基于核心素养视域下的初中物理单元复习教学设计

杨文章

摘   要：传统的复习教学中，教师只注重对知识的总结和训练，忽视学生能力的发展，随着课程改革的深入，教学的要求也从三维目标逐步走向核心素养，强调学生科学思维的发展，因此，教学设计应从物理核心概念出发，对教学内容进行建构，对教学目标、教学策略及方法做精心设计，提高复习教学的效率及效果。

关键词：复习教学；核心素养；教学设计

引言

2021年7月24日，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》，要求各地区各部门结合实际情况贯彻落实。在“双减”政策的背景下，如何提高物理中考复习效率是一个值得思考的问题。传统的复习教学都是教师对知识的总结与提炼，重复以前的知识，炒“冷饭”，这种课型低效、乏味，学生不感兴趣。教师必须基于核心素养，单元复习教学应从物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任四个维度为出发点。因此，教师在课堂复习教学中要对教学内容进行重组构建，聚集核心概念、规律等知识内容，设计符合学生认识的关键问题；在教学目标、教学策略及方法等方面做精心设计与精准实施，通过活动引领学生自主学习，发展学生科学思维，才能让学生学习取得良好的学习效果。

1  关注物理知识内容，建构教学设计框架

德国的教育家第斯多惠指出“教育的艺术不在于传授知识，而在于唤醒、激励和鼓励”。一个好的教学设计，可以激发学生的学习热情和学习兴趣，启迪学生的科学思维。基于《义务教育物理课程标准（2011年版）》的理念及教学要求，核心素养导向的物理教学设计，“应以学生为主，以物理知识为载体，深入挖掘物理知识中所蕴含的物理学科核心素养，通过问题引领，使学生全面发展，因此在教学中应着重关注：以情境引问题、以探究促结论、以结论促应用、以应用促创新”[ 1 ]。借鉴北京师范大学郭玉英教授的学习进阶理论，结合物理教学特点，绘制出物理学科核心素养导向下的教学路径（图1）[ 1 ]。

根据以上的教学设计，在单元复习教学中，教师应将核心知识进行重组和建构，通过设计问题，创设情境来激发学生的学习热情和学习欲望，达成对所学知识的深度理解和建构，促进学生在学习活动中物理观念的形成和科学思维的发现。

2  理清核心概念，建构知识体系

“单元学习主题是一个或多个物理知识中起核心作用的内容，承载关键性的物理概念、原理、方法、观点等，可以促进学生建构物理观念的知识体系，形成结构性，系统性的知识网络，体现物理学科思维方法，蕴藏物理学科的育人价值”[ 2 ]。初中物理上科版“熟悉而陌生的力”中涉及的概念有力的定义、力的作用效果、力的示意图、弹力、重力、摩擦力的成因及三要素。本单元是以力为核心概念，各概念之间具有一定的逻辑。通过图2的思维导图可以绘制出本单元的知识结构体系图。

通过图2的思维导图可以看出，“熟悉而陌生的力”的内容是围绕力的概念展开的。根据《义务教育物理课程标准》的要求，“熟悉面陌生的力”内容的核心概念是“力”，学生只要掌握这“力”这一核心概念，就可以把重力、弹力、摩擦力概念有机联系起来，构建逻辑关系结构。把这种条理清晰、脉络分明的知识网络呈现给学生，可以增加学生对力概念的理解，促进学生知识体系的形成。

3  通过情境创设，构建复习路径

“在教学设计和教学实施过程中重视情境的创设”“创设情境进行教学，对培养学生的物理核心素养具有关键作用”[ 3 ]。要做好物理单元复习教学设计，教师应根据教学的要求，有针对性地创设一些真实、生动、有趣的教学情境，让学生通过情境的体验，激发学生的课堂思维。通过创设引导学生主动参与的教学环境，能使合作、交流、质疑、辩论的课堂学习最大化，能促进学生主动、富有个性地学习。如：课前利用自制魔力棒编程压力传感器小创意来展示力的魅力，利用弹簧测力计测量力的小实验引入复习课题。通过创设体现物理概念本质特征的情境，让学生概括出概念的共同属性，抽象概念的本质特征，实现从经验性知识向抽象性物理概念的转变，使学生的科学思维得到发展。同时还能让学生在学习中获得在实际情境中解决问题的经验，形成把情境与知识联系起来的意識，促进学生关心社会实际生活，增强社会责任感。

3.1 “力”概念的复习设计（见图3）

通过用弹簧测力计提起重物的过程需要力，学习力的概念。通过实验，体验并认识物体间力的作用是相互的；通过身边常见事例和学案上的任务来分析和归纳力产生的效果与力三要素相关。学习画力的示意图。通过实验和体验，让学生理解力的本质就是力作用的相互性；会根据力的产生效果判断力的存在，会用力的示意图表示力的三要素，实现物理核心素养中的物理观念的形成和科学探究能力的培养。

3.2 常见力的复习思维导图（图4）

利用思维导图式帮助学生梳理知识的过程，使学生的知识结构化、系统化，可以促进学生知识体系的建构，避免知识的碎片化。具体的教学流程见图5。

利用弹簧测力计来测量力的大小导入复习认识常见的力——弹力、重力、摩擦力，知道它们产生的原因和三要素，会对物体进行受力分析。通过实验、探究，让学生有针对性地观察实验现象，通过对实验的改进，运用控制变量法设计实验，分析和处理数据，并运用公式解决实际问题。这样的复习充分体现学生的独立思考和表达，彻底摒弃教师讲学生听的传统方式 ，坚持以学生为中心、以问题为中心，确保学生充分交流、真正解决存在的问题。培养学生物理核心素养。

4  开展教学过程评价，注重学科思维训练

在复习教学过程中，要根据学生已有的知识储备、课程标准和教材的内容，精心设计探究实验和针对性的习题，在展开实验和解题过程中，做基于过程性评价诊断，剖析学生思维过程，突破对知识的理解和应用，启发学生思维，修正错误，提升核心素养，培养学生的深刻思维，从而促进学生的全面发展，这也是新课程标准下中考命题改革方向。

4.1 设置真实问题，渗透价值观念

例1：嫦娥五号开采2 kg土壤  网友争议：是按地球还是月球重量来算

中国发射的五号月球探测器已经完成了大部分使命，即将带着2 kg月球土壤归来，这是时隔44年后人类再次从月球上采集样本。

对科学家来说，嫦娥五号带来的月球土壤意义重大，不过对普通人来说，关注点好像走偏了，日前有NGA网友发贴讨论了一个问题，引发了网络热议。

这名网友表示，嫦娥要带2 kg土回来？按月球计算还是地球计算啊？两个地方重力不一样啊，质量能一样吗？

分析：质量是物体的一个基本属性，它与物体的状态、形状、所处的空间位置的变化无关；重力是由于地球对物体的吸引而产生的，既有大小，又有方向，其大小会随地理位置的改变而改变（表1）。而月球对其表面物体的引力只有地球引力的六分之一，所以2 kg月球土壤带回地球的质量是不变的，其重力却发生了改变。引导学生区分重力与质量的不同。

此题来源于网络热议题，教师通过设计问题，进一步引导学生学习我国航天事业的发展现状。通过嫦娥五号视频的播放，设置一些创新性问题，从而激励学生的爱国主义情怀，树立为祖国奉献的科学精神。

4.2  设置真实探究问题，培养学生探究能力

如图6让学生回顾课本实验，知道滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。

如图7，通过制作压力传感器，让学生感受压力的变化与重力的关系。压力变了，但物体的重力却不变，使学生深刻理解压力的概念。

如图6，实验原理是二力平衡F=f ，实验时，手拉着弹簧测力计沿水平方向做匀速在线运动。由学生通过亲手操作，发现难以做到匀速运动，弹簧测力计不好读数等问题。再通过实例分析，引导学生改进课本实验。

例2：如图8所示，在15 N的水平拉力F的作用下，木板A在水平地面上匀速向右运动的过程中，物体B相对于地面静止，此时弹簧测力计的示数为3 N，则B所受滑动摩擦力方向水平向_____________（选填“左”或“右”），A受到地面的摩擦力大小为_____________N[ 4 ]。

解释：因书本实验，用手拉弹簧测力计很难做到匀速直线运动，且在运动中难以读数，实验操作难，通过实例分析引导学生对书本实验进行思考和改进。学生基于问题，操作、观察、分析、综合等活动，达成学生对探究滑动摩擦力实验的创新和延伸，让学生主动积极参与到实验中来，在实验设计、分析归纳中促进探究能力和学生科学思维的发展。

4.3  创设真实情境问题，加强科学思维训练

例3：如图9所示，在某次爬杆比赛中，小华向上爬的速度——时间图象如图9乙所示，但他所受的摩擦力——时间图象漏画了一部分，如图9丙所示，若将之补充完整，应是图10中的（    ）[ 5 ]。

解释：试题以真实的情境设置问题，让学生在解决真实问题中深化知识的理解，实现知识的内化，并在解决问题过程中培养创新能力和综合应用能力。基于学生生活问题，让学生学会用数学方法解决物理问题，亲历分析问题，解决问题的完整过程，培养学生的科学思维，使物理核心素的教学落实到位。

5  教学反思

5.1  学生在课堂的变化

本节课是沪科版八年级上“熟悉而陌生的力”一节单元复习课。在学生学习了重力、弹力、摩擦力的基础上，设计的以实验器材为主线而展开的一节“熟悉而陌生的力”单元教学复习课。旨在突破学生在学习中遇到的概念混淆，实验原理模糊不清，实验设计方案升级等教学重难点。学生在课上能充分体验力的现象，能积极主动思考，自主参与实验探究得出结论，深化对力概念的理解，做到举一反三，联系实际解决问题。在课堂复习教学中，充分发挥教师的主导作用和学生的主体地位，引导学生形成物理科学思维，掌握科学思路和方法，提升解决问题的能力，培养学生的关键能力和必备品质，体现了物理学科的育人价值。

5.2  教师在设计、实施、评价、理念落实方面的收获

教学设计理念新颖。以实验器材（弹簧测力计）为主线，将重力、弹力、摩擦力串联起来进行系统复习，主线明确，课堂结构层次清晰，教学方法创新，抛弃以往用讲授法来区别重力与压力。本节课用自制电子秤，利用电子秤的原理来辅助学生进一步学习压力与重力的不同，从而又为探究摩擦力影响因素的实验打下理论基础。从课本实验拓展到创新实验，将学生的思维不断提升。静摩擦力的方向判断用了放大法，利用简单器材，使学生亲身体验静摩擦力的存在，从而有效判断静摩擦力的方向。真正有效地培养学生的学科素养。在教学实施时，为保证学生思维的发展，进行深度学习，对教材进行整合，找出最有效，最有利于学生学习的方法和内容，舍弃一些低效的做法。在落实理念方面，学生由于受到新方法的指導，能更好地实现学科思维的发展。学生从现象中抽取信息，组织思路，归纳概念，通过科学探究等，使学生得到很好的训练。

参考文献：

［1］ 李春密. 核心素养导向的高中物理教学设计[M]. 北京：北京师范大学出版社，2019：33-34.

［2］ 李春密.深度学习：走向核心素养（学科教学指导.初中物理）[M].北京：教育科学出版社，2020：17.

［3］ 中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017版）[S].北京：人民教育出版社，2018：4-5.

［4］ 严建慧.分析能力培养——以摩擦力的受力分析为例[J] .中学理科园地，2019（1）：29-30.

［5］ 李慧.例说摩擦力考题[J]. 试题与研究：中考版，2018（25）：7.