指向學科核心素養的中職物理主題教學設計

【摘 要】中職物理教育的高質量發展歸根結底要落實在高質量、高水平的課堂教學上，課堂教學設計尤為重要。在主題教學設計中，教師應立足學生實際，著眼學生可持續發展，以幫助學生認識和理解物質世界的運動與變化規律為根本，設計“雙螺旋形”課程模塊，創設“線上線下混合教學”的深度學習場域，以“情境—思辨—探究—應用”為教學主線，構建實驗探究教學模式，培養學生核心素養。

【關鍵詞】核心素養；中職物理；主題教學；大單元設計

【中圖分類號】G712? 【文獻標志碼】A? 【文章編號】1005-6009（2024）11-0072-03

【作者簡介】劉芳，江蘇省昆山第一中等專業學校（江蘇蘇州，215300）教師，高級講師，蘇州市學科帶頭人。

2021年，中共中央辦公廳、國務院辦公廳出臺的《關于推動現代職業教育高質量發展的意見》中提出，要深化教育教學改革，全面提升教師素養，創新教學模式和方法。中職物理教育的高質量發展歸根結底要落實在高質量、高水平的課堂教學上，課堂教學設計尤為重要。

大概念教學強調深度理解問題，即深度教學。深度教學是觸及教學本質的教學，能幫助學生建構學科知識結構，養成學科思維方式，形成正確的價值觀。單元教學或主題教學都是大概念教學的重要方式，基于大概念視角的單元教學設計是實現深度教學的關鍵。在中等職業學校物理課堂教學中，一個大單元就是一個主題。本文以中職物理基礎模塊中的“運動和力”主題為例，談在大單元理念下的主題教學設計。

一、重構主題學習內容

教師在教學內容重構過程中，應關注現代科技的最新應用，注重體現課程的時代性，同時加強物理課程與自然、生活、科技和社會發展的聯系，展示我國科技發展取得的成就，引導學生樹立科技強國的遠大理想。

筆者依據物理學科內涵，遵循學生認知規律，明確物理學習主題，同時緊密結合學生所學專業，把實訓教學中相關的物理問題結合到課程中，有效觸發學生的學習動機。在“運動與力”主題教學設計中，筆者以代表中國科技文化進步的“復興號”“神舟號”為線索，結合生活實際重構教學主題，設計“雙螺旋形”課程模塊。具體重構過程為：從“復興號”看勻變速直線運動、從冬奧會看受力分析、從“神舟號”看牛頓運動定律三大模塊，指導學生用運動學知識分析“復興號”的速度、對冬奧會上滑雪等項目進行受力分析、研究“神舟號”發射的動力學問題等。

二、聚焦主題核心素養目標

新課程堅持素養導向，主題設計是素養導向的教學選擇，主題教學設計應以培養學生的核心素養為價值旨歸。課程變革由偏重內容變革走向關注學習方式變革，強調基于育人立場，進行學生學習經驗的結構化組織，提升學生解決真實問題的能力。核心素養導向的主題教學超越了教材單元和活動單元，走向了有組織的學習主題。

素養是真實情境中的問題解決能力。物理學科核心素養主要包括“物理觀念及應用”“科學思維與創新”“科學實踐與技能”“科學態度與責任”四個方面。本主題基于物理學科核心素養確定教學目標和內容。

在物理概念和定律學習過程中，筆者引導學生通過系統反思和遷移應用，學會應用所學物理知識解釋自然現象，分析和解決生產、生活中的實際問題；通過合力與分力體會等效方法的應用，增強學生的假設推理、科學論證等能力；通過伽利略研究物體慣性時使用的理想實驗方法、“神舟十六號”慣性滑行階段等典型案例，引導學生體會物理研究的思維過程，培養模型建構、質疑創新等素養。

三、創新主題教學模式

教師要關注行業發展和科技發展趨勢，關注學生的知識結構和能力水平，進而確定合適的教學模式，選擇適合的教學內容。筆者認真梳理“運動和力”這一主題下6節課的基本思路，發現都是以“情境—思辨—探究—應用”為主線，以任務為導向，以情境為載體構建的物理課堂。筆者以實驗探究法為主，通過問題提出、思辨討論、實驗探究、學以致用，指向學生模型建構、假設推理、科學論證、實驗觀察、探究設計、操作技能、技術運用等素養和能力的提升。

1.問題提出

筆者從生產、生活實際出發，創設有矛盾沖突、緊跟時事的問題情境，有效觸發學生的學習動機。例如，在高鐵建設過程中遇到暗河，如何估算溶洞的深度？“神舟十七號”成功發射，它是如何獲得動力的？通過問題，引導學生根據生活中的真實情境建立物理模型，應用物理知識解釋相關現象并解決實際問題。又如，機電一體化專業實訓中有很多跟物理有關的知識，小到錘子依靠慣性完成打擊，大到機床的刀具與工件的相互作用。教師可通過創設學生實訓中可能會遇到的問題情境，引發提問、質疑、思辨和探究，從而激發學生的學習動機。

“前概念”大多是在生活的具體情境中建立起來的，具有隱蔽性。教師創設類似的教學情境，讓學生先沿著其本來的思路得出錯誤結論，再引導學生發現兩個結論的差異，激發學生的認知沖突。筆者會在課前采用診斷性測試等方式進行教學前測，將學生原有的錯誤的“前概念”暴露出來，課上設置問題情境，引導學生在合作探究中主動建構科學概念，從而達到認識的轉變。例如，在“自由落體”一課中，部分學生對影響物體下落快慢的原因存在根深蒂固的錯誤認識，教師可以通過三個演示實驗，讓學生經歷演示實驗操作的過程，啟發學生觀察思考，在假設推理的過程中得出正確的結論。

2.思辨討論

思維需要梳理和加工的時間，教師應在適度等待中幫助學生打開思維的糾結點，解決思維沖突點，讓學生的思維從模糊到清晰，從混亂到邏輯，從不確定到確定。在教學中，筆者有意識地搭建平臺，激發學生的“思辨意識”，引導學生在學中思，在疑中辨，打造思辨的物理課堂，培養學生的質疑能力。例如，在“牛頓第二定律”一課中，筆者課前布置學生在學習平臺上觀看“天宮課堂”視頻。學生通過視頻學習，了解宇航員在進入太空前經歷的訓練，如超重耐力訓練、前庭功能訓練、浮力水槽訓練、著陸沖擊訓練等。課堂上，筆者組織學生討論：什么時候宇航員承受的加速度是最大的？小組充分討論交換意見，在“公共區域”寫下觀點。又如，在“自由落體”一課中，重的物體和輕的物體下落快慢情況是怎樣的呢？筆者引導學生進行思想實驗，討論輕重不同物體下落快慢的情況。思想實驗最重要的作用在于啟發思考，推動理論創新，它是高層次的洞察力，是一種更高級的思維方式。學生思考和質疑的過程就是思維進步的過程，思想實驗大大拓展了學生的自由度，培養了學生科學論證的思維能力。

3.實驗探究

教師從實際問題入手，引導學生尋找探索規律的方法和途徑，盡可能多地提供實驗器材種類，讓學生以小組為單位討論并分享實驗方案，然后自主選擇實驗方案，進行探究。在探究中，學生始終處于積極主動的地位，學習的主動性比較強。

在探究“自由落體”運動的性質時，筆者用到了伽利略研究問題的方法（抽象思維與科學實驗相結合）。首先，引導學生猜想自由落體運動是不是初速度為零的勻加速直線運動；其次，讓學生提出假設，設計方案；最后，學生通過打點計時器實驗進行驗證和數據分析，得出結論。教師引導學生從實驗現象和數據中歸納規律，在探究的過程中動態教學，讓學生經歷問題發現、質疑創新、思辨探究、實踐應用等過程，在實驗探究中突出重點，在思辨討論中突破難點。

4.學以致用

教師在教學中要緊密聯系生活實際，引導學生用所學物理知識解決生活中的問題，體悟物理來源于生活、應用于生活。例如，在學習了“勻變速直線運動”的規律之后，筆者讓學生計算溶洞的深度，體會高鐵建設的不容易。課堂教學中，筆者通過介紹我國傳統科技成果和現代科技成就，如“神舟號”載人飛船、“復興號”高鐵列車、武漢楊泗港長江大橋等重大工程以及北京冬奧會等重大賽事，拓展學生的視野，讓學生感悟物理知識在人類文明和社會進步中的突出作用，激發學生以所學投身祖國建設的熱情。

基于學生核心素養的主題教學設計是課程改革和創新的重要方式，教師要以整體思維進行設計，認真研究課標、重新整合教材內容；以物理核心素養四大維度為指導，以物理課堂為依托，結合教學內容、教學目標，創設情境、實施任務，繼而組織相應的教學活動；基于真實情境，突出思辨和探究，引導學生解決現實問題，實現有價值的建構，發展學生核心素養。

【參考文獻】

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