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        “機(jī)械與功”進(jìn)階式大單元的教學(xué)建構(gòu)與設(shè)計(jì)

        2023-03-09 07:45:16王鈺涵
        物理教學(xué)探討 2023年2期
        關(guān)鍵詞:機(jī)械性能進(jìn)階機(jī)械

        王鈺涵

        深圳中學(xué)龍崗學(xué)校,廣東 深圳 518172

        初中物理課程在體現(xiàn)“國家意志”,落實(shí)“立德樹人”,以及培養(yǎng)學(xué)生思維方式、價(jià)值觀等方面能起關(guān)鍵性作用[1]。初中物理深度學(xué)習(xí)倡導(dǎo)大單元進(jìn)階式學(xué)習(xí),即站在大概念或大任務(wù)的視角,將具體知識(shí)點(diǎn)按質(zhì)量水平從低到高的方式進(jìn)行重組,要求教師依據(jù)《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》和物理教材,選擇有利于培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的教材內(nèi)容知識(shí)和情境創(chuàng)設(shè)素材,制訂任務(wù)目標(biāo),拆解任務(wù)內(nèi)容,設(shè)計(jì)任務(wù)活動(dòng),建構(gòu)任務(wù)模式,反饋任務(wù)效果,從而建立起物理核心概念與核心素養(yǎng)之間的良好關(guān)系。開展大單元進(jìn)階式學(xué)習(xí)包括4個(gè)重要環(huán)節(jié):確定進(jìn)階式單元主題、設(shè)計(jì)進(jìn)階式單元框架、實(shí)踐進(jìn)階式單元流程、開展進(jìn)階式單元評價(jià)(圖1)。

        圖1 “初中物理深度學(xué)習(xí)”四要素

        1 基于深度學(xué)習(xí)的進(jìn)階式大單元主題確定

        本課例教學(xué)內(nèi)容在《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中隸屬于一級主題“運(yùn)動(dòng)和相互作用”和“能量”。在人教版《物理(八年級下冊)》中,本課例分散于兩個(gè)章節(jié):第十一章《功和機(jī)械能》(包含功和功率)和第十二章《簡單機(jī)械》(包含杠桿、滑輪和機(jī)械效率)。機(jī)械與社會(huì)生活發(fā)展緊密相關(guān),而功是解釋機(jī)械現(xiàn)象、研究機(jī)械問題的重要基礎(chǔ),是理解機(jī)械效率的關(guān)鍵點(diǎn),也是比較機(jī)械性能及相關(guān)概念的基礎(chǔ)?!皺C(jī)械”與“功”兩個(gè)核心概念成為“力和機(jī)械能”的紐帶,有著承上啟下的作用(圖2),故深度學(xué)習(xí)的進(jìn)階式大單元主題為“機(jī)械與功”。

        圖2 進(jìn)階式大單元主題解讀

        2 基于核心素養(yǎng)的進(jìn)階式大單元內(nèi)容研究

        本單元從機(jī)械性能的實(shí)驗(yàn)探究及功和能的概念出發(fā)構(gòu)建出進(jìn)階式大單元整體架構(gòu),如圖3所示。對“機(jī)械與功”的進(jìn)階式大單元學(xué)習(xí),有利于學(xué)生全面了解簡單機(jī)械的相關(guān)物理概念和原理,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)態(tài)度;有利于學(xué)生從整體與局部相結(jié)合的視角分析機(jī)械性能的優(yōu)缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際的有機(jī)融合;有利于學(xué)生從多維度的視角動(dòng)態(tài)認(rèn)識(shí)機(jī)械在不同真實(shí)場景中的作用,進(jìn)一步形成探索自然的物理觀念。

        圖3 “機(jī)械與功”進(jìn)階式大單元整體架構(gòu)

        經(jīng)實(shí)踐研究,筆者將“機(jī)械與功”進(jìn)階式大單元教學(xué)設(shè)計(jì)分解為5個(gè)結(jié)構(gòu)化、情境化的質(zhì)量水平(表1),以幫助學(xué)生全面地認(rèn)識(shí)生活中的機(jī)械,進(jìn)一步學(xué)習(xí)分析機(jī)械性能的基本方法,實(shí)現(xiàn)初中物理“育人導(dǎo)向”的目標(biāo)[2]。

        表1 “機(jī)械與功”進(jìn)階式大單元教學(xué)整體建構(gòu)

        3 基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的進(jìn)階式大單元框架設(shè)計(jì)

        初中學(xué)生對物理觀念的學(xué)習(xí)并不是一步到位的,這就要求教師在設(shè)計(jì)大單元教學(xué)時(shí)進(jìn)階式地幫助學(xué)生理解核心概念。因此,可采用進(jìn)階法重組教材內(nèi)容,依據(jù)進(jìn)階式大單元的教學(xué)目標(biāo)拆解任務(wù)、設(shè)置課時(shí)并建立與物理核心素養(yǎng)的緊密聯(lián)系(表2)。

        4 基于情境創(chuàng)設(shè)的進(jìn)階式大單元教學(xué)實(shí)踐

        物理核心素養(yǎng)的提升需基于問題情境設(shè)計(jì)進(jìn)階式學(xué)習(xí)任務(wù),從而達(dá)成認(rèn)知沖突,完成概念建構(gòu),通過引導(dǎo)讓學(xué)生逐步形成圍繞物理觀念的大單元體系,提高學(xué)生的建模、探究及遷移能力?;谝陨侠碚摲治?,“機(jī)械與功”進(jìn)階式大單元的設(shè)計(jì)如下。

        4.1 “認(rèn)識(shí)不同機(jī)械”的進(jìn)階式小單元教學(xué)設(shè)計(jì)

        “認(rèn)識(shí)不同機(jī)械”的教學(xué)設(shè)計(jì)共2課時(shí),如表3、表4所示。

        表3 第一課時(shí)“杠桿的平衡條件”:通過“桿秤”情境理解概念

        表4 第二課時(shí)“滑輪及其作用”:通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)認(rèn)知自主建構(gòu)模型

        4.2 “探究‘勞苦’是否‘功高’”的進(jìn)階式小單元教學(xué)設(shè)計(jì)

        “探究‘勞苦’是否‘功高’”的教學(xué)設(shè)計(jì)共2課時(shí),如表5、表6所示。

        表5 第一課時(shí)“怎樣判斷是否做功”:通過道具區(qū)分“做工”和“做功”

        表6 第二課時(shí)“怎樣比較做功快慢”:通過創(chuàng)設(shè)情境提取“功率”的本質(zhì)

        4.3 “區(qū)分功率與效率”的進(jìn)階式小單元教學(xué)設(shè)計(jì)

        “區(qū)分功率與效率”的教學(xué)設(shè)計(jì)共2課時(shí),如表7、表8所示。

        表7 第一課時(shí)“構(gòu)建機(jī)械效率概念”:通過類比及實(shí)驗(yàn)探究歸納物理概念

        表8 第二課時(shí)“如何提高機(jī)械效率”:通過典型案例分組探究得出結(jié)論

        4.4 “多維度比較機(jī)械性能”的進(jìn)階式小單元教學(xué)設(shè)計(jì)

        “多維度比較機(jī)械性能”的教學(xué)設(shè)計(jì)共1課時(shí),如表9所示。

        表9 “多維度比較機(jī)械性能”:通過比較生活中的場景綜合分析機(jī)械性能

        4.5 “項(xiàng)目式學(xué)習(xí)拓展作業(yè)”的進(jìn)階式小單元教學(xué)設(shè)計(jì)

        “項(xiàng)目式學(xué)習(xí)拓展作業(yè)”的教學(xué)設(shè)計(jì)共1課時(shí),如表10所示。

        表10 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)拓展作業(yè)

        5 基于進(jìn)階式大單元教學(xué)設(shè)計(jì)的思考

        如圖4所示,大單元進(jìn)階式教學(xué)設(shè)計(jì)的綜合分析有4個(gè)維度:學(xué)生的真實(shí)情況分析;課程標(biāo)準(zhǔn)和教材內(nèi)容分析;物理學(xué)科核心素養(yǎng);物理知識(shí)、方法和規(guī)律。大單元進(jìn)階式教學(xué)設(shè)計(jì)采用“目標(biāo)先行”的方式,以“情境創(chuàng)設(shè)—問題提出—活動(dòng)設(shè)計(jì)”為線索來引導(dǎo)教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的能力。

        圖4 進(jìn)階式大單元教學(xué)線索

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