高杰

摘 要：本文結合具體教學案例，闡述了教學設計要從課程的層面設計教學目標；依據(jù)物理教學理論和學科課程特點設計教學流程和環(huán)節(jié)，選擇或創(chuàng)生適切的教學策略；依據(jù)認知規(guī)律和特點指導學生學習。由此促進基于核心素養(yǎng)的物理教學的有效實施。

關鍵詞：核心素養(yǎng)；教學設計；物理教學

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2017）7-0001-3

為了全面深化課程改革、落實立德樹人的根本任務，物理教學要以核心素養(yǎng)為統(tǒng)領，幫助學生形成必備的品格和關鍵能力。教學設計是教師實施教學之前必要的工作，基于核心素養(yǎng)開展教學，就要求教師從更高的層面、更廣泛的視角進行教學設計。但有些物理教師雖然知道并接受了新課程理念，在教學設計操作層面上還停留在“教教材”的水平。本文結合具體的教學案例對基于核心素養(yǎng)的教學設計談幾點認識和建議。

1 教學設計要有課程觀

教師必須從課程的視角思考和開展教學設計，根據(jù)物理課程標準的基本理念、課程總目標和物理核心素養(yǎng)的要求實施教學。

1.1 明確課程的性質、理念和總目標

目前，基于核心素養(yǎng)對課程標準進行了設計和修訂，并對課程的性質、理念和課程目標以及物理核心素養(yǎng)給予了明確的闡釋。教學的開展就是課程的實施，教師要深入認識和理解物理課程的本質及物理課程目標，并能夠從課程的角度進行教學設計。要依據(jù)課程標準的課程結構及內(nèi)容標準，對課程內(nèi)容進行深入的思考、統(tǒng)籌安排和整體設計，明確必修課程和選修課程在整個物理課程中的地位和作用，明確各個模塊在整個物理課程中的地位和作用，了解每個模塊（或跨模塊）各章之間的聯(lián)系。

教學目標設計是教學設計的重中之重。由于有些教師課程意識相對比較薄弱，教學目標常常只局限于課時片段化的設計，缺少對教學目標的深入思考和宏觀設計。筆者曾聽過這樣一節(jié)課：課題是“用一次函數(shù)圖像解決物理實驗問題”，全課教師為學生準備了力學、電學等不同的實驗題，要求學生求解練習題，并回答解題思路，當然所有的題目均可通過作出一次函數(shù)圖像進行求解。課后筆者問學生：“你能說說這些題，為什么要把不是線性關系的函數(shù)轉化成能夠用一次函數(shù)表示的關系，并通過圖像求解嗎？”學生搖了搖頭，說：“老師告訴我們轉化成一次函數(shù)關系求解，至于為什么不太清楚”。顯然，這樣的教學設計沒有能夠實現(xiàn)培養(yǎng)學生應用數(shù)學圖像求解物理問題能力的教學目標。

課程目標是教學目標實施的方向，教師不能眼中只有課時教學目標，要高屋建領、整體把握。因此，首先需做好必修課程、選修課程、各個模塊、各個章節(jié)的階段教學目標設計，由階段教學目標引領課時教學目標，再結合教學實際，設計出清晰、準確、遞進的課時教學目標。當課時、章、模塊、必修課程、選修課程不同層面的教學目標逐級實現(xiàn)時，就會順利落實課程目標。

例如：必修模塊可設置的階段教學目標之一為“掌握利用圖像處理實驗數(shù)據(jù)的方法”。為實現(xiàn)該階段目標，建議通過“練習使用打點計時器”“用打點計時器測速度”“探究加速度與力、質量的關系”“探究功與物體速度變化的關系”四節(jié)課，分別設計“利用圖像描述物體的運動規(guī)律”“掌握一次函數(shù)關系的實驗數(shù)據(jù)的圖像處理方法”“掌握反比例函數(shù)關系的實驗數(shù)據(jù)的圖像處理方法”“掌握其他非線性函數(shù)關系的實驗數(shù)據(jù)的圖像處理方法”這四個逐級遞進的課時教學目標，通過這四個遞進的教學目標的實現(xiàn)，達成“掌握利用圖像處理不同函數(shù)關系的實驗數(shù)據(jù)方法”的教學目標。

1.2 理解物理學科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵

《物理課程標準（征求意見稿）》明確了“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態(tài)度與責任”是物理核心素養(yǎng)組成的四個方面，并且明確給出了物理課程的總目標。作為物理教師，應立足于物理學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的課程目標來設計課時教學目標及具體的教學方案。

在實際教學中，教師對課程目標的理解常常存在問題，如某教師的“探究碰撞中的不變量”教學。教師在前面的一節(jié)課通過講授的方式教了動量的概念，在本節(jié)課開始，教師直接拋出本節(jié)課的任務“上節(jié)課我們學習了動量的概念，這節(jié)課我們就通過實驗來探究碰撞中的動量是否守恒”。隨后學生利用實驗儀器，研究碰撞前后的系統(tǒng)動量是否守恒。這樣的教學設計，盡管表面上完成了教學任務，學生也動手做了實驗，但學生不知道為什么引入動量的概念、不了解碰撞的特點，沒有能夠進行手腦并用的科學探究，因此，也就沒有體現(xiàn)物理核心素養(yǎng)四個方面的教學，這樣是不可能實現(xiàn)物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標。

之后，該教師經(jīng)過專家指導和教學反思，改進了教學設計：首先引導學生觀察生活中的碰撞現(xiàn)象，進而分析碰撞運動的特點，隨后學生自主探究碰撞中的不變量。學生通過思考與分析，探究出碰撞前后系統(tǒng)的物體質量與速度乘積的矢量和相同。這樣設計既探究出了碰撞中的不變量，也理解了為什么要引入動量的概念。不難看出，改進后的教學設計較好地體現(xiàn)了物理核心素養(yǎng)即“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態(tài)度與責任”四個方面的培養(yǎng)要求。

2 教學設計要有教學觀

物理教學設計要以教學理論為指導，遵循和應用教學的一般規(guī)律。

2.1 依據(jù)一般的教學原理和規(guī)律設計教學流程和結構

只有經(jīng)過一系列科學、合理、適切的教學活動，才能實現(xiàn)教學目標。教學理論對教學本質及教學的一般規(guī)律有系統(tǒng)的研究和闡述，因此，教師進行教學設計時，為使教學過程更加科學合理，不應該僅從經(jīng)驗出發(fā)，而應運用相關教學理論分析教學，設計課堂教學過程及活動流程。如：物理規(guī)律的新授課教學，應以“創(chuàng)設情境產(chǎn)生問題—創(chuàng)設探索規(guī)律的情境及條件來引領學生探索物理規(guī)律—對物理規(guī)律進行討論—組織學生運用物理規(guī)律”的步驟展開教學。

2.2 結合實際選取相應教學策略

課堂教學流程不僅要依據(jù)教學的一般原理和規(guī)律展開，而且教師要具備物理教學研究能力，結合實際，選擇或創(chuàng)設恰當?shù)慕虒W策略，滿足培養(yǎng)物理核心素養(yǎng)“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態(tài)度與責任”四個方面的要求，促進培養(yǎng)核心素養(yǎng)這一教學目標的落實。如：可以在復習課教學中引入思維導圖的教學策略。又如：可以利用創(chuàng)新實驗的方法突出重點、突破難點。

對于高中物理必修課程“彈力”一課，教師首先應關注并分析初、高中課程的目標以及結構和內(nèi)容，明確高中物理“彈力”一課的教學目標、教學重點（彈力的方向和胡克定律）、教學難點（彈力方向的確定）。為突出重點、突破難點，教師可以采用如下的創(chuàng)新實驗的策略及操作。

胡克定律的教學，以往的做法常常是通過在豎直懸掛的彈簧下端掛鉤碼的方法進行實驗探究，但此方法只能說明彈簧的彈力與伸長量成正比，還不能直接就得出胡克定律。某教師對實驗儀器進行了創(chuàng)新設計，能夠探究彈簧的彈力與壓縮量的關系。教學中讓不同組的學生在同一時間分別探究彈簧的彈力與伸長量的關系、彈簧的彈力與壓縮量的關系、橡皮筋的彈力與伸長量的關系，隨后各小組相互交流實驗結果，學生共同探究得出胡克定律。此教學中，學生不但經(jīng)歷了實驗過程，而且鍛煉了思維，掌握了物理規(guī)律。特別是橡皮筋實驗的引入，學生通過對比，加深了對胡克定律的理解和掌握。

彈力方向的教學一直是一個難點。某教師充分利用了學生已有的前認知：靜止的物體，受到某方向的合力，就會向該方向運動，創(chuàng)建了如下的探究條件：給靜止的物體一個彈力使物體運動，采用“留痕（用頻閃攝影的方法或讓物體在沐浴液等濕泥類物質表面運動）”的方法，保留并確定物體的運動方向，即確定了彈力的方向，學生就能順利地探究出彈力方向與接觸面之間的關系。

3 教學設計要有學習觀

提高學生核心素養(yǎng)，滿足學生終身發(fā)展的需求，就要提高學生的學習能力。

3.1 依據(jù)認知基礎引領學習

物理課程不僅承載著學生深刻理解物理知識和熟練掌握實驗技能的任務，更承載經(jīng)歷探究過程，逐漸養(yǎng)成觀察、思考、合作、研究的習慣和學習能力的重大任務。

教學設計要根據(jù)學生的認知基礎以及思維水平，創(chuàng)設相關的學習任務或問題，讓學生自發(fā)進行有計劃、有目標的學習，實現(xiàn)有效的自主學習，提升學習能力。

如：在“勻變速直線運動的速度與位移關系”教學中，教師從實際問題中提煉出“根據(jù)勻變速運動物體的初速度及加速度，求解物體位移”的研究任務，學生依據(jù)已學習的速度與時間的關系及位移與時間的關系，能夠順利求解從而完成學習任務。

但有的教師設計的該課題的教學流程如下：首先通過傳感器信息采集系統(tǒng)演示實驗，測出勻變速直線運動的物體在不同位移時的速度，然后要求學生應用圖像方法探究速度與位移的關系。由于學生還沒有學習利用圖像解決二次函數(shù)關系這一知識，加之這樣的設計也不符合實際規(guī)律的創(chuàng)立，這樣的設計缺乏對學生認知基礎及認知規(guī)律的思考，不合乎學習規(guī)律，一味地求“新”，在一定程度扼殺了學生自主探究學習的熱情，更談不上學習能力的培養(yǎng)。

3.2 依據(jù)認知規(guī)律和特點指導學習

依據(jù)物理學科特點以及學生認知規(guī)律和特征指導學生學習，就要注重物理思想方法，提高學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。學生在收獲知識的同時，掌握研究物理的科學方法，優(yōu)化物理認知結構，提升學習能力。

由于方法的掌握需要通過不斷的滲透以形成科學的思維習慣來達到，因此，教學設計要注重創(chuàng)設學生積極參與、樂于探究、勤于思考的學習情境，學生經(jīng)歷科學探究的過程，學會科學研究方法，養(yǎng)成科學思維習慣，才能提升學習能力。

在日常聽課調研中，常常發(fā)現(xiàn)這樣一種現(xiàn)象：教師提出一個問題請學生思考，班上很多學生馬上翻書尋找答案，學而不思，不想靠自己的思考、以自己的方式回答教師提出的問題。

因此，教學設計不能只關注提出了問題，更重要的是結合學生認知發(fā)展的特點、前認知和可能產(chǎn)生的各種認識，創(chuàng)設合適的問題情境和解決問題的條件，科學地優(yōu)化學生的學習過程及學習行為。只有這樣學生才能在自主學習的過程中掌握學習的方法，發(fā)展認知能力，提高學習能力，從而實現(xiàn)學生學科核心素養(yǎng)的提升。

總之，教師在教學設計及課程教學的實踐中，應加強思考，提高教學設計的科學性、針對性和實效性，將物理學科核心素養(yǎng)教育落到實處。

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（欄目編輯 廖伯琴）