物理教学设计策略：基于核心素养的途径和方法

（一）教学内容分析

1.物理概念与规律教学内容分析

物理概念和规律，是初中物理的基础内容，也是物理学习的核心部分，打好概念和规律的基础，有助于物理学习的进一步深化。在过去传统的物理教学中，教师普遍性地将物理概念和规律割裂开来，没有形成统一的认知，也没有对其进行内容上的有效整合，导致学生对知识的学习存在严重的碎片化。解决这一问题的关键在于物理教师对知识的整体把握，在此基础上，注重教学任务的分类和重构。在具体的教学设计中，需要立足于概念与规律的特点，有针对性地进行教学方法的选择。

首先，以章节内容为基础。进行教材和内容的设计时，需要针对本章节的核心概念进行分析，得出相对完整的概念体系。通过这种方式的设计，有利于学生矢量和标量的物理概念的形成。其次，跨章节的教学内容设计。可以在不同时间跨度上分析概念，学习进阶，有利于学生物理知识体系的形成，也有利于学生物理概念的形成。最后，针对某些具有代表性的物理概念或规律，设计教学内容时，可以分析具体物理概念的素养发展价值，这样有利于培养学生模型建构的能力。如针对物理学史上关于重物与轻物，哪方下落快的讨论，有利于培养学生质疑、推理的能力；自制反应尺，有利于创新能力的培养。

2.物理实验教学内容分析

物理实验是物理教学活动的重要组成部分，对于学生科学精神的培养及实验操作能力的提升意义重大。因而，物理实验教学设计应引起教师的重视。对物理实验教学内容的设计，可从以下几个方面进行。

首先，需要明确实验目的。实验教学内容的设计要突出实验目标，使学生认识到实验目的对知识学习的意义。例如，打点计时器的实验设计，其目的应是训练学生对速度、加速度测量和顺势速度的概念。在实验目标明确的前提下进行实验操作，更有助于学生科学探究能力的培养。

其次，围绕实验目的进行具体的实验探究内容设计，引导学生分析实验具体探究内容对发展学生思维的价值。表3-1列举了一部分实验具体探究内容对学生科学思维的价值。如在进行实验误差分析的设计时，让学生在实验操作中，结合图表和数据，利用图像法和等效替代的思想，分析实验数据与标准数据存在差异的原因，有助于学生形成科学探究和科学推理、论证的能力。

表3-1　实验具体探究内容对发展学生思维的价值

最后，分析实验的主要内容、实验原理，在此基础上，进行实验过程及步骤的有效性设计，明确基本的实验操作程序及操作规范、科学准确地收集并记录实验现象与数据，对所得数据进行整理，分析得出结论，分析误差形成的原因，用于指导实验的改进。实验教学设计的目的在于让学生熟练掌握实验操作的基本流程，培养学生严谨、求实的科学探究素养。

（二）教学对象分析

任何学科的教学都是师生双方共同参与的过程，因而，对教学的设计，离不开对作为教学对象的学生的分析，学生是教学设计中的核心。在进行教学设计时，要立足于学生群体，关注学生生理和心理的变化，全面了解学生的认知结构特点及知识储备情况，掌握学生的学习状态。对教学对象的分析，具体内容如下。

首先是对学习新知识时学生基本状态的分析，包括前认知水平、知识结构、技能基础及能力等方面。其次是对所学知识的认知情况的分析，如生活环境、生活经验及前概念等。最后是对学生存在问题的分析，如具体知识点或者某一概念或技能等。对教学对象全面而准确的分析，有助于教师根据所掌握的学生的实际情况，开展有针对性的教学活动。这样即使出现突发状况，也能够及时有效地处理，并通过适时的调整，完善教学，有助于保证教学活动的顺利开展，促进教学效果的提升。基于核心素养的物理教学，要实现基于素养培养的课程目标，不仅需要重视本学科知识的学习，还要延伸至其他科学，其他相关知识的学习，以丰富学生的知识储备，开阔学生视野。

核心素养导向下的物理教学设计，要求分析教学对象时，能够做到设身处地站在学生的角度考虑问题，以学生的视角分析他们的优势与不足，尤其是所欠缺的思维和能力，进而采取因材施教的教学策略培养和升华其核心素养。

（三）教学目标设计

目标是行动的指向灯，明确的教学目标能够确保教学活动沿着既定的方向有序进行，并对学生的学习方向进行有效的指导。可以说，目标既是教学的出发点，也是教学的归宿。教学目标的设计必须明确和有效。

1.教学目标的确定原则

教学目标的科学性和有效性，对于教学活动的开展有着重要的指导意义。因而，对于教学目标的确立需要慎重，在操作中需要遵循以下原则。

（1）以学生为中心

学生是教学活动的主要参与者，因此，任何教学活动都要以学生为中心，围绕学生展开。教师要全面了解学生的特点、兴趣爱好等，这样才能做到教学的有的放矢，提高教学的效果。教学目标是教学的前提，只有设立明确的目标，才能使教学活动科学而有意义。

课堂教学目标要适应学生的年龄、个性、真实兴趣、认知规律等心理因素，要基于学生目前的经验、知识和能力水平与发展方向、教学环境条件等教育因素。这就是说，合理目标原则必须与以学生为中心原则相结合。

（2）可评价原则

教学目标的主要作用便是直接指导教学活动，使教学活动有章可循，不论是教师的教还是学生的学，都能找到方向。教学目标的陈述应力求明确、具体，可以被观察和测量，避免用含糊和不切实际的语言。教师需要学习有关目标陈述的相关理论和技术，使教学目标具体化。2003年实验版课程标准确立了三维目标，即知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。2017年版的课程标准明确了立足于物理核心素养的教学目标。核心素养教育理念的融入，使得物理教学的目标更加具体化，便于随时对教学目标的落实情况进行评价。

在可评价原则的指导下，基于核心素养的物理教学目标将会发生相应的变化，尤其体现在技能和知识、过程和方法这两方面。这种变化主要体现在新课标对课程标准的行为动词进行了修正。如实验版课程标准将学生知识的掌握分为两个不同的标准：I级，基于认知层次方面，是对一般知识的认识和了解；II级，基于能力层次方面，是对知识的理解和应用。

在每节课进行教学目标的制定时，与之对应的行为动词分别为：列举、知道、描述、说出、了解、说明、表达、识别、对比以及简述等；阐述、解释、评估、核算、评断、分析及区分等；应用方面包括评价、利用、验证、运用、掌握等。其中很多是无法评估的，如学习变阻器的内容时，以人教版的课程标准为主，可将教学目标设置为深入理解变阻器的构造、电路中的符号，理解变阻器的工作原理，知道正确使用变阻器的方法。在教学活动结束之后，要想对学生的学习效果进行评价，了解学生对知识的掌握情况，就需要围绕教学目标来考查学生能否在实践中充分运用这类理论。如果学生无法进行自我评价，教师就很难对教学目标达到的程度进行评估。

但如果运用可评价原则来指导教学目标的设置，即“定义加速度时，使用比值定义法，并了解公式及每个物理量的单位、名称以及对应的符号等，同时在进行计算时，可充分利用这些公式”，由此教学目标更具体、可操作性更强，教学结束后，学生便可度量出自身完成的程度，从而有针对性地进行查漏补缺，完善知识结构。

（3）分层原则

教学要以学生为中心，由于学生个体差异性的存在，这就要求进行教学目标的设计时遵循分层原则。以班级为单位，不同的成长环境和经历，造就了学生们不同的性格、思维，尤其是在知识储备，以及对知识的理解与接受等方面的能力水平，也都因人而异。这就需要在制定教学目标的过程中，依据学生的实际进行科学合理的层次划分。

基于核心素养导向下的物理教学目标的设置，要做到具体明确，针对性较强，便于因材施教的开展。与此同时，还应该具备较强的可操作性，能够及时对学生的学习情况进行有效反馈。(www.xing528.com)

（4）符合课程标准

课程标准是为教学需要达到的总的目标而设计的教学通用标准。课堂教学目标的设置要在课程标准的范围内，依据课程标准、教材而定，目标的设定不能太高，也不能太低，要切合实际，还要依据符合课程标准的评价标准。在我国，通常以考试成绩作为教学评价指标，因此，课程目标的设计也要注意评价目标是否符合课程标准的理念和要求。

（5）具有全面性

目标的设定要全面，要以提高学生的综合素质与能力为目的，并在综合考虑各项要素的基础上制定。课堂教学目标要包括不同学习领域全面发展的目标，如认知、情感、能力等领域的目标，要符合语言素质与综合素质共同发展的要求。

（6）具有阶段性

教学任务的完成不是一蹴而就的，需要分阶段、分步骤一步步达成。因而，教学目标的制定要符合阶段性特征。在具体的设计中，要根据教学内容，将目标分为课时目标、单元目标、学期目标等，在完成细化目标的基础上，实现整体目标。总而言之，一个课时的课堂教学只需要完成一个课时的教学目标。

2.教学目标的实现

教学目标的确定是基础，而目标的落实是关键。为确保教学目标落实的有效性，可围绕以下几方面内容展开。

（1）构建和谐的教学环境

首先，教学角色的准确定位。教师要树立学生的主体地位，而使自己成为学生学习的合作者与引导者，与学生形成亦师亦友的和谐师生关系。传统教学方式之所以存在弊端，就在于教师角色的错位，形成了一种自上而下的师生关系，教师在教学中处于绝对的统治地位，直接拉大了师生间的距离，使其产生隔阂，也就无法做到“亲其师，信其道”。良好的教学环境应该体现在师生和谐平等的关系中，教师尊重学生人格，给予学生关怀。这样的教学环境，有助于激发学生物理学习的热情，树立学好物理的自信心。

其次，和谐教学环境的形成，还需要师生共同发挥作用。以核心素养为导向的物理教学，需要在以学生为基础的前提下，发挥教师的创造性及引导作用。在学生遇到问题时，及时地给予帮助和指导，通过科学的方法融入学生对问题的探究，共同致力于问题的分析与解决，应该避免对学生的过于放任。教师适时的帮助和指导，可以缓解学生在学习中的无助心理，更有助于学生探究能力的发挥。

（2）精心设计教学环节

首先，对教学的过程进行整体上的把握，对构成教学活动的相关环节进行科学、合理的设计，尤其应凸显细节，确保教学环节具体可行。根据课程内容和教学需要，可设置3～4个环节。主要引起注意的是，各环节要联系紧密，不能割裂开来。

其次，立足于物理知识同生活实际的联系，进而落实物理教学目标。将物理知识用于解决生活中的现象或问题，有助于推动物理教学的开展。从生活中的物理现象出发，获得对物理知识的感知与升华，进而将知识延伸至其他领域，构架生活化的教学场景，更有助于学生学习动机的激发。在教学结束之后，需要检验他们对知识的掌握程度，能否达到知识与运用的灵活切换。此外，在教学环节的设计中，还可以融入一些必备的教学辅助手段或工具。例如，进行摩擦力的教学设计时，可以借助课桌椅，作为教学的辅助工具。先让一个学生坐在椅子上，另一个学生去推，观察结果；然后，让同一个学生去推空的椅子，再观察结果。最后通过两次对力的感受的比较，得出结论。通过学生身边的小实验，不仅能够激发学生的思考，进而加深学生对知识的理解，还能够引起学生的兴趣，让学生在轻松愉快的实践中，掌握摩擦力的相关知识。

再次，充分发挥实验的作用。物理是一门科学性较强的学科，而检验科学性最有效的方法便是进行实验。实验能够加深学生对知识形成过程的理解，因而，有助于知识的理解和掌握。因此，在进行教学设计时，要重视实验的地位和作用，合理地融入实验环节。通过实验，达到锻炼学生实验操作及思维能力的目的，培养科学、严谨的实验精神，进而促进自主学习的积极性。

然后，明确教学中学生的主体地位，教学活动的设计始终围绕学生展开。必要时可进行角色的互换，以更好地从学生的视角出发，有针对性地采取相关措施，引导学生融入教学，并自觉主动地就某一问题展开探究性讨论，最后得出结论。

最后，注重思维能力的培养。物理学科对思维能力要求极高，基于核心素养的物理学科教学设计，更应该体现思维创新的要求，促进学生思维的扩展。在知识的传授中，要善于启发学生思考，并引入生活化的教学情境，让学生在知识与学科前沿的成果用于生活的事件之间建立联系，从而加深对学科知识的认识。

（3）采取分层教学策略

分层教学符合人在发展过程中存在的个别差异。教育心理学认为，在人的发展过程中，由于受到遗传因素、家庭因素及社会环境的影响不同，个人的发展存在着不同的差异，心理学称之为“个别差异”。分层教学就是针对学生在智力和非智力因素发展中的个别差异，有的放矢，区别对待，从不同的学生的差异中寻求教学的最佳结合点，使全体学生都能得到主动、和谐的发展。

孔子提出的因材施教就是在共同的教育目标下，根据学生的个别差异特点，有的放矢，因势利导地采取不同的教育措施。分层教学就是依据这一原则，要求教师从不同层次学生的实际出发，在处理好集体教学与个别教学、在面向多数前提下照顾少数，对学生的差异赋予不同的要求，使所有学生都能在原有的基础上得到发展与提高。这正是分层教学的目的所在。分层教学符合目标教学理论。在物理学科中，分层教学与辅导的实施过程如下。

①分层教学

第一，课前预习的分层。即对不同层次的学生提出不同的预习要求。在让学生预习时，可要求A层学生主动复习旧知识，并预习新课内容；B层学生初步理解和掌握预习内容，试着完成相应的练习题，遇阻时，能自觉复习旧知识，带着疑问听课，能主动求教或帮助别组不懂的学习伙伴；C层学生深刻理解和掌握预习内容，例题要先行解答，能独立完成相应的习题，力求从理论和方法上消化预习内容，并能自觉帮助别组同学。

第二，课堂教学的分层。课堂教学的分层是分层教学中最为重要的一个环节。在安排教学进程时，必须以B层学生为基准，同时兼顾A、C两层。一些深而难的问题，课堂上可以不讲，课后再给C层学生讲。课堂教学要始终遵循循序渐进、由易到难、由简到繁、逐步上升的规律，从旧知识到新知识的过渡尽量做到衔接自然，层次分明。

第三，课堂练习的分层。课堂练习遵循由浅到深、由简到繁螺旋式的教学规律，应以基本题为主，以B层学生为主线，然后层层推进教学。课堂练习一般分为三个层次：A层是基础性练习；B层以基础性练习为主，同时配有少量提高的题目；C层是基础性练习和有一定难度的综合题目，并适当增加一些开放性的训练题目。学生做题时，教师巡视并分层做好指导。

第四，作业的分层。课后布置多层次习题也是分层次教学不可缺少的环节。课后作业一刀切，往往使A组学生吃不消，C组学生吃不饱。为此，根据不同层次学生的学习能力，布置不同的课后作业，一般可分为三个层次：A层是基础性作业（课后练习）；B层以基础性为主，同时配有少量略有提高的题目（课后习题）；C层是基础性作业和有一定灵活、综合性的题目（课后复习题）各半。作业的分层，一方面可以提高学习有困难学生完成作业的积极性。允许在学习上有困难的学生，根据他们自己的学习情况“自主”地选择适合自己的作业，也可以减少或避免学生抄袭其他同学家庭作业的现象，学生能做多少就布置多少。另一方面，作业的分层还可以提高学习比较轻松学生完成作业的创新性，可以对学习比较轻松的学生设置一些具有开放性和创新性的作业。

②分层辅导

教师的时间和精力毕竟是有限的，所以，课外分层辅导可以是老师亲自来辅导学生，也可以分好层后，采取“手拉手”或“结对帮扶”等形式，让学生辅导学生，“一对一”或“一对多”地共同提高，共同进步，这样可以在学生之间产生互动，形成良好的相互帮助、相互促进的学习氛围。在分层辅导中，“后进生的转化”是实施分层辅导的最关键一环。后进生的转化思路可以从以下几个方面着手：

第一，倾注情感。“亲其师，信其道”，后进生的一个普遍现象是在情感上得到的爱和温暖太少，而得到的嫌弃却很多——这其中主要是来自学校的，也有来自社会和家庭的。所以，作为老师，我们不仅不要嫌弃后进生，还要对他们有所偏爱，加深与他们的沟通，加大对他们的感情投入，多给他们期望和信心，使他们也学有所获，学有所长。

第二，组织教育合力。要组织一切可以发动的力量：学校、家庭、班级、同学，甚至街道，形成一定的教育合力。特别是要充分发挥班集体和合作小组的力量，让他们的思想和能力在学习进程和集体活动中得到同化、熏陶、提高。

第三，充分利用闪光点。一是要细心捕捉后进生身上的闪光之处并及时予以表扬；二是多让后进生在学习进程中扮演一些成功者的角色，让他们也品尝到成功的喜悦，并从这种喜悦中获取信心，看到希望。因为后进生的个性特征不同，闪光点的呈现形式亦有不同，老师利用闪光点调动后进生的方法和策略也应有所不同。“充分利用闪光点”还可以体现在对学生的“分层评价”上，即对后进生的评价采取横向迁移的目光，看重或肯定学生在学习过程中的努力程度以及是否在原有的基础上有所提高或进步，然后给予激励和表扬。