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摘
要:新課程改革對(duì)高中物理教學(xué)活動(dòng)提出了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn),教師不僅要為學(xué)生傳授基本的物理知識(shí),也要注重培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。大概念是一種持久的思想,具有意義性、核心性、相對(duì)性、多樣性、持續(xù)性和流動(dòng)性的特點(diǎn)。因此在高中物理教學(xué)中,教師應(yīng)以大概念作為教學(xué)的導(dǎo)向,落實(shí)對(duì)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培育。本文將從“積極作用”“有效途徑”“實(shí)施策略”三個(gè)方面談一談如何基于大概念落實(shí)核心素養(yǎng)視角的高中物理單元教學(xué)。關(guān)鍵詞:高中物理;核心素養(yǎng);單元教學(xué);大概念;策略研究一、單元教學(xué)的積極作用(一)有利于促進(jìn)學(xué)生宏觀物理思維的發(fā)展當(dāng)教師將大單元教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)用于自己的課堂實(shí)踐時(shí),可以給培養(yǎng)學(xué)生的宏觀物理學(xué)習(xí)思維帶來(lái)積極的效果。高中生的抽象聯(lián)想能力已經(jīng)非常成熟,因此,在整個(gè)單元的教學(xué)情況下,學(xué)生可以對(duì)聯(lián)想的知識(shí)更加敏感,從而協(xié)助教師設(shè)計(jì)課堂實(shí)踐活動(dòng),從更全面的角度應(yīng)用物理知識(shí)。單元教學(xué)幫助學(xué)生加強(qiáng)對(duì)各知識(shí)點(diǎn)之間聯(lián)系的理解,促進(jìn)學(xué)生物理思維能力的充分發(fā)展,積極促進(jìn)學(xué)生宏觀學(xué)習(xí)思維能力的應(yīng)用。此外,這也有利于學(xué)生在物理知識(shí)應(yīng)用的過(guò)程中,從整個(gè)單元知識(shí)的宏觀角度選擇更合適的解決問(wèn)題的思路,從而提高學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)的能力。(二)有利于優(yōu)化物理課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)教師采用的大單元教學(xué)方法,在課堂實(shí)踐中對(duì)優(yōu)化物理課程的設(shè)計(jì)具有非常重要的積極作用。在傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響下,物理課程的教學(xué)結(jié)構(gòu)已形成了一種僵化的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。對(duì)知識(shí)解釋的過(guò)度追求和解決問(wèn)題技能的應(yīng)用導(dǎo)致了教師課堂教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)忽視了學(xué)生的積極參與和思維活動(dòng)的重要性。為了突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限性,教師通過(guò)優(yōu)化課程設(shè)計(jì),結(jié)合大單元教學(xué)理念的應(yīng)用,更有效地運(yùn)用學(xué)生活動(dòng),促進(jìn)物理課堂學(xué)生活動(dòng)的合理設(shè)計(jì)。運(yùn)用有趣的課堂學(xué)習(xí)實(shí)踐來(lái)進(jìn)行物理知識(shí)的解釋,不僅能使物理課更加生動(dòng),而且還能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與興趣,從而提高課堂教學(xué)的效率。二、單元教學(xué)的有效途徑(一)指導(dǎo)學(xué)生明確物理觀念根據(jù)新課程改革的要求,教師應(yīng)創(chuàng)新高中物理的教學(xué)理念。因此,在以核心素養(yǎng)為基礎(chǔ)的高中物理教學(xué)中,教師應(yīng)重視學(xué)生物理概念的培養(yǎng),加強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理課程范圍的理解,提高學(xué)生區(qū)分物理和化學(xué)現(xiàn)象的能力,使學(xué)生對(duì)物理課程有系統(tǒng)、全面的理解,充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,從而提高學(xué)生參加高中物理教學(xué)課的熱情和積極性。例如在進(jìn)行“自由落體”這部分內(nèi)容的教學(xué)時(shí),為了讓學(xué)生直觀地理解自由落體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律,教師可以親自向?qū)W生展示自由落體運(yùn)動(dòng),并指導(dǎo)其總結(jié)物體進(jìn)行自由落體運(yùn)動(dòng)所需的條件。同時(shí),教師在教學(xué)“摩擦力”時(shí),應(yīng)在課堂教學(xué)活動(dòng)前準(zhǔn)備相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,包括木塊和彈簧秤,并指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng),以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)影響摩擦力大小因素的理解。通過(guò)應(yīng)用上述方法,學(xué)生可形成物理知識(shí)的概念,提高物理知識(shí)的學(xué)習(xí)效果。在素質(zhì)教育理念推行的背景下,教師在開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)時(shí),有必要基于核心素養(yǎng)的角度創(chuàng)新教學(xué)方法,以此提升學(xué)生的綜合能力與素質(zhì),為其今后的發(fā)展與學(xué)習(xí)奠定良好基礎(chǔ)。(二)深化學(xué)生科學(xué)思維物理知識(shí)是抽象的,掌握正確的學(xué)習(xí)方法是學(xué)生學(xué)好物理的基礎(chǔ)。加強(qiáng)對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng),有利于促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高。當(dāng)學(xué)生形成科學(xué)思維時(shí),會(huì)采用科學(xué)的方法來(lái)思考物理問(wèn)題,這對(duì)學(xué)生今后的數(shù)學(xué)、生物以及化學(xué)等其他學(xué)科的學(xué)習(xí)都是大有裨益的。例如教師在講授“平拋運(yùn)動(dòng)”這一部分內(nèi)容時(shí),在物理課堂教學(xué)活動(dòng)中,教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、理解能力以及接受水平等,將其劃分為六個(gè)小組,并引導(dǎo)各個(gè)小組學(xué)生開(kāi)展“平拋小鋼球”的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生觀察小鋼球在平拋水平儀以及平拋豎落儀的狀態(tài),從而深化學(xué)生對(duì)學(xué)生平拋運(yùn)動(dòng)性質(zhì)與特點(diǎn)認(rèn)識(shí)。通過(guò)該方法的應(yīng)用,可以發(fā)揮學(xué)生的主觀主動(dòng)性,實(shí)現(xiàn)學(xué)生科學(xué)思維的有效培養(yǎng)。在這一過(guò)程中,學(xué)生的自主意識(shí)和科學(xué)評(píng)價(jià)能力將得到提高。(三)發(fā)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰υ趥鹘y(tǒng)的高中物理課堂教學(xué)模式中,教師占據(jù)著主導(dǎo)地位,忽視了學(xué)生的主觀性,使其難以發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。提高學(xué)生物理核心素養(yǎng),必須重視開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)探索活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生積極地進(jìn)行探索和思考。教師只提供幫助和指導(dǎo),以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解和記憶,提高學(xué)生的科學(xué)探究能力和實(shí)踐能力。例如在講授“功率”這一部分內(nèi)容時(shí),教師可借助于多媒體技術(shù)的應(yīng)用,分別向?qū)W生展示了兩張圖片,一張是挖掘機(jī)挖土的圖片,一張是工人單獨(dú)挖土的圖片,并引導(dǎo)學(xué)生思考兩種挖土方式的不同,在學(xué)生內(nèi)心充滿疑惑時(shí)進(jìn)行功率方面知識(shí)的講解,以此強(qiáng)化學(xué)生對(duì)功率概念、計(jì)算公式以及物理意義的認(rèn)識(shí)。又比如,教師引導(dǎo)學(xué)生將一塊硬幣放置于書(shū)本上,通過(guò)將書(shū)本傾斜以使之下滑,引導(dǎo)學(xué)生思考影響硬幣下滑速度的因素鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以加深對(duì)物理概念的理解。(四)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度學(xué)生在學(xué)習(xí)任何一門(mén)學(xué)科時(shí),都應(yīng)保持科學(xué)的態(tài)度和責(zé)任。為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感,在物理教學(xué)活動(dòng)中,教師應(yīng)保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度,注意教學(xué)術(shù)語(yǔ)的準(zhǔn)確性,開(kāi)展學(xué)生的科學(xué)態(tài)度教育,為學(xué)生未來(lái)的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。除此之外,教師可以利用課余時(shí)間,向?qū)W生講解古今中外著名的物理學(xué)家,如牛頓、愛(ài)因斯坦等,使學(xué)生接受物理學(xué)科中科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感的熏陶。例如在“萬(wàn)有引力定律”這一部分內(nèi)容的教學(xué)時(shí),在物理課堂教學(xué)中借助于多媒體技術(shù)的運(yùn)用,向?qū)W生直觀地展示宇宙空間,并向?qū)W生講解牛頓是如何克服重重困難,反復(fù)論證獲得這一結(jié)論的過(guò)程,使其學(xué)生深受科學(xué)家勇于拼搏、越挫越勇的科學(xué)精神的感染,這樣就可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任的培養(yǎng)。同時(shí)也可以向?qū)W生展示物理知識(shí)的探索過(guò)程,這對(duì)提高學(xué)生的核心素養(yǎng)具有重要意義。三、單元教學(xué)的實(shí)施策略(一)立足單元目標(biāo),有效聯(lián)系教學(xué)內(nèi)容以單元為整體的活動(dòng)鏈設(shè)計(jì),需立足統(tǒng)一的大任務(wù)情境背景下,以增強(qiáng)相互聯(lián)系,使學(xué)生能夠科學(xué)有效地掌握單元知識(shí)點(diǎn),理解統(tǒng)一背景下的相互關(guān)系。也就是說(shuō),在整個(gè)單元活動(dòng)鏈的設(shè)計(jì)中,有必要把握學(xué)時(shí)與上課時(shí)間之間的邏輯關(guān)系,并圍繞大形勢(shì)繼續(xù)開(kāi)展知識(shí)教學(xué)。這樣,學(xué)生就可以逐步挖掘漸進(jìn)式教學(xué)單元中的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),從而提高對(duì)知識(shí)之間關(guān)系的理解,對(duì)物理知識(shí)的全面把握,形成完整的知識(shí)結(jié)構(gòu),提高學(xué)習(xí)的整體質(zhì)量。例如在“機(jī)械能守恒定律”單元教學(xué)中,教師可以設(shè)計(jì)車(chē)輛行駛的情境,如“車(chē)輛由靜止開(kāi)始行駛在平直公路上,途經(jīng)長(zhǎng)下坡路段,由于剎車(chē)失靈沖上自救匝道”等,并搭配多媒體動(dòng)態(tài)圖像的方式呈現(xiàn)給學(xué)生,將此作為這一單元的大情境背景。在車(chē)輛行駛的不同路段中,逐步體現(xiàn)了功、功率、動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能等物理量的建立過(guò)程,然后結(jié)合各階段的情況,引導(dǎo)學(xué)生逐一分析和學(xué)習(xí)知識(shí)的各個(gè)部分,如功與動(dòng)能變化的關(guān)系、動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)換的關(guān)系等。通過(guò)這種方式,反映了各種知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系,幫助學(xué)生鍛煉身體思維,構(gòu)建一個(gè)完整的知識(shí)語(yǔ)境,從而提高物理學(xué)的學(xué)習(xí)效果。單元教學(xué)活動(dòng)鏈的具體設(shè)計(jì)上,教師可結(jié)合設(shè)計(jì)思路,立足單元大任務(wù)情境,結(jié)合具體課時(shí)安排,將之進(jìn)一步分解為具有前后邏輯關(guān)系的課時(shí)活動(dòng)。例如教師可將其劃分為12個(gè)課時(shí),分別以功、功率、動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能為主展開(kāi)教學(xué)活動(dòng)。第一、二課時(shí),以功的教學(xué)為目標(biāo),結(jié)合大情境,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)計(jì)算一般情況下的功,體會(huì)由特殊到一般的物理思想。如針對(duì)車(chē)輛在平路上的加速現(xiàn)象,教師可設(shè)置問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考功的概念,如車(chē)輛在行駛中受到的力有哪些?這些力是否有做功?其特點(diǎn)有哪些等。在學(xué)生了解功的概念之后,則可進(jìn)一步引出功能關(guān)系,為后面內(nèi)容做鋪墊。在第三、四課時(shí)中,則可引領(lǐng)學(xué)生關(guān)注車(chē)輛行駛中,司機(jī)通過(guò)踩油門(mén)的方式在平直路上啟動(dòng)、加速這一現(xiàn)象,并采取比較的方式,引導(dǎo)學(xué)生分析做功的快慢,把握功率的概念含義。例如當(dāng)做功相同時(shí),時(shí)間不同;當(dāng)時(shí)間相同時(shí),做功不同等。在此基礎(chǔ)上再提出新的問(wèn)題,如“如若不斷加大油門(mén),車(chē)輛在行駛過(guò)程中汽車(chē)的功率是否能無(wú)限增加?”等,為下一課時(shí)做相應(yīng)鋪墊。(二)設(shè)計(jì)合理問(wèn)題,營(yíng)造趣味課堂氛圍教師應(yīng)將教學(xué)與問(wèn)題結(jié)合起來(lái),讓學(xué)生有探索知識(shí)的愿望,創(chuàng)造一門(mén)有趣的課堂,也要讓學(xué)生把注意力集中在課堂學(xué)習(xí)上,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。合理設(shè)置學(xué)習(xí)問(wèn)題也可以改變教師主導(dǎo)的課堂現(xiàn)狀。學(xué)生將在理解問(wèn)題的同時(shí),主動(dòng)思考問(wèn)題,并積極探索知識(shí)。此外,教師提出的一系列問(wèn)題也可以使學(xué)生進(jìn)行知識(shí)總結(jié),實(shí)現(xiàn)知識(shí)的概括和總結(jié),建立完整的知識(shí)框架。例如在“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究”單元教學(xué)時(shí),以“自由落體運(yùn)動(dòng)”教學(xué)為例。教師可以在課堂上進(jìn)行自由落體實(shí)驗(yàn),選擇不同質(zhì)量的物體在真空環(huán)境和實(shí)際環(huán)境中進(jìn)行自由落體實(shí)驗(yàn),比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果,讓學(xué)生探索事先提出的問(wèn)題答案,“物體的自由落體和什么有關(guān)?”“自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)在什么環(huán)境下會(huì)獲得最佳實(shí)驗(yàn)效果?”教師不應(yīng)該直接告訴學(xué)生問(wèn)題的答案和實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,以便讓學(xué)生通過(guò)探索知識(shí)來(lái)加深對(duì)知識(shí)的印象。結(jié)論詢問(wèn)完成后,教師可以繼續(xù)問(wèn):“如果給物體初始速度,會(huì)得到同樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果嗎?”學(xué)生應(yīng)該深入思考。通過(guò)在課堂上引入問(wèn)題,學(xué)生可以在實(shí)際探索中通過(guò)合作,積極探索知識(shí),培養(yǎng)自己的學(xué)習(xí)能力。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)設(shè)計(jì)連鎖的教學(xué)問(wèn)題,使學(xué)生在教師問(wèn)題中緊密聯(lián)系起來(lái),集中學(xué)生的注意力,幫助學(xué)生完成知識(shí)框架的構(gòu)建。(三)運(yùn)用物理實(shí)驗(yàn),提高課堂教學(xué)效率不同的物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以喚醒學(xué)生的思維,因此教師在設(shè)計(jì)單元課程時(shí),可以將物理學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合。當(dāng)教師向?qū)W生解釋物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程時(shí),會(huì)激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的好奇心,從而提高注意力。物理實(shí)驗(yàn)與知識(shí)教學(xué)的區(qū)別在于,它可以更直觀地展示實(shí)驗(yàn)步驟和最終的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,使學(xué)習(xí)過(guò)程更加具體,讓學(xué)生將抽象的物理知識(shí)轉(zhuǎn)化為更具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,幫助學(xué)生更直觀地理解物理知識(shí)的實(shí)踐本質(zhì)。此外,當(dāng)學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)時(shí),也可以更簡(jiǎn)單地理解這些知識(shí),從而建立學(xué)習(xí)物理的信心。例如在參與“打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生會(huì)對(duì)儀器產(chǎn)生好奇,教師可以利用學(xué)生興趣使其了解儀器的使用方法。在學(xué)習(xí)“運(yùn)動(dòng)的描述”這一單元時(shí),教學(xué)難點(diǎn)體現(xiàn)在物體的瞬時(shí)速度和平均速度,所以教師可通過(guò)讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)來(lái)轉(zhuǎn)換抽象的知識(shí)概念,學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以強(qiáng)化自己的動(dòng)手實(shí)踐能力。實(shí)驗(yàn)之前,教師可以先讓學(xué)生理解學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí),對(duì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行觀察,并閱讀打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的說(shuō)明書(shū),了解其主要結(jié)構(gòu)和工作原理。在開(kāi)始進(jìn)行準(zhǔn)備工作時(shí),教師可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo),讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。教師可以指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)完成后,學(xué)生可根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果了解相關(guān)知識(shí)來(lái)解決關(guān)鍵困難
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