基于核心素養視域下的初中物理單元復習教學設計

楊文章

摘 ? 要：傳統的復習教學中，教師只注重對知識的總結和訓練，忽視學生能力的發展，隨著課程改革的深入，教學的要求也從三維目標逐步走向核心素養，強調學生科學思維的發展，因此，教學設計應從物理核心概念出發，對教學內容進行建構，對教學目標、教學策略及方法做精心設計，提高復習教學的效率及效果。

關鍵詞：復習教學；核心素養；教學設計

引言

2021年7月24日，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《關于進一步減輕義務教育階段學生作業負擔和校外培訓負擔的意見》，要求各地區各部門結合實際情況貫徹落實。在“雙減”政策的背景下，如何提高物理中考復習效率是一個值得思考的問題。傳統的復習教學都是教師對知識的總結與提煉，重復以前的知識，炒“冷飯”，這種課型低效、乏味，學生不感興趣。教師必須基于核心素養，單元復習教學應從物理觀念、科學思維、科學探究及科學態度與責任四個維度為出發點。因此，教師在課堂復習教學中要對教學內容進行重組構建，聚集核心概念、規律等知識內容，設計符合學生認識的關鍵問題；在教學目標、教學策略及方法等方面做精心設計與精準實施，通過活動引領學生自主學習，發展學生科學思維，才能讓學生學習取得良好的學習效果。

1 ?關注物理知識內容，建構教學設計框架

德國的教育家第斯多惠指出“教育的藝術不在于傳授知識，而在于喚醒、激勵和鼓勵”。一個好的教學設計，可以激發學生的學習熱情和學習興趣，啟迪學生的科學思維?；凇读x務教育物理課程標準（2011年版）》的理念及教學要求，核心素養導向的物理教學設計，“應以學生為主，以物理知識為載體，深入挖掘物理知識中所蘊含的物理學科核心素養，通過問題引領，使學生全面發展，因此在教學中應著重關注：以情境引問題、以探究促結論、以結論促應用、以應用促創新”[ 1 ]。借鑒北京師范大學郭玉英教授的學習進階理論，結合物理教學特點，繪制出物理學科核心素養導向下的教學路徑（圖1）[ 1 ]。

根據以上的教學設計，在單元復習教學中，教師應將核心知識進行重組和建構，通過設計問題，創設情境來激發學生的學習熱情和學習欲望，達成對所學知識的深度理解和建構，促進學生在學習活動中物理觀念的形成和科學思維的發現。

2 ?理清核心概念，建構知識體系

“單元學習主題是一個或多個物理知識中起核心作用的內容，承載關鍵性的物理概念、原理、方法、觀點等，可以促進學生建構物理觀念的知識體系，形成結構性，系統性的知識網絡，體現物理學科思維方法，蘊藏物理學科的育人價值”[ 2 ]。初中物理上科版“熟悉而陌生的力”中涉及的概念有力的定義、力的作用效果、力的示意圖、彈力、重力、摩擦力的成因及三要素。本單元是以力為核心概念，各概念之間具有一定的邏輯。通過圖2的思維導圖可以繪制出本單元的知識結構體系圖。

通過圖2的思維導圖可以看出，“熟悉而陌生的力”的內容是圍繞力的概念展開的。根據《義務教育物理課程標準》的要求，“熟悉面陌生的力”內容的核心概念是“力”，學生只要掌握這“力”這一核心概念，就可以把重力、彈力、摩擦力概念有機聯系起來，構建邏輯關系結構。把這種條理清晰、脈絡分明的知識網絡呈現給學生，可以增加學生對力概念的理解，促進學生知識體系的形成。

3 ?通過情境創設，構建復習路徑

“在教學設計和教學實施過程中重視情境的創設”“創設情境進行教學，對培養學生的物理核心素養具有關鍵作用”[ 3 ]。要做好物理單元復習教學設計，教師應根據教學的要求，有針對性地創設一些真實、生動、有趣的教學情境，讓學生通過情境的體驗，激發學生的課堂思維。通過創設引導學生主動參與的教學環境，能使合作、交流、質疑、辯論的課堂學習最大化，能促進學生主動、富有個性地學習。如：課前利用自制魔力棒編程壓力傳感器小創意來展示力的魅力，利用彈簧測力計測量力的小實驗引入復習課題。通過創設體現物理概念本質特征的情境，讓學生概括出概念的共同屬性，抽象概念的本質特征，實現從經驗性知識向抽象性物理概念的轉變，使學生的科學思維得到發展。同時還能讓學生在學習中獲得在實際情境中解決問題的經驗，形成把情境與知識聯系起來的意識，促進學生關心社會實際生活，增強社會責任感。

3.1 “力”概念的復習設計（見圖3）

通過用彈簧測力計提起重物的過程需要力，學習力的概念。通過實驗，體驗并認識物體間力的作用是相互的；通過身邊常見事例和學案上的任務來分析和歸納力產生的效果與力三要素相關。學習畫力的示意圖。通過實驗和體驗，讓學生理解力的本質就是力作用的相互性；會根據力的產生效果判斷力的存在，會用力的示意圖表示力的三要素，實現物理核心素養中的物理觀念的形成和科學探究能力的培養。

3.2 常見力的復習思維導圖（圖4）

利用思維導圖式幫助學生梳理知識的過程，使學生的知識結構化、系統化，可以促進學生知識體系的建構，避免知識的碎片化。具體的教學流程見圖5。

利用彈簧測力計來測量力的大小導入復習認識常見的力——彈力、重力、摩擦力，知道它們產生的原因和三要素，會對物體進行受力分析。通過實驗、探究，讓學生有針對性地觀察實驗現象，通過對實驗的改進，運用控制變量法設計實驗，分析和處理數據，并運用公式解決實際問題。這樣的復習充分體現學生的獨立思考和表達，徹底摒棄教師講學生聽的傳統方式 ，堅持以學生為中心、以問題為中心，確保學生充分交流、真正解決存在的問題。培養學生物理核心素養。

4 ?開展教學過程評價，注重學科思維訓練

在復習教學過程中，要根據學生已有的知識儲備、課程標準和教材的內容，精心設計探究實驗和針對性的習題，在展開實驗和解題過程中，做基于過程性評價診斷，剖析學生思維過程，突破對知識的理解和應用，啟發學生思維，修正錯誤，提升核心素養，培養學生的深刻思維，從而促進學生的全面發展，這也是新課程標準下中考命題改革方向。

4.1 設置真實問題，滲透價值觀念

例1：嫦娥五號開采2 kg土壤 ?網友爭議：是按地球還是月球重量來算

中國發射的五號月球探測器已經完成了大部分使命，即將帶著2 kg月球土壤歸來，這是時隔44年后人類再次從月球上采集樣本。

對科學家來說，嫦娥五號帶來的月球土壤意義重大，不過對普通人來說，關注點好像走偏了，日前有NGA網友發貼討論了一個問題，引發了網絡熱議。

這名網友表示，嫦娥要帶2 kg土回來？按月球計算還是地球計算??？兩個地方重力不一樣啊，質量能一樣嗎？

分析：質量是物體的一個基本屬性，它與物體的狀態、形狀、所處的空間位置的變化無關；重力是由于地球對物體的吸引而產生的，既有大小，又有方向，其大小會隨地理位置的改變而改變（表1）。而月球對其表面物體的引力只有地球引力的六分之一，所以2 kg月球土壤帶回地球的質量是不變的，其重力卻發生了改變。引導學生區分重力與質量的不同。

此題來源于網絡熱議題，教師通過設計問題，進一步引導學生學習我國航天事業的發展現狀。通過嫦娥五號視頻的播放，設置一些創新性問題，從而激勵學生的愛國主義情懷，樹立為祖國奉獻的科學精神。

4.2 ?設置真實探究問題，培養學生探究能力

如圖6讓學生回顧課本實驗，知道滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關。

如圖7，通過制作壓力傳感器，讓學生感受壓力的變化與重力的關系。壓力變了，但物體的重力卻不變，使學生深刻理解壓力的概念。

如圖6，實驗原理是二力平衡F=f ，實驗時，手拉著彈簧測力計沿水平方向做勻速在線運動。由學生通過親手操作，發現難以做到勻速運動，彈簧測力計不好讀數等問題。再通過實例分析，引導學生改進課本實驗。

例2：如圖8所示，在15 N的水平拉力F的作用下，木板A在水平地面上勻速向右運動的過程中，物體B相對于地面靜止，此時彈簧測力計的示數為3 N，則B所受滑動摩擦力方向水平向_____________（選填“左”或“右”），A受到地面的摩擦力大小為_____________N[ 4 ]。

解釋：因書本實驗，用手拉彈簧測力計很難做到勻速直線運動，且在運動中難以讀數，實驗操作難，通過實例分析引導學生對書本實驗進行思考和改進。學生基于問題，操作、觀察、分析、綜合等活動，達成學生對探究滑動摩擦力實驗的創新和延伸，讓學生主動積極參與到實驗中來，在實驗設計、分析歸納中促進探究能力和學生科學思維的發展。

4.3 ?創設真實情境問題，加強科學思維訓練

例3：如圖9所示，在某次爬桿比賽中，小華向上爬的速度——時間圖象如圖9乙所示，但他所受的摩擦力——時間圖象漏畫了一部分，如圖9丙所示，若將之補充完整，應是圖10中的（ ? ?）[ 5 ]。

解釋：試題以真實的情境設置問題，讓學生在解決真實問題中深化知識的理解，實現知識的內化，并在解決問題過程中培養創新能力和綜合應用能力?；趯W生生活問題，讓學生學會用數學方法解決物理問題，親歷分析問題，解決問題的完整過程，培養學生的科學思維，使物理核心素的教學落實到位。

5 ?教學反思

5.1 ?學生在課堂的變化

本節課是滬科版八年級上“熟悉而陌生的力”一節單元復習課。在學生學習了重力、彈力、摩擦力的基礎上，設計的以實驗器材為主線而展開的一節“熟悉而陌生的力”單元教學復習課。旨在突破學生在學習中遇到的概念混淆，實驗原理模糊不清，實驗設計方案升級等教學重難點。學生在課上能充分體驗力的現象，能積極主動思考，自主參與實驗探究得出結論，深化對力概念的理解，做到舉一反三，聯系實際解決問題。在課堂復習教學中，充分發揮教師的主導作用和學生的主體地位，引導學生形成物理科學思維，掌握科學思路和方法，提升解決問題的能力，培養學生的關鍵能力和必備品質，體現了物理學科的育人價值。

5.2 ?教師在設計、實施、評價、理念落實方面的收獲

教學設計理念新穎。以實驗器材（彈簧測力計）為主線，將重力、彈力、摩擦力串聯起來進行系統復習，主線明確，課堂結構層次清晰，教學方法創新，拋棄以往用講授法來區別重力與壓力。本節課用自制電子秤，利用電子秤的原理來輔助學生進一步學習壓力與重力的不同，從而又為探究摩擦力影響因素的實驗打下理論基礎。從課本實驗拓展到創新實驗，將學生的思維不斷提升。靜摩擦力的方向判斷用了放大法，利用簡單器材，使學生親身體驗靜摩擦力的存在，從而有效判斷靜摩擦力的方向。真正有效地培養學生的學科素養。在教學實施時，為保證學生思維的發展，進行深度學習，對教材進行整合，找出最有效，最有利于學生學習的方法和內容，舍棄一些低效的做法。在落實理念方面，學生由于受到新方法的指導，能更好地實現學科思維的發展。學生從現象中抽取信息，組織思路，歸納概念，通過科學探究等，使學生得到很好的訓練。

參考文獻：

［1］ 李春密. 核心素養導向的高中物理教學設計[M]. 北京：北京師范大學出版社，2019：33-34.

［2］ 李春密.深度學習：走向核心素養（學科教學指導.初中物理）[M].北京：教育科學出版社，2020：17.

［3］ 中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017版）[S].北京：人民教育出版社，2018：4-5.

［4］ 嚴建慧.分析能力培養——以摩擦力的受力分析為例[J] .中學理科園地，2019（1）：29-30.

［5］ 李慧.例說摩擦力考題[J]. 試題與研究：中考版，2018（25）：7.