劉瑞琴，張會明，高艷芳

(匯豐中學(xué)，山西 柳林 033300)

1 單元教學(xué)設(shè)計的指導(dǎo)思想

為滿足新時代發(fā)展對于綜合素質(zhì)及其關(guān)鍵能力的需求，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)成為了目前課程發(fā)展和改革的必然要求，而單元教學(xué)設(shè)計則正是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要途徑與方法。本單元以介紹基本概念物理量為主，在教學(xué)設(shè)計過程中，以學(xué)生已有的知識背景為依據(jù)，尋找各零散知識點之間的聯(lián)系，將散亂的知識整合化，依據(jù)知識進階理論和認知邏輯順序創(chuàng)設(shè)有針對性的生活情境，提出問題，讓學(xué)生在探索分析問題的過程中，逐階完善學(xué)科觀念，掌握學(xué)科本質(zhì)，體會知識內(nèi)涵，領(lǐng)略科學(xué)方法，進而發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。

2 單元教學(xué)內(nèi)容分析

“運動的描述”這一章主要是介紹一些基本物理量，使用這些物理量來描述物體的運動，較初中階段更為嚴(yán)謹(jǐn)，更為準(zhǔn)確。因為各個物理量之間的相互聯(lián)系不大，彼此比較獨立，所以我們在教學(xué)安排上依據(jù)學(xué)生已有的認知，按照由易到難的順序進行分階，通過對各階層的學(xué)習(xí)，體會蘊含在知識中的物理思維，科學(xué)方法。

本章的核心內(nèi)容是速度和加速度，為了更直觀的展示物體運動狀態(tài)的變化，引入位移時間圖像和速度時間圖像，再進一步使用打點計時器測速度，一方面，實現(xiàn)了對已學(xué)知識速度和加速度的鞏固與運用；另一方面，讓學(xué)生參與到實踐活動中，感受速度加速度的變化，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。

2.1 本單元知識結(jié)構(gòu)

首先介紹質(zhì)點、參考系、位移與時間，這些物理量中參考系和時間比較簡單。通過學(xué)習(xí)參考系和時間，讓學(xué)生更能體會科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性。引入真實的生活情境，有指向性地提出問題，引導(dǎo)學(xué)生分析探究，從實際情境中抽象出理想化物理模型“質(zhì)點”和物理量“位移”，體會科學(xué)思維與方法，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。

其次是位置變化快慢的描述--速度。類比速度，介紹新的物理量“加速度”，滲透比值定義物理方法，區(qū)別于初中學(xué)習(xí)過的速度，細分平均速度，瞬時速度，掌握極限思維。通過該階層的學(xué)習(xí)，一方面，更精準(zhǔn)的描述物體的運動；另一方面，在學(xué)習(xí)中掌握物理思維與科學(xué)方法，有效促進學(xué)科核心素養(yǎng)的提高。

再次是兩種圖像。在圖像中可以更直觀的展示物體的運動情況，是上一階層的實際應(yīng)用，典型的數(shù)學(xué)方法運用到物理問題當(dāng)中，發(fā)展跨學(xué)科核心素養(yǎng)。

最后介紹實驗。用打點計時器測速度，是前面階層的實際應(yīng)用。學(xué)生親自動手操作，參與知識的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

2.2 本單元知識圖

圖1 單元思維導(dǎo)圖

2.3 在本單元的教學(xué)內(nèi)容中，蘊含了極限思維，理想化思維，比值定義法，數(shù)形結(jié)合等科學(xué)方法。教師應(yīng)以發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)為目的，在學(xué)習(xí)中剖析知識背后隱含的物理觀念和科學(xué)方法。下表給出一些例子：

表1 物理概念及其對應(yīng)的科學(xué)方法舉例

3 單元學(xué)情分析

我們從下面幾個方面來分析學(xué)情：

1.物理觀念：本單元主要是基本概念的介紹。學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過用比值法定義物理量，在初中也描述過物體運動的快慢，但對物體運動的方向未曾關(guān)注。矢量對學(xué)生來說是全新的面孔，理想化模型“質(zhì)點”的構(gòu)建對學(xué)生來說較難理解，明白物體能否看作質(zhì)點與物體本身體積的大小無關(guān)。另外，速度加速度的定力比較抽象，這對學(xué)生的抽象思維與理解能力有較大的挑戰(zhàn)。

2.科學(xué)思維：學(xué)生在初中階段已經(jīng)初步涉及了參考系、速率和路程，建立了描述物體運動的常用方法和一般途徑，但均是簡單的知識性介紹與理解，對科學(xué)方法與技能的關(guān)注較低，不會建立物理模型，比如理想法、比值定義法、極限法等科學(xué)方法都是初步接觸，要達到學(xué)以致用還比較困難。

3.科學(xué)探究：基于目前深化課程改革和發(fā)展核心素養(yǎng)的教育大環(huán)境，學(xué)生已經(jīng)學(xué)會探究簡單的情境問題，掌握了問題探究的基本步驟，只是對問題的嚴(yán)謹(jǐn)性與規(guī)范性方面稍微有些欠缺。

4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：在初中階段學(xué)生對運動的描述較為膚淺，在認識學(xué)科本質(zhì)，理解科學(xué)技術(shù)與社會發(fā)展的關(guān)系少之又少，對科學(xué)問題情境的探究熱情低下，對學(xué)科的興趣不濃厚，沒有社會責(zé)任感。

4 單元教學(xué)目標(biāo)

1.理解質(zhì)點、參考、位移與時間，能判斷物體在哪種情況下可以看作質(zhì)點，哪種情況下不可以看作質(zhì)點；感受應(yīng)用參考系和時間描述物體的運動，體會科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性；能區(qū)分位移與路程，掌握矢量與標(biāo)量的不同。

2.掌握速度、加速度的物理意義，能區(qū)分并計算平均速度、瞬時速度、速率及平均速率，學(xué)會求物體運動的各種速度與加速度，學(xué)會用比值法定義物理量，掌握極限思維，培養(yǎng)學(xué)科思維，提高物理能力。

3.會用描點法作運動物體速度、加速度隨時間變化的圖像，用數(shù)學(xué)知識在圖像中分析物體的運動情況，在圖像中尋找各個對應(yīng)物理量，學(xué)會用數(shù)學(xué)方法解決物理問題。

4.了解打點計時器的構(gòu)造及工作原理，會應(yīng)用打點計時器測物體的速度，處理實驗數(shù)據(jù)、誤差分析，提升實踐能力，樹立正確的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

5 單元教學(xué)階層

本單元帶領(lǐng)學(xué)生認識一些用來描述物體運動情況的基本物理學(xué)名詞，使得運動的描述更為嚴(yán)謹(jǐn)，更為準(zhǔn)確。依據(jù)學(xué)習(xí)進階理論，本單元由易到難設(shè)置了四個階層?；诤诵乃仞B(yǎng)的單元教學(xué)，每一層級都是從真實的物理情境出發(fā)，針對性的提出問題，讓學(xué)生從問題解決過程中獲得知識，培養(yǎng)能力。

表2 單元學(xué)習(xí)過程設(shè)計

6 單元教學(xué)活動設(shè)計

基于本單元教學(xué)內(nèi)容比較抽象的特點，完善初中階段對運動的描述，使學(xué)生對學(xué)科的認知更精確，更嚴(yán)謹(jǐn)。我們在教學(xué)過程中，以生活情境為出發(fā)點，創(chuàng)設(shè)問題串由易到難，結(jié)合生活經(jīng)驗與數(shù)學(xué)方法，運用類比思想構(gòu)建知識框架，劃分知識層階 完成教學(xué)任務(wù)。

以質(zhì)點為例，從生活實例出發(fā)，嘗試準(zhǔn)確的描述物體的運動，發(fā)現(xiàn)因物體具有大小和形狀，使得運動的描述變得復(fù)雜。那么如何將這種復(fù)雜的問題簡單化？學(xué)生分組探討，分情況討論，對所探究的結(jié)果進行歸納總結(jié)，得出能夠?qū)⑽矬w看作質(zhì)點的條件。從實際情境中抽象出理想化物理模型，學(xué)習(xí)物理方法，鍛煉物理思維，解決生活中實際問題，符合從生活到理論到生活，回歸發(fā)展核心素養(yǎng)大宗旨。

7 單元學(xué)習(xí)反饋

對于單元學(xué)習(xí)的評價，從課前到課中再到課后，圍繞核心內(nèi)容--運動的描述，發(fā)展學(xué)生的抽象思維，提高學(xué)生理論分析能力?；诎l(fā)展核心素養(yǎng)的單元教學(xué)，從生活情境中提出問題，分析問題，解決問題，歸納總結(jié)，回歸情境。下面列舉幾個例子加以說明：

1.下列各種情境中，可以將研究對象看作質(zhì)點的是（）。

A.在欄比賽時，運動員跨欄的技術(shù)動作

B.探究被帶上衛(wèi)星追蹤器的鯨魚在大海中的長途路線

C.我國“神舟八號”與“天宮一號”實現(xiàn)空中對接

D.研究火車通過隧道所用的時間

本題目考查學(xué)生對質(zhì)點的理解?？疾閷W(xué)生理想模型建立的條件是否融會貫通。

2.右圖所示為某一物體的運動圖象，因為粗心未標(biāo)明是v-t圖還是x-t圖，已知第3s 內(nèi)的速度比第1s 內(nèi)的速度大.以下說法中正確的是（）。

A.該圖一定是v-t圖象

B.該圖一定是x-t圖象

C.前2s 物體的運動的越來越快

D.2s 末到4s 末，物體的位移越來越大

要想完成該題目，學(xué)生必須對兩種圖像以及兩種圖像中數(shù)學(xué)含義所對應(yīng)的物理意義熟練掌握?？疾閷W(xué)生運用數(shù)學(xué)方法處理物理問題的能力。

3.下圖給出三種交通工具在某段時間內(nèi)運動情況記錄。

表3 三種交通工具在某段時間內(nèi)運動情況記錄

以上有沒有速度大而加速度小的情況？如果有，請舉例說明。

以上是否有速度變化量大而加速度小的情況？如果有，請舉例說明。

本題目首先考查速度、加速度的計算，其次考查對速度、加速度物理意義的理解。對層次二進行了全面的考查。

8 單元教學(xué)設(shè)計反思

該單元的教學(xué)設(shè)計從學(xué)生原有的認知水平出發(fā)，應(yīng)用學(xué)習(xí)進階理論，以運動的描述為核心，引入基本名詞和物理量。從實際生活情境出發(fā)，提出物理問題，分析問題，解決問題，使運動的的描述更為嚴(yán)謹(jǐn)。本單元教學(xué)內(nèi)容概念性較強，對學(xué)生的抽象思維能力是一個考驗，尤其是加速度的引入?？v觀全單元，在學(xué)習(xí)中引入各種物理思維與方法，豐富物理觀念，培養(yǎng)學(xué)科思維，發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。