摘要:單元整合教學(xué)從整體著眼,關(guān)注單元知識體系的整體建構(gòu)。在高中物理教學(xué)中實(shí)施單元整合教學(xué),能完善學(xué)生物理認(rèn)知結(jié)構(gòu),提升學(xué)生綜合素養(yǎng);能提高高中物理教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)高中物理教學(xué)發(fā)展。文章結(jié)合具體教學(xué)案例,從明確教學(xué)目標(biāo)、重構(gòu)教學(xué)資源、優(yōu)化教學(xué)方案、組織交流活動等方面探究單元整合教學(xué)實(shí)施策略,以實(shí)現(xiàn)高中物理教學(xué)目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:高中物理;單元整合教學(xué);實(shí)施策略;教學(xué)質(zhì)量;綜合素養(yǎng)
中圖分類號:G633.7文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1008-3561(2024)36-0105-04
與常規(guī)教學(xué)相比,單元整合教學(xué)具有整體性、多樣性及趣味性,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的概念理解、知識應(yīng)用能力。在高中物理課程教學(xué)中運(yùn)用單元整合教學(xué),需要教師從整體出發(fā),關(guān)注單元知識點(diǎn)的內(nèi)部關(guān)聯(lián),結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際,確定整體教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)方案。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,對高中物理單元整合教學(xué)實(shí)施策略進(jìn)行探究,以提高高中物理教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)高中物理教學(xué)發(fā)展。
1.內(nèi)涵
單元中的內(nèi)容由相同或相近的學(xué)科知識點(diǎn)構(gòu)成,具有系統(tǒng)性的特征[1]。華東師范大學(xué)崔允漷教授在《學(xué)科核心素養(yǎng)呼喚大單元教學(xué)設(shè)計(jì)》一文中指出:單元是學(xué)習(xí)單位,“整合”是指將分散的、瑣碎的內(nèi)容按照具體的邏輯整合起來。黃宏偉在《整合概念及其哲學(xué)意蘊(yùn)》一文中指出:“整合”有兩層含義,一是單元系統(tǒng)具有突顯其整體特征,二是圍繞核心要素進(jìn)行整體建構(gòu)和序化?;凇皢卧薄罢稀钡母拍罨A(chǔ),可以明確,單元整合教學(xué)指的是基于確切主題,對單元內(nèi)或跨單元教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合的一種教學(xué)方式。
2.作用
一是有利于豐富教學(xué)內(nèi)容。在常規(guī)教學(xué)中,教師一般將教材作為唯一的教學(xué)資源,圍繞教材給出的知識點(diǎn)、習(xí)題展開講解[2]。這種教學(xué)方式并不能使單一的知識點(diǎn)串聯(lián)成完整的知識脈絡(luò),不能讓學(xué)生認(rèn)識到物理知識之間、現(xiàn)實(shí)生活與物理知識之間的關(guān)系。通過應(yīng)用單元整合教學(xué),教師可以將教材外的知識點(diǎn)、案例、習(xí)題融入教學(xué)中,完成對單一教學(xué)內(nèi)容的有效補(bǔ)充,豐富教學(xué)知識體系。二是有利于增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)效能感。單元整合教學(xué)圍繞確切主題組織教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)趣味情境,引導(dǎo)學(xué)生基于已掌握的知識、經(jīng)驗(yàn)探索未知的物理知識,豐富其知識體系,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)效能感。三是有利于提高教學(xué)效率。單元整合教學(xué)以確切主題為中心,按照教學(xué)邏輯串聯(lián)分散的知識點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生由淺入深地探索知識,有利于培養(yǎng)學(xué)生思維能力,提升學(xué)生綜合素養(yǎng)。
1.系統(tǒng)論
系統(tǒng)論是研究系統(tǒng)的一般模式、結(jié)構(gòu)和規(guī)律的理論,其核心思想是系統(tǒng)的整體觀念。該理論的代表人物貝塔朗菲認(rèn)為,任何系統(tǒng)都可以被視作一個有機(jī)的整體,這個整體由不同要素構(gòu)成,且不同要素在系統(tǒng)中處于一定的位置,并起著特定的作用。在整體中,不同要素相互關(guān)聯(lián)[3]。根據(jù)系統(tǒng)論,可以將高中物理教材單元視作一個系統(tǒng),單元內(nèi)的不同知識點(diǎn)視作系統(tǒng)的構(gòu)成要素。實(shí)施高中物理單元整合教學(xué),教師需要樹立系統(tǒng)教學(xué)觀,從整體出發(fā),關(guān)注單元與課時的關(guān)系,按照一定的教學(xué)邏輯完善單元知識系統(tǒng),指導(dǎo)學(xué)生整體認(rèn)識、理解相關(guān)內(nèi)容,從而達(dá)到教學(xué)目的。
2.建構(gòu)主義理論
建構(gòu)主義理論將學(xué)習(xí)視作個體主動建構(gòu)知識的過程。辛自強(qiáng)在《知識建構(gòu)研究:從主義到實(shí)證》一書中指出:僅憑感覺、交流等方式難以讓學(xué)生主動掌握知識。學(xué)生只有基于已掌握的知識、經(jīng)驗(yàn)主動發(fā)現(xiàn)并解決問題,并在此過程中發(fā)現(xiàn)舊知的不足并進(jìn)行修改,才能完成對新知的建構(gòu),實(shí)現(xiàn)有效學(xué)習(xí)。根據(jù)建構(gòu)主義理論,高中物理教師在實(shí)施單元整合教學(xué)時要引導(dǎo)學(xué)生主動參與到教學(xué)過程中,使其發(fā)現(xiàn)新知,達(dá)到完善其知識體系的教學(xué)目的[4]。
3.最近發(fā)展區(qū)理論
最近發(fā)展區(qū)理論由心理學(xué)家維果茨基提出,其認(rèn)為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展受兩種水平影響。其一,是學(xué)生目前達(dá)到的發(fā)展水平,即學(xué)生能獨(dú)立運(yùn)用知識、經(jīng)驗(yàn)解決問題的發(fā)展水平。其二,是學(xué)生可能達(dá)到的發(fā)展水平,即經(jīng)過教師指導(dǎo)、他人幫助掌握更多知識與方法并解決更多問題的發(fā)展水平。介于兩種發(fā)展水平之間的區(qū)域被稱為最近發(fā)展區(qū)。根據(jù)最近發(fā)展區(qū)理論,教師可以確定學(xué)生在單元整合教學(xué)中可能達(dá)到的發(fā)展水平,并以此為依據(jù)設(shè)計(jì)教學(xué)方案,確保學(xué)生能夠在教師的指導(dǎo)下攻克物理難題,掌握更多知識,提高綜合能力。
1.教學(xué)目標(biāo)的導(dǎo)向性功能缺乏
教學(xué)目標(biāo)是教師基于課程教學(xué)實(shí)際要求、學(xué)生發(fā)展現(xiàn)狀所預(yù)設(shè)的,對教學(xué)起到導(dǎo)向作用的教學(xué)依據(jù)。目前,部分高中物理教師在設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)時存在考慮不全面、忽視學(xué)生個體需求的問題,使得教學(xué)目標(biāo)難以對單元整合教學(xué)起到導(dǎo)向作用[5]。一方面,部分教師在設(shè)計(jì)單元整合教學(xué)目標(biāo)時,受“課時主義”教學(xué)觀念影響,采取“一課一目標(biāo)”的方式設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo),并對課時目標(biāo)進(jìn)行匯總,整合成單元教學(xué)目標(biāo)。這樣的教學(xué)目標(biāo)并不能集中體現(xiàn)高中物理單元整合教學(xué)思想,易引發(fā)高中物理教學(xué)割裂化的問題。另一方面,部分教師在設(shè)計(jì)單元整合教學(xué)目標(biāo)時,僅從教學(xué)的角度出發(fā),未考慮到學(xué)生的個體學(xué)習(xí)情況,設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)超出學(xué)生的發(fā)展?jié)撃?,難以為學(xué)生提供單元整合學(xué)習(xí)的方向引導(dǎo)。
2.教學(xué)資源的來源不廣泛
高中物理單元整合教學(xué)要體現(xiàn)物理學(xué)知識的內(nèi)在關(guān)聯(lián),確保學(xué)生能夠整體認(rèn)識、理解、吸收相關(guān)知識并建構(gòu)完整的知識體系。要實(shí)現(xiàn)高中物理單元整合教學(xué)目標(biāo),需要教師對教學(xué)資源進(jìn)行整合,確保理論知識、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以結(jié)構(gòu)化的形式呈現(xiàn)[6]。然而,目前的高中物理教學(xué)還存在教學(xué)內(nèi)容不連貫的問題。第一,理論知識過于分散。部分教師在教學(xué)中完全按照教科書的編排順序整理物理學(xué)理論知識,導(dǎo)致具有內(nèi)在關(guān)聯(lián)的理論知識分散在不同的教學(xué)模塊中,致使高中物理單元理論知識結(jié)構(gòu)繁冗。第二,實(shí)踐內(nèi)容缺乏。高中物理教科書給出較多的物理學(xué)實(shí)驗(yàn)及典型例題,旨在引導(dǎo)學(xué)生在分析實(shí)驗(yàn)案例、解讀習(xí)題資源的過程中總結(jié)物理學(xué)原理及應(yīng)用方法。然而,此類教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活的關(guān)聯(lián)性不高,難以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐素養(yǎng)。部分教師依賴教科書提供的練習(xí)材料,忽略生活中的物理實(shí)踐,致使高中物理單元整合教學(xué)出現(xiàn)“重教材,輕實(shí)踐”的問題。
3.教學(xué)活動的形式過于單一
高中物理單元整合教學(xué)以單元為基本單位,旨在指導(dǎo)學(xué)生在整體了解物理學(xué)理論知識、整體參與物理學(xué)教學(xué)活動的過程中感悟物理學(xué)本質(zhì),學(xué)會用物理學(xué)知識、技能解決問題。這就要求高中物理教師采取多樣化的策略組織教學(xué)活動。然而,一些教師受傳統(tǒng)教學(xué)影響,在高中物理單元整合教學(xué)中應(yīng)用“講授式”教學(xué),通過講解物理學(xué)概念、說明物理學(xué)實(shí)驗(yàn)及其注意事項(xiàng),指導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)高中物理單元知識體系。教師長期使用“講授式”教學(xué)組織教學(xué)活動,容易削弱學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣。久而久之,學(xué)生會產(chǎn)生依賴心理,不能主動探究物理知識,進(jìn)而影響高中物理單元整合教學(xué)效果。
1.明確教學(xué)目標(biāo),保證單元教學(xué)整體性
制定高中物理單元整合教學(xué)目標(biāo)是實(shí)施整合教學(xué)的第一步。教學(xué)目標(biāo)的制定要考慮到學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)[7]。教學(xué)前,教師需要客觀評判學(xué)生的發(fā)展?fàn)顩r,明確學(xué)生對所掌握的物理學(xué)科知識、方法的理解情況。同時,結(jié)合單元整合教學(xué)內(nèi)容,判斷學(xué)生可能達(dá)到的發(fā)展水平,確定教學(xué)目標(biāo)。需要注意的是,受思維能力、知識儲備等因素影響,學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)不相同。教師要考慮到學(xué)生的個體差異性,體現(xiàn)目標(biāo)的層次性,確保不同學(xué)生都能在具體目標(biāo)的指導(dǎo)下完成單元整合學(xué)習(xí)任務(wù)。
以人教版高中物理必修第一冊“運(yùn)動的描述”單元整合教學(xué)為例。教學(xué)前,教師可組織前測實(shí)驗(yàn),檢測學(xué)生的基本情況,設(shè)計(jì)具有層次性的教學(xué)目標(biāo):使學(xué)生理解速度、平均速度與瞬時速度的概念,明確其物理意義;使學(xué)生體會速度的定義法,理解平均速度和瞬時速度的區(qū)別與聯(lián)系;使學(xué)生在參與實(shí)驗(yàn)后掌握測量平均速度、瞬時速度的實(shí)驗(yàn)方法。教師圍繞層次化教學(xué)目標(biāo)組織教學(xué)內(nèi)容及活動,能保證單元教學(xué)整體性。
2.重構(gòu)教學(xué)資源,體現(xiàn)單元知識關(guān)聯(lián)性
整合教學(xué)資源,對于推進(jìn)高中物理單元整合教學(xué)具有重要作用。教師應(yīng)樹立整體觀念,將物理教學(xué)單元視作一個整體,整合、建構(gòu)知識體系,為學(xué)生學(xué)習(xí)提供資源支持。具體教學(xué)中,教師可以先從整體出發(fā),解讀高中物理單元內(nèi)容,提煉單元主題。之后,教師應(yīng)圍繞單元主題梳理物理學(xué)理論知識脈絡(luò),同時整合高中物理單元實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容以及實(shí)踐應(yīng)用教學(xué)資源,進(jìn)一步完善教學(xué)內(nèi)容體系。
以人教版高中物理必修第一冊“運(yùn)動和力的關(guān)系”單元整合教學(xué)為例。此單元大致分為三部分:一是理論教學(xué)內(nèi)容,包括“牛頓第一定律”“牛頓第二定律”“力學(xué)單位制”“超重和失重”;二是實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,具體為探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系;三是實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,具體為牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用。分析單元教學(xué)內(nèi)容,可知此單元圍繞“運(yùn)動和力的關(guān)系”展開,強(qiáng)調(diào)力是物體運(yùn)動狀態(tài)改變的原因。教師可圍繞教學(xué)主題鏈接慣性、平衡力、平衡狀態(tài)、二力平衡條件、力和運(yùn)動的關(guān)系等理論知識,并將探究二力平衡條件的實(shí)驗(yàn)、探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)內(nèi)容有機(jī)融合,讓學(xué)生整體認(rèn)識單元教學(xué)內(nèi)容,并對“牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用”產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。
3.優(yōu)化教學(xué)方案,保證單元教學(xué)有效性
在高中物理教學(xué)中,教師要反思以往教學(xué)問題,優(yōu)化單元教學(xué)方案,提前為教學(xué)工作做好準(zhǔn)備,確保各教學(xué)環(huán)節(jié)、活動有序銜接[8]。
以人教版高中物理必修第一冊“勻變速直線運(yùn)動的研究”單元整合教學(xué)為例。本單元由“實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”“勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系”“勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系”“自由落體運(yùn)動”內(nèi)容構(gòu)成。反思以往教學(xué),一味地采取注入式教學(xué)只能使學(xué)生機(jī)械記憶相關(guān)內(nèi)容,難以使其理解單元內(nèi)不同知識點(diǎn)的本質(zhì)聯(lián)系,無法實(shí)現(xiàn)單元整合教學(xué)目標(biāo)。為此,教師可優(yōu)化教學(xué)方案,采取實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,組織學(xué)生參與探究小車速度隨時間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn),驅(qū)動學(xué)生探索勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律和特點(diǎn),并結(jié)合公式、圖像對勻變速直線運(yùn)動進(jìn)行研究。優(yōu)化教學(xué)方案,能保證單元教學(xué)有效性。
4.組織交流活動,保證單元教學(xué)交互性
高中物理實(shí)施單元整合教學(xué),需要考慮學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展特征,讓學(xué)生主動參與到知識的建構(gòu)過程中,實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)。為此,教師有必要在教學(xué)中組織交流活動,通過交流、互動引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、探索解決問題的方法,使學(xué)生在交流的過程中抽象物理知識,提高思維水平。
(1)創(chuàng)設(shè)問題情境驅(qū)動交流,激發(fā)問題意識。激發(fā)學(xué)生問題意識是發(fā)展其科學(xué)思維的前提。學(xué)生只有發(fā)現(xiàn)新問題,才能在解讀、分析、解決問題的過程中建構(gòu)新的知識,實(shí)現(xiàn)有效學(xué)習(xí)。高中物理單元教學(xué)內(nèi)容較為抽象,一些學(xué)生并不能在新單元學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)有價值的問題,這在一定程度上會影響其建構(gòu)學(xué)習(xí)效果。為此,教師可采取情境教學(xué)法,通過創(chuàng)設(shè)問題情境將具有啟發(fā)性的問題呈現(xiàn)給學(xué)生,由此激發(fā)學(xué)生的問題意識,驅(qū)動學(xué)生圍繞問題與教師、其他學(xué)生進(jìn)行討論,為其有效學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。以人教版高中物理必修第一冊“相互作用——力”單元整合教學(xué)為例。本單元以力的合成與分解(平行四邊形定則)為核心教學(xué)內(nèi)容,旨在引導(dǎo)學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題的過程中探索重力、彈力、摩擦力以及共點(diǎn)力的平衡(F合=0)等相關(guān)知識。為使學(xué)生主動探索相關(guān)內(nèi)容,教師可以應(yīng)用多媒體播放攀巖運(yùn)動員的攀巖視頻,同時提出問題:攀巖運(yùn)動員在向上攀登時會受到哪些力的作用?借助該情境激發(fā)學(xué)生的問題意識,使其主動提出問題。借助情境引發(fā)學(xué)生思考,能使學(xué)生發(fā)現(xiàn)更多物理問題,為教師引入力的概念、力的相互性、力的物質(zhì)性(施力物體、受力物體)、力的作用效果、重力大小方向作用點(diǎn)等奠定基礎(chǔ)。
(2)圍繞問題序列驅(qū)動討論,發(fā)展物理思維。單元整合教學(xué)的重點(diǎn)在于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)單元教學(xué)內(nèi)容本質(zhì),建構(gòu)完整的單元知識體系。要實(shí)現(xiàn)這一構(gòu)想,需要教師激活學(xué)生的邏輯、抽象等科學(xué)思維,確保學(xué)生能夠在課堂討論中有所發(fā)現(xiàn)。為此,教師有必要圍繞單元整合教學(xué)的核心內(nèi)容設(shè)置問題序列,通過提出不同問題驅(qū)動學(xué)生進(jìn)行邏輯思考、物理抽象,引導(dǎo)學(xué)生在解決系列問題的過程中發(fā)現(xiàn)核心知識,并以此為中心建構(gòu)完整的知識體系,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性。以人教版高中物理必修第二冊“拋體運(yùn)動”單元整合教學(xué)為例,為使學(xué)生圍繞“拋體運(yùn)動”這一核心知識點(diǎn)建構(gòu)完整的知識體系,教師可設(shè)計(jì)問題序列:自由釋放一只較小的粉筆頭與平拋出一只相同大小的粉筆頭,二者的運(yùn)動狀態(tài)有何不同?曲線運(yùn)動是勻速運(yùn)動還是勻變速運(yùn)動?什么是合成運(yùn)動?什么是分運(yùn)動?曲線運(yùn)動與直線運(yùn)動有怎樣的關(guān)系?平拋運(yùn)動是特殊的曲線運(yùn)動,它具有怎樣的特征?平拋運(yùn)動的軌跡方程、t秒內(nèi)的位移該如何計(jì)算?教師可組織學(xué)生圍繞問題序列合作討論,使學(xué)生在交換想法的過程中掌握單元教學(xué)內(nèi)容,理解相關(guān)原理。
(3)基于真實(shí)項(xiàng)目驅(qū)動實(shí)踐,培養(yǎng)應(yīng)用素養(yǎng)。在高中物理單元整合教學(xué)中組織實(shí)踐活動,可以為學(xué)生提供更多物理實(shí)踐的學(xué)習(xí)機(jī)會,使其在解決問題、完成任務(wù)的過程中積累物理應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)對物理知識、思想方法的內(nèi)化吸收與遷移運(yùn)用。為此,教師可以將項(xiàng)目教學(xué)法用于高中物理單元整合教學(xué),通過設(shè)置實(shí)踐項(xiàng)目、組織項(xiàng)目活動驅(qū)動學(xué)生參與物理實(shí)踐,通過落實(shí)項(xiàng)目評價指導(dǎo)學(xué)生反思自身的物理單元實(shí)踐問題,使學(xué)生在操作、實(shí)踐的過程中反思自我,實(shí)現(xiàn)對學(xué)生應(yīng)用素養(yǎng)的全面培養(yǎng)。以人教版高中物理必修第二冊“機(jī)械能守恒定律”單元整合教學(xué)為例。教師可基于單元整合教學(xué)重點(diǎn)設(shè)置項(xiàng)目,要求學(xué)生準(zhǔn)備兩個完全相同的小球,一個小球在真空條件下自由下落,另一個小球在黏性較大的液體中靜止下落(二球下落高度相等),判斷兩個小球的能量變化。這一項(xiàng)目綜合體現(xiàn)了單元的理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,需要學(xué)生實(shí)踐探究。布置項(xiàng)目后,教師應(yīng)組織學(xué)生以小組為單位自主完成項(xiàng)目,并適時落實(shí)評價,確保學(xué)生能在實(shí)踐探究的過程中獲得能力提升。
單元整合教學(xué)能滿足新課標(biāo)的教學(xué)要求,對于全面提升學(xué)生的認(rèn)知水平、物理應(yīng)用能力有積極意義。要保證單元整合教學(xué)在高中物理教學(xué)中發(fā)揮作用,需要教師做好系統(tǒng)論、建構(gòu)主義理論等教學(xué)理論的研究工作,并基于相關(guān)理論確定教學(xué)思路。同時,教師還要立足現(xiàn)實(shí),根據(jù)學(xué)生的基本學(xué)情,合理制定單元整合教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)方案,確保學(xué)生在充分參與的過程中掌握單元知識點(diǎn),促進(jìn)學(xué)生對物理單元知識的內(nèi)化、吸收與應(yīng)用。
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Exploration of Implementation Strategies for Integrated Teaching of Senior Middle School Physics Units
Wang Yang
(Bijie Experimental Senior Middle School, Guizhou Province, Bijie 551700, China)
Abstract: Unit integrated teaching focuses on the overall construction of the unit knowledge system from a holistic perspective. Implementing unit integration teaching in senior middle school physics teaching can improve students’ physics cognitive structure and enhance their comprehensive literacy; can improve the quality of high school physics teaching and promote the development of senior middle school physics teaching. The article combines specific teaching cases to explore the implementation strategies of unit integration teaching from the aspects of clarifying teaching objectives, reconstructing teaching resources, optimizing teaching plans, and organizing communication activities, in order to achieve the teaching objectives of senior middle school physics.
Key words: senior middle school physics; unitintegrated teaching; implementation strategy; teaching quality; comprehensive literacy