核心素养导向的初中物理单元复习课4+N教学模式应用

黎雪 陶丽兰

【摘要】本文以“声音与环境”单元复习课为例，从明确单元复习课学习目标及其中所蕴含的核心素养要素、单元知识的系统梳理与核心素养培养、单元知识体系构建与知识应用中的核心素养培养等方面入手，论述核心素養背景下初中物理单元复习课4+N教学模式的应用策略。

【关键词】核心素养 4+N教学模式 单元复习课

【中图分类号】G63 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2022）10-0014-04

研究和落实学生发展核心素养，既是落实立德树人根本任务的必然要求，也是适应世界教育改革发展趋势、提升我国教育国际竞争力的迫切需要。2014年3月，教育部在《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》中首次提出“将组织研究提出各学段学生发展核心素养体系，明确学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，突出强调个人修养、社会关爱、家国情怀，更加注重自主发展、合作参与、创新实践”;2016年，由北京师范大学等多所高校近百名研究人员组成的联合课题组发布了《中国学生发展核心素养》的研究成果，确立了人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新等六大学生核心素养，从中观层面回答了“立什么德、树什么人”的根本问题，作为“连接宏观教育理念、培养目标与具体教学实践的中间环节”;2018年初，2017年版普通高中课程方案及各学科课程标准面世，强化了高中阶段各学科的育人功能，首次凝练了学科核心素养，并围绕学科核心素养的落实，就精选和重组教学内容、设计教学活动、进行考试评价等提出了具体建议。作为“学科育人价值的集中体现”暨“学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力”，《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《高中物理2017版课标》）从微观层面凝练了本学科的物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等四个方面的核心素养。目前为止，以核心素养立意的义务教育物理课程标准尚未修订完成，征求意见稿中的表述与《高中物理2017版课标》的表述基本一致，本文将采用《高中物理2017版课标》对本学科核心素养四个方面的界定展开初中物理单元复习课核心素养导向的教学研究。

毫无疑问，课堂教学是培育和发展学生核心素养的主渠道。在多年教学实践中，我们所创设的4+N教学模式对课堂教学质量的提升发挥了重要作用。所谓4+N教学模式，“4”指的是提出目标、目标逐个达成、目标检测、小结提升与拓展4个基本教学环节，“N”指的是若干灵动的教学元素，是教师基于自身个性及学情需要在基本教学环节中随机创设的教学情境、引导学生将零散的知识构建成知识网络的教学设计、布置有探索性和思考性的拓展练习等。在核心素养背景下，为初中物理教学构建一个以核心素养为导向的教学范式，将发展学生核心素养落实到课堂教学当中，成为我们当下重要的研究方向。下面，我们以沪粤版物理八年级上册第二单元“声音与环境”单元复习课为例，谈谈核心素养导向的4+N教学模式在初中物理单元复习课中的应用策略。

一、研读课标、教材和学情，明确单元学习目标，准确把握单元学习目标中的核心素养要素

（一）明确单元复习课的知识及知识应用目标

单元复习课的课型功能，是在完成一个单元的教学内容之后，引领学生将单元新授课中所学的零散知识进行系统梳理，构建大单元知识网络，培养归纳单元知识的学习习惯，同时指导学生学会综合运用单元知识解决或解释较为复杂的生产与生活问题，从中培育物理学科思维，发展学科核心素养。

学习目标具有学习导向作用。教师须以研读课标、教材和学情为基础，确保所设计的学习目标可操作、可检测。教育部颁发的各学科课程标准作为一种业界标准，面向全国同级学生，兼具教材编写、教学导向与评价功能，一方面可指引教材编写者编写出更加科学、更加符合学生发展需要及社会发展需要的课程学习内容，另一方面可使各学科教师的课堂教学及教学评价更具可操作性。

从课标和教材层面讲，“声音与环境”单元要求学生掌握声音的产生和传播条件，知道声音的音调、响度和音色三个主要特性，探究影响声音特性的主要因素，了解声音在生活和技术中的应用，知道减弱噪声的方法、途径，形成有关声音的系统知识，会解释和解决有关声音的综合性问题。从学情角度分析，本单元涉及的声音现象多数是学生熟悉的，但学生对声音本质极少有深入研究，多数只是有些生活层面的感性认识。新授课教学中，教师应充分利用学生的生活经验和对声音现象的感性认识，引导学生深入思考声音的本质，将学生的感性认识升华为物理学科的理性认识。到了单元复习课阶段，学生的学习目标应主要包含两个方面：一方面是夯实基础，熟练梳理单元知识并构建单元知识网络;另一方面是运用知识，灵活运用单元知识解决有关声音与环境的综合性问题。

（二）剖析学习目标中的核心素养要素

核心素养导向的初中物理教学，应立足于课程学习目标组织学习内容，剖析其中的核心素养要素，在教学实施过程中有针对性地予以落实。

剖析“声音与环境”单元学习目标，我们形成了如表1所示的研究结论。

二、运用4+N教学模式，实施核心素养导向的单元复习课教学

核心素养导向的单元复习课教学，依据单元学习目标组织学习内容，将单元学习内容与核心素养要素进行匹配，形成单元学习目标、学习内容与核心素养要素的相互对应关系，将知识、能力、素养融入一体化的教学活动过程当中。按照4+N教学模式基本流程，单元复习课同样要经历提出目标、目标逐一达成、目标检测、小结提升与拓展四个基本环节。

（一）创设情境引出学习内容，自然而然提出单元复习课学习目标

上课伊始，教师课件展示本单元教材中的一首小诗（妈妈的叮咛/轻柔甜美/老师的话语/庄重舒坦/闹市的喧哗/嘈杂厌烦/千万个声音/高的/低的/强的/弱的/欢愉的/烦躁的/我牢牢记住一个声音/为中华腾飞学习），用“大声点”“小声点”“快点”“慢点”等提示语指挥学生有感情地朗读，让学生感受物理学习中的感性和诗意，对朗读中的“声音”及相关内容唤起美好记忆。之后激励学生：“大家读得真棒！掌声送给我们自己。”顺势提出问题：“你们朗读的声音是怎样产生的？为什么大家能在众多的人声中听出是我在指挥？为什么声音有高有低、有强有弱？（稍停）是的，你的声音，我的声音，他的声音，汇聚成了我们共同的声音！那么，在‘声音与环境’这个单元里，我们究竟都学了哪些内容呢？请大家打开目录回忆一下。”

学生阅读目录，梳理相关知识，回答教师的提问。最后教师小结，提出本单元复习课的学习目标：“第二单元，我们从‘我们怎样听见声音’‘我们怎样区分声音’‘让声音为人类服务’这几个方面进行了学习，今天我们一起来整理本单元的学习内容。（课件呈现本单元学习目标，略）”

（二）融合执行目标逐个达成和目标检测两个教学环节，落实单元复习“夯实基础，梳理单元知识”的目标

核心素养导向的目标达成过程，需要教师将每一个学习目标分解成一个个具体目标，并将几个具体目标的完成过程设计成几个相互关联的学习任务，在教学过程中尽可能地将学习任务转化为贴近学生生活实际的情境问题，以问题驱动学生的学习和探索过程，引导学生在主动探索和解决情境问题的过程中完成学习任务，落实对单元知识的回顾和整理。同样，目标检测题也需要教师编制或选用结合实际生产生活情境的题目，用以检测学生学习目标的达成度。

“声音与环境”单元知识目标，具体可拆分为以下几个具体目标：目标1，回顾与整理声音产生和传播的条件;目标2，熟练掌握声音的3种特性并能准确区分这3种特性;目标3，熟练举例说明控制噪声的方法;目标4，回顾超声和次声的有关知识并熟练应用。教学中，教师用生活中常见的玻璃瓶为教具，以师生对话方式依次提出4个学习任务，每一个任务对应一个具体目标;以任务中的情境问题驱动学生展开探索过程，引导学生在回顾和整理有关声音知识的同时，串起整个单元知识，顺利构建起单元知识网络。

1.以任务1对应目标1，引导学生在解决情境问题的过程中梳理和归纳声音的核心知识，形成“声音是由物体振动产生并以能量形式传播的”物理观念，培养善于观察、积极思考、乐于探究的学科思维。课堂中，教师取出一个空的玻璃瓶和一根硬质塑料棒，与学生展开了下面的对话。

师：我们怎样让瓶子发出声音？

生：（齐答）敲打瓶子，或者向瓶子里吹气。

师：（按照学生的回答做出相应的动作）这声音是怎样产生的？

生：（齐答）振动发声。

师：那敲瓶子是什么东西在振动发声？吹瓶子又是什么东西在振动发声？

生：（齐答）敲瓶子是瓶子振动发声;向瓶中吹气是瓶内空气振动发声。

师：你们还可以举出什么例子说明声音是由物体振动产生的？

生1：说话的时候人的声带振动产生声音。

生2：敲桌子时桌子振动产生声响。

师：大家都善于观察生活中的现象，做出了准确的分析和判断。那么，这些声音又是怎样传入我们耳朵的呢？

生：通过空气。

接下来，教师用课件依次呈现如图1所示的填空题，与学生一道完成对目标1中相关知识的梳理。

在目标1检测环节，教师选用了两道历年中考题作为基础过关题，学生顺利过关。

题例1.（2017年柳州中考）下列关于声音的说法中，正确的选项是（  ）。

A.声音只能在空气中传播

B.声音在真空中的传播速度是3×108m/s

C.声音是由物体振动产生的

D.只要物体振动，我们就能听到声音

题例2.（2015年柳州中考）“风声雨声读书声声声入耳，家事国事天下事事事关心”。此对联中所说的三种声音在空气中传播时（  ）。

A.风声最快       B.雨声最快

C.读书声最快      D.一样快

2.以任务2对应目标2，引导学生熟练掌握区分声音3种特性的相关知识。课堂中，教师取出两个装有不等量水的玻璃瓶以及一根硬质塑料棒作为主要教具，与学生展开对话，串起目标2的复习;再引导学生用如表2所示的表格形式，自行整理声音的3种特性相关知识。

基于核心素养的培养要求，在目标2的检测环节，教师将目标检测题设计成了真实情境中的试题，引导学生活学活用相关知识。

题例1.（轮流播放钢琴和小提琴演奏的《梁祝》）同样的曲子，用小提琴或钢琴演奏会有不同的特点，你区分钢琴演奏和小提琴演奏的主要依据是声音的（ ）。

A.频率  B.振幅  C.音色  D.节奏

题例2.（2020年柳州）小杰用两个大小不同的力弹同一个琴键，第二个声音的音量更大，主要是由于第二次声源比第一次（  ）。

A.速度大 B.音色好 C.时间长 D.振幅大

题例3.（2018年广州卷）吉他上的弦绷紧时发声的音调比它不紧时高，则绷紧的弦发声比它不紧时（ ）。

A.振幅一定更大

B.振幅一定更小

C.振动频率一定更低

D.每秒内振动次数一定更多

3.以任務3对应目标3，引导学生熟练举例说明控制噪声的方法。课堂中，教师取出7个装有不等量水的玻璃瓶，敲打出一段乐曲;再请一名学生上台，用这些瓶子敲打出一首自己喜欢的曲子;最后与学生展开对话，由“美妙的音乐让人心情愉悦，什么样的声音让人烦躁呢”引出控制噪声的话题，启发学生举例说出自己所知道的控制噪声的方法，落实科学态度与责任的培养，同时对相关知识进行小结，构建如图2所示的知识网络。

目标检测环节，教师呈现了两道历年中考题例。

题例1.（2019年柳州卷）下列属于在人耳处采取措施控制噪声的是（ ）。

A.比赛时戴防噪声耳罩

B.禁鸣喇叭

C.给摩托车安装消声器

D.在铁道边安装隔音板

题例2.（2020年海南卷）中考期间，考场附近禁止喧哗是为了在哪个环节控制噪声（ ）。

A.声源处      B.传播途中

C.人耳处      D.考场门口

4.以任务4对应目标4，引导学生回顾超声与次声的有关知识并熟练应用。由于学生在日常生活中与超声和次声的直接接触不多，这个知识点的复习，可主要由学生完成对教材中相关知识的复习、整理，从中培养学生的科学态度与责任，激发学生运用科学知识服务于人类进步的使命感。

（三）在小结提升与拓展环节，落实单元复习“构建知识网络”“灵活运用本单元知识解决有关声音与环境的综合性问题”的目标

1.内化知识，构建单元知识网络。为了避免知识的碎片化现象，教师特别需要在单元复习课中培养学生的整体思维，引导学生将单元知识进行系统化、结构化梳理。

在“声音与环境”单元复习课中，当学生完成对4个具体目标的复习、检测之后，教师首先安排学生以学习小组为单位进行总结提炼，再派代表投影展示本组提炼的情况，教师给予点评，最后带领全体学生共同构建单元核心知识的框架体系，以思维导图的方式，如图3所示直观呈现本单元的知识结构。

2.运用知识，训练关键能力。近年来，中考物理试题创设真实问题情境已经成为一种常态，且情境设置的质量不断提高，要求学生根据自身对物理学科知识的理解，评析和解决真实情境中的问题，核心素养导向越来越明显。因此，让单元复习课对接中考，对接核心素养导向的日常教学，成为一种应然的要求。

课堂中，教师设置了4道具有知识应用价值的中考题目。

题例1.（2018年眉山）如图所示，在A、B、C、D 4个相同的玻璃瓶中，装入不同高度的水，则（ ）。

A.敲打D瓶发出的声音传播得最快

B.用嘴依次吹瓶口，A的音调最高

C.用筷子依次敲打瓶口，B的音调最高

D.瓶周围有没有空气，瓶发出的声音都能直接传入人耳

题例2.（2020年鄂尔多斯）声音是由物体的振动产生并以波的形式向四周传播的。小东用图甲的实验装置将音叉发出的声音信号输入计算机，观察到计算机上的波形如图乙。下列有关音叉发出的声音的说法，与实际不符的是（ ）。

A.是通過空气传播到接收器的

B.传播过程中音调保持不变

C.传播过程中音色保持不变

D.传播过程中响度保持不变

题例3.（2014年聊城）端午节期间，郑能随父母去爬山，他向着远处的山崖大喊一声，约2s时听到回声，他们距山崖大约    m。声速按340m/s计算。

题例4.（2020年娄底·改编）为了监督司机遵守限速规定，交管部门在公路上设置了固定测速仪，如下图所示，汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号。超声波经汽车反射并返回测速仪，第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s。若测速仪发出两次信号的时间间隔是1.05s，超声波的速度是340m/s，下列说法正确的是（ ）。

A.汽车第一次碰到信号的位置距测速仪170m

B.汽车第二次碰到信号的位置距测速仪136m

C.汽车两次碰到信号的时间间隔为1s

D.汽车两次接收到信号时位置相距34m

单元复习课结束，教师给出一题，引导学生深度思考：我们可以用声音来测量地球和月亮之间的距离吗？怎样测？

核心素养导向的初中物理单元复习课，运用4+N教学模式帮助学生构建单元知识网络，进一步提高认识真实世界和解决真实情境中的综合性问题的能力，使得学生的物理学习过程不仅走向了现实生活，而且与社会发展前沿知识进行了有效对接，使得物理学习成为一种水到渠成的过程。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）.北京：人教育出版社，2020.

[2]吴继阁.基于学科核心素养的学习活动设计[J].中学物理，2021，39（14）：40-42.

注：本文系广西教育科学规划2021年度资助经费重点课题（A类）“核心素养下初中物理和化学4+N教学模式的实践与研究”（2021A067）的阶段研究成果。

作者简介：黎雪（1970— ），广西玉林人，高级教师，研究方向为基础教育研究;陶丽兰（1992— ），广西柳州人，二级教师，研究方向为初中物理教学。

（责编 白聪敏）