核心素養下的高中物理模塊化學習開展策略

高中階段的物理教學需要助力學生形成四種核心素養，包括物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任。其中，物理觀念指向的是運用物理知識解釋現象或解答問題的意識與習慣，科學思維指向的是運用物理知識推導或驗證結論的思維能力，科學探究指向的是通過實驗和探究學習物理知識的意識與能力，科學態度與責任指向的是對科學及科學探究擁有正確的認識，能用正確的態度看待科學和科學研究，且具備用科學服務社會的責任意識。培養學生的核心素養也是一種育人方式，立足核心素養的課堂教學更有利于學科育人價值的發揮。本文主要圍繞核心素養下的高中物理模塊化學習展開，首先介紹了模塊化學習的概念，其次探究了核心素養要求下的高中物理教學要點和模塊化學習開展策略。

一、模塊化學習概述

（一）什么是模塊化學習

模塊是事物整體的組成部分，即事物整體中具備獨立性的一個內容單位，對特定內容或功能的格式化處理是生成模塊的主要方式，從事物整體性發展的角度出發，模塊也可以說是為了完成某一任務、達成某一目標或實現某一功能而設置的內容載體，對知識的解構能生成知識模塊，對任務的解構能生成任務模塊，對區域的解構能生成區域模塊。而模塊化學習指的就是以圍繞特定教學主題或知識主題架構的教學模塊作為載體的教學模塊，教師可以基于獨立的教學模塊開展針對某一部分知識內容的教學。教給學生應用學到的知識解決問題是教學的深層目標，模塊化教學就是以應用能力培育為出發點設計教學內容和開展教學活動的教學模式。

（二）模塊化學習的開展優勢

1.在教學安排上更具靈活性

學校中的每一門課程都對應著一個垂直的知識領域，每一個垂直領域中的知識也都具備強關聯性，不僅可以整合成一個完整的大知識體系，還可以整合出許多內部關聯更直接和更多元的小知識體系，而大知識體系下的每一個小知識體系都可以被看作一個獨立的知識模塊。學習是以學生為主體的活動，教師對教學的安排需要貼近學生在不同年齡階段和受教育階段的實際需要，既不能揠苗助長，也不能因噎廢食，而模塊化學習有著更強的靈活性，能夠為教師對教學安排的優化調整提供便利。

2.在教學組織上更具普適性

新時代的教育強調育人，更強調對人的個性化培育和全面性培養，教師需要發揮學生的特長、挖掘學生的潛能，也需要為學生提供全方位的指導。在新的教學生態下，系統性、整體性更強的一些教學模式備受推崇，但并非所有學生或所有的學生群體都能適應這樣的教學方式，大部分只能勉強跟上教師的思路和課堂節奏。而模塊化學習在教學組織上就更具普適性，細化的知識也能自成一體，學生在小知識主題下的系統性探究能夠助推他們思維的建構和思維能力的提升。

3.在教學實踐上更加透明化

對學生的評估雖然不能只停留在掌握了多少知識和技能的層面，但對知識和技能的掌握情況是教師評價學生的一個重要依據，積累的知識和了解的信息要足夠多，學生在遇到復雜的問題時才能更快速、更準確地找到解題方法。教師在開展模塊化學習時，需要先將知識拆分成一個個更小的模塊，再圍繞小的知識模塊建構教學模塊，這種模塊化處理一是能簡化和細化課堂教學，二是能更直觀地反映學生對課程知識的學習情況，因此開展模塊化學習有著能使教學實踐變得更透明的優勢。

4.在人才培育上更加個性化

培養核心素養，促進學生個性成長和全面發展是新課標綁定的教學方向，在新課標的導向下，教師對課程知識的教學需要以各學科的核心素養為立足點，并將學生的個性化需要納人參考。每個人都有其特殊性，對某一方面感興趣或在某一方面有著突出優勢的學生可能不止一個，但一定不會是全部，利用學生的興趣和發揮學生的優勢是高效育人的基本保障。而在這一點上，模塊化學習支持對學生的個性化培育的優勢就體現了出來，開展模塊化學習更能夠充分發揮學生的優勢。

二、核心素養下的高中物理教學要點

核心素養的提出將高中物理教學指向對學生觀念、思維、意識、能力和責任感的全方位培養，科學具有客觀性，能從現實生活中找到依據和答案，也需要用現實來驗證或補充，而對學生觀念、思維、意識、能力和責任感的培養有助于引導學生在現實生活中的科學探究。具體到課堂教學實踐中，為了滿足核心素養的培養要求，教師要在教學活動的設計上更注重發揮學生的主體價值，從在實踐中解構概念和突破界限建構體系的角度出發開展教學。

（一）發揮學生主體價值

生本原則是核心素養下課堂教學的基本原則，以學生為中心開展教學活動就是對生本原則的最好踐行，而在課堂教學實踐中，以學生為中心的最好體現就是尊重學生的主體地位，同時發揮學生的主體作用和主體價值。教師需要為學生提供直接參與課堂活動的機會，參與是感知和體驗的前提，只有直接參與課堂活動，學生才能更高效地完成經驗和認知的原始積累，在活動中付出的努力也將成為他們成就感和自信心的來源。

（二）通過實踐解構概念

物理是自然科學的一個分支，而科學從來都不只是書面的概念、定理、規律和公式，還是由核心問題或核心概念領導的實驗與實踐，所以在課堂上，教師對物理的教學也不能只停留在對書面知識的講解上，還需要涉及對問題或話題的實踐探究。高中生已經基本具備了通過實驗或探究學習物理知識的能力，且在初中就建立了對物理的基本認識，因而在指向探究與實驗的核心素養下，高中物理教師在開展教學時就要更注重實踐探究活動的開展。

（三）突破界限建構體系

劃分學科的依據是知識的垂直性，物理是主要研究宇宙間物質基本形式、性質、運動、轉化及內部結構等的科學分支，高中物理則主要教學聲、光、熱、電、力這五個方面的內容，這五大領域的垂直知識組成了高中物理，但有關聲、光、電、熱和力的研究不只是存在于物理領域。在核心素養導向下以培養學生物理綜合素質為核心的課堂上，高中物理教師還要突破既定的學科界限，綜合更多關聯知識，構建教學體系。

三、核心素養下的高中物理模塊化學習開展策略

對高中物理，教師不僅可以從研究對象的角度出發，將課程知識劃分為聲、光、熱、電、力五個模塊，還可以從變化形式、運動形式、表現形式等角度出發，對課程知識進行模塊劃分，以更高效地開展教學。而在物理的四大核心素養下，教師可以基于核心素養指向，參考不同核心素養中的能力要求、意識要求或認知要求來劃分教學模塊，以提升課堂教學的效率和有效性，同時提升對學生核心素養培養的針對性。具體到課堂教學實踐中，高中物理教師需要首先完成對主題知識模塊的劃分，其次完成對教學邏輯主線的提煉，再次做好對教學優化路線的總結，最后落實周期性的知識理解和記憶鞏固。

（一）解構教材，劃分主題知識模塊

教材能定位教師的教學范圍，教師對教學內容的設計不能脫離教材，以教材為參考，結合實際教學需要有針對性地設計教學內容是有效開展課堂教學的基本前提。就核心素養下的模塊化教學而言，教師除了要參考高中物理的四種核心素養指向定位教學的大方向，還要以對教材內容的解構為出發點，參考教材編排完成主題知識模塊的劃分。

以魯科版高中物理必修一第1章第1節“空間和時間”為例，通過本節教學，教師需要引導學生建立對空間和時間的基本物理認識，包括空間和時間的物理性質、物理測量方法、物理單位以及在物理層面上的相對性，而在核心素養的指向下，教師就可以將這一節的教學目標定位在“通過對空間和時間概念的探究來培養學生運用科學思維、科學探究方法認識物理現象，通過對空間和時間的認識來豐富學生對物理社會地位的認識”等方向上。就模塊化學習下對教學模塊的劃分而言，參考教材，教師可以將對空間和時間的教學大致劃分為四個模塊，主題分別是“空間和時間的基本概念”“空間和時間的物理測量方法”“空間和時間的相對性”“空間和時間在物理研究中的價值”，從一個模塊逐步過渡到下一個模塊的探究更有利于突破空間和時間的局限，幫助學生建立對空間和時間的基本認識。

（二）調整順序，提煉教學邏輯主線

大主題下的系統性探究有助于學生更快地建立課程知識體系的基本框架，小主題下的系統性探究則有助于學生更快地掌握具體的課程知識，以填充框架中的內容，以小知識模塊為載體的學習活動就是小主題下具有相對獨立性的系統性探究活動。而在核心素養下，教師在開展模塊化學習活動時，要更注重模塊劃分后對教學邏輯主線的規劃。

以魯科版高中物理必修一第3章第1節“重力與重心”為例，在本節教學中，教師除了要幫助學生建立對重力和重心概念的基本認識外，還要教給學生確定重力方向、測量和計算重力大小的方法，同時帶領學生完成對重力、重心和穩定性間相互關系的探究，因此，教師首先可以將本節知識劃分為三個模塊，主題分別是“重力與重心的基本概念”“重力的大小和方向”“重力與重心對穩定性的影響”。其次，結合高中物理核心素養的四種表現來看，教師可以將教學的邏輯主線大致設定為：探究重力與重心的概念、內涵，引導學生結合重力與重心知識來解釋一些生活現象；組織重力實驗，引導學生在實驗中感知重力的存在和重力的發小；探究重力模型，引導學生結合模型的靜止狀態與運動狀態來思考重力、重心對穩定性的影響；溯源重力計算公式，結合具體數據引導學生對重力的預估和計算。清晰的主線是對教學連貫性的保障，連貫的教學更利于學生核心素養的培養。

（三）引導反饋，總結教學優化路線

物理學科的核心素養大都指向對真實物理現象、物理問題的探究和真實的物理實踐、物理實驗，核心素養對物理教學的要求中也包含在生本原則下開展能夠滿足學生需要的課堂教學活動，因而在核心素養下開展的模塊化學習中，高中物理教師還需要在課堂上引導學生互動與反饋，以方便對課堂教學路線進行優化與調整。

以魯科版高中物理必修二第1章第3節“動能和動能定理”為例，在本節的教學中，教師需要幫助學生建立起對動能和動能定理的基本認識，教會學生如何用動能的定義式進行計算，同時教會學生如何利用圖像來探究功與動能的變化關系，所以在核心素養導向下的模塊化學習中，教師就可以基于“動能的定義和定義式”“動能定理的推導和應用”“利用打點計時器進行的動能實驗”“圖像與動能變化”的模塊主題來設計教學活動。而在實際開展教學活動的過程中，為了更好地培養學生的核心素養，教師可以將學生劃分為多個學習小組，以小組為單位引導學生進行模塊學習，尤其是實驗模塊。學生在小組中的分工實驗與交流討論有助于教師了解他們對動能及動能定理的理解情況，教師也可以參考學生的提問和學生討論中的矛盾點來調整教學，以提升教學的有效性。

（四）周期復習，鞏固知識理解記憶

人的記憶會隨著時間的流逝而逐漸變得模糊，不管是對經歷的記憶還是對知識的記憶，課上建立的知識記憶再牢固，課下沒有應用機會或沒有進行復習，也會按照一定的時間規律逐漸遺忘。而模塊化學習本身是一種更方便復習的學習模式，所以高中物理教師在核心素養下開展模塊化學習活動時，還要引導學生基于知識模塊進行周期性復習。

以魯科版高中物理必修二第4章第2節“萬有引力定律的應用”為例，通過本節的學習，學生能夠對萬有引力定律建立更完整的認識。教材主要結合天文學對天體質量計算、人造衛星環繞速度計算以及第二宇宙速度、第三宇宙速度進行了介紹，學生可以帶人人類在天文領域的發展來進一步認識萬有引力。而在核心素養導向下的模塊化學習中，教師在開展“天體質量”“人造衛星環繞速度”“第二宇宙速度”“第三宇宙速度”等主題下的模塊化學習活動時，可以在前期教學階段插入主題為“萬有引力與重力的關系”的復習模塊，以深化學生對重力及萬有引力概念的認識，然后在后期階段展開對萬有引力相關知識的完整復習模塊，以此來促進學生知識體系的進一步建構。

四、結語

核心素養是新課標中對學科育人價值的概括，在課程教學中起到教師育人導向的重要作用，對核心素養的針對性培養能夠幫助教師更好地完成育人工作，學科的育人價值也會因為對核心素養的強調而被進一步凸顯出來。而模塊化學習是一種更靈活、更普適、更透明且更個性的教學模式，同時是一種與物理學科十分契合的教學模式，物理知識具有抽象性，學生學習的難度較大，對物理知識的模塊劃分能夠在一定程度上降低學生的學習難度，以相對獨立的小知識模塊為載體開展的教學也能夠在一定程度上降低教師的教學難度?；诖?，在指向學生核心素養培養的物理教學中，教師有必要先基于教材的解構來完成對主題知識模塊的劃分，再圍繞劃分出的獨立知識模塊開展教學。

（焦佳）