構(gòu)中，要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“光現(xiàn)象”這一核心模塊，掌握光的傳播、反射、折射、色散等原理，培育科學(xué)探究的思維和方法，可以從“平面鏡成像”的物理現(xiàn)象入手，激發(fā)學(xué)生探究成像原理的興趣，采用“實(shí)驗(yàn)探究法”，引導(dǎo)學(xué)生從“光照下平面鏡成像現(xiàn)象”和“無光照下無法成像的現(xiàn)象”中，窺見“平面鏡成像”的關(guān)鍵要素，那就是“光”.通過實(shí)驗(yàn)探究，確定了光的要素，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生探索“光是如何實(shí)現(xiàn)平面鏡成像”的這個核心問題.然后繼續(xù)發(fā)揮科學(xué)探究思維，進(jìn)一步探索“光”這個物質(zhì).從探究中，理解光的結(jié)構(gòu)，認(rèn)識光波的傳播形態(tài)，了解光的直線傳播的特征.進(jìn)而意識到，既然平面鏡可以成像，那么光波在直線傳播中必然發(fā)生了路徑的改變.光波究竟是如何在平面鏡上發(fā)生傳播路徑的改變的，這個過程究竟是怎樣的，便可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)平面鏡的成像進(jìn)行猜想，并通過觀察一組實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證猜想，總結(jié)結(jié)論，得出光的反射原理，從而理解平面鏡的成像原理.然后，可以在不同角度觀察平面鏡中的成像，以驗(yàn)證光的反射原理，深刻理解光的反射原理.在揭示了平面鏡成像的原理之后，又可以拓展出生活中不同于平面鏡的光傳播現(xiàn)象，如“水中鉛筆的錯位”“水霧下的彩虹”等.接著再在“光沿直線傳播”的認(rèn)知基礎(chǔ)上，持續(xù)探究光的折射、色散現(xiàn)象，從而將“光波”的常見運(yùn)動形態(tài)研究透徹.

2.3 設(shè)計(jì)單元活動，開展學(xué)習(xí)實(shí)踐

單元活動是教學(xué)探究活動的升級，也是拓展，更是反復(fù)踐行學(xué)生科學(xué)探究意識和思維方法技能的有效途徑.單元活動常常以“小組合作學(xué)習(xí)”的模式組織開展，通常立足于某一學(xué)習(xí)主題，布置若干學(xué)習(xí)任務(wù)，或是建立“項(xiàng)目”，引導(dǎo)學(xué)生合作學(xué)習(xí)探究，完成與主題單元相關(guān)的學(xué)習(xí)實(shí)踐.在學(xué)習(xí)實(shí)踐中，教師要求學(xué)生做好過程記錄和評價反思，以保障學(xué)習(xí)過程的有效性；此外，教師也要求學(xué)生做好單元活動的成果匯報，以保障學(xué)習(xí)結(jié)果的有效性.

例如 在物質(zhì)運(yùn)動的大概念學(xué)習(xí)之上，引導(dǎo)學(xué)生就“凸透鏡的成像”展開項(xiàng)目式探究活動，結(jié)合對光的研究方法和結(jié)論，來研究凸透鏡的成像，完成自主學(xué)習(xí)實(shí)踐，在光波的認(rèn)知基礎(chǔ)和研究基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展和實(shí)踐，達(dá)成拓展提升和實(shí)踐鞏固的學(xué)習(xí)效果.

2.4 優(yōu)化單元作業(yè)，落實(shí)多元評價

在大概念單元中，教師將教學(xué)內(nèi)容分成小單元，在小單元中，又將教學(xué)分為連貫的幾個部分，形成了大單元平行、小單元連貫的教學(xué)結(jié)構(gòu)體系.因此，基于課堂學(xué)習(xí)的作業(yè)設(shè)計(jì)也要依照這一結(jié)構(gòu)來進(jìn)行安排.這意味著，教師需要在作業(yè)設(shè)計(jì)中強(qiáng)調(diào)當(dāng)天所學(xué)的內(nèi)容，也要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注小單元的整體結(jié)構(gòu)，同時也要深化大單元的總體概念，在作業(yè)設(shè)計(jì)中凸顯單元教學(xué)的結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生時刻關(guān)注大單元學(xué)習(xí)的連貫性和結(jié)構(gòu)性，避免知識結(jié)構(gòu)體系的碎片化和分散化，有機(jī)結(jié)合知識點(diǎn)，凝結(jié)成系統(tǒng)的知識體系，助力物理觀念的良好形成.

此外，更要關(guān)注單元作業(yè)評價，要盡量豐富作業(yè)評價的主體，注重作業(yè)實(shí)踐的過程性，落實(shí)對學(xué)生科學(xué)思維、探究能力、問題意識、負(fù)責(zé)態(tài)度的培養(yǎng)目標(biāo)要求.在評價中，需要學(xué)生自主參與評價，參照目標(biāo)要求，多維度地闡述自己的學(xué)習(xí)情況，思考不足之處，提出問題，請教方法.也需要教師根據(jù)學(xué)生反饋的學(xué)情信息，為學(xué)生提供有效指導(dǎo)和指引，同時做好單元教學(xué)后續(xù)的決策，實(shí)現(xiàn)查漏補(bǔ)缺，做到有所側(cè)重，提高單元教學(xué)的整體效果和效率.

3 結(jié)語

綜上所述，初中物理要堅(jiān)守核心素養(yǎng)培育任務(wù)，注重教材中各部分知識的關(guān)聯(lián)性，建立單元教學(xué)的觀念，優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)，選用有效方法，設(shè)計(jì)單元活動，實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)、連貫、環(huán)環(huán)相扣、一脈相承的教學(xué)實(shí)踐，從而培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、探究能力和負(fù)責(zé)態(tài)度，落實(shí)核心素養(yǎng)培育目標(biāo).

【本文為江蘇省中小學(xué)教學(xué)研究課題第十四期教材建設(shè)專項(xiàng)課題“蘇科版初中物理教材建設(shè)研究”（項(xiàng)目編號：2021JY14-JC07）的成果.】

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭偉平.基于核心素養(yǎng)的物理單元復(fù)習(xí)學(xué)習(xí)活動設(shè)計(jì)對策探究——以初中物理“力與運(yùn)動”單元為例[J].考試周刊，2022（34）：126-129.

[2]楊葉娟.促學(xué)生核心素養(yǎng)形成的初中物理大單元作業(yè)設(shè)計(jì)探究——以滬科版“內(nèi)能與熱機(jī)”為例[J].考試周刊，2022（32）：116-120.

[3]莊雅霜.核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的初中物理單元作業(yè)設(shè)計(jì)[J].物理之友，2022，38（07）：30-32.

[4]魏惠.核心素養(yǎng)下的初中英語單元教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)[J].中小學(xué)外語教學(xué)（中學(xué)篇），2021，44（06）：61-65.

[5]張麗芳.核心素養(yǎng)理論指引下的初中物理單元教學(xué)[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2020，49（24）：30-31.