新課標下初中物理大單元教學設計研究

李文婷

(長春高新第一實驗學校,吉林 長春 130015)

《義務教育課程方案(2022年版)》指出,深化教學改革應堅持素養導向,推進綜合學習,探索大單元教學,開展主題化、項目式學習等綜合性教學活動。大單元教學是以單元為學習單位,以學科課程標準為依據,聚焦學科核心素養,圍繞某一主題或項目、任務,對教學內容進行整體思考、設計再具體實施的過程。大單元教學具有系統性、有序性的特征,共性、個性之間互相協調,可以將教學內容有序組織起來,并將其整合為互相聯系的知識模塊,幫助學生拓展系統性創新思維[1]。新課標的頒布,表明學科教學已經進入以核心素養為目標的教學時代,《義務教育物理課程標準(2022年版)》指出,物理課程要培養學生的物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度和責任。大單元教學以核心素養培養為教學目的,應用大單元教學,既符合新課標要求,也符合核心素養培養要求,對初中物理教學改革具有重要意義。

一、確定教學主題,構建物理教學大單元

大單元教學要求教師注重整體教學,建構教材內的知識結構,整合單元教學資源,將教材內的知識進行重新組合形成新的大單元,以大單元為單位進行教學。教師可立足于教材章節內容,尋找各章節之間的聯系,提煉教學主題,依據教學主題重新規劃教學單元,保證重新劃分的單元內教學內容之間的內在聯系。例如,在教學人教版物理八年級下冊第七章“力”時,教師可依據教學章節“力”“彈力”和“重力”提煉教學主題,可確定大單元為“物體受力形式”,圍繞此主題開展單元教學?；诮虒W內容的邏輯性,教師在以“物體受力形式”為單元主題進行教學時,可將人教版物理八年級下冊第八章“運動和力”中的“摩擦力”、第九章中的“壓強”和第十章的“浮力”整合到同一主題中進行教學,開展專題性教學。這種單元劃分方法可用于復習教學中,體現大單元教學的系統性特征,培養學生的整體思維。

教師也可以直接根據教材原有的章節內容進行教學,章節的標題就可作為實際教學主題,也可以根據項目學習劃分教學單元,確定教學主題,開展探究性學習。在人教版物理八年級上冊第四章“光現象”的教學中,教師可依據章節教學課節總結各課節中的知識點,教師可將主題確定為“光的傳播規律”,依據教學主題將本章的教學內容重組為“光的成像與光的反射規律”“光的反射與折射”與“光的色散與光的折射規律”等,開展探究式教學。

二、明確單元教學目標,設計教學活動

(一)結合教學內容與核心素養確定大單元教學目標

教學目標是一切教學活動開展的基礎依據,教師應明確教學目標,依據教學目標設計具體的教學內容[2]。大單元教學以培養學生學科核心素養為目標,因此,大單元教學目標應圍繞學科核心素養確定,不僅應注重物理學科技能的培養,還應培養學生的物理素養?！读x務教育物理課程標準(2022年版)》中強調,物理學科核心素養包括物理觀念、科學思維、科學探究及科學態度與責任。物理觀念主要包括物質觀念、運動和相互作用觀念、能量觀念等要素;科學思維主要包括模型構建、科學推理、科學論證、質疑創新等要素;科學探究主要包括問題、證據、解釋、交流等要素;科學態度與責任包括科學本質觀、科學態度、社會責任等要素。新課改要求教師應立足學生全面發展,依據核心素養內涵和學生的身心發展特點確定教學目標,結合具體教學內容確立大單元教學目標。

以人教版物理八年級上冊第六章“質量與密度”單元教學為例,本單元主要內容為通過質量和密度的學習使學生了解物體質量測量方法、天平使用方法、固體和液體密度知識等。教師依據教學內容,以核心素養為導向,確定具體教學目標。本單元物理觀念目標為:1.了解密度和質量的概念;2.能用運用密度和質量概念解決問題?？茖W思維目標為:1.了解密度計算公式推導過程;2.了解密度概念的建立過程?？茖W探究能力目標為:1.探究同一種物質的質量和體積之間的關系;2.學會測量液體與固體的質量、密度;3.自行設計和完成測量物體密度的實驗?？茖W態度與責任目標為:1.通過設計質量與密度探究活動使學生對物質的屬性有新的認識;2.通過測量實驗培養學生科學、研究的物理學習態度,激發學生對物理學習的熱愛。

(二)圍繞教學目標開展課堂教學活動設計

教學目標是課堂教學最終結果導向,教師應圍繞教學目標開展教學活動設計,依據學生的認知需求,開展教學活動。物理是一門探究性極強的學科,屬于自然科學領域,研究物質的基本結構、相互作用和運動規律。教師圍繞教學目標,依據學生的認知規律、認知需求,結合物理學科的特點設計教學活動。初中物理需要開展實驗教學活動、模擬教學活動和實地考察活動。

1.實驗教學活動

開展實驗教學是培養學生實踐能力和觀察能力最有效、最直接的方式。初中物理是較難的一門學科,且科學性強,若教師在課堂教學時僅用言語講述,不利于學生對學習內容的深入理解。初中階段的學生也很難長時間保持注意力在課堂上,假如教師一味地沿用枯燥的知識灌輸式教學,勢必會影響學生學習積極性[3]。實踐活動是物理教學中必不可少的環節,教師在設計實驗教學活動時應考慮實驗教學過程對學生學習興趣的激發作用,考慮實驗教學的安全性,以及實驗活動設計的教育價值。以人教版物理八年級下冊第八章“運動和力”中的“摩擦力”為例,教師可在此知識點教學中設計“測量摩擦力”的實驗教學活動,通過測量不同材料產生的摩擦力,使學生了解摩擦力,激發學生學習的主觀能動性,引導學生主動探究摩擦力的影響因素。教師可準備不同的實驗材料,如平滑的水平面、木塊、金屬塊、塑料塊等不同材質的物理體及彈簧測力計、直尺、計時器。教師可將學生分成幾個小組,由學生選擇測試物理材質,分別放在平滑水平面上,用彈簧測力計進行摩擦力測量,分別用不同的材質進行同一種測試,要求學生將測量結果記錄下來,比較不同材質的物理摩擦力。教師可引導學生討論摩擦力的影響因素,再進一步引導學生用不同的物體分別在斜面上進行摩擦力測試,記錄結果。實驗結束后,教師要求學生討論實驗結果,總結出摩擦力受物理質量、材質和斜面角度等因素的影響。

例如,在人教版物理八年級上冊第四章“光現象”中“光反射”教學時,教師在課堂上可使用激光筆和平面鏡進行光反射模擬,在實驗中可不斷改變激光筆的射入角度和平面鏡的傾斜角度,觀察光反射角度和光的路徑變化,讓學生探索光的反射規律。實驗過程中教師應適時引導,保障學生安全,鼓勵、引導學生探索、發現物理現象。

2.模擬教學活動

物理中的一些概念、現象的學術解釋較為抽象,由于學生未接觸過物理學,對物理學較為陌生,難以形成具象的理解。因此,教師可設計模擬教學活動,幫助學生理解物理概念、認識物理現象。模擬教學是基于信息技術的一種教學活動,借助計算機模擬真實的物理現象和實驗環境,使學生了解物理相關概念、認識相關規律。例如,在人教版物理八年級上冊第二章“聲現象”、第四章“光現象”的教學中,教師都可通過播放相關錄像,或使用計算機模擬軟件,使學生通過錄像演示、模擬軟件演示直觀地觀察物理現象,理解抽象的物理概念。

3.實地考察活動

物理是一門與生活實際聯系十分緊密的學科,實地考察活動可幫助學生將課堂上學習的理論知識和生活實際中的應用相結合,培養學生的物理觀念、科學思維、科學態度與能力等核心素養,提高學生對物理學習的興趣。教師可組織學生到與物理知識相關的博物館、科技中心等地實踐學習,教師可進行講解、指導,學生通過觀察和實際體驗,了解物理知識在生活實際中的應用。例如,在教學人教版物理九年級全一冊第三十二章“能源與可持續發展”時,教師便可帶領學生進入太陽能、風能發電場所觀察光伏電池板或風力渦輪等,使學生了解能源轉化原理。教師在帶領學生實地考察時,應提前做好充分的準備,以保障學生的安全,在實地考察過程中引導學生觀察物理現象、提出相關問題,活動結束后再進行討論和總結,激發學生的學習興趣,增強學生對物理學科的理解和應用能力。

(三)開發教學資源,拓展教學內容

大單元教學設計立足于整體教學,不僅重視學生書本知識的學習,而且重視培養學生將知識與生活聯系起來的能力,以及整體素質的提高,這就要求教師要進行教學內容的拓展,根據相關的物理課程開發教學資源,拓展教學內容[4]。但教學資源的開發、教學內容的拓展應基于課堂教學內容,制作多媒體資源,收集與初中物理知識相關的視頻,應用于課堂之上,豐富課堂教學內容。拓展課外閱讀資料,教師可在班級設置圖書角,布設科普文章、科學雜志等閱讀資料,使學生了解物理在日常生活和科學研究中的應用。教師也應注重收集日常生活中的教學資源,觀察物理現象,提出物理問題,供學生探究、解決,在探究問題的過程中開發學生的思維。

大單元教學也可以跨學科開展融合教學。教師在進行物理教學時可融合初中階段的其他學科,將不同學科的知識融合到物理大單元之中,培養學生從多個角度來思考和理解問題的能力,提升學生整體素質。物理與數學是密切相關的學科,教師可利用數學思維進行物理計算公式推導,例如,人教版物理八年級下冊“力學”大單元的教學中,教師便可運用數學知識通過物體位移、速度和加速度等物理概念計算物體運動參數。語文知識和物理知識的融合可通過讓學生閱讀物理相關的科普文章、撰寫物理實驗報告、討論物理觀點等途徑來實現?；瘜W與物理也有著緊密的聯系,教師可以利用化學知識解釋物理現象,例如,在人教版物理九年級全一冊“能量守恒和能量轉化”單元教學中,便可引入化學中能量的轉化和守恒知識。

(四)設置大單元作業,鞏固所學知識

課堂教學后教師還應針對大單元教學內容設置作業,大單元作業不僅要從整體的角度展開規劃,還要保證作業內容結構清晰,對所學內容起到鞏固與復習的作用[5]。大單元作業設計應突出大單元教學的重點和難點,符合教學目標的設定要求,同時應體現物理學科探究性強、實驗性強的特點。并且,大單元作業設計也應具有整體性,圍繞大單元教學主題進行設計。例如,人教版物理八年級下冊大單元“運動和力”的主題教學中,教師可設計一些選擇題和解答題混合的練習題,練習內容包括勻速直線運動、加速直線運動、力的作用等,還可以給學生提供生活中的真實案例,讓學生解釋運動和力的作用。在人教版物理八年級上冊大單元“光學”的教學中,教師可布置關于光的折射和反射的練習題,重點包括解析題、畫圖題,還可要求學生設計簡單的光學實驗,可使用凸透鏡觀察物體的放大或縮小效果,也可由學生自行確定實驗主題,要求學生提交實驗報告,包括實驗過程、實驗結果、實驗現象分析等。

三、結束語

物理是初中階段科學性較強的一門學科,是理論與實踐緊密結合的一門學科,學生學習存在一定困難,運用大單元教學模式,可促進學生的深度學習,突出物理探究性的學習特色,立足知識整體,拓寬學生物理學習的廣度。教師采用大單元教學模式進行教學時,應做好規劃,合理劃分教學單元、明確教學主題、制定教學目標,圍繞教學目標設計教學活動、拓展教學內容,并依據大單元教學內容設計針對性較強的大單元作業,鞏固學生所學知識。教師在設計大單元教學時應以核心素養為導向,進行主題、目標、活動、內容、作業設計,培養學生的物理能力和物理素養。