基于核心素养的高中物理单元教学设计

胡科杰

摘 要：在高中物理教学中，单元教学介于课程标准和课时计划之间，是连接两者的纽带。它以主题为单位，教师基于一个单元为教学设计单位，紧扣学科核心素养来设计整个单元的教学思路与方案，以形成结构化的教学单元。单元教学的研究是教师落实课程标准的落脚点，也是课时计划的出发点，因此教师应该学会基于核心素养的教学单元设计。

关键词：高中物理；核心素养；单元教学；思路探究

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2018）10-0029-3

1 问题提出的背景分析

“物理观念”“科学思维”“实验探究”“科学态度与责任” 是新课标的四个核心关键词，也是培养物理学科核心素养的重要依据。然而，在实际教学中，教师对“物理观念”的落实非常到位，对“科学思维”“实验探究”“科学态度与责任”的培养往往无从下手，制定的教学目标模糊、抽象，没有可操作性和指导性。如何解决在培养“物理观念”时兼顾“科学思维”“实验探究”“科学态度与责任”三者的教学，一直是高中物理教学的难点。要突破这一难点，需要教师站在更高的角度去思考和教学，应该在课时目标制定之前先制定单元教学设计。

在常规的物理教学中，教学单元以教学内容和任务的不同为设计，在形式上以 “章”“节”来区分。例如，人教版高中《物理》（选修3-1）第一章《静电场》全面讲述了电场力的性质、能的性质和电场实际的应用。不少教师在研读教材时会提出疑问：课本上的教学单元既然存在了，可为什么还要设计单元？他们仅是单纯理解“教材单元”的字面意思，而没有深入理解教材的编写意图。在核心素养下，教师要赋予“单元”新内涵：单元的编排是基于一个完整的教学结构，也是教师进行课堂教学的一个基本单位，教师必须基于整个单元设计教学方案。核心素养强调学生的思维与情感态度，整个教学单元必须基于此目标而考虑，这也是实现培养学生核心素养的重要路径。可以说，单元教学需要基于教材的整体而设计，而对目标的实现是分层递进的，它能实现教学过程的整体优化，如果运用得好就能有效培养学生的核心素养。

2 基于核心素养的物理教学单元解读

基于“核心素养”的教学单元设计“不能简单理解为知识点的传输和学生的技能训练，它蕴含着核心素养的培养素材，教师要考虑到学生的知识水平与物理探究之间的关系，主动为学生的物理探究能力培养搭建平台，而这个过程正是学生核心素养的培养过程。”教学单元的设计以某个主题为核心，围绕着为实现目标而设计的探究性方案，从而形成结构化的教学单元。基于核心素养的物理教学单元，就其教学内容来说，一般需要把高中物理核心素养四个部分融为一体，只有整体地考虑才能整体地把握，才能看清楚什么是最重要的，什么是本质的。

普通高中物理新课程标准设定了3个必修模块和3个选修模块的教学内容，里面涉及了力学、电磁学、光学、热力学、原子物理等模块，几乎覆盖了物理学的所有领域。对各个模块的教学内容作研究，可以帮助我们了解各模块单元的内在逻辑结构，就能更好地从整体上把握教学内容和教学任务。例如，必修2中的“曲线运动”，作为“牛顿运动定律”的延伸，让学生通过对平抛运动、匀速圆周运动等运动形式的研究，体会物理学中化繁为简的研究方法，深化对位移、速度、加速度等重要概念的理解，提升学生关于力与运动关系的认识。让学生能从物理学运动和相互作用的视角分析自然与生活中的复杂问题。

3 从基于知识点的课时设计转向基于核心素养培养的单元设计

在应试教育的影响下，教师都注重分析教学内容的知识点、重点和难点，运用讲解、实例辨析、大量作业练习开展教学。学生很难理解主题中各知识点间的内在联系，难以形成结构化的知识体系。基于知识点的课时设计对提高应试成绩有一定效果，但难以全面培养学生的学科核心素养，所以学会基于学科核心素养的单元教学设计，是实现课堂转型对教师的要求。

案例：基于知识点“静电场”的单元设计和基于核心素养“静电场”的单元设计的比较。

3.1 基于知识点的课时设计（表1）

3.2 基于核心素养培养的单元设计

教材整体分析：在核心素养下，教师的单元设计要突破传统思维，紧扣本单元的核心，即电荷守恒定律，分别从力、能、应用三个主题内容开展教学。在第一部分力的性质的教学中，因为学生没有见过电场，对这一抽象的概念难以理解，所以不能依靠理论说教，而应该借助一定的操作情境。为此，通过电笔真实检测辉光球周围的电场，以及通过类比风场等方式，立体地帮助学生建立电场及电场强度的概念。在第二部分能的性质的教学中，不断类比重力场的各种性质，使学生熟知电场能和电势。在第三部分实际应用的教学中，通过一个个实例重新体验电场力和能的性质，做到加深巩固，灵活运用。最后，本章知识可以总结为“六个二”。两个概念：电场强度和电势；两种电场：点电荷电场和匀强电场；两个基本规律：电荷守恒定律和库仑定律；两种图线：电场线和等势线；两个问题：静电感应和电容器；两种运动：带电粒子在电场中加速和偏转。总之在探究过程中，学生必须运用综合的物理探究方法参与学习，如：类比、归纳等，从而真正实现核心素养的提升。在教师制定单元教学目标时可以运用概念树或者思维导图等方法，先整体把握教材，再层层分解。图1即为一张简单易行的整体结构图。

4 有效提升基于核心素养的教学单元设计能力

教学设计是依据学情思考教学的整体框架，设计学习活动的过程，也是更新课堂教学理念，转变教学方式，探索课堂转型的过程。基于核心素养的教学单元设计，要依据课程标准规定的学习标准和学业要求，从整个物理课程的学习要求和核心素养的高度对教材进行分析、解读。

例如，了解教学单元的核心内容是什么；课程标准规定的学习目标是什么；分析单元学习内容在学生的物理学习中所处的地位和作用；考虑用什么样的载体和学习活动来支撑单元教学；分析教学内容所承载的物理学科核心素养培养要素。在有必要和可能的情况下，还要结合教学内容，从物理科学的发展以及中学和大学物理学习内容的联系等方面作进一步分析，以此达到培养学生核心素养的目的。

总之，培养学生的核心素养是提升学生物理综合能力的重要过程，它强调了学生在探究过程中的情感态度、探究能力和物理思维能力的发展。单元教学以其独特的编排特点为学生核心素养的培养提供了载体，物理教师要紧扣高中生的认知水平，认真研究教材内容，体会单元设计在核心素养培养中的重要作用，以达到搭建探究平台，有效培养学生物理核心素养的目的。

参考文献：

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