基于核心素养的初中物理大单元教学策略研究

熊扬扬

(重庆市鲁能巴蜀中学校,重庆 江北区 400025)

在当今快速发展的科技时代,初中物理教育的目标不仅仅是传授知识,更是培养学生的核心素养,提高他们的创造性思维和解决问题的能力.教育者们面临的挑战是如何通过新颖而实践性的教学策略,引领学生走向科学的深度与广度.文章将探讨基于核心素养的初中物理大单元教学策略,聚焦于情境创设、深度学习、任务驱动和实践探究等方法的运用.通过这一全新的教学模式,我们期望能够激发学生对物理学习的热情,培养其深刻理解和实际运用知识的能力,为他们的未来学科探索和职业发展奠定坚实的基础.

1 基于情境创设的进阶式大单元主题确定

为了提升物理核心素养,需要设计学习任务,让学生在特定情境中遇到认知挑战,构建新概念,有助于逐步建立围绕核心物理观念的学习体系,培养学生的建模意识、探究能力和知识迁移能力.通过贴近生活的实际问题,引发思考,学生可以更好地融入学习过程,从中收获知识和技能,培养核心素养[1].

例如,在学习完成力学、运动和力相关知识之后,教师可以结合学生兴趣确定一个“游乐园过山车”的大单元主题活动.利用多媒体或者模型等在课堂中创设一个具体的教学情境,其中包括弹力、重力、摩擦力、二力平衡以及牛顿第一定律等知识点.让学生在具体情境中将物理知识与生活实际进行联系,从而加深学生对知识的理解和掌握.如在播放过山车视频之后,引导学生说出乘坐过山车的实际体会,有的学生会提出有失重的感觉,此时教师可以引导学生将这种现象与重力产生的原理进行联系.通过引导学生观察、思考和讨论,教师可以激发学生的好奇心和学习兴趣,使他们在实际应用中更好地理解和应用所学的物理知识.

这样的情境创设不仅使学生在学习中更加主动参与,还能培养他们解决问题的能力和创新思维.通过与实际情境的结合,学生将更容易理解抽象的物理概念,并能够将这些知识应用到实际生活中,培养出更全面的核心素养.因此,基于情境创设的进阶式大单元主题确定在物理教育中具有重要的意义,有助于提升学生的学科素养和综合能力.

通过贴近生活、实际情境的学习任务,促进学生思考、发现问题,提升解决问题的能力,培养他们的科学思维.同时,教师的引导和问题的提出也引发学生对物理现象的好奇心,让他们学会通过实验验证、数据分析来深入理解物理原理,从而形成科学探究的态度.这样的教学策略不仅仅是教授知识,更是引导学生在实践中培养自己的科学能力,为其未来的学习和探索奠定坚实的基础.

2 基于深度学习的进阶式大单元内容研究

深度学习是培养学生对知识的深刻理解和应用能力的重要方式.在物理大单元设计中,基于深度学习的内容研究旨在让学生深入探索物理概念、法则和现象,建立完整的知识体系.通过引导学生进行探究性学习、开展深度思考和实践性任务,促进其对物理学的深刻理解和运用[2].

例如,以“功和机械能”为例,机械与社会生活发展紧密相关,而功是解释机械现象、研究机械问题的重要基础,是促进理解机械效率概念的关键点,也是正确理解比较机械性能及相关概念的基础.两个核心概念成为力和机械能的纽带,有着承上启下的作用,如图1为确定深度学习的进阶式大单元,主题为“机械与功”.

图1 机械与功

在这个“功和机械能”深度学习单元中,教师以自行车运动为例的活动设计需要详细考虑学生的实验与探究过程.首先,学生按小组展开活动.每个小组获得一个自行车模型和测功仪,任务是测量并分析在不同齿轮转速下的输入功,并记录骑行时齿轮的速度和所施加的力的变化.学生可以自主决定测量的参数范围和设计测量方法,这样能更好地引导他们去探索和理解齿轮系统的功率输出.随后,教师组织学生小组间进行讨论,让他们分享数据结果.通过学生间的交流,可以促进他们理解齿轮系统对功率输出的影响,并激发他们去提出改进方案,如更高效的齿轮设计或其他方式来提升机械能输出.接着,教师可以指导学生分析实验数据,讨论骑行时不同齿轮速度和力的变化之间的关系.这种数据分析有助于学生更深入地理解功和机械能转化的原理,以及齿轮系统在这个转化过程中的作用.最后,学生将汇总他们的实验结果和改进方案,并展示给全班.这个阶段的重点在于学生的表达能力和展示方式,他们需要清晰地解释实验结果、改进想法以及对功和机械能转化的理解.通过这个展示过程,学生不仅可以展示他们的学习成果,还能够学会如何有效地传达和分享他们的物理学习经验.

这种深度学习的方法不仅注重于理论知识的传授,更强调学生通过实践性学习和思辨性任务来建立对物理学知识的深刻理解.这样的学习方式将使学生更全面地理解并应用物理学中的核心概念.

3 基于任务驱动的进阶式大单元框架设计

基于任务驱动的进阶式大单元框架设计是一种以学生参与具体任务为核心,通过渐进的学习活动来促进深度学习和能力提升的教学方法.首先,引入引人入胜的实际问题,明确任务目标.接着,将整个任务分解成小任务,每个对应一个知识点.在任务开始前,引入相关知识点.学生通过小组或个人方式实施每个小任务,鼓励合作学习和讨论[3].随后,将各小任务整合成完整项目,并引导学生深度思考和反思.最后,学生向全班展示成果,接受反馈与评价.这个框架通过实际问题激发学生兴趣,培养深度思考和解决问题的能力.

例如,将杠杆、轮轴和滑轮相关知识进行融合作为大单元主题,之后提出问题“什么是简单机械?”教师通过创设进阶式大单元学习任务,引导学生进行逐步深入学习.

任务一:简单机械的定义是什么?

任务二:简单机械通常具有哪些特点?

任务三:生活中还有哪些工具或者事物应用了简单机械?

任务四:请分组任选一个或二个简单机械知识点制作一个工具.

其中任务一、二便于让学生了解简单机械的基本原理和特征,任务三、四是对教学的升华,鼓励学生将所学习的物理知识与生活实际进行联系,拓展学生对简单机械的理解和掌握.

又如,学生在实践探索中发现有省力杠杆也有费力杠杆,杠杆的使用以目的为标准,如图2中费力杠杆为哪个?

图2 杠杆示意图

其中钢丝钳、撬棒、独轮车为省力杠杆,因为动力臂大于阻力臂,钓鱼竿是费力杠杆.用手拿着钓鱼竿,则钓鱼竿的支点在手掌的下部,而其动力臂的作用点在食指与拇指之间,阻力臂在竿子的顶端,这样我们就很容易理解阻力臂远远大于动力臂,因此,钓鱼竿为费力杠杆.

采用以上方法将杠杆、轮滑和轮轴相关知识进行整合,加强学生对不同机械知识点之间的联系,从而为学生实践活动提供理论基础.同时这也是任务五的进阶学习内容,促使学生在实践中重新梳理知识并运用实践验证理论的合理性.

4 基于实践探究的进阶式大单元教学实践

创设实践性大单元教学设计在培养学生核心素养方面具有显著作用.通过将学科知识与实际问题相结合,学生能够在解决实际问题的过程中提升问题解决能力.这种教学设计不仅提高学生的学习动机和兴趣,还有助于培养批判性思维,提升综合素养[4].

例如,在“声音工程挑战赛”大单元实践活动中,为了更贴近初中学生的实际情境,我们设计了一个有趣的声音工程探索活动.以音乐为媒介,让学生在实践中深入了解声音的奥秘,学生将参与一场简要的声音原理讲座,这可为他们提供必要的知识基础,并通过生动的实例引发对声音工程的兴趣.接下来,学生将被分成小组,每个小组的任务是设计并构建一个简单的音乐装置,以展示声音工程的原理.使用一些日常易得的材料,比如空瓶、橡皮筋、纸板等,学生将有机会亲自调整装置的结构和元素,体验不同音调.这一过程不仅将理论知识转化为实际操作,还促使学生在团队中相互合作,共同完成项目.在音乐装置完成后,每个小组将进行创意演示,并解释他们设计的音乐装置的工作原理.这一环节鼓励学生表达自己的创意和理解,培养他们清晰而生动的表达能力.最后,学生将有机会根据反馈对他们的音乐装置进行改进,并重新设计以提高其创意和性能.这个过程不仅强调了实践性学习的重要性,还培养了学生的批判性思维和问题解决能力.

通过这个具体的声音工程探索活动,初中学生将以更实际、有趣的方式学习声音的原理,并在创造性实践中应用这些知识.这有助于激发他们对声音工程领域的兴趣,同时培养团队协作、创新思维和实践能力.这个音乐中的声音工程奇妙之旅将为学生提供一次独特而难忘的学科体验.

5 结束语

通过引入基于核心素养的大单元教学策略,力求实现更具创新性和实效性的教学模式.情境创设通过将抽象的物理概念融入真实生活场景,使学生更深入地理解科学原理.深度学习强调通过实践性任务培养学生深刻的理解和应用能力.任务驱动的框架设计让学生在具体任务中逐步完成整个项目,促使深入学习和团队协作.实践探究通过将学科知识与实际问题相结合,培养学生解决实际问题的能力.在这一过程中,教师扮演着引导者的角色,通过精心设计的教学任务引导学生思考、探索、实践,为学生核心素养的培养提供了更为有效的途径.