核心素养下的高中物理单元教学实践 论文

021年安徽省基础教育教学论文

核心素养下的高中物理单元教学实践摘要：为了达成新课标中的学科核心素养的要求，实现高中物理核心素养的“落

地”、“解构”、“转化”和“形成”，本文选取《相互作用—力》单元模块为例，对单元模块中所应体现的高中物理核心素养进行分析讨论并进行实践教学，通过单元

教学为学科核心素养的落地、生根、发芽提供合适的土壤，以期丰富高中物理单元教学策略，提高单元教学质量，更好地落实物理学科核心素养。

关键词：核心素养；物理学科核心素养；单元教学引言：

单元教学设计从单元的整体教学出发，关注知识的内在联系，使知识系统化、结构化，让学生体验、探究、建构学习，突出以学生中心的理念，帮助学生实现知识的

建构和形成，从而促进物理核心素养的养成与发展。一、单元教学设计的内涵

教学中的单元是以一定的目标和主题为基础构成的教材和经验的模块或单元。本文研究的“单元”是在现有教材安排下的人教版高中教材必修1第三章“相互作用-力”

的整章内容。依据高中物理课程标准，“相互作用-力”单元教学设计依据本单元在教材中的地

位和作用，针对学生的具体学情情况进行分析，从培养学生的物理学科核心素养出发，来确定“相互作用-力”单元教学实施的教学目标，对单元教学实施的过程进行系统的

设计。大量的教学实践表明，依据单元的教学内容并根据学生的认知特点来设置学习过程，对单元整体作出前后联系、重难点突出的教学安排，有利于教师合理安排教学

进度和内容，提升教学效果。二、单元教学的基本原则

（1）系统性原则

根据课程标准要求，为培养学生的物理素养，系统地进行各单元的教学设计，从单元整体出发，分解教学任务，合理安排教学课时。在单元教学实施中，帮助学生构

建单元的整体框架知识结构。（2）灵活性原则

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在单元教学设计过程中，要有一定的可变性空间，可以根据教学的实际情况灵活变化，使教学活动顺利进行，这也是教师灵活应对教学突发事件能力的体现。因此，

在单元教学设计中教师还应结合教学实践，针对不同的情境设计不同的教学方案，展现教师丰富的教学经验和多种应对策略，以保证教学的顺利进行。

（3）层级性原则

在单元教学设计中，需要整体分析宏观教学单元，加深对整体教学单元的认识，同时对微观教学单元进行多课时的规划。因此，教学设计能最大限度地保证教学时间

用于单元教学的核心问题，有效地针对学生发展中最有价值的问题。（4）多样性原则

教学过程要以学生为本，满足不同学生的发展需要。这就要求在教学设计过程中，要考虑教学策略、教学方法和学生学习风格的多样化，满足不同学生的学习风格，关

注不同层次的学生，使每个学生都有机会使用最合适的学习方法来学习和理解单元主题，并在不同的学习情境中认识和运用所学知识。

三、物理学科核心素养下的“相互作用—力”单元教学的实施本文案例选自人教版物理必修一第三单元“相互作用—力”。

3.1单元教学任务分析

在单元教学设计中，通过围绕“力”这一大概念将本单元的教学内容有机地结合起来。为了解决高中阶段较为复杂的力的分析与平衡问题，对学生的探究能力、推理

能力、归纳能力和数学工具的应用能力提出了更高的要求。围绕“力”这一大概念，本章前几节关于重力、弹性和摩擦力的内容主要是关于常见“力”的具体事例。力的

合成与分解及力的分析是关于“力”的处理方法与手段。力的合成和分解互为逆运算，在不同的情景中可根据解决问题的需要选择“合成”或“分解”的方法。共点力的平

衡是在掌握了上述实例和方法后，关于“力”的具体运用。如果学生能够在教师的指导下，系统地掌握本单元的基本知识和基本方法，就可以有效地系统化分散的知识，

减少教学的难度，为后续章节的研究打下良好的基础。3.2单元课时安排

根据必修1全书的新授课时间为36课时计算，本章教学可以安排9课时。第1节重力和弹力2课时；第2节摩擦力1课时；第3节牛顿第三定律1课时；第4节力

的合成和分解2课时；第5节共点力的平衡2课时。层次结构如图1所示。第

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图1:“相互作用—力”单元教学设计层次33.3单元教学的核心理念

.3.1在物理观念方面：认识重力、弹力、摩擦力等常见的力，知道作用力和反作用力的概念；能够从力

的作用效果理解合力、分力；能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。.3.2在科学思维方面：

3通过“重心”概念的引入渗透“等效代换”的物理方法；通过对力的合成与分解、

共点力的平衡等的探究,促进模型建构、等效替代、推理论证等科学思维能力的提升。3.3.3在科学探究方面：

探究弹簧弹力与形变量的关系,探究两个互成角度的力的合成规律等实验促进学生提出问题、猜想与假设、设计实验等能力的发展。通过探究影响滑动摩擦力大小因

素的活动，培养学生实验、分析、概括的能力，对学生进行科学研究方法的教育。3.3.4在科学态度与责任观方面：

通过探究两个互成角度的力的合成规律的实验,促进严谨、合作等科学态度的形成。通过探究共点力的平衡条件,解决实际问题,感悟科学·技术·社会·环境的关系,

体会物理学的应用价值,促进科学态度和社会责任感的形成。3.4单元教学重点、难点

教学重点：学会运用运动与相互作用关系的视角来观察物理问题，形成以“选择研究对象”为起始步骤的共点力平衡问题的分析思路；

教学难点：在真实情境中选定研究对象，使得研究对象既涵盖情境中的已知条件又包含需解决的问题，且符合共点力的模型。

3.5以主题划分的单元教学设计及重点活动

本章单元教学设计培养学生的能力是通过抽象概括建立理想物理模型，从物理的角度来看生活中常见物体之间相互作用的本质和内在规律进行科学思考的能力。单元

教学设计以“生活中常见的力”为单元教学设计的主题，如表1所示。第

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表1:单元主题教学设计“生活中常见的力”生活中常见的力——重力、弹力、摩擦力

主题内容主题目标

认识常见的力，初步形成相互作用观表通过举例、演示实验、探究活动等多种手段引导学生认识

生活中常见的三种力，会对实际情境中相关的力进行分析主题任务

课时1：重力和弹力课时2：摩擦力

2课时主题划分

所需课时1234567．理解力的本质；

．力的三要素，如何表示一个力；．重力的产生及重心的含义；

教学设计的核心问题

．弹力的种类及产生原因，各种弹力的方向的特点；．探究弹簧弹力的大小；

．动摩擦和静摩擦力的产生原因、大小及方向；．探究摩擦力的大小。

学生的动手能力、归纳能力、合作分享意识、数据处理能力、语言表达能力等方面。

主题评价物理教学应通过探究实验培养学生提出问题、获取和处理实验数据、基于数据得

出结论的核心素养和能力，因此组织学生进行探究实验是本单元的重点活动内容。笔者以“探究弹簧弹力与形变量的关系”为例简述单元重点活动的教学设计，如表2。

表2：探究弹簧弹力与形变量的关系活动名称探究弹簧弹力与形变量的关系

活动目标通过探究实验得到弹簧弹力大小与形变量成

正比的关系。实验探究方向及方案设计、实验数据处理、归纳得出结

核心任务论。

如何明确实验探究方向：弹力大小与弹簧形变量（伸长量或压缩量）有关．如何引导学生通过作图法处理数据。

活动重难点活动资源及方案铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、作图纸等。

活动评价学生的动手能力、归纳能力、合作分享意识、

数据处理能力、语言表达能力等方面。

在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，设计实验记录表格，记录弹簧在不同拉力下伸第

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长的长度。根据表格中的实验数据，在坐标纸上描点，作出F-ｘ图像，通过图像归纳得出胡克定律。该实验难点在于如何确定探究方向，即研究弹簧弹力与形变量的关系，

而不是探究弹力与弹簧长度的关系。在这个环节上教师可以适当引导，也可以完全放手让学生去尝试，必定会有部分学生作出弹力与弹簧长度的一次函数图像，教师可对

学生所作的一次函数图像简化改进，最终找到正确的方向。这种方式更接近真实的科学探究。高中阶段的物理探究多数要形成定量的结论，通过图像的方法处理实验数据

形成结论简洁而直观，是物理探究活动中最常见的数据处理手段。我们要借助这些探究活动反复培养学生这方面的意识、习惯和能力，促使他们形成物理科学思维和核心

素养。本单元其他的主题和活动，如观察弹力产生的微小形变、探究滑动摩擦力的大小、

探究静摩擦力大小随拉力变化等，因篇幅所限，具体的教学设计在本文中不再赘述。四、单元教学设计的期待

站在单元的高度整合教学资源，有利于教师在备课过程中把各个课时中零碎的知识点更好的整合，合理定位单元中每一节内容的难度，必要的情况下可根据学生实际

情况打通教材中的章节重新组合实施教学。这样的变化有助于知识的整合，降低学生学习的难度，同时促使他们更系统的掌握物理知识。

结语：《普通高中物理课程标准》提出发展学生核心素养的教学目标，在物理学科中，

这种能力和品质包含科学观念、科学推理、科学探究、科学态度，其核心是创造性思维、批判性思维及解决问题的能力。从单元层面进行教学设计倡导“以人为本、学生主体”

的方式进行备课，在每个课时备课之前，要将整个单元的教学内容进行预加工，通过将单元的内容以大概念统领进行主题划分，规划重点活动内容，培养学生批判性思维

和创造性思维等高阶思维能力，发展学生物理学科核心素养。参考文献：

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