指向学科核心素养的高中物理大单元教学目标的确立与分解

戚桂雄

新课改进程中，物理教学的改革也在不断推进，学生核心素养的重要性得到不断重申，这也要求教师在课堂教育中更加注重学科核心素养培养的落地情况。高中物理教学中拥有物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任四大核心素养。但就现阶段的调查报告显示，学校内的教研、教改活动仍多以课时为单位进行，针对的仍是单一的知识点，而没有能够将知识点进行有效的串联，也没有能够建立起完整的物理知识体系。单元教学设计在培育学生的学科核心素养中起着至关重要的作用，能够以整体性的知识为载体，围绕重点内容进行设计与教学，并贯穿整个单元，使单元内的教学思想一致，教学内容连贯，有助于培养学生的物理思维，进而形成物理学科核心素养。

一、 指向学科核心素养的大单元教学内涵

核心素养是一种适合于社会进步发展的一种必备性品格和重要的关键技术能力，是学生学习过程中不可或缺的一部分，其作为教育价值以及功能的深度支撑点、品格培育以及塑造的切实落脚点、能力迁移以及提升的重要着力点，促成了我国明确教育教学方向，并以此为根本动力朝向更加积极的方向发展。

指向核心素养的高中物理大单元整体教学过程中，首先，应该坚持主体性的基本原则，坚持以学生为核心，围绕学生开展教学设计保证其在课堂中积极主动性的发挥，并在课堂融入以及参与的过程中加深知识点理解，提升学习能力、提高学习质量、促进多方成长。其次，要坚持合理性的基本原则，高中物理单元章节之间的知识点具有系统性的联系，所以整个教学过程中应对其进行充分的挖掘并实现合理的嵌入，通过多种教学手段的融入，保证多角度全方位地实现相关知识点的串联和渗透。最后，要坚持全面性的基本原则，随着素质教育的大力推行，卷面分数不再是判断学生成绩的唯一标准，高中物理核心素养内涵较为丰富，所以整个课堂教学中应该在各知识点的关联以及作用达成有机统一的基础之上，完成知识体系的纵深发展，保证学生在课堂参与的过程中实现多方成长。

二、 大单元整体教学的前期分析与准备

(一)教材分析

“抛体运动”作为物理必修第二册的第一单元，内容主要涉及曲线运动的研究，相较于必修一中的“匀变速直线运动”明显更为复杂，但在物理研究中，常常倾向于将复杂的问题简单化，即将曲线运动看作是复杂的直线运动来进行研究。在这一过程中，需要将运动学与动力学结合，既要认知曲线运动的规律、条件，又要利用牛顿运动定律对曲线运动相关问题进行分析，前后学习的知识相互呼应，也完成了由浅至深、由易到难的学习。

(二)学情分析

在完成物理必修一的学习后，学生对直线运动、牛顿运动定律等都有了一定的认知，已经能够运用相关知识解决直线匀变速运动问题，而认知抛体运动需要应用力的合成与分解这一方法，学生在必修一的学习中也已有所涉及，故教学中应引导学生应用该方法对平抛运动的规律进行探索。在这一过程中，学生能够体验到自主探索的乐趣，更能够领悟到将复杂问题简单化、将未知问题已知化的方法。

(三)认知特点

学生通过学习质点初步体会了抽象思维在高中物理问题研究中的应用，即把实际问题抽象成物理模型。学生通过学习瞬时速度接触了极限方法，使得学生具备了一定的理论探究曲线运动速度方向的能力，能够从某一段曲线运动轨迹的平均速度逐渐过渡到瞬时速度从而确定其方向。高中学生学习自觉性较初中阶段明显增强，能有意识地进行集中的、持久的观察，如在观察蜡块的运动过程中，学生对蜡块沿玻璃管的上升和随着玻璃管的平移过程能够集中注意力。通过必修一探究加速度与质量、力的关系等实验活动，学生研究问题的规范性和精确性有了提高，能够用较准确的语言表达观察的过程和结果，有利于对平抛运动的特点进行实验探究以及理论推导平抛运动的规律。学生通过研究自由落体运动的规律，也具备了一定的模型建构能力。在力的合成和分解中，学生已经掌握了等效替代的方法以及平行四边形定则，对等效替代法在运动研究中的迁移应用具有一定认知。

(四)课标分析

本章节教材编写拥有完整的知识性，符合“生活化教学，科学化理解”的物理理念。根据课程标准的要求，学生在学习“抛体运动”后，需要能够运用力的合成与分解对抛体运动进行分析，并且在理解抛体运动规律的基础上将其与日常生活中的现象进行联系。因此教学实施过程中，可以从学生熟知的现象实际出发，通过生活化的引入在进一步实验观察和分析的基础上帮助学生建立直观印象，引发进一步探究兴趣，最终通过交流和拓展保证知识点的深化，在师生共同参与协同合作的过程中，形成合作精神、建立科学思维、树立正确态度，进而完善教学目标，提高教学有效性。

三、 指向学科核心素养的大单元教学目标确立

单元教学目标是学生在完成本单元学习后应具备的学科核心素养，以及对高中物理学科的好奇与期待。教师确定单元教学目标时，首先应对学生的学习基础以及发展需求进行充分的考量，及时掌握学生对知识点的接纳情况、理解情况以及兴趣情况。其次完成单元中不同章节内在关联的发掘，合理利用各项教学资源分析教学目标、教学内容以及教学评价的综合指标。最后融合物理教学核心素养发展需求针对学生特点进行教学设计。

根据以上要求，教师在进行“抛体运动”单元教学设计时，可以结合学生的实际情况将以下几点设定为教学目标：(1)知道什么是抛体运动及抛体运动的特征，并结合生活实际举例；(2)了解曲线运动的本质是一种变速运动；(3)知道什么是质点，并了解质点做直线或曲线运动所需的条件；(4)能够运用牛顿第二定律分析曲线运动相关问题；(5)认识平抛运动研究中所运用的等效代替、化繁为简等方法，并举一反三研究一般平抛运动。

完成单元教学目标的设定后，教师在教学过程中就不再局限于“知识点”的传授，而是将单元内所有知识作为载体，培养学生的物理思维，进而形成物理学科核心素养。

根据单元内课程设置。按照解决曲线运动相关问题的总体思路，可以分为3个部分进行教学活动设计，如表1所示。

表1 “抛体运动”单元教学设计

四、 指向学科核心素养的大单元教学目标分解

(一)教学目标

结合物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四大核心素养以及大单元整体教学需求，设置教学目标。

1. 在课堂教学过程中，保证学生能够从根本上建立对抛体运动的理解，并对其形成基本性的认识。在进一步了解抛体运动受力特点的同时，能够独立自主地对抛体运动的相关问题进行分析，且熟练地完成力的合成和分解。通过单元整体教学掌握抛体运动的基本原理，并且能够将其运用到生活实际当中，可以利用抛体运动的原理来完成生活化问题的解决。

2. 通过融入丰富且多样化的教学手段激发学生的学习兴趣，在进一步探究的基础上完成知识的拓展。指导学生设计实验探究平抛运动在不同方向的运动规律，培养学生的实验设计能力；在对平抛轨迹的探索中，帮助学生建立数据分析与处理能力；帮助学生在实验过程中探究规律，并认识到科学探究的核心价值；以小组形式展开实验操作，保证学生在互相协作、交流探讨的过程中养成团队合作意识，建立探究思想。

3. 教师要保证在常态授课的基础上完成角色的升级和填充，以学生为课堂主体，努力成为课堂的计划者和参与者，在深化课程目标，调整课堂结构以及融合课程拓展的同时，保证高中物理教学过程中既能够充分预设又能够动态生成，列举生活、生产及自然界中平抛运动的典型事例，提示学生平抛运动的普遍性，并引导其得出这一认知结论，从而知悉物理知识在社会中的应用价值，促使依靠自身发掘现象背后的自然规律，体验成就感与艰辛；使学生认识到协作意识、合作精神的重要性。

(二)大单元设计策略

1. 确定单元教学目标，恰当课堂引入

整个单元教学设计的过程中以整体到个体为基本原则，以大单元主题为抓手，以核心素养培育为根本目的。首要任务在于完成单元当中各环节之间的作用以及相互联系的梳理，进而明确单元主题确定主体结构，接下来对教学要素进行充分的分析，结合学实际制定分解课时目标，在完善的单元逻辑结构、知识结构以及学习活动的辅助下，完成由浅入深的渗透。在单元整体教学中，无论是整体目标还是各环节之间的目标都具有一定的整体性和逻辑性。整个设计过程中要保证各单元目标之间拥有相互的关联性，保证以螺旋上升的趋势进行知识点的扩充，切忌出现陈述杂乱、大杂烩一般的总结。最后根据教学效果进行评价和反思。设计流程见图1。

图1 高中物理大单元教学设计流程

良好的课堂引入够激发学生的学习兴趣，勾起学生继续学习的欲望，同时在思考当中建立起与之前所学过知识的联系。为此，该过程中可以通过生活化情境的创设来吸引学生的注意力，在适当的引导之下，保证学生渐入佳境。本次课堂引入过程中以情境创设为切入点，通过播放中国篮球运动员的一个三分球片段，请同学们注意观察篮球出手的一瞬间的速度方向，进一步在提问中开展教学。通过恰当的引入，能够简单地对抛体运动现象建立直观理解，而在进一步提问过程中学生会联系到之前所学过的知识。为此，教师应趁热打铁继续布置任务，让学生展开思考和讨论，并从中提取关键点，进行进一步的教学总结，引出抛体运动的标准概念，并在此过程中完成科学探究精神的培育。

2. 确定分时教学目标，多样探究拓展

值得注意的是，在确定了总体教学目标之后，教学过程中各分解的教学目标并不是简单的排列和组合，而是以总体目标为教学主线完成拓展从中挖掘其相互的联系，合理地进行教学任务分配。在此过程中不仅要考虑知识点的连续性，还要及时地在课堂教学中帮助学生去复习原有的知识。值得注意的是，在教学活动开展的过程中，需要紧紧围绕教学目标针对性地完成核心素养的培养。切忌为了培养核心素养而设置过多冗杂的环节，融入过多差强人意的内容，进而给学生造成不必要的负担。教学实施的过程中，发挥学生的主体作用，引导学生在参与和自主探究的过程中去实现学习以及思考的进阶，进一步地为物理思维的发散以及探究能力的提升奠定基础。

有效的课堂引入，能够激发学生的学习兴趣，为保证学生进一步建立探究思想，在分课时教学中，教师应结合单元整体教学的关联性，在教学过程中通过多种方式进行教学渗透。在有效引导的过程中，保证学生能够与原有的知识体系建立直接的联系，应在联系的基础之上形成探究性思维，能够通过现象完成本质的认知，实现知识点的挖掘和理解。同时在探究和拓展的过程中，保证学生思维方向的延伸。本次课程设计的过程中，通过推导分析抛体运动特点(运动轨迹见图2)，结合信息化教学资源利用多媒体教学软件进行视频播放完成教学推导，且在推导过程中与学生建立及时的互动，在循序渐进中帮助学生对抽象概念到具体内容的理解。引导学生根据前面学习的运动的合成与分解，把篮球的初速度分解到相互垂直的水平x轴方向和竖直y轴方向，完成篮球水平方向的初速度和竖直方向的初速度的计算，并在进一步的拓展和延伸下计算斜抛运动的水平位移和竖直位移。

图2 抛体运动坐标轨迹

3. 综合总结评价反思，优化协调上升

在高中物理大单元整体教学进行时，总结评价的过程，也是一个提升的过程。通过有效的总结和评价验收，能够及时地发现教学过程中的弊端，在纠偏和优化策略的过程中提升教学效果，保证能够积极主动地进行教学优化，并围绕知识关联以及物理核心素养促成师生之间的共同进步，实现能力的全面提升。整个评价应贯穿于大单元整体教学全程，评价的目标不仅在于整体教学目标也在于各环节目标，通过贴近生活、联系生活的多样化评价方式，评价的重点在于学生是否能够联系所学实际，解决生活当中的问题，避免空中楼阁的搭建。保证学生能够对自己的学习状态和学习效果进行总结反思，并通过适当的改进完成优化。与此同时，教师也要注重自我反思和自我评价，通过上课进度的调整，目标结构的优化以及教学方式的改进，为进一步的教学实施打下基础。

学科核心素养指向的高中物理单元教学目标设计，要求教师将单元内知识作为整体性的载体，对存在关联的知识点进行有机整合，以“单元”为单位，完成教学目标设计。同时，也需要兼顾中学生的认知水平及发展需求，在教学前理清各知识点之间的逻辑先后关系，以结构化的方式引导学生学习，最终落实学科核心素养的培育。