大单元教学背景下初中物理实验教学探索论文

 

　　关键词:大单元教学,初中物理,实验教学,教学策略

 

　　《义务教育物理课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)倡导“以主题为线索,构建课程结构”“防止教学碎片化、孤立化,努力让学生的学习内容结构化、系统化”,进一步指明了物理课堂教学改革方向,也为大单元教学实施提供了依据。根据大单元教学要求,教师应深入进行主题分析,加强大任务、大情境的设计,整合教学过程,促使学生在实验探究中实现结构化学习,促进核心素养发展。

 

 

　　大单元教学的关键是围绕特定的主题对分散、孤立的知识进行整合,形成结构化的知识体系。在大单元教学设计中,教师应关注教学内容的整合,提炼主题和明确主题意义,为学习探究提供有效载体。

 

　　首先,深入研究教材内容,挖掘各知识点之间的联系,从而提炼出贯穿整个单元的核心主题,以帮助学生从整体上理解物理知识,奠定结构化学习基础。其次,明确主题的意义,从丰富知识、锻炼能力以及塑造情感价值等角度,让学生感受所学知识的重要性,激发其参与实验、探究主题的积极性。最后,有机整合各个知识点,使之形成一个逻辑清晰的教学体系,以便于学生系统把握所学知识,实现整体发展。

 

　　例如,人教版九年级全一册第十三章主题是“内能”,教材安排“分子热运动”“内能”“比热容”三节内容,由浅入深地说明内能的相关理论。同时,每一节包含了各种类型实验,实验围绕主题展开,为学生提供了观察、探究的机会,深化了理论理解。“分子热运动”一节包含固、液、气体的扩散实验,旨在促使学生通过猜想、实验、观察、分析、归纳结论等系列实验探究环节,透过宏观的现象探究微观世界的奥秘,认识扩散现象、理解分子热运动和分子间的相互作用力,提升科学探究能力。“内能”一节包含“做功改变物体内能”实验,旨在让学生在观察以及对实验现象进行分析的基础上总结出“因为做功改变了物体的内能”这一结论。“比热容”一节包含“比较不同物体吸热情况”“用传感器比较不同物体比热容”等实验,旨在让学生从生活现象入手,进行实验设计、实验操作,学会记录实验数据和信息,学会分析、比较、归纳和总结,得出实验结论,进一步从形象思维过渡到抽象思维,并切实体验物质的属性,加深对比热容概念的了解。通过系统分析,教师围绕“内能”这一主题对各章节内容加以串联,确保学生在实验探究中既能够了解掌握“内能”的相关知识,也能提升实验探究技能,强化科学实验精神。

 

 

　　教学目标是教学活动的核心,为教学实践指明了方向。在大单元教学背景下,教师要立足学生主体发展需要,明确单元教学目标,保证教学工作的有序开展。首先,加强学情分析。学情分析是对学生现有知识水平、兴趣爱好、学习动机和心理特点等方面进行全面了解的过程。实验探究不同于理论学习,对学生的理论基础、动手能力以及科学态度有着较高要求。教师要做好学情分析,从整体上了解学生的优势和不足,也明确个体之间的差异,以确保因材施教,让每个学生在实验探索中都能得到充分发展。其次,基于教学内容设计单元教学目标。教学内容是教学活动开展的基本素材,也是实验探究的重要资源。在设计单元教学目标时,要充分挖掘教学内容中的重点和难点,确保教学目标具有实用性和挑战性,体现教学内容的前后衔接情况,以确保单元教学目标与整体教学计划相协调。

 

　　例如,在人教版九年级全一册第十五章“电流和电路”的教学中,教师通过学情分析了解到学生在之前学习和生活经验中已经学习了摩擦起电、导体和绝缘体等知识,具备一定的安全用电基础。基于此,教师设计了如下学习目标:观察摩擦起电现象,探究并了解同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;从能量转化的角度认识电源和用电器的作用;通过实验认识断路、通路、短路等情况,知道电路的组成;会看、会画简单的电路图;会连接简单的串联电路和并联;能够联系现实,说出生产、生活中采用简单串联或并联电路的实例,进一步认识电在现实生活中的应用价值。目标与学情和课程内容紧密衔接,也体现知识点之间的联系,为学生在实验探究中的整体学习指明了方向。

 

 

　　大单元教学是一种整合性、系统性较强的教学方式,它强调将各个知识点融合在一个整体教学情境中,让学生在解决实际问题的过程中,自然而然地掌握知识、形成技能。恰当的情境能吸引学生参与整体学习,合适的任务则可以强化学生探究动机,驱动其层层递进,实现学习目标。在初中物理实验教学设计中,教师先要围绕主题来创设大情境,尽量将各个知识点有机结合起来,形成一个整体。这样一来,才能激发学生探究欲望,使他们主动参与学习,并潜移默化地接受、建构知识之间的联系。同时,教师要在大情境下设计具有挑战性、实践性和综合性的学习任务,将任务与现实生活建立联系,进而在特定的实验环境下观察现象、分析问题、解决问题,解释生活中的物理现象,探究物理的本质。

 

　　例如,在人教版九年级全一册第十八章“电功率”的教学中,教师从学生生活经验出发,创设生活化情境,安排了一项具有挑战意义的学习任务:“为家庭挑选适宜的电饭锅。”将单元内的“电能”“电功”和“电功率”等核心知识融入其中,驱动学生自主探究。在探讨这一任务的过程中,学生产生一系列问题:“各种型号电饭锅的说明书上的额定电压是否指家庭电路电压?”“额定功率的含义是什么?”“如何挑选电饭锅的容量?”“如何判断哪种电饭锅更节省时间或电力?”“额定功率较小是否意味着节能?”“如何测量电饭锅在使用过程中的实际功率?”要想解决这些问题,需要理论和实践的有效融合。在教师提示和指导下,学生分组展开合作,进行“比较电功率”“比较额定电压”“测量电功率”等实验,逐渐认识到电能和生活的联系,认识到电流做功的多少跟电流大小、电压高低和通电时间有关,学会了根据电饭锅的说明书来计算电功率,能为家庭挑选适宜的电饭锅。这样的教学设计,通过大情境、大任务,促使学生将知识串联起来,并在“做”中学,在“做”中学,参与实验探究,也实现了对物理知识的整体学习和把握。

 

 

　　部分学生由于理论知识不太扎实、动手能力不强等,在物理实验探究中面临一些困难。教师应注重实验教学设计,将教学内容与实验活动相结合,让学生在动手操作过程中理解并掌握物理知识。同时,教师充分发挥主导作用,密切关注每个学生的操作步骤,确保他们能正确、安全地完成实验,并引导学生相互交流与合作,促使其在探讨问题、分享经验中共同成长。

 

　　例如,为让学生在“家庭选电饭锅”这一情境下实现有效探究,准确理解电饭锅说明书上的额定电压、额定功率所表示的含义并区别额定电压和实际电压、额定功率与实际功率,教师设计了合作实验,指导学生探究学习:各组取一个标有“25V 0.75W”的小灯泡,根据教材所示电路图,连接实物,连接好实物后,来回调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压为2.5V记下电流表的示数,并观察记录小灯泡的发光情况;再分别移动滑轮,使实验电压表的示数为2V和3V时,记录下电流表的示数和小灯泡的亮暗情况。启发学生思考:从实验所记录数据中,能否分析这些数据哪些是额定电压、实际电压、额定功率、实际功率?根据你的理解,说一说什么是额定功率、额定电压?各小组根据实验观察纷纷发言、相互补充,探索额定电压、实际电压、额定功率、实际功率等物理概念,教师在此基础上进行总结归纳,并联系电饭锅说明书,引导学生用自己的话进行解释,为选出合适的家庭电饭锅提供理论依据。

 

 

　　优化教学评价是实现整体教学、提高教学效果的重要保证。在初中物理实验教学中,教师应重视教学评价,采用多种评价手段,对教学情况进行反馈,以促进教学评一体化,提高整体教学质量。

 

　　教学目标是课堂教学的灵魂,它主导并决定着实验探究活动与教学评价的跟进,实验探究活动与教学评价围绕学习目标有机互渗,达成并验证学习目标,形成“定标—达标—验标”课堂教学转轴,同时调控并决定学生的“学”与教师的“教”。“学”与“教”围绕学习目标双线并行并相机合作,形成“师促生学”的良性循环局面。在上述“电流和电路”大单元教学中,教师根据单元整体教学目标设计评价任务,要求学生通过实验能够从能量转化角度认识电源和用电器的作用;能根据实验现象判断断路、通路、短路等情况;能够绘画简单的电路图;能够连接简单的串联电路和并联;能在综合活动中列举生活中的串联、并联电路的实例等。在评价任务中,安排多元化学习活动,包括拓展实验、材料阅读以及综合实践探究等;然后利用评价量表对学生在任务中的表现进行分析,基于多个标准做出判断,分析学生单元学习目标完成情况,进而做出整体判断,形成教学评价结果;根据评价结果对学生后续学习也提出要求,同时反思实验教学,做出教学调整,进一步优化教学方案。

 

　　在大单元教学背景下,优化初中物理实验教学实践对促进教学结构化发展、提高课程教学质量有着重要意义。教师还应继续从大概念、大目标、大结构的角度深入研究教学设计。结合新课程标准,将核心素养和教材充分融合进行优化设计,以保证课程教学效果,进一步提高初中物理课程教学质量。

 

 

　　[1]高雄武,欧阳华乐.基于深度学习的初中物理单元教学设计—以“透镜及其应用”为例[J].物理教学,2023(9):28-31.

 

　　[2]孙玉杰,邓晓琼,李星辉.构建“初中物理实验教学课堂范式”的实践研究[J].物理教学,2023(3):50-52.

 

　　[3]梁嘉俊,罗卓君.“双减”背景下初中物理大单元整体教学的作业设计—以初中物理人教版第9章“压强”为例[J].物理教师,2023(3):53-57,61.