核心素养下的初中物理单元教学设计研究

基金项目：本文系2021年度河南省基础教育教学研究项目“核心素养下的初中物理单元教学设计研究”（编号：JCJYC210614025）研究成果。

摘 要 《普通高中物理课程标准（2017年版）》指出“物理教学要进一步精选学科内容，重视以学科大概念为核心，使课程内容结构化，以主题为引领，使课程内容情景化，来促进物理学科的核心素养落实”，即要促进物理核心素养的发展可以设计基于学科核心素养的单元，通过对单元的整体学习，优化学生认知过程，实现物理核心素养的落地。本文简要阐述核心素养下的初中物理单元教学设计。

关键词 核心素养；初中物理；单元教学设计

中图分类号 G633.7

文献标识码 A

文章编号 2095-5995（2022）04-0049-03

我国基础教育改革与发展已进入了全新的阶段，实现教育公平、提高教育质量、促进教育内涵发展成为当前重要的任务。 当代教育变革的主题是促进学生核心素养的发展，对于实现促进学生核心素养发展的教育目标，学校的学科教育担负着重要的责任。落实核心素养关键在于提升学科教育的质量。因此，教师要通过对新课标、教材和学生学情的分析，在明确教学目标的基础上，有序、系统地规划教学活动，把握关键要素，科学有效地引导学生发展学科核心素养。在科学教育领域，通过围绕大概念的整合设计和基于学习进阶的发展规划来统筹学生核心素养的整体发展是当前基础教育教学设计改革研究的热点^[1]。该教学设计改革的核心理念是如何从整合视角，整体建构学生的学习过程。

一、什么是初中物理单元教学设计

中学物理课程是自然科学学习领域的一门重要学科。物理学及其课程有严谨的理论体系和完备的实验方法，可以指导人们正确认识客观世界。物理学及物理课程与科学技术社会联系紧密，是人们适应社会生活和实现职业理想的基础。物理学及其课程蕴含深邃的思想和哲学，在形成人们正确的世界观、人生观、价值观，提高人们的思维品格和科学素养方面都能发挥显著作用。物理学及物理课程自身的发展就是不断开拓进取、求真务实创新的过程，因此学习物理可以培养人们的创新精神和实践能力，充分发展人的潜能。^[2]因此。物理学科单元设计必须发挥物理课程的教育功能，体现物理学科的特点，遵循学生的认知规律。

初中物理学科单元设计，以物理问题解决为中心，通过较大的主题或者项目引导学生开展学习。物理单元教学能给学生更充分的体验和探究的时间，能让学生在比较长的时间内不断思考，在基于已知经验解决新问题的过程中探寻物理意义。在单元教学中，学生通过调动所学的知识，自身反复的实践、合作和分享，不断地反思，调动多方面的能力，启动多个系统，在深入的学习过程中掌握物理核心概念和方法，强化物理思维和科学观念，从而提升物理学科核心素养。

二、 进行单元教学设计的现实意义

目前的教育教学活动中，大多数教师按照基本课时进行教学，设计教学活动的基本单元也是一个课时，而课时教学更关注具体的学科知识的教学。审视现在的物理课堂，任意压缩新授课教学时间的现象普遍存在，其目的是通过让学生做重复机械的练习发现学生学习中的问题，进而帮助学生修正对概念和规律的理解。这样的教学让物理的学科魅力湮没在题海中。长期的课时教学极易使教师陷入具体的知识点讲解中，忽略对单元的结构化分析。如知识的逻辑结构，学生的认知结构、活动结构、作业结构等，常常被一线物理教师忽视。教师往往课时设计精益求精，却始终“只见树木不见森林”。这就导致教师的教学目标停留在知识层面。物理是一门注重逻辑思维的学科，物理概念、物理规律、科学方法、科学思维等内容之间的有着紧密的联系，这就要求物理教学侧重学生知识体系的构建、方法规律的内化以及思维能力的培养。

现有的按课时进行的教学设计，不断地削弱知识的联系，使学生逐渐接受碎片化的知识，很难构建完整的知识结构，更不能发展学生进行科学推理、参与科学探究、对科学问题进行论证的能力。因此落实核心素养目标，需要以问题解决为中心，通过主题或项目来统领教学。主题或项目教学需要设计较为复杂和综合的学习任务，这样就需要根据素养导向的目标重构单元，从课时教学走向单元教学。^[3]单元教学是基于学生核心素养培养进行单元教学设计，聚焦单元分析，挖掘单元育人价值。在一定程度上单元教学可以切中要害，利于教师转变课时思维，转变教师重知识传授、以练代教的习惯。物理单元教学整体规划学科教学，注重学科结构化，可以提升教师对物理学科的整体认识，促进教师统筹安排教学目标，把握学段的整體要求，最终让教师形成单元的整体思路，牢牢把握教学的重点和难点，使原本分散在课时中的教学内容归于单元教学麾下，体现单元的整体结构。

三、进行初中物理教学单元教学设计的方法

（一）构建物理教学单元

在中学物理学科中，教学内容的单元规划是一项既专业又系统的工程。它需要物理老师具备专业的物理课程知识和丰富的教学经验，深入研究物理课标和教材，而且能系统地思考物理知识之间的逻辑结构，把握学生的学习及认知规律，以教学主题和任务学习相结合的方式设置单元教学的结构主线。在实际的物理学科教学中，划分单元的主要依据有三种：（1）依据教材章节规划教学单元。现行的中学物理教材的章节是由教材编写专家及团队基于中学物理课程标准进行科学规划的产物，所以教材结构的科学性、课程的关联性是可以得到充分保证的。教材是教师和学生所共有的教学资源，因此将教材中的章节规划为物理教学单元，是最方便和最有效的做法之一。这样有利于物理教师研究物理教材，有效落实教材承载的学科理念，实现课程价值。依据教材章节设置教学单元也可以依据教学时间的变化、学生的学情对物理教材的内容进行适当重组。（2）根据学科阶段复习要求设置教学单元。中学物理学科教学单元规划也可以根据复习阶段的要求，依据物理学科课程标准的内容划分大的单元教学，适应阶段复习的需求，引导学生基于系统的物理观念重新认识原来的学习内容，提高学生的综合能力，使学生能解决综合性强而且难度较大的物理问题。这种单元教学设计方法适用于学年复习或中考复习教学。（3）基于项目学习设置教学单元。单元项目学习是指学生围绕复杂的、来自真实情境的、具有一定挑战性的项目主题来进行专项学习研究。在单元项目学习中，教师会引导学生通过自主探究精心设计任务活动，使学生通过项目学习构建知识体系，提高自主解决问题的能力，提升学科核心素养。但是项目学习设计要基于物理课程标准选定内容，难度较大，所以可以通过学生综合实践活动的形式开展。

（二）确定单元教学目标、重点及教学方法

确定单元教法需要教师对整个单元的知识结构了然于心，这样才能将单元的重点更加有效地呈现于整个单元知识体系的核心位置以方便学生学习和理解，也才能够在单元教学设计过程中体现出该单元内容的本质、特征、地位和作用。确定单元教材教法需要分以下三步：

第一步，解讀课程标准，分析单元教材，了解单元学习内容与前后单元之间的关系以及该单元在知识体系中的地位及学科育人价值，然后基于此确定单元的教学目标。 第二步，梳理知识结构，确定教学重点。先按知识类别列出单元的学习内容，包括现象、概念、规律、方法等；再用知识结构示意图来反映各学习内容之间的联系，根据学习内容关联度，确定单元学习重点。第三步，依据教学重点及重点内容的学习特征，以培养学生的物理核心素养为价值导向，针对教学重点、难点确定适合的单元教学方法。

值得注意的是，单元教学目标需要在对教材教法进行分析的基础上，结合学生的学情来确定，所以教师进行教学设计时要坚持“以学生为中心”的教学理念。在确定教学目标时，行为动词主语都默认为学生，即“通过……（学生）能……”，以激发学生学习的主动性与能动性。此外，单元教学目标要围绕教学重难点来撰写，在撰写时应注意三维目标的融合，同时体现培养学生物理学科素养的价值导向。

（三）设计单元学习活动

物理学科的单元活动设计要基于课标要求和学生需求。设计单元学习活动时需要根据真实的物理情境，培养学生的思维。通过单元活动，学生从中能够体会到物理知识之间变与不变的内在逻辑关系，并在每次提出物理问题、建构物理模型、解释物理现象等科学实践的过程中学习科学方法，提升学生解决实际问题的能力。物理学科单元学习活动设计以科学探究、问题解决为基本出发点，指导学生进行科学实践，促进学生掌握物理概念和物理规律，更加全面地提升学生的物理观念，培养学生科学思维、科学探究以及科学态度与责任感等核心素养。

教师设计和开展单元学习活动要注意两方面的问题：一方面，考虑到学生的认知水平和知识构建能力的欠缺，教师设计单元教学活动可以对社会生产生活中的事物或现象进行处理和加工，但不应改变其真实的问题情境。这样单元学习活动才能利于学生形成物理建模的科学思维，培养学生解决实际问题的能力。另一方面，开展单元学习活动的过程中要突出学生的主体地位。在学习活动中，教师应当促进学生积极主动地去学习，使其能够更加主动地学习和掌握物理概念、物理规律等物理知识，形成物理观念，体验科学探究的过程，掌握科学方法，提升科学思维，体验用科学方法解决问题的过程及其中蕴含的科学态度与科学精神。

（四）设计单元作业

单元作业要求整体规划及设计，同时也要保证作业的结构清晰合理。首先单元作业要基于单元目标进行有针对性的设计，即单元作业目标要与单元教学目标一致，同时突出重点和难点。其次单元作业设计要基于学生的学情来设计，即单元作业设计要充分考虑不同学生的学习能力和知识、方法掌握的情况，设计与学生学习水平相对应的分层作业，以满足不同学生的发展需求。再次，单元作业设计要增强学生的体验感。好的作业可以增加学生的探究体验。学生完成作业中的任务是运用知识或方法解决问题的一种体验。这种体验会让学生加深对所学知识或方法的理解和掌握，从而实现作业作为课堂教学延伸的功能。最后，单元作业要做系统化、整体化设计。单元作业设计不同于课时作业，要体现系统性和整体性，这样才能引导学生构建较为完整的知识体系，帮助学生融会贯通，提升学科核心素养。

（五）落实单元评价

中学物理课程重视以单元评价促进学生的学习与发展，注重评价的诊断和激励作用。构建既重视结果亦强调过程的课程评价体系有助于学生在评价过程中认识自我，树立自信，进而不断调整和改进原有的学习方法，提升物理学科核心素养。单元评价通常与单元活动、单元作业的设计与实施交融在一起，其评价方式一般有两种：一是表现性评价，用以证明学科核心素养是否落实、单元学习目标是否达成的教学任务，即通过要求学生做一件真实情境中的事情，观察其表现，以评价教学目标是否达成。另一种是系列化设计的单元练习和作业。^[3]根据逆向思维的课程原则，评价任务的设计要先于教学设计。单元作业本身甚至就是一种单元过程评价的方法和工具，这样的过程性评价能够起到更好地激励发展学生学科素养的作用。在单元活动中，教师可以通过学生的活动记录、活动表现等对学生进行过程评价，实施活动评估。在单元作业中，教师应对学生作业的完成度、投入度、准确度等进行过程评价，特别是对学生作业准确度的提高、实践类作业的独创性等方面进行肯定和激励。

（马晓慧，商丘市实验中学初中部，河南 商丘 476002）

参考文献：

[1] 郭玉英，姚建欣，张静.整合与发展——科学课程中概念体系的建构及其学习进阶[J].课程·教材·教法，2013（2）：44-49.

[2] 王瑜，高志俊.初中物理学科大概念教学初探——以“功能关系”学习为例[J].物理教师，2021（12）：40-43.

[3] 张菊荣.以“单元学习”落实学科核心素养[J].四川教育，2019（8）：3.

责任编辑：杨 扬