大單元背景下的高中物理教學(xué)策略探索

摘 要：對單一課時(shí)展開教學(xué)時(shí)易出現(xiàn)“一葉障目”的現(xiàn)象，嚴(yán)重弱化了高中物理學(xué)科知識聯(lián)系，造成學(xué)生知識網(wǎng)絡(luò)碎片化，影響核心素養(yǎng)生成.為避免這一系列問題的產(chǎn)生，筆者嘗試在大單元背景下探索教學(xué)策略，以單元為教學(xué)單位，圍繞大單元分析與大單元設(shè)計(jì)兩個(gè)環(huán)節(jié)討論教學(xué)策略，針對如何確定教學(xué)主題、教學(xué)目標(biāo)與組織教學(xué)活動、落實(shí)教學(xué)評價(jià)進(jìn)行具體分析，以有機(jī)整合大單元知識為基礎(chǔ)，幫助學(xué)生構(gòu)建整體性知識網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)知識遷移應(yīng)用.

關(guān)鍵詞：大單元；高中物理；核心素養(yǎng)

中圖分類號：G632

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1008-0333（2024）24-0075-03

收稿日期：2024-05-25

作者簡介：莊泉?dú)J（1982.4—），男，福建省泉州人，本科，中學(xué)一級教師，從事高中物理教學(xué)研究.

現(xiàn)代教育已從知識為核心轉(zhuǎn)變?yōu)樗仞B(yǎng)為核心，高中物理學(xué)科教學(xué)也應(yīng)主動適應(yīng)教育理念與要求的變化，改變以知識為主線的教學(xué)形式.但在改變過程中，最迫切需要調(diào)整的是在“知識為主線、雙基教育為目標(biāo)”導(dǎo)向下出現(xiàn)的知識內(nèi)涵關(guān)聯(lián)少、知識體系割裂問題.根據(jù)2017年頒發(fā)的新版物理課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，大單元教學(xué)形式的提出，使解決上述問題有了新的思路.因此，高中物理教師應(yīng)在大單元背景下積極嘗試，綜合分析單元內(nèi)容，站在整體角度把握教學(xué)過程，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建完整知識結(jié)構(gòu)，有效發(fā)揮學(xué)科育人價(jià)值，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)成長，從而構(gòu)建大單元背景下指向核心素養(yǎng)的教學(xué)新范式.

1 大單元確定環(huán)節(jié)教學(xué)策略

1.1 整合內(nèi)容，確定單元教學(xué)主題

單元內(nèi)容是教學(xué)的基本載體，要根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和基本學(xué)情展開分析，綜合調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，選擇覆蓋整個(gè)單元的主題作為教學(xué)指引.以魯科版高一必修第三冊《靜電力與電場強(qiáng)度》單元為例，本單元的核心內(nèi)容是靜電場及其特性和物理量的描述，從電荷的產(chǎn)生及微觀特性入手引出關(guān)于靜電場中受力情況、電場強(qiáng)度、電場線的分析.知識以功和能的關(guān)系為主線，因此，綜合單元內(nèi)容應(yīng)以靜電場為教學(xué)主題，覆蓋單元整體.教學(xué)按照教材順序推進(jìn)即可，先了解靜電的產(chǎn)生及微觀解釋，在此基礎(chǔ)上描述靜止點(diǎn)電荷相互作用規(guī)律、電場強(qiáng)度、電場線情況，最后圍繞核心知識內(nèi)容拓展、應(yīng)用，掌握利用與防護(hù)靜電的方法，培養(yǎng)學(xué)生的知識運(yùn)用能力^［1］.

在靜電場主題下，學(xué)生需要掌握兩大定律：電荷守恒定律、庫侖定律.掌握多個(gè)核心概念：電荷、電場強(qiáng)度、電場線.綜合運(yùn)用：以靜電除塵、靜電噴霧、激光打印等.利用靜電；以避雷針、人體靜電釋放器加強(qiáng)防護(hù)，避免靜電造成損傷.但大單元主題具有籠統(tǒng)性，還要結(jié)合知識之間的聯(lián)系與課時(shí)安排，將單元主題細(xì)化.為此，本單元確定以下探究專題：專題一電場力的性質(zhì)，以問題啟發(fā)與情境引導(dǎo)為主要活動形式，感受電荷的產(chǎn)生與庫侖定律的發(fā)現(xiàn)過程，掌握電場強(qiáng)度；專題二分析靜電的利用與保護(hù)，從生活實(shí)踐層面分析靜電的危害及如何轉(zhuǎn)化利用與有效防護(hù)，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任.

1.2 滲透素養(yǎng)，確定單元教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)教學(xué)評一致性的要求，大單元教學(xué)中要以教學(xué)目標(biāo)、評價(jià)任務(wù)為統(tǒng)領(lǐng)，使教什么、如何教、教到什么程度有明確依據(jù)，保證教、學(xué)、評三個(gè)環(huán)節(jié)統(tǒng)一.而大單元教學(xué)的終極目標(biāo)是高質(zhì)量育人，如何界定育人質(zhì)量，要以核心素養(yǎng)要求為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樵诖_定單元教學(xué)目標(biāo)時(shí)要滲透核心素養(yǎng)要求.這里的教學(xué)目標(biāo)是宏觀層面上的，包括教師“教”的目標(biāo)、學(xué)生“學(xué)”的目標(biāo)、評價(jià)“評”的目標(biāo).

以魯科版高一必修第三冊《恒定電流》單元為例，本單元以基本電路知識為主要學(xué)習(xí)內(nèi)容，需要掌握電流、電阻、電功與電功率、電熱與熱功率、純（非純）電阻電路等重要概念，串聯(lián)與并聯(lián)電路，電阻定律與焦耳定律，學(xué)會長度測量與合理選用測量工具以及金屬絲電阻率的測量.教學(xué)過程中需要將教學(xué)內(nèi)容與核心素養(yǎng)對應(yīng)，確定教學(xué)目標(biāo).從物理觀念角度來講，單元學(xué)習(xí)結(jié)束后學(xué)生素養(yǎng)應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)與評價(jià)目標(biāo)如下：了解電阻與材料、長度與橫截面積定量關(guān)系，串并聯(lián)電路電阻特點(diǎn)；了解重要概念與重要定律內(nèi)涵，能夠立足生活視角分析電路、電路中出現(xiàn)的電學(xué)問題，利用焦耳定律解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象及電熱問題，圍繞恒定電流建立能量觀.從科學(xué)思維角度來講，單元學(xué)習(xí)結(jié)束后學(xué)生素養(yǎng)應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)與評價(jià)目標(biāo)如下：立足宏觀與微觀視角分析電流的形成，了解電流定義方法；采用控制變量法分析推理常見電路問題；采用恒定電流證據(jù)解釋說明結(jié)論，有理有據(jù)地質(zhì)疑并學(xué)習(xí)他人的觀點(diǎn).從科學(xué)探究角度來講，單元學(xué)習(xí)結(jié)束后學(xué)生素養(yǎng)應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)與評價(jià)目標(biāo)如下：能夠自主或合作完成單元內(nèi)兩個(gè)重要物理實(shí)驗(yàn)，用物理學(xué)科語言表述實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的物理問題；根據(jù)解決問題需要設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)步驟，并在教師的指導(dǎo)或他人的幫助下修訂實(shí)驗(yàn)方案，選擇合適器材，安全完成實(shí)驗(yàn)；自主分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并獲得結(jié)論，獨(dú)立撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，完整呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程；能夠圍繞實(shí)驗(yàn)報(bào)告展開反思與交流^［2］.從科學(xué)態(tài)度與責(zé)任角度來講，單元學(xué)習(xí)結(jié)束后學(xué)生素養(yǎng)應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)與評價(jià)目標(biāo)如下：充分認(rèn)識到物理中的高精度測量依賴于實(shí)驗(yàn)器材，測量無法做到完全避免誤差；主動利用科學(xué)知識幫助他人解決實(shí)際問題；能夠體會電能對生活與社會產(chǎn)生的重大影響.

2 大單元設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)教學(xué)策略

2.1 依托分析結(jié)果，組織教學(xué)活動

大單元背景下情境、任務(wù)、項(xiàng)目是推動教學(xué)的三要素，教師應(yīng)以上述設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)確定的方案為依據(jù)，創(chuàng)設(shè)大情境啟發(fā)學(xué)生思考，設(shè)置大任務(wù)組織學(xué)生探究，安排大項(xiàng)目引導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐，使學(xué)生在解決物理問題中鍛煉綜合能力、思維品質(zhì).以魯科版高一必修第三冊《初識電磁場與電磁波》單元為例，各個(gè)環(huán)節(jié)教學(xué)策略如下.

2.1.1 創(chuàng)設(shè)大情境——啟思

在第1課時(shí)《磁場及其描述》教學(xué)中，利用我國古代磁應(yīng)用創(chuàng)設(shè)大情境，舉出三個(gè)應(yīng)用案例：一是古人將磁石吸鐵比喻為慈母召子，從而把磁石稱之為慈石；二是古人發(fā)現(xiàn)無論任何形狀的磁體均有兩個(gè)磁極；三是指南針的發(fā)明，作為古代四大發(fā)明中的重要一項(xiàng)，經(jīng)司南發(fā)展而來，在現(xiàn)代諸多領(lǐng)域均有所應(yīng)用.通過以上三個(gè)場景引發(fā)學(xué)生思考什么是磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁場變化會引發(fā)什么、磁場中是否存在肉眼不可見的能量、如何描述磁場中粒子的物理行為.而這些問題的產(chǎn)生不僅與第1課時(shí)有關(guān)，其串聯(lián)整個(gè)單元的知識.上述大情境，從社會生活視角著眼，聯(lián)系我國物理發(fā)展史，引出探究的主題磁場，圍繞磁場引出具體探究內(nèi)容，建立單元各節(jié)內(nèi)容之間的聯(lián)系，但在課時(shí)教學(xué)中還需圍繞大情境細(xì)化課時(shí)情境，確保將單元各部分知識緊密聯(lián)系在一起^［3］.如第2課時(shí)《電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其應(yīng)用》教學(xué)中，圍繞指南針的關(guān)鍵原理之一是電磁感應(yīng)，引發(fā)學(xué)生關(guān)于“電與磁”的思考，分析磁性物質(zhì)運(yùn)動過程中為什么會產(chǎn)生電流，這種電流會不會對導(dǎo)線發(fā)揮作用.由此可以看出，在大情境的引導(dǎo)下，學(xué)生能夠自覺地遷移情境中所得經(jīng)驗(yàn)，建立與物理認(rèn)知的聯(lián)系，圍繞不同的主題分析物理知識.

2.1.2 設(shè)置大任務(wù)——探究

大任務(wù)與常規(guī)教學(xué)中的探究任務(wù)不同，具有挑戰(zhàn)性的結(jié)構(gòu)化任務(wù).通過大任務(wù)，學(xué)生了解探究知識是如何發(fā)揮作用的，激發(fā)其主觀能動性，在以學(xué)生為主體條件下完成有意義的知識建構(gòu)，促進(jìn)核心素養(yǎng)發(fā)展.但在設(shè)置大任務(wù)時(shí)，教師要考慮大情境情況，確定大任務(wù)能夠發(fā)揮驅(qū)動作用.在《初識電磁場與電磁波》單元，結(jié)合第1課時(shí)出現(xiàn)的3個(gè)古代磁應(yīng)用情境，應(yīng)設(shè)置大任務(wù)“解決電磁場、電磁波相關(guān)問題”.此項(xiàng)大任務(wù)指明了本單元學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，從應(yīng)用層面明確了知識價(jià)值，圍繞任務(wù)既可以向前推導(dǎo)完成磁場探究，也可以向后延伸從社會層面分為電磁場與電磁波，覆蓋概念、應(yīng)用、遷移三個(gè)層面，有利于學(xué)生建立整體知識框架，基于整體視角展開探究.在具體的課時(shí)教學(xué)中，圍繞大任務(wù)設(shè)計(jì)課時(shí)任務(wù)，使學(xué)生明確探究重點(diǎn).“解決電磁場、電磁波相關(guān)問題”大任務(wù)下有以下課時(shí)任務(wù)：運(yùn)用磁感線模型解決問題，由此引出對磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線特點(diǎn)、安培定則、勻強(qiáng)磁場的探究；運(yùn)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象解釋、說明、推理問題，引出關(guān)于磁通量、磁通密度、電磁感應(yīng)現(xiàn)象、產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的探究；應(yīng)用電磁波解決問題，引出關(guān)于電磁場理論、電磁場、電磁波、電磁波應(yīng)用等方面的探究.

2.1.3 安排大項(xiàng)目——實(shí)踐

大項(xiàng)目是大單元教學(xué)中改變學(xué)習(xí)與教學(xué)方式的具體表現(xiàn)，結(jié)合物理學(xué)科特點(diǎn)，可以安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動、社會拓展項(xiàng)目，但均要在項(xiàng)目中發(fā)生實(shí)踐行為，使學(xué)生在做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué).同時(shí)，大項(xiàng)目要以合作探究形式落實(shí)，可以發(fā)揮集體智慧，優(yōu)化學(xué)生實(shí)踐體驗(yàn)，確保學(xué)生學(xué)有所得.但要注意，大單元、大情境、大任務(wù)、大項(xiàng)目之間是有著緊密聯(lián)系的，切勿割裂任何一部分，都會導(dǎo)致教學(xué)秩序混亂，影響知識結(jié)構(gòu)化.在《初識電磁場與電磁波》單元，安排驗(yàn)證電磁感應(yīng)知識實(shí)驗(yàn)，組織學(xué)生利用變壓器、帶鐵芯線圈、交流電、連接小燈泡的閉合線圈進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析電磁波的產(chǎn)生，通過實(shí)驗(yàn)推理麥克斯韋發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象^［4］.

2.2 落實(shí)多元評價(jià)，優(yōu)化單元教學(xué)

2.2.1 過程性評價(jià)

過程性評價(jià)要求教師關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程中態(tài)度、行為表現(xiàn)、學(xué)習(xí)前后的變化.考慮到大單元教學(xué)內(nèi)容量大、跨度長，為了方便掌握學(xué)生物理知識理解情況以及知識層級建構(gòu)情況，高效、便捷收集評價(jià)證據(jù)，教師可以采用單元學(xué)習(xí)記錄卡形式追蹤調(diào)查學(xué)習(xí)情況，全面收集自評、組評、師評情況，幫助師生準(zhǔn)確了解學(xué)習(xí)中的困難以及教學(xué)上的不足.以魯科版高一必修第三冊《能源與可持續(xù)發(fā)展》單元為例，記錄卡上要求學(xué)生填寫學(xué)習(xí)內(nèi)容、時(shí)間、姓名，課前我對學(xué)習(xí)內(nèi)容的認(rèn)識、課后我對學(xué)習(xí)內(nèi)容的認(rèn)識.分項(xiàng)目展開自評、組評、師評，評價(jià)項(xiàng)目包括傾聽、發(fā)言、探究、合作、反思，每個(gè)評價(jià)項(xiàng)目均有具體的標(biāo)準(zhǔn).

2.2.2 總結(jié)性評價(jià)

總結(jié)性評價(jià)在本單元教學(xué)結(jié)束后進(jìn)行，以關(guān)于“能源與可持續(xù)發(fā)展”的素養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成情況為評價(jià)依據(jù)，評價(jià)可以以習(xí)題測試、綜合項(xiàng)目探究情況展開.如利用為火力發(fā)電廠提供節(jié)能降耗建議活動，考查學(xué)生常規(guī)能源轉(zhuǎn)化路徑掌握情況，并在社會發(fā)展背景下，提出可行性建議，除了能夠了解物理觀念、科學(xué)思維的發(fā)展情況，也能夠判斷科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任發(fā)展情況.

3 結(jié)束語

大單元背景下的高中物理教學(xué)，教師應(yīng)站在單元整體角度展開分析、設(shè)計(jì)，圍繞單元采取教學(xué)策略，要保證每項(xiàng)教學(xué)策略聯(lián)系課程標(biāo)準(zhǔn)、教材內(nèi)容、基本學(xué)情，切勿脫離實(shí)際.在此基礎(chǔ)上，采取教學(xué)活動策略，圍繞大情境、大任務(wù)、大項(xiàng)目使教學(xué)覆蓋思維啟發(fā)、主動探究、知識應(yīng)用三個(gè)層面，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中不斷解決物理問題，自主建構(gòu)知識，發(fā)展能力與素養(yǎng)，確保教學(xué)適應(yīng)學(xué)生發(fā)展需求與教學(xué)需求.

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［責(zé)任編輯：李 璟］