核心素養導向下的高中物理大單元教學策略

周玲

摘要：高中物理課程兼具實踐性、基礎性，是培養學生核心素養的重要課程之一。文章簡要介紹了核心素養的組成，論述了核心素養導向下的高中物理大單元教學策略，并對核心素養導向下的高中物理大單元教學評價進行了進一步分析，希望為高中物理核心素養培養任務的達成提供一些參考。

關鍵詞：核心素養；高中物理；大單元教學

物理核心素養是核心素養結構模型的重要組成部分，以往的物理教學模式存在一定的弊端，而大單元教學更加契合學生物理核心素養的培養要求。因此，探究核心素養導向下的高中物理大單元教學策略具有非常突出的現實意義。

1? ?高中物理核心素養概述

高中物理核心素養是對國家教育總體目標的具化，也是高中物理課程體系目標制定的依據。高中物理核心素養涉及社會參與（公民道德、社會責任、國際理解、國家認同）、自主發展（科技與信息、語言與溝通、人文與審美）、文化修養（自我管理、身心發展、問題解決與創新）幾個領域，涵蓋了物理觀念與應用、科學思維與創新、科學態度與責任、科學探究與交流幾個維度。其中，物理觀念與應用維度主要包括運動觀及其應用、物質觀及其應用、相互作用觀及其應用；科學思維與創新主要包括質疑創新、科學論證、模型建構、科學推理；科學態度與責任主要包括科學態度、科學本質、科學倫理等；科學探究與交流主要包括問題、證據、解釋、交流幾個要素。物理核心素養體系中各項要素并非彼此獨立發揮作用，而是一個整體；各項要素之間存在聯系，但在不同情境下又存在一定差異。

2? ?核心素養導向下高中物理大單元教學策略探討

2.1物理觀念與應用導向下的大單元教學

對于不同的物理知識而言，其蘊含的核心觀念、承載的應用任務各有側重，所以學生物理觀念與應用素養形成的方式也各有不同。此時，教師需要立足于物理課堂教學，構建多類型習題課，以匹配學生對不同物理觀念及應用的認識、了解和掌握。從高中物理大單元教學類型來看，包括基于模型的基礎概念課、基于任務的方法技巧課。其中，基于模型的基礎課主要是借助習題形式對物理觀念的理解與運用，依托不同問題情境，融入物理觀念與應用特征，促使學生完成對物理觀念表象到縱深的理解。比如，在人教版2019物理必修三“靜電場及其應用”的教學過程中，這是電磁學的第一章，更是高中階段電學承上啟下的模塊，與學生日常生活存在緊密的聯系。學生親身體驗較多，但是因部分內容較為抽象，導致其對電場的認識仍停留在表象層面，無法對電場形成準確的認知。基于此，教師可以聚焦學科本質思想，結合學生認知基礎，由干燥天氣衣服表面易吸附灰塵、與頭發摩擦過的氣球可以吸附到墻上、與頭發摩擦后的塑料尺可以吸起紙屑等生活現象導入，在學生認知正負電荷與電荷守恒定律的基礎上，指導學生學習單個正負點電荷電場、勻強電場，進而引入等量同種電荷電場、異種電荷電場與勻強電場疊加模型。學生在模型中學習核心概念，能夠真正從物理視角了解客觀事物的本質屬性、相互關系及內在規律，從而奠定物理觀念與應用素養形成的基礎。

基于任務的方法技巧教學主要是通過習題對物理學科的常用方法、技巧進行歸納、提煉，促使學生形成物理知識的應用意識與應用能力。例如，在人教版2019高中物理必修一“運動和力的關系”的教學過程中，教師可以牛頓運動定律在力學系統中的應用方法與技巧為重點，從運動與相互作用切入，設計涵蓋力學系統受力分析、非平衡、平衡問題的任務群。任務群落實學習進階原則，由“力學系統平衡問題”過渡到“力學系統非平衡問題”兩類物理問題。基于此，教師可以逐次展示“兩物體均處于靜止狀態”“兩物體一靜止一勻速直線運動”“兩物體均沿同方向勻速直線運動”“兩物體沿反方向勻速直線運動”“兩運動物體具有相同加速度”“兩運動物體具有不同加速度”的任務。在設計進階任務后，啟發學生自行或者合作分析受力，促使學生順利形成運動與相互作用觀、整體與系統觀以及物理應用觀。

2.2科學思維與創新導向下的大單元教學

科學思維與創新素養是以思維為核心、創新解決結構不良問題的心理特征，需要調動腦、身、心各個部位，并在闡述、判斷、分析、評測過程中開展高認知水平的心智活動。科學思維與創新素養是一種復合型素養，囊括了創新性、邏輯性、綜合性、批判性等多種思維方式。具備科學思維與創新素養的學生可以在學習中主動應對復雜問題，并從新的角度思考問題的解決方法，持續思考，能動省察，及時調整策略，最終得出正確結論。

培養學生科學思維與創新素養不可一蹴而就，是一個循序漸進的過程，需要依托真實情景建立知識與生活的聯系。因為真實情景中的物理問題多屬于結構問題，所以解決真實情景中的問題需要學生運用綜合思維，經歷曲折復雜的思考過程，打通課程理論與真實生活的關卡，在解決問題中提升科學思維與創新素養。比如，在人教版2019高中物理必修二“圓周運動”的教學過程中，教師可以將真實情景問題作為抓手，營造思維困境，激發高中生的質疑態度，啟發高中生思維發散，促使高中生打破以往錯誤觀點，并主動拓寬原有知識領域，提升其科學思維與創新素養。具體到課堂教學中，教師可以將圓周運動與游樂場內的旋轉飛椅聯系起來，教師展示游樂場中旋轉飛椅的圖片，根據情境提煉具有指向性的問題：“游樂場旋轉飛椅項目中，如何建立人的運動模型？”或者“最外圈和最內圈人的線速度之比是多少？”“最外圈人運動的角速度是多少？最內圈人呢？”基于真實情景問題為學生提供批判思考的機會，促使學生圍繞游樂場旋轉飛椅運動持續深入探索，系統學習圓周運動物理量，如周期、角速度、線速度等，進而指導學生恰當描述游樂場旋轉飛椅做圓周運動時速度的快慢，引導學生觀察游樂場旋轉飛椅的轉速，要求學生判定游樂場旋轉飛椅是否為勻速圓周運動。在這個基礎上，以游樂場旋轉飛椅細繩偏轉一定角度為依據，教師可以帶領學生探討飛椅旋轉運動過程中半徑、角速度、線速度之間的關系，并滲透向心加速度、周期、向心力等概念。教師在概念知識教學的基礎上，要求學生根據已有經驗，并結合情境中人體尺寸、旋轉飛椅結構尺寸，嘗試描述人體運動半徑、運動時間信息，在現有信息支持下根據圓周運動規律解決問題。在解決問題的過程中，學生可以經歷物理問題初始條件提煉、模型搭建、信息匯總、估測驗證等幾個環節，在提升學生學以致用能力的基礎上，逐步由知識學習過程進入科學思維與創新能力提升的過程。

2.3科學態度與責任導向下的大單元教學

科學態度與責任素養表現為學生深刻認識科學本質，且科學態度良好，并在正確理解科學、技術、環境、社會關系的基礎上形成正確的科學態度、高度負責的意識。考慮到高中物理知識具有分散特點，部分學生大腦內無法記憶一系列不相關的信息，也無法挖掘相關信息蘊含的價值。教師可以利用框架式教學方法，在知識框架內，結合物理知識之間的內在聯系，打造邏輯鏈，為學生提供知識理解的脈絡，在降低學生知識記憶難度的同時，便于學生順利構建大單元知識結構，以此奠定科學態度與責任素養的基礎。例如，在人教版2019高中物理“靜電場中的能量”的教學過程中，立足知識框架，教師可以要求學生尋找生活中存在靜電場的場景，并引出實際問題：“電子制作當中需要用到各種各樣的電容器，電容器在電路中發揮著不同的作用，本質上是儲存電荷的容器，雖然電容器種類繁多、發揮作用不一，但其基本結構和原理相似，你知道生活中都有哪些電容器嗎？它們的特性都是什么？”問題提出后，要求學生立足物理視角分析、解釋、回答問題，便于學生在回答問題的過程中更加深入地理解物理的實際意義，進而在學有所用的過程中形成社會責任意識。

2.4科學探究與交流導向下的大單元教學

物理學科核心素養是過程與方法、知識與技能、情感態度與價值觀目標整合的成果，全面彰顯物理學科特色，從整體層面描述學生發展方向。在課程教學中，教師需要以大單元為單位，整體設計課程。高中物理教學中的大單元是按照一定目標、主題所構成的教材知識單元與項目實踐單元，知識單元基礎為系統化學科知識，項目單元基礎是主題式活動，主題式活動為學生科學探究與交流素養的形成提供了充足的支持。因此，教師應立足單元主題，結合課程標準、教學經驗、學生實際學習情況，嚴謹推敲大單元探究項目與核心任務，進而引導學生在學習活動中反復探求有關大單元主題的項目，認識單元主題的本質。

3? ?核心素養導向下高中物理大單元教學評價

在大單元教學接近尾聲時，教師可以綜合利用過程性評價、發展性評價、終結性評價等手段，對學生所學的基礎知識、技能以及物理學科核心素養形成情況進行評價。其中，過程性評價主要是面向物理課堂的教學活動，從物理概念、方法、原理塑造過程著手，有效設問，將教學重難點融入問題中，匯總知識，有效評判學生的科學思維與科學觀念、科學探究能力；發展性評價則是全面考查學生的學習表現，常見評價方式為課時作業、專題研究、專題訓練，評價對象是教學內容的復習、新授課內容、教學復習課等。教師應根據班級多數學生的學習情況，合理調整作業量與作業難度，優選研究性、探究性習題，有效評估學生科學探究能力。習題可以用文字作答，也可以動手操作驗證，具體測試中可適當增加動手操作比重，進一步契合核心素養導向；終結性評價是核心素養落地的直接保障，其評價內容需要涵蓋全部試題，收集與物理學科核心素養存在聯系的信息，同時關注學生分數與整體作答情況，追溯學生學科核心素養的不足，為下一階段高中物理大單元教學改革提供依據。

綜上所述，物理核心素養是深化基礎教育課程改革的動力，與高中物理課堂立德樹人目標的落實有著緊密的聯系。大單元教學是指以物理知識為支撐、以單元主題為內核、以學生深度學習為導向的課程，具有內容銜接度高、趣味性強、形式多樣的特點。因此，教師應借助新一輪基礎教育改革契機，落實核心素養導向，細化完善物理大單元教學體系，在大單元教學中幫助學生養成適應個人終身發展的人格品質與適應社會發展的關鍵能力。

參考文獻：

[1]華雪俠.以核心素養為導向的初中物理教學：評《中學物理教學中的哲學思考》[J].中國教育學刊，2022（5）：118.

[2]陳峰，林欽.基于考試數據的學生物理關鍵能力診斷[J].教育評論，2023（01）：139-143.

[3]王立良.讓物理教學成為培養科學素養的土壤[J].人民教育，2023（1）：80.

[4]戴小民.以物理人 以文化之：“雙新”背景下基于單元進行物理文化教學的思考與實踐[J].物理通報，2023（1）：142-145.

[5]李曉青.物理學科核心素養下的校本課程案例：以“物理在詩詞、熟語中的浪漫”為例[J].中學物理教學參考，2022（20）：23-25.