戚桂雄

新課改進(jìn)程中，物理教學(xué)的改革也在不斷推進(jìn)，學(xué)生核心素養(yǎng)的重要性得到不斷重申，這也要求教師在課堂教育中更加注重學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的落地情況。高中物理教學(xué)中擁有物理觀(guān)念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四大核心素養(yǎng)。但就現(xiàn)階段的調(diào)查報(bào)告顯示，學(xué)校內(nèi)的教研、教改活動(dòng)仍多以課時(shí)為單位進(jìn)行，針對(duì)的仍是單一的知識(shí)點(diǎn)，而沒(méi)有能夠?qū)⒅R(shí)點(diǎn)進(jìn)行有效的串聯(lián)，也沒(méi)有能夠建立起完整的物理知識(shí)體系。單元教學(xué)設(shè)計(jì)在培育學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)中起著至關(guān)重要的作用，能夠以整體性的知識(shí)為載體，圍繞重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)與教學(xué)，并貫穿整個(gè)單元，使單元內(nèi)的教學(xué)思想一致，教學(xué)內(nèi)容連貫，有助于培養(yǎng)學(xué)生的物理思維，進(jìn)而形成物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、 指向?qū)W科核心素養(yǎng)的大單元教學(xué)內(nèi)涵

核心素養(yǎng)是一種適合于社會(huì)進(jìn)步發(fā)展的一種必備性品格和重要的關(guān)鍵技術(shù)能力，是學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中不可或缺的一部分，其作為教育價(jià)值以及功能的深度支撐點(diǎn)、品格培育以及塑造的切實(shí)落腳點(diǎn)、能力遷移以及提升的重要著力點(diǎn)，促成了我國(guó)明確教育教學(xué)方向，并以此為根本動(dòng)力朝向更加積極的方向發(fā)展。

指向核心素養(yǎng)的高中物理大單元整體教學(xué)過(guò)程中，首先，應(yīng)該堅(jiān)持主體性的基本原則，堅(jiān)持以學(xué)生為核心，圍繞學(xué)生開(kāi)展教學(xué)設(shè)計(jì)保證其在課堂中積極主動(dòng)性的發(fā)揮，并在課堂融入以及參與的過(guò)程中加深知識(shí)點(diǎn)理解，提升學(xué)習(xí)能力、提高學(xué)習(xí)質(zhì)量、促進(jìn)多方成長(zhǎng)。其次，要堅(jiān)持合理性的基本原則，高中物理單元章節(jié)之間的知識(shí)點(diǎn)具有系統(tǒng)性的聯(lián)系，所以整個(gè)教學(xué)過(guò)程中應(yīng)對(duì)其進(jìn)行充分的挖掘并實(shí)現(xiàn)合理的嵌入，通過(guò)多種教學(xué)手段的融入，保證多角度全方位地實(shí)現(xiàn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的串聯(lián)和滲透。最后，要堅(jiān)持全面性的基本原則，隨著素質(zhì)教育的大力推行，卷面分?jǐn)?shù)不再是判斷學(xué)生成績(jī)的唯一標(biāo)準(zhǔn)，高中物理核心素養(yǎng)內(nèi)涵較為豐富，所以整個(gè)課堂教學(xué)中應(yīng)該在各知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)以及作用達(dá)成有機(jī)統(tǒng)一的基礎(chǔ)之上，完成知識(shí)體系的縱深發(fā)展，保證學(xué)生在課堂參與的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)多方成長(zhǎng)。

二、 大單元整體教學(xué)的前期分析與準(zhǔn)備

(一)教材分析

“拋體運(yùn)動(dòng)”作為物理必修第二冊(cè)的第一單元，內(nèi)容主要涉及曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的研究，相較于必修一中的“勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)”明顯更為復(fù)雜，但在物理研究中，常常傾向于將復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，即將曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)看作是復(fù)雜的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行研究。在這一過(guò)程中，需要將運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)結(jié)合，既要認(rèn)知曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、條件，又要利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律對(duì)曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析，前后學(xué)習(xí)的知識(shí)相互呼應(yīng)，也完成了由淺至深、由易到難的學(xué)習(xí)。

(二)學(xué)情分析

在完成物理必修一的學(xué)習(xí)后，學(xué)生對(duì)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等都有了一定的認(rèn)知，已經(jīng)能夠運(yùn)用相關(guān)知識(shí)解決直線(xiàn)勻變速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，而認(rèn)知拋體運(yùn)動(dòng)需要應(yīng)用力的合成與分解這一方法，學(xué)生在必修一的學(xué)習(xí)中也已有所涉及，故教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用該方法對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律進(jìn)行探索。在這一過(guò)程中，學(xué)生能夠體驗(yàn)到自主探索的樂(lè)趣，更能夠領(lǐng)悟到將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化、將未知問(wèn)題已知化的方法。

(三)認(rèn)知特點(diǎn)

學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)質(zhì)點(diǎn)初步體會(huì)了抽象思維在高中物理問(wèn)題研究中的應(yīng)用，即把實(shí)際問(wèn)題抽象成物理模型。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)瞬時(shí)速度接觸了極限方法，使得學(xué)生具備了一定的理論探究曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度方向的能力，能夠從某一段曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡的平均速度逐漸過(guò)渡到瞬時(shí)速度從而確定其方向。高中學(xué)生學(xué)習(xí)自覺(jué)性較初中階段明顯增強(qiáng)，能有意識(shí)地進(jìn)行集中的、持久的觀(guān)察，如在觀(guān)察蠟塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)蠟塊沿玻璃管的上升和隨著玻璃管的平移過(guò)程能夠集中注意力。通過(guò)必修一探究加速度與質(zhì)量、力的關(guān)系等實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)生研究問(wèn)題的規(guī)范性和精確性有了提高，能夠用較準(zhǔn)確的語(yǔ)言表達(dá)觀(guān)察的過(guò)程和結(jié)果，有利于對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究以及理論推導(dǎo)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。學(xué)生通過(guò)研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，也具備了一定的模型建構(gòu)能力。在力的合成和分解中，學(xué)生已經(jīng)掌握了等效替代的方法以及平行四邊形定則，對(duì)等效替代法在運(yùn)動(dòng)研究中的遷移應(yīng)用具有一定認(rèn)知。

(四)課標(biāo)分析

本章節(jié)教材編寫(xiě)擁有完整的知識(shí)性，符合“生活化教學(xué)，科學(xué)化理解”的物理理念。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，學(xué)生在學(xué)習(xí)“拋體運(yùn)動(dòng)”后，需要能夠運(yùn)用力的合成與分解對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析，并且在理解拋體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)上將其與日常生活中的現(xiàn)象進(jìn)行聯(lián)系。因此教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，可以從學(xué)生熟知的現(xiàn)象實(shí)際出發(fā)，通過(guò)生活化的引入在進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)觀(guān)察和分析的基礎(chǔ)上幫助學(xué)生建立直觀(guān)印象，引發(fā)進(jìn)一步探究興趣，最終通過(guò)交流和拓展保證知識(shí)點(diǎn)的深化，在師生共同參與協(xié)同合作的過(guò)程中，形成合作精神、建立科學(xué)思維、樹(shù)立正確態(tài)度，進(jìn)而完善教學(xué)目標(biāo)，提高教學(xué)有效性。

三、 指向?qū)W科核心素養(yǎng)的大單元教學(xué)目標(biāo)確立

單元教學(xué)目標(biāo)是學(xué)生在完成本單元學(xué)習(xí)后應(yīng)具備的學(xué)科核心素養(yǎng)，以及對(duì)高中物理學(xué)科的好奇與期待。教師確定單元教學(xué)目標(biāo)時(shí)，首先應(yīng)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)以及發(fā)展需求進(jìn)行充分的考量，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的接納情況、理解情況以及興趣情況。其次完成單元中不同章節(jié)內(nèi)在關(guān)聯(lián)的發(fā)掘，合理利用各項(xiàng)教學(xué)資源分析教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)評(píng)價(jià)的綜合指標(biāo)。最后融合物理教學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展需求針對(duì)學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。

根據(jù)以上要求，教師在進(jìn)行“拋體運(yùn)動(dòng)”單元教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，可以結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況將以下幾點(diǎn)設(shè)定為教學(xué)目標(biāo)：(1)知道什么是拋體運(yùn)動(dòng)及拋體運(yùn)動(dòng)的特征，并結(jié)合生活實(shí)際舉例；(2)了解曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)是一種變速運(yùn)動(dòng)；(3)知道什么是質(zhì)點(diǎn)，并了解質(zhì)點(diǎn)做直線(xiàn)或曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)所需的條件；(4)能夠運(yùn)用牛頓第二定律分析曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)相關(guān)問(wèn)題；(5)認(rèn)識(shí)平拋運(yùn)動(dòng)研究中所運(yùn)用的等效代替、化繁為簡(jiǎn)等方法，并舉一反三研究一般平拋運(yùn)動(dòng)。

完成單元教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定后，教師在教學(xué)過(guò)程中就不再局限于“知識(shí)點(diǎn)”的傳授，而是將單元內(nèi)所有知識(shí)作為載體，培養(yǎng)學(xué)生的物理思維，進(jìn)而形成物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

根據(jù)單元內(nèi)課程設(shè)置。按照解決曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)相關(guān)問(wèn)題的總體思路，可以分為3個(gè)部分進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)，如表1所示。

表1 “拋體運(yùn)動(dòng)”單元教學(xué)設(shè)計(jì)

四、 指向?qū)W科核心素養(yǎng)的大單元教學(xué)目標(biāo)分解

(一)教學(xué)目標(biāo)

結(jié)合物理觀(guān)念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四大核心素養(yǎng)以及大單元整體教學(xué)需求，設(shè)置教學(xué)目標(biāo)。

1. 在課堂教學(xué)過(guò)程中，保證學(xué)生能夠從根本上建立對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)的理解，并對(duì)其形成基本性的認(rèn)識(shí)。在進(jìn)一步了解拋體運(yùn)動(dòng)受力特點(diǎn)的同時(shí)，能夠獨(dú)立自主地對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析，且熟練地完成力的合成和分解。通過(guò)單元整體教學(xué)掌握拋體運(yùn)動(dòng)的基本原理，并且能夠?qū)⑵溥\(yùn)用到生活實(shí)際當(dāng)中，可以利用拋體運(yùn)動(dòng)的原理來(lái)完成生活化問(wèn)題的解決。

2. 通過(guò)融入豐富且多樣化的教學(xué)手段激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在進(jìn)一步探究的基礎(chǔ)上完成知識(shí)的拓展。指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究平拋運(yùn)動(dòng)在不同方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力；在對(duì)平拋軌跡的探索中，幫助學(xué)生建立數(shù)據(jù)分析與處理能力；幫助學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中探究規(guī)律，并認(rèn)識(shí)到科學(xué)探究的核心價(jià)值；以小組形式展開(kāi)實(shí)驗(yàn)操作，保證學(xué)生在互相協(xié)作、交流探討的過(guò)程中養(yǎng)成團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，建立探究思想。

3. 教師要保證在常態(tài)授課的基礎(chǔ)上完成角色的升級(jí)和填充，以學(xué)生為課堂主體，努力成為課堂的計(jì)劃者和參與者，在深化課程目標(biāo)，調(diào)整課堂結(jié)構(gòu)以及融合課程拓展的同時(shí)，保證高中物理教學(xué)過(guò)程中既能夠充分預(yù)設(shè)又能夠動(dòng)態(tài)生成，列舉生活、生產(chǎn)及自然界中平拋運(yùn)動(dòng)的典型事例，提示學(xué)生平拋運(yùn)動(dòng)的普遍性，并引導(dǎo)其得出這一認(rèn)知結(jié)論，從而知悉物理知識(shí)在社會(huì)中的應(yīng)用價(jià)值，促使依靠自身發(fā)掘現(xiàn)象背后的自然規(guī)律，體驗(yàn)成就感與艱辛；使學(xué)生認(rèn)識(shí)到協(xié)作意識(shí)、合作精神的重要性。

(二)大單元設(shè)計(jì)策略

1. 確定單元教學(xué)目標(biāo)，恰當(dāng)課堂引入

整個(gè)單元教學(xué)設(shè)計(jì)的過(guò)程中以整體到個(gè)體為基本原則，以大單元主題為抓手，以核心素養(yǎng)培育為根本目的。首要任務(wù)在于完成單元當(dāng)中各環(huán)節(jié)之間的作用以及相互聯(lián)系的梳理，進(jìn)而明確單元主題確定主體結(jié)構(gòu)，接下來(lái)對(duì)教學(xué)要素進(jìn)行充分的分析，結(jié)合學(xué)實(shí)際制定分解課時(shí)目標(biāo)，在完善的單元邏輯結(jié)構(gòu)、知識(shí)結(jié)構(gòu)以及學(xué)習(xí)活動(dòng)的輔助下，完成由淺入深的滲透。在單元整體教學(xué)中，無(wú)論是整體目標(biāo)還是各環(huán)節(jié)之間的目標(biāo)都具有一定的整體性和邏輯性。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中要保證各單元目標(biāo)之間擁有相互的關(guān)聯(lián)性，保證以螺旋上升的趨勢(shì)進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的擴(kuò)充，切忌出現(xiàn)陳述雜亂、大雜燴一般的總結(jié)。最后根據(jù)教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)和反思。設(shè)計(jì)流程見(jiàn)圖1。

圖1 高中物理大單元教學(xué)設(shè)計(jì)流程

良好的課堂引入夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，勾起學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的欲望，同時(shí)在思考當(dāng)中建立起與之前所學(xué)過(guò)知識(shí)的聯(lián)系。為此，該過(guò)程中可以通過(guò)生活化情境的創(chuàng)設(shè)來(lái)吸引學(xué)生的注意力，在適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)之下，保證學(xué)生漸入佳境。本次課堂引入過(guò)程中以情境創(chuàng)設(shè)為切入點(diǎn)，通過(guò)播放中國(guó)籃球運(yùn)動(dòng)員的一個(gè)三分球片段，請(qǐng)同學(xué)們注意觀(guān)察籃球出手的一瞬間的速度方向，進(jìn)一步在提問(wèn)中開(kāi)展教學(xué)。通過(guò)恰當(dāng)?shù)囊?，能夠?jiǎn)單地對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象建立直觀(guān)理解，而在進(jìn)一步提問(wèn)過(guò)程中學(xué)生會(huì)聯(lián)系到之前所學(xué)過(guò)的知識(shí)。為此，教師應(yīng)趁熱打鐵繼續(xù)布置任務(wù)，讓學(xué)生展開(kāi)思考和討論，并從中提取關(guān)鍵點(diǎn)，進(jìn)行進(jìn)一步的教學(xué)總結(jié)，引出拋體運(yùn)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)概念，并在此過(guò)程中完成科學(xué)探究精神的培育。

2. 確定分時(shí)教學(xué)目標(biāo)，多樣探究拓展

值得注意的是，在確定了總體教學(xué)目標(biāo)之后，教學(xué)過(guò)程中各分解的教學(xué)目標(biāo)并不是簡(jiǎn)單的排列和組合，而是以總體目標(biāo)為教學(xué)主線(xiàn)完成拓展從中挖掘其相互的聯(lián)系，合理地進(jìn)行教學(xué)任務(wù)分配。在此過(guò)程中不僅要考慮知識(shí)點(diǎn)的連續(xù)性，還要及時(shí)地在課堂教學(xué)中幫助學(xué)生去復(fù)習(xí)原有的知識(shí)。值得注意的是，在教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展的過(guò)程中，需要緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo)針對(duì)性地完成核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。切忌為了培養(yǎng)核心素養(yǎng)而設(shè)置過(guò)多冗雜的環(huán)節(jié)，融入過(guò)多差強(qiáng)人意的內(nèi)容，進(jìn)而給學(xué)生造成不必要的負(fù)擔(dān)。教學(xué)實(shí)施的過(guò)程中，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，引導(dǎo)學(xué)生在參與和自主探究的過(guò)程中去實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)以及思考的進(jìn)階，進(jìn)一步地為物理思維的發(fā)散以及探究能力的提升奠定基礎(chǔ)。

有效的課堂引入，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為保證學(xué)生進(jìn)一步建立探究思想，在分課時(shí)教學(xué)中，教師應(yīng)結(jié)合單元整體教學(xué)的關(guān)聯(lián)性，在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)多種方式進(jìn)行教學(xué)滲透。在有效引導(dǎo)的過(guò)程中，保證學(xué)生能夠與原有的知識(shí)體系建立直接的聯(lián)系，應(yīng)在聯(lián)系的基礎(chǔ)之上形成探究性思維，能夠通過(guò)現(xiàn)象完成本質(zhì)的認(rèn)知，實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)的挖掘和理解。同時(shí)在探究和拓展的過(guò)程中，保證學(xué)生思維方向的延伸。本次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，通過(guò)推導(dǎo)分析拋體運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)(運(yùn)動(dòng)軌跡見(jiàn)圖2)，結(jié)合信息化教學(xué)資源利用多媒體教學(xué)軟件進(jìn)行視頻播放完成教學(xué)推導(dǎo)，且在推導(dǎo)過(guò)程中與學(xué)生建立及時(shí)的互動(dòng)，在循序漸進(jìn)中幫助學(xué)生對(duì)抽象概念到具體內(nèi)容的理解。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)前面學(xué)習(xí)的運(yùn)動(dòng)的合成與分解，把籃球的初速度分解到相互垂直的水平x軸方向和豎直y軸方向，完成籃球水平方向的初速度和豎直方向的初速度的計(jì)算，并在進(jìn)一步的拓展和延伸下計(jì)算斜拋運(yùn)動(dòng)的水平位移和豎直位移。

圖2 拋體運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軌跡

3. 綜合總結(jié)評(píng)價(jià)反思，優(yōu)化協(xié)調(diào)上升

在高中物理大單元整體教學(xué)進(jìn)行時(shí)，總結(jié)評(píng)價(jià)的過(guò)程，也是一個(gè)提升的過(guò)程。通過(guò)有效的總結(jié)和評(píng)價(jià)驗(yàn)收，能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程中的弊端，在糾偏和優(yōu)化策略的過(guò)程中提升教學(xué)效果，保證能夠積極主動(dòng)地進(jìn)行教學(xué)優(yōu)化，并圍繞知識(shí)關(guān)聯(lián)以及物理核心素養(yǎng)促成師生之間的共同進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)能力的全面提升。整個(gè)評(píng)價(jià)應(yīng)貫穿于大單元整體教學(xué)全程，評(píng)價(jià)的目標(biāo)不僅在于整體教學(xué)目標(biāo)也在于各環(huán)節(jié)目標(biāo)，通過(guò)貼近生活、聯(lián)系生活的多樣化評(píng)價(jià)方式，評(píng)價(jià)的重點(diǎn)在于學(xué)生是否能夠聯(lián)系所學(xué)實(shí)際，解決生活當(dāng)中的問(wèn)題，避免空中樓閣的搭建。保證學(xué)生能夠?qū)ψ约旱膶W(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)效果進(jìn)行總結(jié)反思，并通過(guò)適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)完成優(yōu)化。與此同時(shí)，教師也要注重自我反思和自我評(píng)價(jià)，通過(guò)上課進(jìn)度的調(diào)整，目標(biāo)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及教學(xué)方式的改進(jìn)，為進(jìn)一步的教學(xué)實(shí)施打下基礎(chǔ)。

學(xué)科核心素養(yǎng)指向的高中物理單元教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)，要求教師將單元內(nèi)知識(shí)作為整體性的載體，對(duì)存在關(guān)聯(lián)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行有機(jī)整合，以“單元”為單位，完成教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)。同時(shí)，也需要兼顧中學(xué)生的認(rèn)知水平及發(fā)展需求，在教學(xué)前理清各知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯先后關(guān)系，以結(jié)構(gòu)化的方式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，最終落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的培育。