王茂群　容蘭

摘要：物理核心素養(yǎng)中提出了物理觀念，新課改中又提出單元設(shè)計(jì)?；谖锢碛^念進(jìn)行物理單元設(shè)計(jì)，是高中一線物理教師所面臨的挑戰(zhàn)。本文厘清物理觀念的內(nèi)涵，并基于物理觀念使用UbD模板進(jìn)行單元設(shè)計(jì)，希冀推動(dòng)物理課堂教學(xué)的轉(zhuǎn)型。

關(guān)鍵詞：物理觀念? 單元設(shè)計(jì)

物理學(xué)科對學(xué)生的能力要求較高，導(dǎo)致部分學(xué)生對物理敬而遠(yuǎn)之?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》）提出了一個(gè)重要概念——物理觀念，而在教育改革中又大力推動(dòng)實(shí)施物理單元設(shè)計(jì)，使單元設(shè)計(jì)成為焦點(diǎn)，其被認(rèn)為是“撬動(dòng)新課改的支點(diǎn)”，即應(yīng)以物理觀念為依據(jù)進(jìn)行單元設(shè)計(jì)，從而使新課改落地。

一、物理觀念的內(nèi)涵

《標(biāo)準(zhǔn)》中明確，物理學(xué)科核心素養(yǎng)有物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)方面。物理觀念并不是物理概念和物理規(guī)律的堆砌，而是“關(guān)于物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)與相互作用、能量的基本認(rèn)識(shí)”。從物理概念和規(guī)律到物理觀念，需教師對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)和啟發(fā)，使學(xué)生在理解中提煉、升華，達(dá)到對世界的正確、深刻、概括的認(rèn)識(shí)。因此物理核心素養(yǎng)可以通過物理觀念來集中體現(xiàn)。

二、新高中物理教育的現(xiàn)狀

實(shí)際教學(xué)中，多數(shù)物理教師沒有物理觀念，也沒有根據(jù)物理觀念進(jìn)行單元設(shè)計(jì)的意識(shí)，依舊用逐課、逐章、逐節(jié)的講解作為授課方式。這種教學(xué)方式使得學(xué)生沒有形成系統(tǒng)性的物理知識(shí)框架，物理知識(shí)的學(xué)習(xí)只有碎片化記憶。對比《標(biāo)準(zhǔn)》的要求，如此只完成物理概念、規(guī)律的學(xué)習(xí)，雖然也有可能使學(xué)生有較好的物理成績，但卻沒有讓學(xué)生進(jìn)行提煉與升華，沒有形成物理觀念，對學(xué)生個(gè)人發(fā)展而言是意義不大。

三、實(shí)施單元設(shè)計(jì)的積極意義

單元設(shè)計(jì)時(shí)，教師需從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，通過實(shí)際生活、生產(chǎn)的情景來構(gòu)建恰當(dāng)合理的物理情境。學(xué)生在情境中形成探索的欲望，并在教師引導(dǎo)下，培養(yǎng)“從物理學(xué)來看”的視角，形成“提煉與升華”的自覺意識(shí)，不再拘謹(jǐn)于點(diǎn)的學(xué)習(xí)，而是成線成面地學(xué)習(xí)，大大提高學(xué)習(xí)效率。

更重要的是，學(xué)生有了物理觀念，提升了物理核心素養(yǎng)，即使當(dāng)某一天學(xué)生已經(jīng)忘卻了具體的物理知識(shí)，依舊可以用物理觀點(diǎn)和視角來分析和探索實(shí)際生活和生產(chǎn)。

四、基于物理觀念的單元設(shè)計(jì)

從以上分析可知，單元設(shè)計(jì)時(shí)，需首先確定授課的預(yù)期結(jié)果（物理觀念、學(xué)習(xí)遷移、理解意義、掌握知能），再根據(jù)預(yù)期的效果確定學(xué)生掌握程度（即評估證據(jù)），最后再去制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃。除了解決過去授課的知識(shí)碎片化以外，培養(yǎng)的目標(biāo)意識(shí)也會(huì)更強(qiáng)，使新課改更加接地氣和易操作。此模式即為所謂逆向教學(xué)設(shè)計(jì)模式（Understanding By design，簡稱UbD模式）。

現(xiàn)以“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”單元設(shè)計(jì)為例，具體設(shè)計(jì)如下。

現(xiàn)基于物理觀念，使用UbD模板對“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”進(jìn)行單元設(shè)計(jì)：

階段一：預(yù)期結(jié)果

1.物理觀念：運(yùn)動(dòng)與相互作用觀。

（1）實(shí)際的運(yùn)動(dòng)一般都為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，可以將其分解為簡單運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步提高力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的認(rèn)識(shí)。

（2）通過實(shí)驗(yàn)，探究并認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系，并能應(yīng)用到實(shí)際生活中。

2.基于物理觀念的“理解意義”目標(biāo)

（1）通過光滑斜面的理想實(shí)驗(yàn)，理解模型的建構(gòu)過程，質(zhì)疑亞里士多德觀點(diǎn)，理解力不是維持運(yùn)動(dòng)的原因。

（2）通過實(shí)驗(yàn)探究，建構(gòu)模型，理解控制變量法的應(yīng)用，得出加速度與力、物體質(zhì)量的關(guān)系。

（3）通過受力分析求解加速度，從而研究物體或系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的常見模型;通過運(yùn)動(dòng)分析求解加速度，進(jìn)而研究物理受力情況分析的常見模型。

（4）在實(shí)際問題（如超重和失重）中建構(gòu)理想模型，分解復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，用運(yùn)動(dòng)與相互作用觀來解決實(shí)際問題。

3.基于物理觀念的“掌握知能”目標(biāo)

（1）運(yùn)動(dòng)和相互作用的關(guān)系：知道力是改變物體運(yùn)動(dòng)的原因;知道慣性。

（2）能自己概括出牛頓第二定律的內(nèi)容、數(shù)學(xué)公式，并知道比例系數(shù)k在什么情況下等于1。

（3）知道SI制，知道物理學(xué)（含力學(xué)）基本單位和通過物理公式導(dǎo)出的單位;知道物理單位制（量綱）在物理學(xué)中的重要作用。

（4）知道超重和失重現(xiàn)象，以及它們產(chǎn)生的條件。

階段二：評估證據(jù)

總之，物理觀念是學(xué)生自行提煉和升華后所形成的，通過學(xué)習(xí)遷移、理解意義、掌握知能等路徑實(shí)現(xiàn)的，實(shí)現(xiàn)的程度需要評估，而學(xué)習(xí)計(jì)劃更加具體保證了核心素養(yǎng)的實(shí)現(xiàn)。再次套用鐘啟泉教授的話，“基于物理觀念的單元設(shè)計(jì)，是撬動(dòng)物理課堂轉(zhuǎn)型的一個(gè)支點(diǎn)”。

參考文獻(xiàn)：

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責(zé)任編輯：黃大燦