初中物理教学中大单元教学设计的实践研究

刘婷

【摘要】新课改下，对学生的物理教学创新迫在眉睫，要顺应“以学生为中心”的教学理念，在单元教学设计上下功夫.物理大单元教学设计为理念学生的核心素养奠定了基础，也指明了方向.通过在北师大版的初中物理课程教学中应用大单元设计理念，以为把握物理学科知识间的贯通性，提高学生核心素养提供教学依据.

【关键词】初中物理；课堂教学；大单元教学

初中物理大单元教学设计环节，首先要做好对基本概念的复习，同时还要对典型习题进行总结，最后达到提高学生能力的效果.因而本单元的教学设计，主要围绕这三个点来实现.如此，不仅彰显了学生的主体地位，同时也能在学生的合作交流中，让单元教学和学生的客观实际更相符，同时也能让复习达到事半功倍的效果.现结合北师大版初中物理八年级下册第八章“压强和浮力”，就章节教学中的大单元教学设计进行如下实践.

1 教材分析

本教材是教育部顺应《中学生新课程标准》要求，历经反复研讨而共同完成.本单元的主线任务为探讨“压强和浮力”间的关系，通过学生实验、探究物体小实验等内容.并在教材使用细节上，对变传统教学观念和方法进行转变.教材旨在通过教学来达到“发展学生”的目标，为实现学生的个性化发展，促进学生形成良好的学科素养等创造了条件，并在科学探究性学习中，以多样化教学方法，更好地培养适应社会发展的专业化人才.

2 学情分析

经一学期的教学，我已初步了解了学生在物理学习方面的情况.结合上学期的期末考试成绩来看，学生在物理学习方面，基础掌握牢固；不同性别学生在课程学习方面，兴趣区别不明显，但女生相较男生，学习更积极、更主动，但男生的进步显而易见.同时男生不思上进，“态度不端正”式的上课问题客观存在，使得学生很难从碎片化的知识中，寻求其间的契合点.而应实现的物理新课标要求，亟待转变教学理念，创新教学方法，注重学生情感体验，强化在生活化的教学实践中，从单一的课程教学内容，转变为多样化的教学任务中去，因而大单元的教学设计亟待在实践中加以推广.

该教材以中学生认知为基础，让学科学习“化难为简”“深度简化”，还顺应学生的认知变化及其发展规律，兼顾学生全面发展.如此课程编排方式，不仅切合学生的认知实际和规律，同时能在完善的知识结构、群体认知中，通过开展科学性的实验和探究方法，在章节知识内容的学习中，让学生的认知结构与现状的契合度更高.教材共包括四大章，除了对基本物理知识和现象及其概念进行阐释外，还能在实验探究活动中，达到有效点题、力求典型、深度启发和切实揭示的效果，并能在单元的主题教学内容揭示中，以“思维导图”架构方法，来活化学生思维，达到深度思考的效果.

章节学习重点方面，学生具有一定的力學基础，“重力和摩擦力”的知识点掌握得相对牢固，该类知识都是本节学习的认知基础；同时也具有初步的受力分析能力.学生在探究性实验学习中，对有效控制变量、探究自然规律，观察力、归纳力和实验探究力等有一定的了解.还能在深度挖掘物理实现现象和规律中，达到“温故知新”的效果.

3 设计思路和方法

本单元的教学设计，我创新了以往的“讲授式”方法，引入“短视频”和“微课”“PPT”导入课程，而在物理实验的教学范围新课程标准执行中，还以实验法、讨论法、小组合作学习法等，以达到预期教学效果的目的.

应新课程标准要求，我让学生在每节课的学习中，都通过实验、观察、探究、总结、应用、延伸等加以设计.从课前实验准备、课堂实验操作、课后实验教学反思和改进、课外参观、物理知识讲座、学具和教具的制作等层面进行总结；在实验教学评价中，我还结合学生的认识、观察、动手、推理、设计和数据处理能力等进行评述，让教学评价与教学现状的契合度更高.

4 教学设计流程

4.1 单元学习概述

本单元的重要性体现在历年中考的答题上.

以某城区的中考模拟例题为例，一道看似简单机械效率改为压强浮力问题的题目.

例1 有一个如图1所示的两端开口的弯管形容器，从粗端向容器中灌水，在细端用一个横截面积是0.01m2的活塞堵住，活塞可在细管内无摩擦地滑动.当H=30cm，h=10cm时，在活塞上放置一个重力是10N的砝码，活塞静止.（g取10N/kg）

求：（1）水对活塞的压强；（2）活塞的重力.

第（1）题考查学生对液体压强的理解，液体压强公式为P=ρgh，其中ρ为液体密度，h为从自由液面到物体的竖直深度.本题中水对活塞产生压强的深度为H-h.因此水对活塞产生的压强p=ρg（H-h）=2000Pa；

第（2）题考查学生对物体进行受力分析，本题中砝码放在活塞上，可将砝码和活塞看成一个整体来分析，整体受到物体向下的重力和液体对物体向上的压力，即物体保持静止，所以受合力为零，即F=G塞+G码，G塞=F-G码.水对活塞的压力F=PS=2000Pa×0.01=20N，所以G塞=20N-10N=10N.

因而，在后续的复习课中，要从单纯的书本知识引伸到对相关知识都熟练掌握的高度，才能融会贯通，让物理大单元学习更有的放矢.

4.2 学习内容及其重难点

本单元液体压强、大气、液体压强与压力的关系，内容重点涉及以往力和二力平衡、密度等知识点之间的关系；本章在整个初中力学知识的学习上，几乎囊括了全部知识点.通过本单元的学习，对学生深度了解“压强和浮力”的关系，科学研究、提升生产生活能力极具现代意义.

学习重点：压强、液体压强、大气压强，用压强公式进行简单计算.

学习难点：压强、液体压强.

4.3 课堂实录

4.3.1 课前准备

利用家中的废旧物品设计并完成对压力作用效果与所涉因素的关系理解.

通过让学生开展科学实验，让他们能从生活中的简单现象着手，结合实验器材整合知识点.让学生利用生活中的废旧物品，于课前根据自己的设计来展开实验，让他们在实验探究中，以生活化感知能力，进一步提升实验动手能力，也从中激发其学习物理知识的兴趣.

4.3.2 授课过程

（1）出示课件，新课导入

开门见山，直奔主题.探究压力的作用效果，对压强的概念进行深度了解和学习.

例2  圆柱形容器中装有水，水中漂浮着一个边长为10cm的立方体木块，木块有1/5露出水面：块漂浮受到的浮力多大？木块的密度是多少？

要求：根据你的猜想，选择合适的实验设计内容，让学生自主探究并加以验证.从中观察到何种现象？并阐明期间的结果.（边演示边讲解，让学生积极发言）

生1 学生代表演示1

生2 学生评估

生3 学生代表演示2

生4 学生评估

生5 认为自己的设计最精彩再展示

生6 分析论证得出结论

这是一个典型使用控制变量法研究的实验，控制变量法是初中学生必须学会的实验方法，这堂课就达到检验他们是否学会的目的，多年的教学，笔者发现用控制变量法设计实验解决好三个问题是关键：①如何控制变量？②怎样改变自变量？③怎么显示因变量？［直接、间接（转换法）］.通过这些活动，学生之间相互交流、集思广益、取长补短，增强学生主动学习的意识，提高实验效率.

（2）给出压强的定义

小组讨论  利用课上学过的比值定义法给出压强的定义，并说出压强的公式及单位.

（3）应用所学解决问题

例3 放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N，底面积100m2，弹簧测力计的挂钩上挂着重10N的物块.先将物块浸没于水中，容器内水面由16cm上升到20cm.求：

①物块放入水中时，容器底受到的水的压强；

②物块的密度；

③物块受到的浮力？

计算学生板演→学生评价→教师点评.学生已掌握解计算题的方法，完全可以自己解决，只需要在解题规范方面稍加提示，规范解题是学生应具有的一种良好的学习习惯，靠教师在教学中逐渐培养.

（4）讨论

如何增大或减小压强？各举生活中两个应用实例.

讨论得出方法→举例→解释.

逐层推进设计进程，提高学生用所学知识解释实际问题的能力.

4.4.3 第三环节 归纳总结，提升自我

学生总结交流，畅谈收获（学到什么知识，学到什么方法），提出问题（有何困惑？），学生互相解决.

5 结语

本单元的知识核心为“压强和浮力”，它是学习液体内部的压強、连通器、大气压强、物体浮沉、飞机上天等的基础.对压强和浮力的复习是本单元的教学关键点.通过复习，学生基本能掌握.在本单元主要知识点的学习上，进一步提升学生的探究能力，要求在探究性的学习中，从中提升学生的创造能力、学习能力.构筑“单元思维导图”框架，以多媒体信息化工具，在提升学生物理学习能力、实验探究能力、分析和解决问题的能力上，以完整的知识图谱结构，让学生的创造能力更强，能让学生扎实掌握物理知识，完善知识间的体系结构，把握其间的内在规律和练习，并从中培养学生的逻辑思维能力.

通过框架式方法，让学生在局部知识点的探索及其讨论中，熟练掌握知识间的概念和原理，从中夯实技能，熟练掌握科学性探究实验的方法，从而让学生对物理知识的学习和掌握更牢固.基于大单元教学情景下的物理教学在各环节的展开，能以统揽全局式的方式，让单元教学的开展更有序，更能上升到对课程知识深度理解的高度.本单元的教学设计上，通过设置专项训练题，并在持续性的锻炼学习和总结反思中，对本单元的物质知识掌握得更扎实、更高效、更彻底.

参考文献：

［1］孙刚.大单元教学设计在初中物理教学中的实践研究［J］.数理天地（初中版），2023（08）：77-79.

［2］肖永琴，林冰冰.大概念统摄下的初中物理跨学科实践教学设计与实施——以《电功和电功率》单元复习教学为例［J］.福建基础教育研究，2023（02）：110-114.

［3］胡仓兵，李密.大单元视角下初中物理STEM-PBL教学案例研究——以“室内电路的设计与制作：双控开关电路”为例［J］.中学物理，2021，39（10）：27-31.