指向学科核心素养的中职物理主题教学设计

【摘 要】中职物理教育的高质量发展归根结底要落实在高质量、高水平的课堂教学上，课堂教学设计尤为重要。在主题教学设计中，教师应立足学生实际，着眼学生可持续发展，以帮助学生认识和理解物质世界的运动与变化规律为根本，设计“双螺旋形”课程模块，创设“线上线下混合教学”的深度学习场域，以“情境—思辨—探究—应用”为教学主线，构建实验探究教学模式，培养学生核心素养。

【关键词】核心素养；中职物理；主题教学；大单元设计

【中图分类号】G712  【文献标志码】A  【文章编号】1005-6009（2024）11-0072-03

【作者简介】刘芳，江苏省昆山第一中等专业学校（江苏苏州，215300）教师，高级讲师，苏州市学科带头人。

2021年，中共中央办公厅、国务院办公厅出台的《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》中提出，要深化教育教学改革，全面提升教师素养，创新教学模式和方法。中职物理教育的高质量发展归根结底要落实在高质量、高水平的课堂教学上，课堂教学设计尤为重要。

大概念教學强调深度理解问题，即深度教学。深度教学是触及教学本质的教学，能帮助学生建构学科知识结构，养成学科思维方式，形成正确的价值观。单元教学或主题教学都是大概念教学的重要方式，基于大概念视角的单元教学设计是实现深度教学的关键。在中等职业学校物理课堂教学中，一个大单元就是一个主题。本文以中职物理基础模块中的“运动和力”主题为例，谈在大单元理念下的主题教学设计。

一、重构主题学习内容

教师在教学内容重构过程中，应关注现代科技的最新应用，注重体现课程的时代性，同时加强物理课程与自然、生活、科技和社会发展的联系，展示我国科技发展取得的成就，引导学生树立科技强国的远大理想。

笔者依据物理学科内涵，遵循学生认知规律，明确物理学习主题，同时紧密结合学生所学专业，把实训教学中相关的物理问题结合到课程中，有效触发学生的学习动机。在“运动与力”主题教学设计中，笔者以代表中国科技文化进步的“复兴号”“神舟号”为线索，结合生活实际重构教学主题，设计“双螺旋形”课程模块。具体重构过程为：从“复兴号”看匀变速直线运动、从冬奥会看受力分析、从“神舟号”看牛顿运动定律三大模块，指导学生用运动学知识分析“复兴号”的速度、对冬奥会上滑雪等项目进行受力分析、研究“神舟号”发射的动力学问题等。

二、聚焦主题核心素养目标

新课程坚持素养导向，主题设计是素养导向的教学选择，主题教学设计应以培养学生的核心素养为价值旨归。课程变革由偏重内容变革走向关注学习方式变革，强调基于育人立场，进行学生学习经验的结构化组织，提升学生解决真实问题的能力。核心素养导向的主题教学超越了教材单元和活动单元，走向了有组织的学习主题。

素养是真实情境中的问题解决能力。物理学科核心素养主要包括“物理观念及应用”“科学思维与创新”“科学实践与技能”“科学态度与责任”四个方面。本主题基于物理学科核心素养确定教学目标和内容。

在物理概念和定律学习过程中，笔者引导学生通过系统反思和迁移应用，学会应用所学物理知识解释自然现象，分析和解决生产、生活中的实际问题；通过合力与分力体会等效方法的应用，增强学生的假设推理、科学论证等能力；通过伽利略研究物体惯性时使用的理想实验方法、“神舟十六号”惯性滑行阶段等典型案例，引导学生体会物理研究的思维过程，培养模型建构、质疑创新等素养。

三、创新主题教学模式

教师要关注行业发展和科技发展趋势，关注学生的知识结构和能力水平，进而确定合适的教学模式，选择适合的教学内容。笔者认真梳理“运动和力”这一主题下6节课的基本思路，发现都是以“情境—思辨—探究—应用”为主线，以任务为导向，以情境为载体构建的物理课堂。笔者以实验探究法为主，通过问题提出、思辨讨论、实验探究、学以致用，指向学生模型建构、假设推理、科学论证、实验观察、探究设计、操作技能、技术运用等素养和能力的提升。

1.问题提出

笔者从生产、生活实际出发，创设有矛盾冲突、紧跟时事的问题情境，有效触发学生的学习动机。例如，在高铁建设过程中遇到暗河，如何估算溶洞的深度？“神舟十七号”成功发射，它是如何获得动力的？通过问题，引导学生根据生活中的真实情境建立物理模型，应用物理知识解释相关现象并解决实际问题。又如，机电一体化专业实训中有很多跟物理有关的知识，小到锤子依靠惯性完成打击，大到机床的刀具与工件的相互作用。教师可通过创设学生实训中可能会遇到的问题情境，引发提问、质疑、思辨和探究，从而激发学生的学习动机。

“前概念”大多是在生活的具体情境中建立起来的，具有隐蔽性。教师创设类似的教学情境，让学生先沿着其本来的思路得出错误结论，再引导学生发现两个结论的差异，激发学生的认知冲突。笔者会在课前采用诊断性测试等方式进行教学前测，将学生原有的错误的“前概念”暴露出来，课上设置问题情境，引导学生在合作探究中主动建构科学概念，从而达到认识的转变。例如，在“自由落体”一课中，部分学生对影响物体下落快慢的原因存在根深蒂固的错误认识，教师可以通过三个演示实验，让学生经历演示实验操作的过程，启发学生观察思考，在假设推理的过程中得出正确的结论。

2.思辨讨论

思维需要梳理和加工的时间，教师应在适度等待中帮助学生打开思维的纠结点，解决思维冲突点，让学生的思维从模糊到清晰，从混乱到逻辑，从不确定到确定。在教学中，笔者有意识地搭建平台，激发学生的“思辨意识”，引导学生在学中思，在疑中辨，打造思辨的物理课堂，培养学生的质疑能力。例如，在“牛顿第二定律”一课中，笔者课前布置学生在学习平台上观看“天宫课堂”视频。学生通过视频学习，了解宇航员在进入太空前经历的训练，如超重耐力训练、前庭功能训练、浮力水槽训练、着陆冲击训练等。课堂上，笔者组织学生讨论：什么时候宇航员承受的加速度是最大的？小组充分讨论交换意见，在“公共区域”写下观点。又如，在“自由落体”一课中，重的物体和轻的物体下落快慢情况是怎样的呢？笔者引导学生进行思想实验，讨论轻重不同物体下落快慢的情况。思想实验最重要的作用在于启发思考，推动理论创新，它是高层次的洞察力，是一种更高级的思维方式。学生思考和质疑的过程就是思维进步的过程，思想实验大大拓展了学生的自由度，培养了学生科学论证的思维能力。

3.实验探究

教师从实际问题入手，引导学生寻找探索规律的方法和途径，尽可能多地提供实验器材种类，让学生以小组为单位讨论并分享实验方案，然后自主选择实验方案，进行探究。在探究中，学生始终处于积极主动的地位，学习的主动性比较强。

在探究“自由落体”运动的性质时，笔者用到了伽利略研究问题的方法（抽象思维与科学实验相结合）。首先，引导学生猜想自由落体运动是不是初速度为零的匀加速直线运动；其次，让学生提出假设，设计方案；最后，学生通过打点计时器实验进行验证和数据分析，得出结论。教师引导学生从实验现象和数据中归纳规律，在探究的过程中动态教学，让学生经历问题发现、质疑创新、思辨探究、实践应用等过程，在实验探究中突出重点，在思辨讨论中突破难点。

4.学以致用

教师在教学中要紧密联系生活实际，引导学生用所学物理知识解决生活中的问题，体悟物理来源于生活、应用于生活。例如，在学习了“匀变速直线运动”的规律之后，笔者让学生计算溶洞的深度，体会高铁建设的不容易。课堂教学中，笔者通过介绍我国传统科技成果和现代科技成就，如“神舟号”载人飞船、“复兴号”高铁列车、武汉杨泗港长江大桥等重大工程以及北京冬奥会等重大赛事，拓展学生的视野，让学生感悟物理知识在人类文明和社会进步中的突出作用，激发学生以所学投身祖国建设的热情。

基于学生核心素养的主题教学设计是课程改革和创新的重要方式，教师要以整体思维进行设计，认真研究课标、重新整合教材内容；以物理核心素养四大维度为指导，以物理课堂为依托，结合教学内容、教学目标，创设情境、实施任务，继而组织相应的教学活动；基于真实情境，突出思辨和探究，引导学生解决现实问题，实现有价值的建构，发展学生核心素养。

【参考文献】

［1］沙琦波，陈心怡.核心素养导向下信息技术与初中物理教学的融合探索——以“物体的內能”为例［J］.物理教师，2022，43（3）：40-43.

［2］田薇臻，崔允漷.单元设计的三大模式：从学科到超学科［J］.教育研究与实验，2023（5）：62-72.

［3］范心维，彭朝阳.大概念视角下的高中物理单元教学设计——以“匀变速直线运动”为例［J］.中学物理教学参考，2022，51（15）：30-32.