核心素养导向下初中物理大单元教学设计研究

摘 要：在核心素养导向下的初中物理大单元教学中，教师注重培养学生的综合素质，提高学生的科学素质与问题解决能力.在大单元教学实践中，教师针对现实生活中的问题，设计任务驱动的大单元学习活动，使学生能在解决实际问题时，加深对科学理论的认识，并将其运用到实际生活中.文章以“声的世界”这一单元为研究对象，论述在课堂教学中怎样利用创新任务、实践活动等方法来提高学生的思维水平，从而确保大单元教学效果.

关键词：“声的世界”;核心素养；初中物理；大单元教学

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2024）32-0079-03

收稿日期：2024-08-15

作者简介：刘振林（1976.9—），男，福建省长汀人，本科，中学一级教师，从事初中物理教学研究.

基金项目：福建省教育科学“十四五”规划课题“新课标背景下初中物理大单元教学研究”（课题编号：FJJKZX23-725）.

在物理大单元教学中，教师将理论知识与学生的现实生活联系起来，既可以提高学生的学习兴趣，又可以发展学生的科学思维能力和动手能力.为此，教师需注重优化大单元教学，综合运用大单元教学方法，帮助学生构建完整的大单元知识结构，并通过具体的单元教学活动来提高学生的学习有效性.

1 核心素养导向下的初中物理大单元教学构思 随着新一轮课程改革开启，以核心素养为导向的教学模式广受关注.在初中物理课程中，此种模式可以提高学生的物理学科素养和探究能力.以“声的世界”大单元为例，该单元涉及“科学探究：声音的产生与传播”“声音的特征”“超声与次声”内容，为了使学生能更好地了解声音的实质，把握其传播的规律，提高学生对知识的运用能力，教师应采取以下教学策略：“科学探究：声音的产生与传播”教学中采用实验探索方法，使学生亲身经历声音的发生、传播过程，并通过实践对声波在媒介中的传播有直观的认知，此种教学方法极大地增强了学生的学习兴趣；“声音的特征”部分教学中，教师可从声学角度出发，研究声学的物理性质，如频率、波长、幅度等，以提高学生对声学的物理性质的理解，加深对声学的理解，并激发学生探索更多未知声学性质的兴趣；“超声与次声”部分注重拓展学生对声音的认知领域，通过学习超音波与次声波，学生能更深入地理解声音在医疗及工业等领域中的应用，展现物理与生活的密切联系.在这个大单元教学中，学生在学习知识时，也能培养其科学探究、解决问题和创造思维的能力.以核心素养为导向的“声的世界”大单元教学，在丰富的探究与实践中，学生既掌握了声学科学知识，又对声学的研究产生了浓厚兴趣，提高了学生综合素养，为其今后的学习和生活奠定了良好基础^[1].

2 核心素养导向下的初中物理大单元教学策略2.1 确定大单元主题，契合核心概念规律建构与应用

在初中物理教学中，确定大单元主题及契合核心概念规律建构与应用是提高中学物理教学质量的重要路径.在物理“声的世界”大单元教学中，教师要以核心素养为导向，用科学探究方法加强学生对物理基本概念、规律的认知，这就需要教师在进行教学设计时，把一些深奥的科学原理转变成学生能理解、能把握的知识要点.在此基础上，教师在教学中既要注重传授物理知识，又要注重培养学生的科学思维、问题解决能力和创造能力.在实践中，教师要创设情境，使学生在实践中发现问题、分析问题和解决问题，加深对物理概念的理解和运用^[2].

在“声的世界”这一大单元中，教师要先确定“声音的产生、传播和应用”这一大单元主题，将课程内容与学生生活相互关联，增强教学实用性和感染力.例如，让学生探索不同乐器的发声机理或对周围的噪声进行分析，使学生既能掌握基本声学知识，又能了解声学在实际生活中的运用.此外，教师还可以采用小组讨论、实验探究、案例研究等多种方式，让学生能在各种情境中体验物理知识并运用声的科学概念.学生可采用自编实验的方法，对不同材质的声音特性进行实验研究，从而加深对声音传播物理规律的认知和理解，也有助于培养学生的科学态度与精神.

2.2 制定大单元目标，搭设课程目标与课时目标桥梁

在以核心素养为导向的初中物理大单元教学过程中，制定大单元目标、加强课程目标与课时目标的联系显得尤为重要.只有这样，学生才能够逐步系统地建立起完善的知识架构，并在实践中加深对物理知识的认识.为此，在初中物理“声的世界”大单元教学中，教师要确定以学生核心素养为导向的整体目标，如培养科学思维、解决问题的能力和创造能力等.在此基础上，教师再制定引导学生学习的课程目标，促使学生循序渐进地学习本课程所需的重要知识及技巧.每一节课程目标都要细化到能在每一节课上完成的程度，这样才能制定出具体教学目标.此种方式使每一节课既成为单独的学习单元，又成为大单元整体教学目标的一环，保证每一个小目标都能逐渐达到大单元最终的学习目标.

例如，“声的世界”这一单元学习中，旨在让学生对声的基础知识有较为全面的认识，了解其形成和传输的物理机理，探索其在诸多方面的应用，意识到超声波、次声波的重要价值.在本单元教学中，学生可深入研究声的形成机制，把握声传播的条件，认识声的音调、响度、音色等物理属性，并掌握超声波、次声波的概念与应用.每一节课程目标都有特定的课时目标，如在第一节课中要让学生了解到声音来自物体的震动以及声音的传递需要一定媒介；第二节课将集中在声音的物理性质上，对各种乐器声音的了解，掌握音色的差异；第三节课将会专注于超声波与次声波，并基于真实的案例探究其运用方法.在大单元实践教学过程中，教师注重理论联系实践，充分挖掘学生生活中的具体事例，如各种乐器、小区内的噪声等，提高物理知识的实用性.除此之外，在课堂上，教师也可以通过提问的方式引起学生思考，如超声波在医学上的运用，对近代医药有怎样的影响或怎样降低噪声的方法.此种方式，既有助于学生对科学知识有系统性的认知，又能培养其综合应用所学知识解决实际问题的能力，最终达到大单元教学中的核心素养目标.

2.3 任务驱动大单元，提升学生真实问题解决能力

在“声的世界”这一单元教学中，以任务为导向的教学模式是培养学生自主学习、解决问题的有效途径.任务驱动大单元把学习目标与现实问题紧密地联系起来，让学生在解题中积极探究和建构知识.学生以任务驱动的方式进行教学，既可以激发其学习兴趣，又可以使其在实践中掌握所学知识，从而增强学生处理复杂问题的能力.同时，教师将实际问题引入到物理教学中，既有助于学生了解物理概念的实际运用价值，又能培养其科学探索物理知识与批判性思考物理问题的能力^[3].在“声的世界”这一大单元教学中，教师可设计如下三个“任务型”的教学活动，通过创设真实的问题情景，提高学生在大单元任务中实际应用物理知识的能力，切实强化学生解决真实问题的能力，确保其物理学科学习水平明显提高.

单元任务1：音乐芯片水中实验.学生把一块音乐芯片放进水里，观察音乐芯片在空中及水里发出的声响，并记录下它的声音.在学生完成这一项任务的过程中，能深入探究声音传播经由各种媒介的差别.同时，可以让学生考虑声的传递原理，水是一种媒介，它的传输效率和空气相比是怎样的？它对音质有什么影响？另外，学生探究为何声在水里传播得较快，而我们在水底听到的声音却会有不同的感受，切实驱动学生从不同角度去思考问题，科学应用物理知识.

单元任务2：土电话实验.两个学生拿着一根十米长的塑料管，将一根管子放在耳边，另一个学生将耳朵贴在管子的另一端.此实验能使学生探究声波在固态（塑料管）中的传输性质，并与在空气中传输的情况作对比.通过本项目的实施，学生了解到在固态环境下声波在固态介质中的传输效率要比在空气中高得多.

单元任务3：声音的频率与体积之间的关系实验.学生拿出四个试管，每个试管里都装着不同的水，先用一根铁棍敲击管子，让它发出响声，再用嘴巴吹出声音来.在这一任务中，要求学生描述所听到的声音，并说明其音量与试管中的水量有何关系.通过这一实验，学生可以亲身体验到声音的频率随着试管中气体柱的长短而变化，加深学生对声波频率和介质体积之间物理关系的认知.

2.4 设计大单元作业，整体学习促进学生思维进阶

以核心素养为导向的大单元教学模式，教师通过设计大单元作业，可帮助学生全面发展并提高思维能力.大单元作业既要让学生把所学的知识运用到实际问题中，又要让学生在批判性思维、创造性思维、问题解决等方面得到更深层次的发展^[4].在“声的世界”这一单元中，教师可以设计如下两个大单元作业，帮助学生提高思考能力，强化综合素质，促进学生思维进阶发展.

大单元作业1：制作吸管乐器.学生要用尺子和剪刀做六到七个不同长度的吸管，每个吸管之间的距离不能超过2.5厘米.在制作吸管乐器时，学生需要把吸管的一端压平，用熨斗将吸管封口.同时，学生把吸管从短到长地排成一条直线，把一头对齐，再用胶带粘住.运用吹奏的方法，学生可以探究并了解音频与音调的关系.本作业既可使学生在实践中加深对声学物理性质的认识，又可激发学生的物理学习兴趣，发展学生的创造性思维.

大单元作业2：调查研究声音的频率与环境噪声.学生做一个小的研究项目，了解自己居住地方的噪声程度，分析这些噪声对人体的影响.如采用移动电话等方式采集数据，在学校、家庭、公共场所等多个场合下采集语音信号，利用简易语音处理软件对其进行频率、响度等特征分析.在此作业中，学生不但可以运用所学的声学理论，而且可以学会做科研及资料分析，提交一份总结研究结果的报告，最后就如何降低噪声污染提供建议.

这两份大单元作业均与“声的世界”中的关键知识相联系，在实际生活中运用情境，让学生既能解决问题，又能通过创造性思维进行科学探究.

3 结束语

综上所述，在“声的世界”大单元教学中能有效提升学生的学习动力与探索精神.在今后的初中物理教育实践中，教师应更多地采取以学生为主体的大单元教学方式，引导学生建立完整的知识网络，把学生培养成具有自主学习能力、创造能力的未来公民.同时，教师也要不断改进大单元教学内容与方式，以保证初中物理大单元教学活动能满足日新月异的教育需求，从而发挥其最大的价值！

参考文献：

[1] 杨婷.刍议基于深度学习理念的初中物理大单元教学路径[J].广西物理，2023，44（4）：173-175.

[2] 张永龙.核心素养视域下的初中物理单元整体教学初探[J].华夏教师，2023（27）：64-66.

[3] 夏波.指向课程核心素养的初中物理单元教学[J].教学与管理，2023（25）：45-49.

[4] 李岩.浅谈初中物理大单元教学设计[J].大连教育学院学报，2023，39（1）：39-41.

[责任编辑：李 璟]