物理学科核心素养高中物理教学设计

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摘要：文章首先阐述了基于物理学科核心素养的高中物理单元教学设计的意义，然后分析了基于物理学科核心素养的高中物理单元教学设计的要求，最后论述了基于物理学科核心素养的高中物理单元教学设计的策略。

关键词：单元教学设计；高中物理；物理学科核心素养

培养物理学科核心素养意味着要让学生根据物理知识的规律找到解题的技巧、难点理解的突破口，以达到事半功倍的学习效果。这就需要教师从培养学生良好的物理学习习惯入手，以物理单元为教学基点，遵循生本教育理念，让高中生掌握不同物理知识之间的内在联系[1]。同时针对物理实验，教师需要利用现代化教学方法将其加以呈现，从而帮助高中生更形象、具体地理解抽象的物理知识。另外，在物理课后习题设计方面，教师也应坚持培养学生物理学科核心素养，把单元教学作为习题设计原则，通过习题提高学生物理学习效率。因此，笔者拟基于物理学科核心素养的培养，对高中物理单元教学设计加以探讨。

一、基于物理学科核心素养的高中物理单元教学设计的意义

（一）有利于物理学科形成结构化教学，推动素质教育进程

随着国家开始推行素质教育，学校需要培养综合能力较强的学生，故发展学生的品德、体育、审美、劳动等多方面能力成为教学宗旨。传统的高中物理教学中，多数情况下教师还是以“课时”为单位进行具体的教学设计，即规划好每一课时需要讲解的知识，课后针对这一节课所讲的知识进行检验，了解学生的掌握情况，进行必要的教学评估，并做出总结和适当的调整[2]。而素质教育背景下，教师应当注意到每一节课之间的联系，把课与课衔接起来，让学生以“单元”为单位进行整体学习，进行物理学科的结构化教学。比如，教师在“力与平衡”这一单元教学中，可以重塑物理教学课堂，使学生能够更全面系统地理解“力的合成与分解”的知识。同时，教师把物理理论知识学习与实践探索验证活动相结合，可让学生通过物理实验从不同的角度理解力的平衡，这样能够引导学生快速进入学习状态，以实现高效学习。

（二）有利于培养学生物理学科核心素养，提高课堂学习效率

什么是物理学科核心素养？即学生在物理学习中形成对物理的基础观念，形成物理思维并用物理的方式进行思考和探索，养成严谨、负责、端正的态度。由于物理学科的各个核心素养之间不是毫无关系、各自独立的，而是相互联系、盘根错节、互相依赖的，因此高中物理教师在教授物理学科时应该以“单元”为单位进行整体教学，将一些零散的知识点以整体概念的形式进行设计并传达给学生，让学生在单元学习的过程中体会物理知识的相互关联，进阶性地掌握更加深入的知识，从而形成物理核心素养。比如，在“相互作用”这一单元的教学方案设计中，教师应结合单元整体教学内容，为学生设计层次分明、内容递进的教学方案，这样能够让学生更加深入地理解各种“力”形成的原因，并真正掌握不同“力”之间的联系，从而为未来的物理知识学习奠定基础[3]。

（三）有利于提高物理学科教学质量，构建和谐的师生关系

以“单元”为单位进行高中物理学科教学并不是简单地将知识点进行拼凑，而是以物理学科核心素养为基础设计综合性强、逻辑思维清晰的系统教学模式。即教师在物理教学设计时，要思考怎样把这些小的知识点串联成一个具有整体性、学生易于接受、可以启发学生思维和探究的活动过程。之所以称单元，是因为其在内部有自己的独立体系，而在外部看来是一个整体。要把课程目标和课时目标进行有效整合，最重要的就是进行单元教学设计。基于物理学科核心素养的教学中，教师除了在课堂中让学生进行知识和技能的练习，还要依据教学的目标和内容组织学生开展针对物理的思维体验和实际的物理研究，这样才能让学生发散思维、开动大脑，重新整合学习到的物理知识，建构自己的物理体系。另外，教师可以通过单元教学模式帮助高中生养成自主学习、深入探究的学习习惯，从而提高他们的物理学习能力和针对物理问题进行主动思考的能力。

二、基于物理学科核心素养的高中物理单元教学设计的要求

（一）坚持生本教育，践行理实结合式教学理念

高中物理知识具有一定的抽象性、逻辑性与思维发散性，故而对学生的抽象思维、逻辑想象力及物理实践探索的意识有着较高的要求。基于此，教师在培养学生物理学科核心素养的基础上，应通过分析物理教材内容的特点帮助其找到单元学习的重点。这样既能够让学生在物理学习的过程中明确学习目标，还能够让学生学会分析物理教学案例，并灵活地将所学应用到实践探索、原理验证之中。因此，教师在物理单元教学设计的过程中应遵循生本教育理念，并注重理论知识学习与实践应用的有机结合。比如，在“牛顿运动定律”这一章节教学过程中，教师应全盘考虑牛顿运动定律的特点，并运用信息化教学方式帮助学生还原牛顿定律的验证案例。这样可让学生通过生活常识、物理知识原理系统、深入地理解牛顿运动定律内容。同时，在设计课堂随堂练习时，教师应注重学生个性化学习特点，进而基于此帮助学生灵活运用牛顿定律解题。

（二）遵循差异化教学原则，设计多元化教学方案

高中物理知识的讲解可以通过案例导入、情境创设及生活化教学元素融入等多个方式开展，而物理单元教学设计方案的关键在于如何根据高中生的不同学习特点设计相应的教学方案。教师应结合物理知识的特点，帮助学生真正找到物理学习的突破口，并从合适的学习视角大胆思考、深入探索，以帮助学生尝试用自己掌握的学习方法消化吸收物理知识，这样才能让学生在物理的学习过程中产生更浓厚的兴趣，实现更好的学习效果。比如，在“运动的描述”这一章节教学中，教师应结合本单元四个主要小节，利用思维导图帮助学生厘清学习的思路，使其掌握运动描述的基本要素，并让学生通过案例探讨“速度”与“加速度”的不同，以及同一运动过程中，加速度与速度的变化趋势、极值点有什么联系。

（三）结合物理知识应用灵活多变的特点，培养学生读题审题能力

灵活多变是物理知识应用的显著特点之一，即物理知识能够通过生活化案例生动地体现出来。从初中物理“摩擦力”中的经典生活案例“自行车前轮与后轮摩擦力方向的不同”，到高中“自由落体运动”在生活中的多领域领用，都体现了物理知识应用灵活多变的特点。因而，高中物理教师在物理单元教学模式设计的过程中，应结合物理知识应用灵活多变的特点，创新性地引入生活化物理教学案例，并注重引导学生学会自主分析生活案例中应用的物理知识原理，这样才能够为学生快速解题指明方向[4]。这就要求教师在课堂教学的过程中既要把教材案例融入现实生活应用，又需要根据学生的课堂学习节奏灵活调整教学内容、方法，以确保学生物理学习的实效性。比如，在“力与平衡”这一单元的教学中，教师可以通过“汽车上坡”“引体向上”“拱桥平衡”等案例帮助学生分析其中涉及的“力的平衡”内容。

三、基于物理学科核心素养的高中物理单元教学设计的策略

（一）构建单元教学设计框架，为学生厘清学习思路

高中物理教师要深刻认识到单元教学的意义，针对不同的教学目标和教学内容设计一个物理学科单元教学框架，以便将单元教学的优势充分发挥出来，在教学中充分体现物理学科知识之间的整体性、逻辑性和系统性。首先，教师需要分析教材单元教学任务，明确每一个单元具体的教学内容，以及单元和单元之间有什么联系和区别，把紧密关联的单元整合到一起进行教学。其次，在整合单元内容的过程中，还要注意符合单元的教学目标，这是因为教学目标引导着整个教学，如果偏离教学目标，无异于船迷失了前进的方向，导致教师不明白到底应该将学生带往何处，且学生也会感到很迷茫。再次，将教学任务和教学目标规划好了以后，教师需要找出教学中的重点和难点。明确重点和难点是教学中的关键一步，对于重点内容，教师在教学讲解中要多花费一些课时详细讲解，让学生掌握透彻；对于难点内容，教师要结合实际生活中的一些现象，直观地向学生进行讲解，化难为简。最后，教师再辅以单元作业导引和单元学习总结评价，一个完整的教学框架就搭建完成了。当教师构建出完整的物理单元教学框架之后，再按照这个框架进行教学时，单元教学就会变得比较容易，教学效率也会提高。比如，在物理知识教学过程中，牛顿运动定律既是重点，又是难点，学生不易深入掌握。事实上，学生在生活中已经接触到了运动定律的相关实例，但可能还不能理解，故教师在教学这一知识点时，就可先以实例为话题，再引出课堂知识点。这样，学生可以在理解的过程中主动思考和探究，有利于提高其物理学科核心素养。

（二）科学设计单元教学课后作业，并进行有效评价

基于物理学科核心素养的高中物理单元教学过程离不开课后的作业布置，事实上，作业要基于课前预习、课中练习和课后复习三个教学环节进行协同设计，才能达到理想的效果。课前预习主要是让学生提前熟悉新的知识点，同时明确对自身而言哪些是比较难懂的地方、哪些是比较容易掌握的地方，这样上课时就有了听课的重点。而课中练习就是在每节课后，教师针对本节课的内容检验学生的掌握情况，了解学生对这节课知识还有什么疑惑，并及时给予解答。课后复习则是学生在掌握课堂知识的基础上，把所学的知识和之前已经学过的知识融会贯通，让学过的知识连贯起来，成为一个整体，当需要的时候从脑海中随时调取。对于学生作业，教师要认真批阅，并客观、有针对性、有效地给出一定的评价。做作业、评价的目的不只是让学生巩固所学的知识，这是浅层次的，教师要在学生巩固物理知识的基础上再上一个台阶，即布置趣味性的实践作业，让学生在实践中应用物理知识，形成发现并能独立解决问题的思维品质，这正好符合物理学科核心素养的要求。比如，在“力的平衡”单元习题设计的过程中，教师可以把力的分解、合成融入同一个案例，这样就能在一定程度上培养学生的物理知识应用意识[5]。

（三）及时进行单元教学反思，培养学生自主学习、勇于质疑的意识

要做好高中物理单元教学，就要找到物理知识和学科素养之间的平衡点，这两者并不等同，但它们彼此联系、相互依存、互相促进。在物理教学过程中，教师对两者都要兼顾，不能厚此薄彼，既要让学生很好地掌握物理学科知识，又要培养学生的学科综合素养。一般来说，物理单元教学设计过程如下：一是分析单元教学任务；二是忠于单元教学目标；三是瞄准单元教学重难点；四是确定单元重点活动。按照这样一个框架进行物理学科教学，学生在学到知识和掌握技能的同时，还培养了物理学科核心素养，这样的单元教学模式就实现了学科教人、科学育人，完美达到了培养具有学科核心素养的高素质人才的目标。同时，基于物理学科核心素养的单元教学实施需要教师从不同角度评估物理课堂教学方案，这样才能发挥出教学评价的作用，并让教师养成及时进行教学反思的习惯，以达到素质教育目的[6]。比如，在“能源与可持续发展”这一单元教学中，教师可以通过多元化学习任务的设计，让高中生通过不同的方式对本章知识进行高效串联。同时，针对单元案例导入部分，教师可以根据学生独自进行新能源开发资料的搜集结果科学反思课堂教学[7]。又如，在“能量的转换与守恒”相关知识应用教学中，教师应与学生深入探讨生活中能量守恒的案例，并鼓励学生根据自己的理解大胆说出自己的观点。这样教师能够根据学生的学习情况反思自己设计的单元教学方案的教学效果。即教师可反思教案中对于“机械能、内能、电能、化学能”等能量相互转化的案例是否能够让学生真正理解，并根据学生课后学习任务的完成情况对本单元进行系统梳理。同时，教师要适时开展能量守恒主题教学活动，以激活学生的物理学习兴趣，从而提高物理教学效率[8]。

（四）合理运用信息技术，打造生动有趣的单元教学课堂

信息技术在高中物理教学中应用有重要的作用。首先，教师可以借助信息技术将很多物理抽象知识以更生动形象的形式展示给学生，从而让高中生在物理概念理解、原理体会方面更加深入。其次，信息技术能够为学生的在线学习、远程互动提供一个良好的平台，即教师能够通过移动客户端为学生设计“微课式导学案”“在线互动物理教学慕课”，以丰富学生学习体验。同时，教师可以运用信息化教学为高中生提供名校名师教学资源，以开阔学生的物理知识视野。此外，教师应在物理单元教学中科学运用信息化教学方式，促使学生形成自主学习的意识，并能够利用信息技术高效学习[9]。比如，教师在讲述“牛顿运动定律”时，可以利用多媒体为学生设计简洁明了的牛顿运动定律知识导图，并通过微课引导学生系统预习，从而为高效物理教学课堂的构建奠定基础。

四、结语

基于物理学科核心素养的高中物理单元教学设计是素质教育的生动体现。因而教师应从培养高中生的物理思维入手，从教学案例的设计、课堂互动教学方式的优化等方面为学生营造浓厚的学习氛围。同时，教师要根据学生的个性化学习特点，围绕课本教材内容对每个物理单元进行系统分析，进而设计出生活化、互动式物理单元教学方案[10]。此外，教师要根据单元教学优化课后习题设计、教学评价体系，以全面提升学生的物理学科核心素养。

作者:张树彧 单位:龙岩市高级中学