核心素養視角下的高中物理大單元教學研究

【摘要】本文旨在探討核心素養視角下高中物理大單元教學的實施策略，并以“運動的描述”這一單元為例進行深入分析.結合教學實踐，提出了具體的教學設計方法，以促進學生物理學科核心素養的發展.

【關鍵詞】核心素養；高中物理；大單元教學；運動的描述

大單元教學作為一種新型的教學方式，能夠打破教材章節的限制，將相關的知識內容進行整合，有助于學生構建完整的知識體系，提升核心素養.

1 大單元教學對核心素養培養的作用

大單元教學能夠將分散的知識點有機地整合起來，讓學生在整體的情境中理解物理知識，形成物理觀念.同時，大單元教學注重引導學生進行思考和探究，有助于培養學生的科學思維和科學探究能力.此外，通過大單元教學中的實踐活動和問題解決，能夠培養學生的科學態度與責任.

2 “運動的描述”大單元教學

2.1 教學內容分析

高中物理必修第一冊第一章，對于學生來說是非常重要的，因為它是學習高中物理的基礎.在這一章中，學生將學習到許多基本的物理概念，這些概念將為后續的學習打下堅實的基礎，需要學生深入理解并熟練掌握.

2.2 單元主題與目標

以“運動的描述”為主題，涵蓋質點、參考系、位移、速度、加速度等核心概念.核心素養目標包括：學生能夠理解并運用這些概念描述物體的運動；掌握科學的研究方法，如建立物理模型；培養學生的觀察、分析和解決問題的能力.

2.3 教學活動設計

環節1

師 先讓學生觀看多媒體上各個物體的運動情況，設問引導：研究某些問題時物體能否當作質點？如何確定物體的位置？如何描述物體的運動快慢？如何比較不同物體速度變化的快慢？（引入加速度）.

教師引導新課教學過程中舉例子，講述我國的發展進行愛國主義教育.

生 觀看屏幕上的內容，回答問題并進行計算，判斷物體速度的變化快慢.

設計意圖 教師一邊復習上節課所學習的內容，一邊給學生進行愛國教育，學生在下面計算各個物體的速度變化，并觀看我國各個行業取得的成就.用這種方式可以給學生進行一場愛國主義教育，培養了學生的科學思維和科學態度與責任.

環節2

師 如何定義速度的變化量呢？

生 經過一段時間t，物體的速度從v0變至v，那么v－v0就是速度的變化量，即Δv=v－v0.

師 Δv越大，表示速度的變化量越大，即速度改變得越快，對嗎？為什么？

教師引導學生討論：若要比較兩物體速度變化的快慢，就要找一個判斷的標準，即單位時間內的速度的改變量.

生 可以用速度的變化量跟發生這一變化所用時間的比值表示速度變化的快慢.

學生討論：國產賽車領克03與國產殲10型戰斗機誰的速度變化快？討論判斷方法？（教師講解并給出加速度的定義、公式和單位.）

師 在物體做直線運動的過程中，物體的加速度方向一定與速度方向相同嗎？

生1 加速度的方向與Δv的方向相同.

生2 在變速直線運動中，速度方向始終在一條直線上.若規定v0為正方向，加速運動時，v－v0為正，a為正，a與v0方向相同；減速運動時，v－v0為負，a為負，a與v0方向相反.

師 通過舉例并分析速度方向與加速度方向之間的關系.

如圖1所示，物體的初速度為v1，經Δt后，速度變為v2.以v1的箭頭為起點，以v2的箭頭為終點，做一個新的箭頭用來反映物體速度的變化量.由于a=ΔvΔt，所以加速度的方向與速度的變化量的方向相同.

設計意圖 通過本環節的設計，使得學生對加速度這一教學難點有了充分的理解，并能進行簡單的應用，同時夯實了概念理解，形成了物理觀念，提升了核心素養.

環節3

例 如圖2所示是某質點運動的v－t圖象.

（1）質點在圖中各段中做什么性質的運動？

（2）在0～4s內、4～8s內、8～10s內、10～12s內質點的加速度大小各是多少？

解析 在0～4 s內，質點做勻加速直線運動，加速度大小a1=10－04m/s2=2.5m/s2；

4～8s內質點做勻速直線運動，加速度大小a2=0；

8～10s內，質點做勻減速直線運動，加速度大小a3=0－102m/s2=－5m/s2；

10～12s內，質點做反向勻加速直線運動，加速度大小a4=－10－02m/s2=－5m/s2.

設計意圖 通過本環節的設計，讓學生進一步理解質點的概念，學會根據v－t圖象求解加速度，并判斷物體的運動性質.有效化解了教學難點，提高了學生學習的興趣.

環節4

作業與拓展學習設計：完成教材習題并精心設計變式練習，同時提出日常生活中常見的例子，不僅讓學生學會根據v－t圖象計算加速度，還要學會根據v－t圖象說明加速度的方向和物體的運動性質.

3 結語

核心素養視角下的高中物理大單元教學是一種有效的教學方式，能夠促進學生物理學科核心素養的全面發展.在“運動的描述”這一單元的教學中，通過合理的教學設計和實施策略，能夠讓學生更好地掌握物理知識，提高學習能力.然而，大單元教學的實施需要教師不斷地學習和探索，也需要學校提供相應的支持和保障，為培養具有創新精神和實踐能力的高素質人才做出更大的貢獻.

【基金：本文系蘭州市教育科學“十四五”規劃課題《核心素養導向下的大單元教學在高中物理教學中的應用與研究》（立項號：LZ［2023］GH0018）的階段性成果之一.】

參考文獻：

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［2］林先鼎.核心素養視域下的高中物理“大”單元教學聚焦效應與“小”著力點［J］.中學理科園地，2024，20（03）：40-42.

［3］彭浩然.核心素養下高中物理大單元教學設計研究［J］.安徽教育科研，2023（21）：121-123.