核心素養下高中物理大單元教學設計研究

彭浩然

摘要：學科核心素養培養作為新時代教育的核心要素之一，對于我國教育體系發展產生了重要影響。核心素養理念的提出已經表明我國教育理念發生了根本性轉變，從以往“知識傳授”理念逐漸朝著“知識建構”方向轉變，加快了我國學校課程教學的設計進度，提高了教學設計的效率及質量。基于此，本文主要對核心素養下高中物理大單元教學設計進行分析研究，簡要闡述了高中物理核心素養的概念以及大單元教學模式的概念，對核心素養下的高中物理大單元教學設計的重要性進行分析研究。之后，結合具體的高中物理教材內容，對核心素養下高中物理大單元教學設計流程及具體實踐操作進行分析研究，通過構建合理的教學知識體系，使高中物理教學水平得到全面提升，有效培養學生的核心素養，達到良好的育人效果。

關鍵詞：核心素養? 高中物理? 大單元教學設計

引言

在現代教育理念的推動下，高中物理教學模式發生了翻天覆地的變化，物理教學理念及物理教學工具得到了進一步更新，同時為核心素養的實現提供了相對應的理論基礎，實現了教學質量的提升。在核心素養理念的影響下，教師在對高中物理進行大單元教學設計的過程中，能夠充分應用現有的研究成果，并在此基礎上不斷創新應用，使教學理念及教學設計思路得到了充分的革新，進一步強化了課堂教學效果，提高了學生學習的效率。

一、高中物理核心素養及大單元教學概述分析

（一）大單元教學概述

大單元教學能對學生核心素養的形成起到良好推動作用。在開展大單元教學的過程中，教師需要以“生本理念”為核心，以建立“單元知識結構體系”為標準，對不同單元所講述的知識內容進行精準提煉，再配置專門的教學策略進行實施，以保證課堂講述更加有效率地開展，提高單元教學活動的整體水平。同時，在大單元教學的影響下，高中物理學科不同單元之間的知識內容緊密聯系了起來，打破了以往存在的界限，讓學生在實際學習的過程中，更加深刻理解到不同單元知識內容的關聯性，強化記憶，使學習效果更加突出，對于高中物理教育體系發展具有特殊意義。大單元教學具有以下幾種特征：首先是知識內容表現方式發生了一定改變，由于不同單元知識內容緊密程度加強，使得“單元內容”作為學科知識教學中的基本內容呈現，在表現的過程中，能夠對同一類型知識內容進行充分整合，減少知識內容之間明顯的斷裂現象。其次是對知識體系構建規律的表現，大單元教學能夠快速幫助學生實現知識體系的構建。最后是能夠將各種碎片化知識進行有機結合，對不同學習水平的學生進行針對性教學，滿足其學習需求，降低學習難度。

（二）高中物理核心素養概述

高中物理核心素養一般指學生在學習高中物理的過程中所掌握的各種物理知識和關鍵能力，以及在學習過程中所培養的優秀品質，集中體現在學生的價值觀、思想觀、學習觀等方面，從而培養學生更加良好的學習品質。目前高中物理核心素養培養集中體現在四個方面：一是態度責任方面。需要培養學生認真負責的學習品質，培養良好的求知欲望，使其對物理知識始終保持著科學探究的精神。二是物理觀念的培養。這種觀念要求學生能夠從物理知識角度出發，對于物質與能量方面的內容進行深刻體會，在不斷認知的過程中形成對物理規律的了解，加強對核心概念的認知。三是培養良好的科學思維。物理學科不同于其他學科，對于客觀存在事物的內在屬性及規律有著一定要求，因此要求學生在不斷學習的過程中形成深刻認知，通過一系列的思維活動形成良好的科學思維素養。四是培育實驗探究精神。要求學生在獨立思考的過程中，能夠通過一系列實驗設計完成對物理現象的解釋，培養良好的實驗探究精神。

二、核心素養下開展高中物理大單元教學的重要性分析

隨著我國教育體系的不斷改革，高中物理課程在高中課程體系中的地位不斷提升，對學生高考產生了重要影響。因此，培養學生高中物理核心素養是當前高中物理課程教學的主要任務和方向。通過對物理知識的學習，能夠進一步強化學生和思維能力，使其掌握并且熟練應用更多的理論知識，具備相對應的綜合素質。高中物理在實施大單元教學設計后，能夠進一步強化不同單元知識內容間的聯系，加快物理核心素養的培育。同時，在大單元教學設計的影響下，高中物理課程能夠立足于實際，以培養學生物理核心素養為最終目的，對各個單元主題內容進行精準提煉，并配以相對應的教學手段，最終加快學生物理核心素養的養成。

三、核心素養影響下高中物理單元教學設計的分析研究

在單元教學設計方面，本文主要以人教版高中物理必修1中《相互作用——力》的教學為例，在核心素養的影響下，對具體的教學設計步驟進行闡述，結合《相互作用——力》中的單元內容，將理論研究凸顯出來，對設計的單元案例進行設計描述。具體操作步驟為“教材單元內容解析-單元教學目標制定-單元教學思路闡述”。

（一）教材分析

以《相互作用——力》單元內容為例，這是高中力學知識的開端，是高中物理課程的重要組成內容，因此對于這部分內容的單元教學設計需要集中體現與運動學相結合的動力學知識，為學生的后續學習打下良好基礎。首先，在重力與彈力的教學過程中，需要對重力及彈力的相關概念進行闡述，通過對重心概念的引入，對尋找重心概念的方式進行闡述。在講解彈力教學知識的過程中，可以應用胡克定律進行實驗講解，以此來區別接觸力與非接觸力，加深學生的理解。其次是對摩擦力的內容進行講解，摩擦力相關知識是整個《相互作用——力》單元教學中的重點和難點，對于后續的受力分析產生了很大影響。在進行教學設計時，先對摩擦力的概念、產生原因以及產生要素進行講解，之后對幾種常見的性質力進行介紹。介紹完成后對后續內容進行安排，確定主要的研究對象，防止學生出現知識混淆的現象。在完成對《相互作用——力》單元知識內容的了解后，可以在課堂上進行關于摩擦力的實驗，帶領學生共同探究摩擦力產生的整個過程，從而培養學生良好的科學探索精神。最后在力的合成與分解講解過程中，可以通過對整個矢量的計算進行總結，要讓學生清楚理解出矢量與標量之間的區別。在教學過程中，可以通過課后模塊的設置來激發學生的學習興趣，提升其自主研究的能力，培養良好的物理核心素養。

（二）學情分析

在初中物理教學中，由于對常見力和二力平衡內容進行了講解，在學習《相互作用——力》時，學生有著一定的學習基礎，而高中物理作為初中物理的延伸，在力學方面的講解上更加深刻，因此需要通過具體的學情分析，對整體單元教學設計進行重新規劃。從認知水平來看，通過對摩擦力知識內容的講解，使得學生的物理認知水平發生了翻天覆地的變化，了解到相比初中物理教學，高中物理教學更加看重實驗過程中對各種物理現象的探究。因此，在進行教學設計的過程中，教師主要對力學方面的實驗操作進行講解，包括對各種儀器的使用規范以及實驗室操作進行講解，保證學生實驗操作的正確性，培養學生更加嚴謹的實驗態度。從能力水平認知來看，學生在學習完知識內容后，對于一些力學儀器的操作也有了一定的了解。之后在探究相互作用力的過程中，有著更加突出的自主實驗設計以及總結規律的能力，這對于學生物理核心素養的形成有著良好的推動作用。在總結完力學性能規律后，一部分學生由于自身能力水平較強，已經能夠熟練掌握定性分析到定量研究的物理學方法，在面對力學相關問題時，能夠利用相關物理公式進行計算，保證問題得到有效解決；而有一部分學生在處理各種信息數據的過程中，雖然能夠利用圖像法對數據中物理量之間的關系進行闡述，并總結出相應的物理規律，但是受知識量的影響，對于總結后的物理規律無法熟練應用，需要應用其他數學工具進行輔助。

（三）單元結構以及知識邏輯的建立

在單元教學設計中，知識邏輯建立是進行單元教學設計的前提，只有掌握好單元結構邏輯，才能使教師對每個單元的內容有著具體規劃，幫助學生梳理良好的“整體概念”，并形成有價值意義的“單元學習”意識。之后通過結構框圖的形式展現出來，使整個結構內容更加具有層次性，方便學生理解。

（四）教學目標制定

教學目標制定是物理單元教學設計的核心內容，也是培養學生物理核心素養的關鍵手段。要求教師帶領學生共同完成對教材內容的挖掘，對教材中存在的學習要素進行提取，通過各種表現形式將核心素養目標表達出來。在完成對教學目標的制定后，才能對單元教學設計中存在的問題進行及時調整，保證學生能夠按時完成學習目標。比如在物理觀念目標上，通過對《相互作用——力》單元的學習，要求學生進一步加強對重力、彈力及摩擦力要素的了解，形成不同力相互作用的觀念。在此基礎上，對于彈力與摩擦力的產生條件進行特別闡述，掌握最大靜摩擦力與滑動摩擦力之間的關系。通過對該教學目標的設置，讓學生了解平衡狀態下摩擦力產生的條件，對物體運行行為，以及物體是否處于平衡狀態下進行判斷。或者在培養學生科學思維的過程中，其主要教學目標需要重點放在培養學生的實驗思想上，讓學生能夠掌握物理學的常用方法，并且在特有的物理情境下，能夠從力學角度出發，對物體在運動過程中的受力狀況進行分析，進一步加強對矢量運算法的合理應用，完成對力的合成與分解。通過不斷地操作練習，促使學生形成科學的思維模式，在不斷分析總結的基礎上，對物體平衡狀態進行合理判斷。另外，在教學目標制定過程中，除了對教學內容進行規劃以外，還需要對課時進行合理規劃，對于不同教學內容的課堂時間進行合理安排，以保證教學質量。

（五）單元學習活動設計

單元學習活動是單元教學設計得以實施的保障，也是落實物理核心素養培養的關鍵部分。通過對單元學習活動的具體設計，在課堂上建立專門的物理情境，對于學生課堂中所提出的問題進行細致回答，并與實際教學內容緊密結合。比如在重力與彈力的學習活動設計中，可以將其分成三種不同的活動方式：一是在課堂上設置專門的力學情境，讓學生能夠直觀地感受到重力形成的整個過程，加深對重力現象的了解；二是可以利用現代多媒體教學設備，在課堂上播放重力學方面的實驗活動，加深學生的理解記憶，并對具體的物理操作進行總結；三是可以利用各種道具在課堂上演示重力形成的過程，采用懸掛法找出物體的重心，讓學生快速了解物體重心的所在。這種課堂現場演示教學方式能夠有效激發學生的學習興趣，培養其良好的核心素養品質。

在摩擦力的學習活動設計中，教師可以引入現實中存在的摩擦力現象進行講解，同時鼓勵學生舉出關于滑動摩擦的例子，在與彈力知識內容不斷結合的過程中，總結出關于摩擦力形成的知識點，而學生通過舉例說明，能夠進一步發展自身的思維能力；或者通過靜止物體與摩擦力之間關系的引入，向學生講解靜止物體與摩擦力之間的關系，通過內在邏輯對靜摩擦力條件進行分析，對于力的方向進行闡述，最后利用各種現代化設備去測量力的大小，從而完成最終的邏輯推理，使學生的學習興趣獲得進一步提升。

結語

綜上所述，本文主要以高中物理《相互作用——力》單元教學設計為例，對具體單元教學設計過程進行概括總結。要想培養學生良好的物理核心素養，提高學習質量，需要教師從實際出發，根據不同單元內容設置明確的教學目標，提前對單元內在邏輯結構進行梳理，強化對教材知識點的提取和挖掘，設計出多種形式的單元學習活動，使學生學習興趣得到全面提升，加速核心素養的形成，最終促進學生的全面成長。

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責任編輯：趙瀟晗