重整单元教学目标落实物理核心素养
黎东波
摘 要：本文阐述了在普通高中新课程标准（2017版）实施中物理单元教学目标的作用。提出以对物理核心素养四个方面的具体分析为基础，将课程标准中的“内容要求”、“学业要求”与教材、学生四个要素重新整合为两个有机结合，以此来设计单元教学目标的方法。以“机械运动与物理模型”为例设计了该单元的教学目标。
关键词：高中物理; 核心素养; 单元教学目标
中图分类号：G633.7 ? ? ? ? ? ? 文献标识码：A ? ?文章编号：1006-3315（2019）03-040-002
1.引言
在学校教育中，教学目标常包括课程教学目标、单元教学目标、课时教学目标[1]。课程可分成国家课程、地方课程、校本课程，狭义课程即对应的学科。在高中物理课程中，单元课程指的是与某个主题对应的内容，在教材中常常用章或篇来呈现。本文研究的高中物理单元教学目标是指在高中物理课程实施过程中制订的与相应主题对应的教学目标。
若干年前，教师在教学工作中需要制订学年（期）教学计划、单元教学计划、课时教学计划等工作计划。在改革开放初期的教学实践中，教师经历了自发的、自下而上的关于教学目标等教育理论学习。
进入新世纪后，中、小学教育进行了新课程改革，教材出现了“一标多本”现象，出版社（编者）出版了相应的教师教学用书。在如何理解新课程理念、如何用好教材等方面对教师帮助很大，也导致了许多教师不主动思考如何设计教学目标、如何组织内容、如何评价等重要教学问题，进而出现照搬照套、千篇一律的教学目标与内容组织。
经过近十多年的改革实践，教育部于2017年颁布了新修订的普通高中课程标准，提出了课程的核心素养[2]。以物理课程为例，有物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面。围绕课程核心素养的达成，在新课程实施中，单元设计就变得非常重要了。钟启泉先生在关于“核心素养与课堂革命”的报告中指出：“单元设计是教师的基本功。没有单元设计的功夫，哪来好的学科或课程的开发。”[3]从课程设计角度看，单元教学目标是单元设计的基础，是课程目标与课时目标之间的桥梁、纽带。从物理核心素养中的物理观念的形成角度看，物理观念不是靠个别的、零散的物理概念或规律的学习就可以形成的，往往需要在一些相近内容的学习中共同作用来实现。如物质观的形成，需要有物态及其变化、物质的属性、物质结构等内容来支持其观念的形成。其中每个单元有各自独特的作用，有各自独特的目标。若不进行单元教学设计，是无法实现课程目标的。而单元教学目标设计是单元设计的基础，是课程实施的关键。
近几年在单元教学目标设计方面的研究较少，2017年张飞研究了单元目标设计与落实物理核心素养的关系[4]。更多的学者研究的是核心素养、课程目标等理论，教师更关心的是课时教学的细节问题。教师不仅是课程的实施者，还是课程的研究者。如何制订既符合课程标准要求，又符合学生实际的单元目标是值得思考的问题。
2.单元教学目标设计
修订后的课程标准在课程目标、课程内容、课程实施、课程评价等方面进行了更符合学生实际与社会需求的改进。在课程标准中，有课程总目标、有主题下的内容要求、有模块的学业要求、有课程完成后的学业质量水平。以上这些内容为单元教学目标的设计指明了方向。除此之外，还应该考虑教材的编写与学生的具体情况，如：教材中单元内容的呈现、学生的学习起点与行为的变化程度等。综合考虑这些因素后，笔者认为，单元目标的设计可以按四个分析、两个整合来进行。即具体分析核心素养的四个方面，将课程标准中的“内容要求”与教材分析整合、将相应模块的“学业要求”与学生分析整合。以下以高中物理必修1模块中的“机械运动与物理模型”为例来说明。
2.1核心要素分析
第一物理观念。依据新修订的课程标准，此单元仅涉及对物体直线运动的描述，特例是匀变速直线运动。体现了机械运动从匀速到匀变速的观念变化。对物质运动的研究是研究自然现象的基础，历史人物如亚里士多德、伽利略等在运动观念与研究方法方面的素材为学生的学习奠定了基础。为了描述直线运动，引入位移、速度、加速度等，意味着用路程、速率这些标量是不足以描述运动特点的，从标量到矢量的过渡是物理观念的一大变化。为从不变（匀速直线运动）到变化（变速直线运动）打下基础，如速度大小、方向的变化。而速度变化率--加速度的引入再使物理观念前进一大步。匀变速意味着速度变化但速度变化率不变，这其中的变与不变将运动观念变化凸显出来，在思想上的冲击很大。
第二科学思维。此单元包括质点模型、匀变速直线运动、自由落體运动几个模型的建构。加速度概念的建立过程是典型的通过感知具体的运动现象，再通过比较概括、分析综合进行抽象思维，揭示其运动现象所隐含的本质特征。从平均速度到瞬时速度概念的建立，运用了极限思想方法。在匀变速直线运动的讨论中隐含着从一般到特殊或从特殊到一般的思维方法，既有实验归纳方法，也有图像法与积分的思想方法。
第三科学探究。主要体现在学习使用打点计时器，利用打点计时器测速度。通过这个实验，学习用作图法处理实验数据。利用图理解加速度与位移，以此得出匀变速直线运动的规律。
第四科学态度与责任。主要涉及在实验过程中的实事求是、严谨认真对待科学活动，在活动中应该具有合作与分享的意识。在活动中提高学习物理的兴趣。
2.2将课程标准的“内容要求”与教材内容分析整合
课程标准在该主题中的内容要求共有4条，8句话的描述。教材以人教版高中必修1[5]为例。
2.3将“学业要求”与学情分析整合
在课程标准的必修1中提出了该模块的学业要求，从物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任4个方面做了具体描述。以下从这四方面分析学情。
第一物理观念。路程、速度等描述物体运动的概念与物体下落快慢等现象是学生未入学就已形成的观念。经过小学、初中的强化，已经形成了非常牢固的、生活化的观念。从建立物理概念的途径来看，无法用简单的同化方式进行，必须打破原有的认知图式，建立新的结构、达到新的平衡。要学生放弃原有的观念，必须在产生了认知冲突后，经历自主重构的过程。加速度的概念是学生感觉非常困难的，需要突破速度的瞬时性、方向性，速度变化的方向性，速度变化率几个难点。多个难点纠缠在一起，对学生的学习能力提出了较高的要求。
第二科学思维。初中物理以對物理现象的定性描述为主，进入高中学习的第1个主题就要求学生从形象思维到抽象思维转变。质点模型是高中生初次接触的理想模型，如何分析物体不同组成部分的运动，哪些是次要因素，哪些是主要因素，如何处理部分与整体的关系等问题，必须通过学生自己经历这样的思考分析，才能建立质点模型。
第三科学探究。从实验的角度看，学生具备了一定的探究基础，如：方案制订、控制变量、记录数据等。用图像法处理数据的基础不够，对待实验持理想化观念，在如何表达探究过程和探究结果方面经验不足。
第四科学态度与责任。实验是学生喜欢的一种学习方式，在实验中形成科学态度与责任。学生的兴趣不能停留在对新奇现象的观察上，需要对所观察到的现象进行科学解释。只有通过运用位移、速度、加速度去分析生活或实验中的现象，得到预期的结果，才能进一步激发学习物理的兴趣，增强其内在动力。
2.4“机械运动与物理模型”目标设计
根据对课程标准中的核心素养、内容要求、学业要求与学生、教材等多方面的分析，设计如下单元教学目标。
第一通过分析物体的变速直线运动，引发与匀速直线运动观念相矛盾的认知冲突，初步形成位移、速度、加速度概念。通过对匀变速直线运动现象的观察、实验数据的分析，理解位移、速度、加速度及它们之间的关联。通过对自由落体实验数据的分析，进一步理解匀变速直线运动的规律，能运用其规律分析解决相似情境的实际物理问题，初步形成对矢量的理解与运动变化观念。
第二通过参与对有一定结构的物体作机械运动的分析活动，体会局部与整体、分析与综合的思维方法，知道质点模型的建立需满足一定条件，是一种理想化方法。了解瞬时速度概念建立过程中所采用的极限方法。经历对自由落体及其他匀变速直线运动的分析，初步形成用证据来支撑观点的意识，体会批判性思维。
第三通过查阅资料等学习方式，初步认识实验在物理学中的地位与作用，知道实验探究是重要的科学探究。会使用打点计时器，会收集处理纸带上的相关运动信息。能用图像法处理简单的实验数据，并得出结论。知道实验存在的误差。初步具有交流分享实验结果的能力。
第四在测量速度的实验中，具有实事求是的态度。通过运用所学知识解决简单的问题，获取成功的喜悦，增强学习物理的内在动机。经历对匀变速直线运动的分析，知道加速度的存在对交通的影响，具有交通安全意识，知道高空坠物的危害，具有社会道德与公共安全意识。
3.讨论
新一轮的课程改革与高考改革正在进行中，每个地方官员、学校管理者、教师、学生家长都应思考如何提高教育教学质量的问题。在教学目标的设计中，本来还应考虑地方、学校、教师等因素，因为具体情况千差万别，只有在教学实践中通过具体分析后，体现在课时教学目标里面。单元目标制订后再组织内容，设计单元教学及评价方案，通过教学实践，不断修改完善，为课程目标乃至高中总目标的实现奠定基础。
参考文献：
[1]阎金铎，郭玉英.中学物理教学概论[M]第3版.北京：高等教育出版社，2009
[2]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准[M]2017版.北京：人民教育出版社，2009
[3]钟启泉.《核心素养与课堂革命》报告要旨[J]现代教育论坛，2017（03）：2-3
[4]张飞.指向物理核心素养培养的教学路径[J]江苏教育，2017（11）：10-16
[5]普通高中物理课程标准实验教科书.物理（1），必修，教师教学用书[M]北京：人民教育出版社，2010
