新课标下初中物理大单元教学设计研究

李文婷

(长春高新第一实验学校,吉林 长春 130015)

《义务教育课程方案(2022年版)》指出,深化教学改革应坚持素养导向,推进综合学习,探索大单元教学,开展主题化、项目式学习等综合性教学活动。大单元教学是以单元为学习单位,以学科课程标准为依据,聚焦学科核心素养,围绕某一主题或项目、任务,对教学内容进行整体思考、设计再具体实施的过程。大单元教学具有系统性、有序性的特征,共性、个性之间互相协调,可以将教学内容有序组织起来,并将其整合为互相联系的知识模块,帮助学生拓展系统性创新思维[1]。新课标的颁布,表明学科教学已经进入以核心素养为目标的教学时代,《义务教育物理课程标准(2022年版)》指出,物理课程要培养学生的物理观念、科学思维、科学探究、科学态度和责任。大单元教学以核心素养培养为教学目的,应用大单元教学,既符合新课标要求,也符合核心素养培养要求,对初中物理教学改革具有重要意义。

一、确定教学主题,构建物理教学大单元

大单元教学要求教师注重整体教学,建构教材内的知识结构,整合单元教学资源,将教材内的知识进行重新组合形成新的大单元,以大单元为单位进行教学。教师可立足于教材章节内容,寻找各章节之间的联系,提炼教学主题,依据教学主题重新规划教学单元,保证重新划分的单元内教学内容之间的内在联系。例如,在教学人教版物理八年级下册第七章“力”时,教师可依据教学章节“力”“弹力”和“重力”提炼教学主题,可确定大单元为“物体受力形式”,围绕此主题开展单元教学。基于教学内容的逻辑性,教师在以“物体受力形式”为单元主题进行教学时,可将人教版物理八年级下册第八章“运动和力”中的“摩擦力”、第九章中的“压强”和第十章的“浮力”整合到同一主题中进行教学,开展专题性教学。这种单元划分方法可用于复习教学中,体现大单元教学的系统性特征,培养学生的整体思维。

教师也可以直接根据教材原有的章节内容进行教学,章节的标题就可作为实际教学主题,也可以根据项目学习划分教学单元,确定教学主题,开展探究性学习。在人教版物理八年级上册第四章“光现象”的教学中,教师可依据章节教学课节总结各课节中的知识点,教师可将主题确定为“光的传播规律”,依据教学主题将本章的教学内容重组为“光的成像与光的反射规律”“光的反射与折射”与“光的色散与光的折射规律”等,开展探究式教学。

二、明确单元教学目标,设计教学活动

(一)结合教学内容与核心素养确定大单元教学目标

教学目标是一切教学活动开展的基础依据,教师应明确教学目标,依据教学目标设计具体的教学内容[2]。大单元教学以培养学生学科核心素养为目标,因此,大单元教学目标应围绕学科核心素养确定,不仅应注重物理学科技能的培养,还应培养学生的物理素养。《义务教育物理课程标准(2022年版)》中强调,物理学科核心素养包括物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任。物理观念主要包括物质观念、运动和相互作用观念、能量观念等要素;科学思维主要包括模型构建、科学推理、科学论证、质疑创新等要素;科学探究主要包括问题、证据、解释、交流等要素;科学态度与责任包括科学本质观、科学态度、社会责任等要素。新课改要求教师应立足学生全面发展,依据核心素养内涵和学生的身心发展特点确定教学目标,结合具体教学内容确立大单元教学目标。

以人教版物理八年级上册第六章“质量与密度”单元教学为例,本单元主要内容为通过质量和密度的学习使学生了解物体质量测量方法、天平使用方法、固体和液体密度知识等。教师依据教学内容,以核心素养为导向,确定具体教学目标。本单元物理观念目标为:1.了解密度和质量的概念;2.能用运用密度和质量概念解决问题。科学思维目标为:1.了解密度计算公式推导过程;2.了解密度概念的建立过程。科学探究能力目标为:1.探究同一种物质的质量和体积之间的关系;2.学会测量液体与固体的质量、密度;3.自行设计和完成测量物体密度的实验。科学态度与责任目标为:1.通过设计质量与密度探究活动使学生对物质的属性有新的认识;2.通过测量实验培养学生科学、研究的物理学习态度,激发学生对物理学习的热爱。

(二)围绕教学目标开展课堂教学活动设计

教学目标是课堂教学最终结果导向,教师应围绕教学目标开展教学活动设计,依据学生的认知需求,开展教学活动。物理是一门探究性极强的学科,属于自然科学领域,研究物质的基本结构、相互作用和运动规律。教师围绕教学目标,依据学生的认知规律、认知需求,结合物理学科的特点设计教学活动。初中物理需要开展实验教学活动、模拟教学活动和实地考察活动。

1.实验教学活动

开展实验教学是培养学生实践能力和观察能力最有效、最直接的方式。初中物理是较难的一门学科,且科学性强,若教师在课堂教学时仅用言语讲述,不利于学生对学习内容的深入理解。初中阶段的学生也很难长时间保持注意力在课堂上,假如教师一味地沿用枯燥的知识灌输式教学,势必会影响学生学习积极性[3]。实践活动是物理教学中必不可少的环节,教师在设计实验教学活动时应考虑实验教学过程对学生学习兴趣的激发作用,考虑实验教学的安全性,以及实验活动设计的教育价值。以人教版物理八年级下册第八章“运动和力”中的“摩擦力”为例,教师可在此知识点教学中设计“测量摩擦力”的实验教学活动,通过测量不同材料产生的摩擦力,使学生了解摩擦力,激发学生学习的主观能动性,引导学生主动探究摩擦力的影响因素。教师可准备不同的实验材料,如平滑的水平面、木块、金属块、塑料块等不同材质的物理体及弹簧测力计、直尺、计时器。教师可将学生分成几个小组,由学生选择测试物理材质,分别放在平滑水平面上,用弹簧测力计进行摩擦力测量,分别用不同的材质进行同一种测试,要求学生将测量结果记录下来,比较不同材质的物理摩擦力。教师可引导学生讨论摩擦力的影响因素,再进一步引导学生用不同的物体分别在斜面上进行摩擦力测试,记录结果。实验结束后,教师要求学生讨论实验结果,总结出摩擦力受物理质量、材质和斜面角度等因素的影响。

例如,在人教版物理八年级上册第四章“光现象”中“光反射”教学时,教师在课堂上可使用激光笔和平面镜进行光反射模拟,在实验中可不断改变激光笔的射入角度和平面镜的倾斜角度,观察光反射角度和光的路径变化,让学生探索光的反射规律。实验过程中教师应适时引导,保障学生安全,鼓励、引导学生探索、发现物理现象。

2.模拟教学活动

物理中的一些概念、现象的学术解释较为抽象,由于学生未接触过物理学,对物理学较为陌生,难以形成具象的理解。因此,教师可设计模拟教学活动,帮助学生理解物理概念、认识物理现象。模拟教学是基于信息技术的一种教学活动,借助计算机模拟真实的物理现象和实验环境,使学生了解物理相关概念、认识相关规律。例如,在人教版物理八年级上册第二章“声现象”、第四章“光现象”的教学中,教师都可通过播放相关录像,或使用计算机模拟软件,使学生通过录像演示、模拟软件演示直观地观察物理现象,理解抽象的物理概念。

3.实地考察活动

物理是一门与生活实际联系十分紧密的学科,实地考察活动可帮助学生将课堂上学习的理论知识和生活实际中的应用相结合,培养学生的物理观念、科学思维、科学态度与能力等核心素养,提高学生对物理学习的兴趣。教师可组织学生到与物理知识相关的博物馆、科技中心等地实践学习,教师可进行讲解、指导,学生通过观察和实际体验,了解物理知识在生活实际中的应用。例如,在教学人教版物理九年级全一册第三十二章“能源与可持续发展”时,教师便可带领学生进入太阳能、风能发电场所观察光伏电池板或风力涡轮等,使学生了解能源转化原理。教师在带领学生实地考察时,应提前做好充分的准备,以保障学生的安全,在实地考察过程中引导学生观察物理现象、提出相关问题,活动结束后再进行讨论和总结,激发学生的学习兴趣,增强学生对物理学科的理解和应用能力。

(三)开发教学资源,拓展教学内容

大单元教学设计立足于整体教学,不仅重视学生书本知识的学习,而且重视培养学生将知识与生活联系起来的能力,以及整体素质的提高,这就要求教师要进行教学内容的拓展,根据相关的物理课程开发教学资源,拓展教学内容[4]。但教学资源的开发、教学内容的拓展应基于课堂教学内容,制作多媒体资源,收集与初中物理知识相关的视频,应用于课堂之上,丰富课堂教学内容。拓展课外阅读资料,教师可在班级设置图书角,布设科普文章、科学杂志等阅读资料,使学生了解物理在日常生活和科学研究中的应用。教师也应注重收集日常生活中的教学资源,观察物理现象,提出物理问题,供学生探究、解决,在探究问题的过程中开发学生的思维。

大单元教学也可以跨学科开展融合教学。教师在进行物理教学时可融合初中阶段的其他学科,将不同学科的知识融合到物理大单元之中,培养学生从多个角度来思考和理解问题的能力,提升学生整体素质。物理与数学是密切相关的学科,教师可利用数学思维进行物理计算公式推导,例如,人教版物理八年级下册“力学”大单元的教学中,教师便可运用数学知识通过物体位移、速度和加速度等物理概念计算物体运动参数。语文知识和物理知识的融合可通过让学生阅读物理相关的科普文章、撰写物理实验报告、讨论物理观点等途径来实现。化学与物理也有着紧密的联系,教师可以利用化学知识解释物理现象,例如,在人教版物理九年级全一册“能量守恒和能量转化”单元教学中,便可引入化学中能量的转化和守恒知识。

(四)设置大单元作业,巩固所学知识

课堂教学后教师还应针对大单元教学内容设置作业,大单元作业不仅要从整体的角度展开规划,还要保证作业内容结构清晰,对所学内容起到巩固与复习的作用[5]。大单元作业设计应突出大单元教学的重点和难点,符合教学目标的设定要求,同时应体现物理学科探究性强、实验性强的特点。并且,大单元作业设计也应具有整体性,围绕大单元教学主题进行设计。例如,人教版物理八年级下册大单元“运动和力”的主题教学中,教师可设计一些选择题和解答题混合的练习题,练习内容包括匀速直线运动、加速直线运动、力的作用等,还可以给学生提供生活中的真实案例,让学生解释运动和力的作用。在人教版物理八年级上册大单元“光学”的教学中,教师可布置关于光的折射和反射的练习题,重点包括解析题、画图题,还可要求学生设计简单的光学实验,可使用凸透镜观察物体的放大或缩小效果,也可由学生自行确定实验主题,要求学生提交实验报告,包括实验过程、实验结果、实验现象分析等。

三、结束语

物理是初中阶段科学性较强的一门学科,是理论与实践紧密结合的一门学科,学生学习存在一定困难,运用大单元教学模式,可促进学生的深度学习,突出物理探究性的学习特色,立足知识整体,拓宽学生物理学习的广度。教师采用大单元教学模式进行教学时,应做好规划,合理划分教学单元、明确教学主题、制定教学目标,围绕教学目标设计教学活动、拓展教学内容,并依据大单元教学内容设计针对性较强的大单元作业,巩固学生所学知识。教师在设计大单元教学时应以核心素养为导向,进行主题、目标、活动、内容、作业设计,培养学生的物理能力和物理素养。