基于大概念落实核心素养视角的高中物理单元教学研究

廖春辉

摘  要：新课程改革对高中物理教学活动提出了更高的要求和标准，教师不仅要为学生传授基本的物理知识，也要注重培养学生的物理核心素养。大概念是一种持久的思想，具有意义性、核心性、相对性、多样性、持续性和流动性的特点。因此在高中物理教学中，教师应以大概念作为教学的导向，落实对学生物理核心素养的培育。本文将从“积极作用”“有效途径”“实施策略”三个方面谈一谈如何基于大概念落实核心素养视角的高中物理单元教学。

关键词：高中物理；核心素养；单元教学；大概念；策略研究

一、单元教学的积极作用

（一）有利于促进学生宏观物理思维的发展

当教师将大单元教学设计应用于自己的课堂实践时，可以给培养学生的宏观物理学习思维带来积极的效果。高中生的抽象联想能力已经非常成熟，因此，在整个单元的教学情况下，学生可以对联想的知识更加敏感，从而协助教师设计课堂实践活动，从更全面的角度应用物理知识。单元教学帮助学生加强对各知识点之间联系的理解，促进学生物理思维能力的充分发展，积极促进学生宏观学习思维能力的应用。此外，这也有利于学生在物理知识应用的过程中，从整个单元知识的宏观角度选择更合适的解决问题的思路，从而提高学生应用物理知识的能力。

（二）有利于优化物理课堂教学结构的设计

教师采用的大单元教学方法，在课堂实践中对优化物理课程的设计具有非常重要的积极作用。在传统教学模式的影响下，物理课程的教学结构已形成了一种僵化的发展状态。对知识解释的过度追求和解决问题技能的应用导致了教师课堂教学环节的设计忽视了学生的积极参与和思维活动的重要性。为了突破传统教学模式的局限性，教师通过优化课程设计，结合大单元教学理念的应用，更有效地运用学生活动，促进物理课堂学生活动的合理设计。运用有趣的课堂学习实践来进行物理知识的解释，不仅能使物理课更加生动，而且还能充分调动学生的参与兴趣，从而提高课堂教学的效率。

二、单元教学的有效途径

（一）指导学生明确物理观念

根据新课程改革的要求，教师应创新高中物理的教学理念。因此，在以核心素养为基础的高中物理教学中，教师应重视学生物理概念的培养，加强学生对物理课程范围的理解，提高学生区分物理和化学现象的能力，使学生对物理课程有系统、全面的理解，充分激发学生学习物理的兴趣，从而提高学生参加高中物理教学课的热情和积极性。

例如在进行“自由落体”这部分内容的教学时，为了让学生直观地理解自由落体运动的基本规律，教师可以亲自向学生展示自由落体运动，并指导其总结物体进行自由落体运动所需的条件。同时，教师在教学“摩擦力”时，应在课堂教学活动前准备相关的实验设备，包括木块和弹簧秤，并指导学生独立进行实验活动，以增强学生对影响摩擦力大小因素的理解。通过应用上述方法，学生可形成物理知识的概念，提高物理知识的学习效果。在素质教育理念推行的背景下，教师在开展教学活动时，有必要基于核心素养的角度创新教学方法，以此提升学生的综合能力与素质，为其今后的发展与学习奠定良好基础。

（二）深化学生科学思维

物理知识是抽象的，掌握正确的学习方法是学生学好物理的基础。加强对学生科学思维的培養，有利于促进学生自主学习能力的提高。当学生形成科学思维时，会采用科学的方法来思考物理问题，这对学生今后的数学、生物以及化学等其他学科的学习都是大有裨益的。

例如教师在讲授“平抛运动”这一部分内容时，在物理课堂教学活动中，教师可以根据学生的学习基础、理解能力以及接受水平等，将其划分为六个小组，并引导各个小组学生开展“平抛小钢球”的实验，让学生观察小钢球在平抛水平仪以及平抛竖落仪的状态，从而深化学生对学生平抛运动性质与特点认识。通过该方法的应用，可以发挥学生的主观主动性，实现学生科学思维的有效培养。在这一过程中，学生的自主意识和科学评价能力将得到提高。

（三）发展学生实验能力

在传统的高中物理课堂教学模式中，教师占据着主导地位，忽视了学生的主观性，使其难以发挥学生的主观能动性。提高学生物理核心素养，必须重视开展物理实验探索活动，引导学生积极地进行探索和思考。教师只提供帮助和指导，以加强学生对物理知识的理解和记忆，提高学生的科学探究能力和实践能力。

例如在讲授“功率”这一部分内容时，教师可借助于多媒体技术的应用，分别向学生展示了两张图片，一张是挖掘机挖土的图片，一张是工人单独挖土的图片，并引导学生思考两种挖土方式的不同，在学生内心充满疑惑时进行功率方面知识的讲解，以此强化学生对功率概念、计算公式以及物理意义的认识。又比如，教师引导学生将一块硬币放置于书本上，通过将书本倾斜以使之下滑，引导学生思考影响硬币下滑速度的因素鼓励学生独立进行实验，以加深对物理概念的理解。

（四）培养学生科学态度

学生在学习任何一门学科时，都应保持科学的态度和责任。为了培养学生的科学态度和责任感，在物理教学活动中，教师应保持严谨的教学态度，注意教学术语的准确性，开展学生的科学态度教育，为学生未来的学习和发展奠定基础。除此之外，教师可以利用课余时间，向学生讲解古今中外著名的物理学家，如牛顿、爱因斯坦等，使学生接受物理学科中科学态度与责任感的熏陶。

例如在“万有引力定律”这一部分内容的教学时，在物理课堂教学中借助于多媒体技术的运用，向学生直观地展示宇宙空间，并向学生讲解牛顿是如何克服重重困难，反复论证获得这一结论的过程，使其学生深受科学家勇于拼搏、越挫越勇的科学精神的感染，这样就可以实现学生的科学态度和责任的培养。同时也可以向学生展示物理知识的探索过程，这对提高学生的核心素养具有重要意义。

三、单元教学的实施策略

（一）立足单元目标，有效联系教学内容

以单元为整体的活动链设计，需立足统一的大任务情境背景下，以增强相互联系，使学生能够科学有效地掌握单元知识点，理解统一背景下的相互关系。也就是说，在整个单元活动链的设计中，有必要把握学时与上课时间之间的逻辑关系，并围绕大形势继续开展知识教学。这样，学生就可以逐步挖掘渐进式教学单元中的相关知识点，从而提高对知识之间关系的理解，对物理知识的全面把握，形成完整的知识结构，提高学习的整体质量。

例如在“机械能守恒定律”单元教学中，教师可以设计车辆行驶的情境，如“车辆由静止开始行驶在平直公路上，途经长下坡路段，由于刹车失灵冲上自救匝道”等，并搭配多媒体动态图像的方式呈现给学生，将此作为这一单元的大情境背景。在车辆行驶的不同路段中，逐步体现了功、功率、动能、势能、机械能等物理量的建立过程，然后结合各阶段的情况，引导学生逐一分析和学习知识的各个部分，如功与动能变化的关系、动能与势能转换的关系等。通过这种方式，反映了各种知识点之间的联系，帮助学生锻炼身体思维，构建一个完整的知识语境，从而提高物理学的学习效果。单元教学活动链的具体设计上，教师可结合设计思路，立足单元大任务情境，结合具体课时安排，将之进一步分解为具有前后逻辑关系的课时活动。例如教师可将其划分为１２个课时，分别以功、功率、动能、势能、机械能为主展开教学活动。第一、二课时，以功的教学为目标，结合大情境，引导学生学会计算一般情况下的功，体会由特殊到一般的物理思想。如针对车辆在平路上的加速现象，教师可设置问题引导学生思考功的概念，如车辆在行驶中受到的力有哪些？这些力是否有做功？其特点有哪些等。在学生了解功的概念之后，则可进一步引出功能关系，为后面内容做铺垫。在第三、四课时中，则可引领学生关注车辆行驶中，司机通过踩油门的方式在平直路上启动、加速这一现象，并采取比较的方式，引导学生分析做功的快慢，把握功率的概念含义。例如当做功相同时，时间不同；当时间相同时，做功不同等。在此基础上再提出新的问题，如“如若不断加大油门，车辆在行驶过程中汽车的功率是否能无限增加？”等，为下一课时做相应铺垫。

（二）设计合理问题，营造趣味课堂氛围

教师应将教学与问题结合起来，让学生有探索知识的愿望，创造一门有趣的课堂，也要让学生把注意力集中在课堂学习上，提高学生的学习效率。合理设置学习问题也可以改变教师主导的课堂现状。学生将在理解问题的同时，主动思考问题，并积极探索知识。此外，教师提出的一系列问题也可以使学生进行知识总结，实现知识的概括和总结，建立完整的知识框架。

例如在“匀变速直线运动的研究”单元教学时，以“自由落体运动”教学为例。教师可以在课堂上进行自由落体实验，选择不同质量的物体在真空环境和实际环境中进行自由落体实验，比较实验结果，让学生探索事先提出的问题答案，“物体的自由落体和什么有关？”“自由落体运动实现在什么环境下会获得最佳实验效果？”教师不应该直接告诉学生问题的答案和实验的结论，以便让学生通过探索知识来加深对知识的印象。结论询问完成后，教师可以继续问：“如果给物体初始速度，会得到同样的实验结果吗？”学生应该深入思考。通过在课堂上引入问题，学生可以在实际探索中通过合作，积极探索知识，培养自己的学习能力。在整個教学过程中，教师应设计连锁的教学问题，使学生在教师问题中紧密联系起来，集中学生的注意力，帮助学生完成知识框架的构建。

（三）运用物理实验，提高课堂教学效率

不同的物理实验现象可以唤醒学生的思维，因此教师在设计单元课程时，可以将物理学习与实验教学相结合。当教师向学生解释物理实验过程时，会激发学生参与实验的好奇心，从而提高注意力。物理实验与知识教学的区别在于，它可以更直观地展示实验步骤和最终的实验现象，使学习过程更加具体，让学生将抽象的物理知识转化为更具体的实验内容，帮助学生更直观地理解物理知识的实践本质。此外，当学生参与物理实验时，也可以更简单地理解这些知识，从而建立学习物理的信心。

例如在参与“打点计时器测速度”实验时，学生会对仪器产生好奇，教师可以利用学生兴趣使其了解仪器的使用方法。在学习“运动的描述”这一单元时，教学难点体现在物体的瞬时速度和平均速度，所以教师可通过让学生参与实验来转换抽象的知识概念，学生通过实验可以强化自己的动手实践能力。实验之前，教师可以先让学生理解学习过的知识，对打点计时器进行观察，并阅读打点计时器的说明书，了解其主要结构和工作原理。在开始进行准备工作时，教师可以对学生进行指导，让学生学会如何使用打点计时器。教师可以指导学生进行物理实验，实验完成后，学生可根据实验结果了解相关知识来解决关键困难，同时也可以创造一种喜悦探索知识，实现培养学生物理核心素养的目标。

四、结语

综上所述，高中物理在培养学生综合素质和能力方面起着非常重要的作用。培养核心素养，必须加强对高中物理教学的研究，以提高教学质量和学生的综合素质。从学科素养入手，通过对教学过程的合理安排，引导学生参与探究过程，建构知识，形成科学思维。教师需对教学方法加以改革，突出学生思维、能力等培养目标，对学生思想状态加强关注，为其预留思考空间，完善思维，为其科学思维的提升奠定基础。

参考文献：

［１］朱宁宁，崔琰． 以大概念统领单元教学设计，促进学科核心素养的落实——以“机械能及其守恒定律”单元为例［Ｊ］． 物理教学探讨，２０２１，３９（０２）：６．

［２］郑飞，田馨铭． 基于核心素养引领下的高中物理翻转课堂教学研究［Ｊ］． 读书文摘（中），２０２０（０５）：１．

［３］张锦． 基于核心素养下的高中物理融合教学模式中创新能力的培养策略研究［Ｊ］． 学周刊，２０２１（１２）：２１－２２．

（责任编辑：向志莉）