【摘要】本文旨在探討核心素養(yǎng)視角下高中物理大單元教學的實施策略,并以“運動的描述”這一單元為例進行深入分析.結(jié)合教學實踐,提出了具體的教學設(shè)計方法,以促進學生物理學科核心素養(yǎng)的發(fā)展.
【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng);高中物理;大單元教學;運動的描述
大單元教學作為一種新型的教學方式,能夠打破教材章節(jié)的限制,將相關(guān)的知識內(nèi)容進行整合,有助于學生構(gòu)建完整的知識體系,提升核心素養(yǎng).
1 大單元教學對核心素養(yǎng)培養(yǎng)的作用
大單元教學能夠?qū)⒎稚⒌闹R點有機地整合起來,讓學生在整體的情境中理解物理知識,形成物理觀念.同時,大單元教學注重引導學生進行思考和探究,有助于培養(yǎng)學生的科學思維和科學探究能力.此外,通過大單元教學中的實踐活動和問題解決,能夠培養(yǎng)學生的科學態(tài)度與責任.
2 “運動的描述”大單元教學
2.1 教學內(nèi)容分析
高中物理必修第一冊第一章,對于學生來說是非常重要的,因為它是學習高中物理的基礎(chǔ).在這一章中,學生將學習到許多基本的物理概念,這些概念將為后續(xù)的學習打下堅實的基礎(chǔ),需要學生深入理解并熟練掌握.
2.2 單元主題與目標
以“運動的描述”為主題,涵蓋質(zhì)點、參考系、位移、速度、加速度等核心概念.核心素養(yǎng)目標包括:學生能夠理解并運用這些概念描述物體的運動;掌握科學的研究方法,如建立物理模型;培養(yǎng)學生的觀察、分析和解決問題的能力.
2.3 教學活動設(shè)計
環(huán)節(jié)1
師 先讓學生觀看多媒體上各個物體的運動情況,設(shè)問引導:研究某些問題時物體能否當作質(zhì)點?如何確定物體的位置?如何描述物體的運動快慢?如何比較不同物體速度變化的快慢?(引入加速度).
教師引導新課教學過程中舉例子,講述我國的發(fā)展進行愛國主義教育.
生 觀看屏幕上的內(nèi)容,回答問題并進行計算,判斷物體速度的變化快慢.
設(shè)計意圖 教師一邊復(fù)習上節(jié)課所學習的內(nèi)容,一邊給學生進行愛國教育,學生在下面計算各個物體的速度變化,并觀看我國各個行業(yè)取得的成就.用這種方式可以給學生進行一場愛國主義教育,培養(yǎng)了學生的科學思維和科學態(tài)度與責任.
環(huán)節(jié)2
師 如何定義速度的變化量呢?
生 經(jīng)過一段時間t,物體的速度從v0變至v,那么v-v0就是速度的變化量,即Δv=v-v0.
師 Δv越大,表示速度的變化量越大,即速度改變得越快,對嗎?為什么?
教師引導學生討論:若要比較兩物體速度變化的快慢,就要找一個判斷的標準,即單位時間內(nèi)的速度的改變量.
生 可以用速度的變化量跟發(fā)生這一變化所用時間的比值表示速度變化的快慢.
學生討論:國產(chǎn)賽車領(lǐng)克03與國產(chǎn)殲10型戰(zhàn)斗機誰的速度變化快?討論判斷方法?(教師講解并給出加速度的定義、公式和單位.)
師 在物體做直線運動的過程中,物體的加速度方向一定與速度方向相同嗎?
生1 加速度的方向與Δv的方向相同.
生2 在變速直線運動中,速度方向始終在一條直線上.若規(guī)定v0為正方向,加速運動時,v-v0為正,a為正,a與v0方向相同;減速運動時,v-v0為負,a為負,a與v0方向相反.
師 通過舉例并分析速度方向與加速度方向之間的關(guān)系.
如圖1所示,物體的初速度為v1,經(jīng)Δt后,速度變?yōu)関2.以v1的箭頭為起點,以v2的箭頭為終點,做一個新的箭頭用來反映物體速度的變化量.由于a=ΔvΔt,所以加速度的方向與速度的變化量的方向相同.
設(shè)計意圖 通過本環(huán)節(jié)的設(shè)計,使得學生對加速度這一教學難點有了充分的理解,并能進行簡單的應(yīng)用,同時夯實了概念理解,形成了物理觀念,提升了核心素養(yǎng).
環(huán)節(jié)3
例 如圖2所示是某質(zhì)點運動的v-t圖象.
(1)質(zhì)點在圖中各段中做什么性質(zhì)的運動?
(2)在0~4s內(nèi)、4~8s內(nèi)、8~10s內(nèi)、10~12s內(nèi)質(zhì)點的加速度大小各是多少?
解析 在0~4 s內(nèi),質(zhì)點做勻加速直線運動,加速度大小a1=10-04m/s2=2.5m/s2;
4~8s內(nèi)質(zhì)點做勻速直線運動,加速度大小a2=0;
8~10s內(nèi),質(zhì)點做勻減速直線運動,加速度大小a3=0-102m/s2=-5m/s2;
10~12s內(nèi),質(zhì)點做反向勻加速直線運動,加速度大小a4=-10-02m/s2=-5m/s2.
設(shè)計意圖 通過本環(huán)節(jié)的設(shè)計,讓學生進一步理解質(zhì)點的概念,學會根據(jù)v-t圖象求解加速度,并判斷物體的運動性質(zhì).有效化解了教學難點,提高了學生學習的興趣.
環(huán)節(jié)4
作業(yè)與拓展學習設(shè)計:完成教材習題并精心設(shè)計變式練習,同時提出日常生活中常見的例子,不僅讓學生學會根據(jù)v-t圖象計算加速度,還要學會根據(jù)v-t圖象說明加速度的方向和物體的運動性質(zhì).
3 結(jié)語
核心素養(yǎng)視角下的高中物理大單元教學是一種有效的教學方式,能夠促進學生物理學科核心素養(yǎng)的全面發(fā)展.在“運動的描述”這一單元的教學中,通過合理的教學設(shè)計和實施策略,能夠讓學生更好地掌握物理知識,提高學習能力.然而,大單元教學的實施需要教師不斷地學習和探索,也需要學校提供相應(yīng)的支持和保障,為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)人才做出更大的貢獻.
【基金:本文系蘭州市教育科學“十四五”規(guī)劃課題《核心素養(yǎng)導向下的大單元教學在高中物理教學中的應(yīng)用與研究》(立項號:LZ[2023]GH0018)的階段性成果之一.】
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