物理學科核心素養視角下的高中物理單元教學設計研究

顏文彬

摘要：物理學科核心素養培育有助于引導學生逐步掌握物理學習的規律和解題技巧，以此發現解決重難點問題的突破口，進而取得事半功倍的物理學習效果。為了更好地培養高中生的物理學科核心素養，任課教師需要做好單元教學設計工作，以便實現物理學科基礎知識轉化為實踐應用能力的教學目的。本文簡要概述了物理學科核心素養視角下的高中物理單元教學設計意義及要求，在此基礎上提出構建單元教學框架、科學設計課后作業、做好單元教學反思及合理運用先進技術的單元教學設計策略，以便切實提高高中生的物理學科核心素養。

關鍵詞：高中物理核心素養單元教學設計策略

《普通高中物理課程標準》明確指出，高中物理教學需要以物理學科核心素養培育作為課程總目標，日常教學活動需要圍繞核心素養培育展開，力求將物理觀念、科學思維融入教學計劃中。通過單元教學設計能夠將物理學科基礎知識、理論方法以情境創設的方式進行合理轉化，這不僅能夠幫助學生掌握物理解題技巧、發現難點規律，而且能夠實現對物理學科知識內容的梳理與體系的重構，還能夠深入淺出地完成高中物理教學任務，使學生養成正確的學習習慣，進而逐步培養學生良好的物理學科核心素養。這就要求任課教師根據學生學習的特點選擇適宜的教學方式，將枯燥抽象的物理概念生動形象地展示出來，以此調動學生的物理學習興趣，并逐步培養其物理邏輯思維能力。

一、物理學科核心素養視角下的高中物理單元教學設計意義

（一）有助于形成結構化教學模式

新課改政策的出臺推動了我國教育體制改革，各大院校也開始注重學生綜合素養的培養，其中，物理學科核心素養作為其中重要的組成部分，需要引起物理教研組的足夠重視。以往的高中物理教學工作主要是根據課時數量分配教學任務，每一課時都有固定講解的內容，課后復習也是為了校驗課堂學習情況，因此得出的課堂教學評價相對而言是缺乏連續性的，這不利于高中生素質教育目標的達成。鑒于此，任課教師有必要以“單元”為單位，加強不同課時教學內容之間的銜接聯系，以便形成結構化的教學模式，為學生物理知識框架的構建奠定基礎。

（二）培養學生物理學科核心素養

所謂物理學科核心素養指的是學生在課堂學習過程中逐步積累起來的物理基礎知識儲備，通過學生的獨立思考、邏輯辨識形成特定的物理學科觀念，以及將物理知識應用于實踐生活的嚴謹態度。物理學科涉及的核心元素是相互關聯密不可分的，因此任課教師有必要通過單元教學設計將零散的物理知識概念串聯起來，以便學生在知識積累中對物理學科產生獨到的見解，最終培養其物理學科核心素養。

（三）穩步提升物理學科教學質量

高中物理單元教學設計不是單純地將零散的物理知識簡單地拼湊組合，而是需要挖掘其中內在的聯系，以物理學科核心素養培育為目標構建具有較強邏輯性的嚴謹教學方案。任課教師在設計高中物理單元教學方案的時候，需要仔細思考如何將零散的知識點緊密串聯到一起，以便通過整體教學引導學生掌握物理邏輯思維能力。高中物理單元教學設計從外部輪廓來看隸屬于統一整體，但其內部機理卻是由很多獨立知識組合而成的，因此任課教師需要根據獨立知識特點采取適宜的講解傳授方式，以便充分調動學生的物理知識學習興趣，并且能夠進一步開發學生大腦，引導其建構易于自身理解的物理基礎知識框架。

二、物理學科核心素養視角下的高中物理單元教學設計要求

（一）基于生本教育的結合式教育理念

高中物理作為自然科學基礎學科之一，涉及的知識點大多是抽象的，這就要求高中生具備一定的邏輯思維能力及較強的物理探究意識。任課教師在開展日常教學工作的時候需要格外注重學生物理學科核心素養的培育，以便引導學生更好地理解物理抽象概念。為了達到最佳的教學效果，任課教師需要在堅持生本教育理念的基礎上，認真剖析各單元知識點，依照教學大綱制訂教學目標，引導學生將理論知識應用到教學案例中，以此通過實踐探究逐步提高自身的物理學科核心素養。例如，在講解“牛頓運動定律”這一知識點前，任課教師需要布置好課前預習作業，鼓勵學生發散思維，準確挖掘蘊含牛頓運動定律的生活常識，隨后通過多媒體課件展示牛頓運動定律經典教學案例，合理設計隨堂練習，以此培養學生掌握牛頓運動定律的實踐應用能力。

（二）基于差異教學的多元化教學方案

為了能夠從根本上改變高中物理枯燥乏味的教學現狀，有必要采取情境創設、案例分析、實踐展示等多元化的教學方式，針對各單元教學內容的差異及高中生學習能力高低科學設定教學目標。任課教師需要從物理基礎知識出發，采取適宜的教學方式，引導學生發現本單元課程學習突破點，并鼓勵學生勇于突破、大膽思考，盡可能發掘最適合于自身理解消化的物理學習方式。例如，在講解“運動描述”這一知識點時，任課教師可以借助思維導圖引導學生明確本單元課程涵蓋的4個部分之間的邏輯關系，當學生熟練掌握運動描述相關知識概念后通過教學案例分析明確“速度”“加速度”的異同點，最終理解某一運動狀態下，速度、加速度是以何種趨勢進行改變的。

（三）結合理論知識提高物理審題能力

很多物理基礎知識都可以通過生活現象映射出來，因此物理知識的實踐應用形式是豐富多樣的。無論是初中物理課程中有關“摩擦力”的經典展示，還是高中物理課本上與“自由落體運動”相關聯的生活現象，無不彰顯物理基礎知識的實踐應用價值。鑒于此，任課教師在制訂單元教學計劃的時候，需要緊緊圍繞物理基礎知識應用的形式，與實際案例結合起來，并根據學生的整體學習情況調整教學內容，完善教學方法，以便引導學生逐漸掌握運用基礎物理知識解決實際生活問題的應用能力。例如，任課教師可以借助多媒體設備展示“汽車爬坡”“引體向上”等生活現象，以此講解“力與平衡”這一知識點，不僅能夠提高課堂學習的趣味性，還有助于加深學生的理解記憶。

三、物理學科核心素養視角下的高中物理單元教學設計策略

物理學科核心素養視角下的高中物理單元教學設計有助于高中生的素質教育培養，任課教師需要以物理思維導圖引導學生理解物理學習邏輯，并通過教學案例的設計與分析，將抽象理論知識與生活實踐案例結合起來，以便提高物理學習效率。

（一）構建單元教學框架，梳理物理學習思路

物理作為高中最難學的科目之一，涉及很多深奧的邏輯概念，為了便于學生理解消化高中物理理論知識，任課教師有必要根據課程教學目標合理構建單元教學框架，以便通過課堂教學講解引導學生全面系統地掌握物理學科相關知識。首先，任課教師需要分析教學大綱、熟讀授課教材，以此明確各單元涵蓋的知識難點，采取適宜方式認真剖析各單元涉及內容的區別和聯系，以便將各單元內容串聯起來。其次，在制訂教學計劃的時候需要緊緊圍繞教學目標，切忌偏離教學目標肆意講解知識，以免影響學生的知識框架梳理。再次，任課教師需要清晰劃分各單元的重點、難點知識，在實際授課的時候花費多一點的時間講解重難點知識，盡可能將理論知識與生活現象聯系起來，以便學生消化和理解知識。最后，任課教師還可以通過設置單元作業、做出總結評價，引導學生發現本單元課程學習存在的缺陷和不足，同時有助于單元教學框架的順利搭建。構建單元教學框架有助于學生梳理物理學習思路，還能大幅提高課堂教學效率。例如，在講解牛頓運動定律這一重難點知識時，任課教師可以先以小車拉著裝有水的燒杯前進停止的實驗引出慣性的話題，通過觀察水位變化情況引導學生理解慣性這一知識點，隨后通過設置問題培養學生的物理學科核心素養。

（二）科學設計課后作業，實現有效教學評價

科學設計課后作業有助于引導學生逐步提升自己的物理學科核心素養，發現知識漏洞的同時能鍛煉自身的物理邏輯思維。課后作業的設置需要緊密圍繞預習、練習與復習這3個教學環節展開，做好課前預習有助于提前學習本單元知識點，及時發現并記錄不理解的概念知識，以便課上提問與思考。適當的課堂練習能夠幫助任課教師檢驗學生對本單元知識點的掌握情況，同時能有針對性地解決共性、個性問題。課后復習不僅能夠幫助學生掌握扎實的物理基礎知識，還能夠通過練習題解析將本單元知識與上一單元知識聯系起來，逐步培養學生的物理學科核心素養。例如，在講解“力的平衡”這一知識點時，任課教師可以選擇一個包含力的分解與合成的實踐案例，有針對性地設置單元習題，以此培養學生物理理論知識的實踐應用意識。任課教師除了需要科學設計課后作業外，還需要對學生的課后作業完成情況給予有效的教學評價，以此幫助學生溫故而知新，在此基礎上鼓勵學生完成趣味實踐作業，以此培養獨立思考能力和邏輯思維能力。

（三）做好單元教學反思，鼓勵學生提出質疑

在開展物理教學活動時，任課教師需要將物理理論知識與學科核心素養緊密聯系起來，只有準確找到二者的切入點，才能確保學生扎實掌握物理知識的同時培養一定的物理學科核心素養。通常情況下，基于物理學科核心素養的高中物理單元教學設計需要依照如下流程進行，先是層層分解教學任務，隨后為了達成既定教學目標需要明確本單元課程的教學難點與重點，在此基礎上制訂單元教學計劃，設計重點講解任務。沿著上述設計流程完成單元教學任務的同時還需要從多個角度出發對本單元課程整體教學情況進行全面的剖析與反思，以便及時發現課堂教學活動中存在的缺陷與不足，為后面學生物理學科核心素養培育總結經驗教訓。例如，任課教師在講解“能量轉換守恒”這一知識點時，適時引導學生發現生活中與之相關的實踐案例，并鼓勵學生大膽闡述自己的觀點。任課教師適當地給予糾正評價，通過學生的觀點闡述反思學生是否真正理解能量轉換的真正含義。此外，還可以根據本單元學習內容開展以“能量轉換守恒”為主題的實踐教學活動，鼓勵學生搜集整理相關資料并進行小組匯報，逐步提高物理學科的課堂教學效果。

（四）合理運用先進技術，調動課堂教學氛圍

“互聯網+”時代的到來，衍生出了很多先進的信息技術，也有助于教學成果轉化，任課教師可以根據單元教學內容選擇適宜的信息技術手段，以便生動形象地講解抽象枯燥的物理概念與知識，這種充分調動課堂教學氛圍的授課方式，更能吸引學生的注意力，也能達到較好的課堂教學效果。之前，很多地區受到新冠疫情的影響，無法準時開展線下教學活動，很多學校就利用先進信息技術手段為日常物理教學創建了一個遠程互動交流平臺，任課教師在該平臺上設置“物理教學微課導學”的實踐案例，以便學生重復學習物理學科知識。同時教師能夠借助網絡信息平臺搜索更多的名師教學資源，以此豐富自身的物理知識體系，開拓學生的物理學科視野，為學生物理學科核心素養培育儲備彈藥。任課教師借助先進信息技術能夠系統掌握學生各單元知識點的整體學習情況，同時能夠在一定程度上培養學生的自主學習意識。例如，任課教師可以通過多媒體設備展示“牛頓運動定律”的思維導圖，通過制作物理微課引導學生逐步完成預習、練習及復習等教學任務，以此實現構建高效物理教學課堂的授課目的。

基于物理學科核心素養培育的高中物理單元教學設計需要構建基于生本教育的結合式教育理念，通過差異教學制訂多元化教學方案，最終結合理論知識提高學生的物理審題能力。物理學科核心素養視角下的高中物理單元教學設計策略在于構建單元教學框架，梳理物理學習思路；科學設計課后作業，實現有效教學評價；做好單元教學反思，鼓勵學生提出質疑；合理運用先進技術，調動課堂教學氛圍。

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責任編輯：唐丹丹