重整單元教學目標落實物理核心素養

黎東波

摘 要：本文闡述了在普通高中新課程標準（2017版）實施中物理單元教學目標的作用。提出以對物理核心素養四個方面的具體分析為基礎，將課程標準中的“內容要求”、“學業要求”與教材、學生四個要素重新整合為兩個有機結合，以此來設計單元教學目標的方法。以“機械運動與物理模型”為例設計了該單元的教學目標。

關鍵詞：高中物理; 核心素養; 單元教學目標

中圖分類號：G633.7 ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ?文章編號：1006-3315（2019）03-040-002

1.引言

在學校教育中，教學目標常包括課程教學目標、單元教學目標、課時教學目標[1]。課程可分成國家課程、地方課程、校本課程，狹義課程即對應的學科。在高中物理課程中，單元課程指的是與某個主題對應的內容，在教材中常常用章或篇來呈現。本文研究的高中物理單元教學目標是指在高中物理課程實施過程中制訂的與相應主題對應的教學目標。

若干年前，教師在教學工作中需要制訂學年（期）教學計劃、單元教學計劃、課時教學計劃等工作計劃。在改革開放初期的教學實踐中，教師經歷了自發的、自下而上的關于教學目標等教育理論學習。

進入新世紀后，中、小學教育進行了新課程改革，教材出現了“一標多本”現象，出版社（編者）出版了相應的教師教學用書。在如何理解新課程理念、如何用好教材等方面對教師幫助很大，也導致了許多教師不主動思考如何設計教學目標、如何組織內容、如何評價等重要教學問題，進而出現照搬照套、千篇一律的教學目標與內容組織。

經過近十多年的改革實踐，教育部于2017年頒布了新修訂的普通高中課程標準，提出了課程的核心素養[2]。以物理課程為例，有物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任四個方面。圍繞課程核心素養的達成，在新課程實施中，單元設計就變得非常重要了。鐘啟泉先生在關于“核心素養與課堂革命”的報告中指出：“單元設計是教師的基本功。沒有單元設計的功夫，哪來好的學科或課程的開發。”[3]從課程設計角度看，單元教學目標是單元設計的基礎，是課程目標與課時目標之間的橋梁、紐帶。從物理核心素養中的物理觀念的形成角度看，物理觀念不是靠個別的、零散的物理概念或規律的學習就可以形成的，往往需要在一些相近內容的學習中共同作用來實現。如物質觀的形成，需要有物態及其變化、物質的屬性、物質結構等內容來支持其觀念的形成。其中每個單元有各自獨特的作用，有各自獨特的目標。若不進行單元教學設計，是無法實現課程目標的。而單元教學目標設計是單元設計的基礎，是課程實施的關鍵。

近幾年在單元教學目標設計方面的研究較少，2017年張飛研究了單元目標設計與落實物理核心素養的關系[4]。更多的學者研究的是核心素養、課程目標等理論，教師更關心的是課時教學的細節問題。教師不僅是課程的實施者，還是課程的研究者。如何制訂既符合課程標準要求，又符合學生實際的單元目標是值得思考的問題。

2.單元教學目標設計

修訂后的課程標準在課程目標、課程內容、課程實施、課程評價等方面進行了更符合學生實際與社會需求的改進。在課程標準中，有課程總目標、有主題下的內容要求、有模塊的學業要求、有課程完成后的學業質量水平。以上這些內容為單元教學目標的設計指明了方向。除此之外，還應該考慮教材的編寫與學生的具體情況，如：教材中單元內容的呈現、學生的學習起點與行為的變化程度等。綜合考慮這些因素后，筆者認為，單元目標的設計可以按四個分析、兩個整合來進行。即具體分析核心素養的四個方面，將課程標準中的“內容要求”與教材分析整合、將相應模塊的“學業要求”與學生分析整合。以下以高中物理必修1模塊中的“機械運動與物理模型”為例來說明。

2.1核心要素分析

第一物理觀念。依據新修訂的課程標準，此單元僅涉及對物體直線運動的描述，特例是勻變速直線運動。體現了機械運動從勻速到勻變速的觀念變化。對物質運動的研究是研究自然現象的基礎，歷史人物如亞里士多德、伽利略等在運動觀念與研究方法方面的素材為學生的學習奠定了基礎。為了描述直線運動，引入位移、速度、加速度等，意味著用路程、速率這些標量是不足以描述運動特點的，從標量到矢量的過渡是物理觀念的一大變化。為從不變（勻速直線運動）到變化（變速直線運動）打下基礎，如速度大小、方向的變化。而速度變化率--加速度的引入再使物理觀念前進一大步。勻變速意味著速度變化但速度變化率不變，這其中的變與不變將運動觀念變化凸顯出來，在思想上的沖擊很大。

第二科學思維。此單元包括質點模型、勻變速直線運動、自由落體運動幾個模型的建構。加速度概念的建立過程是典型的通過感知具體的運動現象，再通過比較概括、分析綜合進行抽象思維，揭示其運動現象所隱含的本質特征。從平均速度到瞬時速度概念的建立，運用了極限思想方法。在勻變速直線運動的討論中隱含著從一般到特殊或從特殊到一般的思維方法，既有實驗歸納方法，也有圖像法與積分的思想方法。

第三科學探究。主要體現在學習使用打點計時器，利用打點計時器測速度。通過這個實驗，學習用作圖法處理實驗數據。利用圖理解加速度與位移，以此得出勻變速直線運動的規律。

第四科學態度與責任。主要涉及在實驗過程中的實事求是、嚴謹認真對待科學活動，在活動中應該具有合作與分享的意識。在活動中提高學習物理的興趣。

2.2將課程標準的“內容要求”與教材內容分析整合

課程標準在該主題中的內容要求共有4條，8句話的描述。教材以人教版高中必修1[5]為例。

2.3將“學業要求”與學情分析整合

在課程標準的必修1中提出了該模塊的學業要求，從物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任4個方面做了具體描述。以下從這四方面分析學情。

第一物理觀念。路程、速度等描述物體運動的概念與物體下落快慢等現象是學生未入學就已形成的觀念。經過小學、初中的強化，已經形成了非常牢固的、生活化的觀念。從建立物理概念的途徑來看，無法用簡單的同化方式進行，必須打破原有的認知圖式，建立新的結構、達到新的平衡。要學生放棄原有的觀念，必須在產生了認知沖突后，經歷自主重構的過程。加速度的概念是學生感覺非常困難的，需要突破速度的瞬時性、方向性，速度變化的方向性，速度變化率幾個難點。多個難點糾纏在一起，對學生的學習能力提出了較高的要求。

第二科學思維。初中物理以對物理現象的定性描述為主，進入高中學習的第1個主題就要求學生從形象思維到抽象思維轉變。質點模型是高中生初次接觸的理想模型，如何分析物體不同組成部分的運動，哪些是次要因素，哪些是主要因素，如何處理部分與整體的關系等問題，必須通過學生自己經歷這樣的思考分析，才能建立質點模型。

第三科學探究。從實驗的角度看，學生具備了一定的探究基礎，如：方案制訂、控制變量、記錄數據等。用圖像法處理數據的基礎不夠，對待實驗持理想化觀念，在如何表達探究過程和探究結果方面經驗不足。

第四科學態度與責任。實驗是學生喜歡的一種學習方式，在實驗中形成科學態度與責任。學生的興趣不能停留在對新奇現象的觀察上，需要對所觀察到的現象進行科學解釋。只有通過運用位移、速度、加速度去分析生活或實驗中的現象，得到預期的結果，才能進一步激發學習物理的興趣，增強其內在動力。

2.4“機械運動與物理模型”目標設計

根據對課程標準中的核心素養、內容要求、學業要求與學生、教材等多方面的分析，設計如下單元教學目標。

第一通過分析物體的變速直線運動，引發與勻速直線運動觀念相矛盾的認知沖突，初步形成位移、速度、加速度概念。通過對勻變速直線運動現象的觀察、實驗數據的分析，理解位移、速度、加速度及它們之間的關聯。通過對自由落體實驗數據的分析，進一步理解勻變速直線運動的規律，能運用其規律分析解決相似情境的實際物理問題，初步形成對矢量的理解與運動變化觀念。

第二通過參與對有一定結構的物體作機械運動的分析活動，體會局部與整體、分析與綜合的思維方法，知道質點模型的建立需滿足一定條件，是一種理想化方法。了解瞬時速度概念建立過程中所采用的極限方法。經歷對自由落體及其他勻變速直線運動的分析，初步形成用證據來支撐觀點的意識，體會批判性思維。

第三通過查閱資料等學習方式，初步認識實驗在物理學中的地位與作用，知道實驗探究是重要的科學探究。會使用打點計時器，會收集處理紙帶上的相關運動信息。能用圖像法處理簡單的實驗數據，并得出結論。知道實驗存在的誤差。初步具有交流分享實驗結果的能力。

第四在測量速度的實驗中，具有實事求是的態度。通過運用所學知識解決簡單的問題，獲取成功的喜悅，增強學習物理的內在動機。經歷對勻變速直線運動的分析，知道加速度的存在對交通的影響，具有交通安全意識，知道高空墜物的危害，具有社會道德與公共安全意識。

3.討論

新一輪的課程改革與高考改革正在進行中，每個地方官員、學校管理者、教師、學生家長都應思考如何提高教育教學質量的問題。在教學目標的設計中，本來還應考慮地方、學校、教師等因素，因為具體情況千差萬別，只有在教學實踐中通過具體分析后，體現在課時教學目標里面。單元目標制訂后再組織內容，設計單元教學及評價方案，通過教學實踐，不斷修改完善，為課程目標乃至高中總目標的實現奠定基礎。

參考文獻：

[1]閻金鐸，郭玉英.中學物理教學概論[M]第3版.北京：高等教育出版社，2009

[2]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準[M]2017版.北京：人民教育出版社，2009

[3]鐘啟泉.《核心素養與課堂革命》報告要旨[J]現代教育論壇，2017（03）：2-3

[4]張飛.指向物理核心素養培養的教學路徑[J]江蘇教育，2017（11）：10-16

[5]普通高中物理課程標準實驗教科書.物理（1），必修，教師教學用書[M]北京：人民教育出版社，2010