【摘要】本文旨在探討核心素養(yǎng)視角下高中物理大單元教學(xué)的實(shí)施策略,并以“運(yùn)動(dòng)的描述”這一單元為例進(jìn)行深入分析.結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,提出了具體的教學(xué)設(shè)計(jì)方法,以促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展.
【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng);高中物理;大單元教學(xué);運(yùn)動(dòng)的描述
大單元教學(xué)作為一種新型的教學(xué)方式,能夠打破教材章節(jié)的限制,將相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行整合,有助于學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)體系,提升核心素養(yǎng).
1 大單元教學(xué)對核心素養(yǎng)培養(yǎng)的作用
大單元教學(xué)能夠?qū)⒎稚⒌闹R(shí)點(diǎn)有機(jī)地整合起來,讓學(xué)生在整體的情境中理解物理知識(shí),形成物理觀念.同時(shí),大單元教學(xué)注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考和探究,有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力.此外,通過大單元教學(xué)中的實(shí)踐活動(dòng)和問題解決,能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任.
2 “運(yùn)動(dòng)的描述”大單元教學(xué)
2.1 教學(xué)內(nèi)容分析
高中物理必修第一冊第一章,對于學(xué)生來說是非常重要的,因?yàn)樗菍W(xué)習(xí)高中物理的基礎(chǔ).在這一章中,學(xué)生將學(xué)習(xí)到許多基本的物理概念,這些概念將為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),需要學(xué)生深入理解并熟練掌握.
2.2 單元主題與目標(biāo)
以“運(yùn)動(dòng)的描述”為主題,涵蓋質(zhì)點(diǎn)、參考系、位移、速度、加速度等核心概念.核心素養(yǎng)目標(biāo)包括:學(xué)生能夠理解并運(yùn)用這些概念描述物體的運(yùn)動(dòng);掌握科學(xué)的研究方法,如建立物理模型;培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析和解決問題的能力.
2.3 教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)
環(huán)節(jié)1
師 先讓學(xué)生觀看多媒體上各個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況,設(shè)問引導(dǎo):研究某些問題時(shí)物體能否當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)?如何確定物體的位置?如何描述物體的運(yùn)動(dòng)快慢?如何比較不同物體速度變化的快慢?(引入加速度).
教師引導(dǎo)新課教學(xué)過程中舉例子,講述我國的發(fā)展進(jìn)行愛國主義教育.
生 觀看屏幕上的內(nèi)容,回答問題并進(jìn)行計(jì)算,判斷物體速度的變化快慢.
設(shè)計(jì)意圖 教師一邊復(fù)習(xí)上節(jié)課所學(xué)習(xí)的內(nèi)容,一邊給學(xué)生進(jìn)行愛國教育,學(xué)生在下面計(jì)算各個(gè)物體的速度變化,并觀看我國各個(gè)行業(yè)取得的成就.用這種方式可以給學(xué)生進(jìn)行一場愛國主義教育,培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任.
環(huán)節(jié)2
師 如何定義速度的變化量呢?
生 經(jīng)過一段時(shí)間t,物體的速度從v0變至v,那么v-v0就是速度的變化量,即Δv=v-v0.
師 Δv越大,表示速度的變化量越大,即速度改變得越快,對嗎?為什么?
教師引導(dǎo)學(xué)生討論:若要比較兩物體速度變化的快慢,就要找一個(gè)判斷的標(biāo)準(zhǔn),即單位時(shí)間內(nèi)的速度的改變量.
生 可以用速度的變化量跟發(fā)生這一變化所用時(shí)間的比值表示速度變化的快慢.
學(xué)生討論:國產(chǎn)賽車領(lǐng)克03與國產(chǎn)殲10型戰(zhàn)斗機(jī)誰的速度變化快?討論判斷方法?(教師講解并給出加速度的定義、公式和單位.)
師 在物體做直線運(yùn)動(dòng)的過程中,物體的加速度方向一定與速度方向相同嗎?
生1 加速度的方向與Δv的方向相同.
生2 在變速直線運(yùn)動(dòng)中,速度方向始終在一條直線上.若規(guī)定v0為正方向,加速運(yùn)動(dòng)時(shí),v-v0為正,a為正,a與v0方向相同;減速運(yùn)動(dòng)時(shí),v-v0為負(fù),a為負(fù),a與v0方向相反.
師 通過舉例并分析速度方向與加速度方向之間的關(guān)系.
如圖1所示,物體的初速度為v1,經(jīng)Δt后,速度變?yōu)関2.以v1的箭頭為起點(diǎn),以v2的箭頭為終點(diǎn),做一個(gè)新的箭頭用來反映物體速度的變化量.由于a=ΔvΔt,所以加速度的方向與速度的變化量的方向相同.
設(shè)計(jì)意圖 通過本環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì),使得學(xué)生對加速度這一教學(xué)難點(diǎn)有了充分的理解,并能進(jìn)行簡單的應(yīng)用,同時(shí)夯實(shí)了概念理解,形成了物理觀念,提升了核心素養(yǎng).
環(huán)節(jié)3
例 如圖2所示是某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象.
(1)質(zhì)點(diǎn)在圖中各段中做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)?
(2)在0~4s內(nèi)、4~8s內(nèi)、8~10s內(nèi)、10~12s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的加速度大小各是多少?
解析 在0~4 s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小a1=10-04m/s2=2.5m/s2;
4~8s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小a2=0;
8~10s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小a3=0-102m/s2=-5m/s2;
10~12s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)做反向勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小a4=-10-02m/s2=-5m/s2.
設(shè)計(jì)意圖 通過本環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì),讓學(xué)生進(jìn)一步理解質(zhì)點(diǎn)的概念,學(xué)會(huì)根據(jù)v-t圖象求解加速度,并判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì).有效化解了教學(xué)難點(diǎn),提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣.
環(huán)節(jié)4
作業(yè)與拓展學(xué)習(xí)設(shè)計(jì):完成教材習(xí)題并精心設(shè)計(jì)變式練習(xí),同時(shí)提出日常生活中常見的例子,不僅讓學(xué)生學(xué)會(huì)根據(jù)v-t圖象計(jì)算加速度,還要學(xué)會(huì)根據(jù)v-t圖象說明加速度的方向和物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì).
3 結(jié)語
核心素養(yǎng)視角下的高中物理大單元教學(xué)是一種有效的教學(xué)方式,能夠促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的全面發(fā)展.在“運(yùn)動(dòng)的描述”這一單元的教學(xué)中,通過合理的教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施策略,能夠讓學(xué)生更好地掌握物理知識(shí),提高學(xué)習(xí)能力.然而,大單元教學(xué)的實(shí)施需要教師不斷地學(xué)習(xí)和探索,也需要學(xué)校提供相應(yīng)的支持和保障,為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才做出更大的貢獻(xiàn).
【基金:本文系蘭州市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題《核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的大單元教學(xué)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用與研究》(立項(xiàng)號(hào):LZ[2023]GH0018)的階段性成果之一.】
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