聚焦核心素养的初中物理教学设计研究

摘要：本文深入研究剖析聚焦核心素养的教学设计策略，紧密围绕人教版初中物理教材，致力于提升教学质量，促进学生物理核心素养的全面发展，通过对初中物理核心素养的四维解构，借助智能科技构建素养发展支撑体系，运用UBD理论和5C教学策略创新教学设计，为初中物理教学实践提供科学、实用的理论指导。

关键词：初中物理；核心素养；人教版教材；教学设计

一、引言

核心素养的培育在当下教育改革持续深入的进程中已成为教育教学的关键目标。对于培养学生的科学思维、探究能力和实践精神，作为一门重要的基础学科，初中物理的学科地位无可替代[1]。如何基于教材进行教学设计，有效落实核心素养的培养，是广大物理教育工作者亟待解决的问题。本研究旨在深入探讨聚焦核心素养的初中物理教学设计，为提升教学质量和学生素养提供有益的参考。

二、初中物理核心素养的四维解构

（一）物理观念建构

从物理的角度对物质、运动与相互作用、能量等的基本认识，是对头脑中的物理概念和规律等的提炼和升华[2]。在人教版初中物理教材中，知识点繁多且分散，传统教学易使学生的知识认知碎片化。以“物质的属性”教学为例，“密度”是其中的关键大概念。教师可展示体积相同的铁块和木块，让学生通过观察和测量，感受质量的差异，从而引出密度概念。接着，通过实验探究不同物质的密度，以及密度在鉴别物质、计算质量和体积等方面的应用，使学生理解密度与质量、体积的关系，构建起以密度为核心的知识网络。通过这种方式，学生不仅掌握了具体的物理概念，还能将其整合为系统的物理观念，提升对物理知识的理解和应用能力，为后续学习和解决实际问题奠定基础。

（二）科学思维培育

物理核心素养的核心是科学思维，包含批判性思维与建模能力。学习“牛顿第一定律”时，教师引导学生思考定律实验基础与假设条件，培养其质疑分析能力，不盲目接受知识，锻炼批判性思维[3]。教学“物体在斜面上的运动”时，学生将物体抽象为质点，抓主要因素，略次要因素，建物理模型，用牛顿定律分析得运动规律[4]。批判性思维与建模能力相互促进。前者有助于发现模型不足、推动改进，后者为前者提供素材与工具，共同提升学生科学思维水平。

（三）科学探究进阶

参与、探究、解释、拓展、评价是经本土化改造，适用于初中物理教学，能有效培养学生的科学探究能力的5E教学模式[5]。“探究串联电路的电流规律”教学中，教师可以通过展示节日彩灯、串联手电筒灯泡等生活实例来引发学生对串联电路电流流动和大小关系的兴趣与疑问，之后引导学生分组选择电源、开关、灯泡、电流表等器材，设计实验方案，操作器材测量不同位置电流并记录数据，小组汇报数据，再由教师引导分析，运用数学方法得出串联电路电流处处相等的规律，并解释实验中的现象和问题，接着拓展学生的思考能力由教师引导学生思考规律在电路保护中的应用，以及增加或减少灯泡时电流的变化等拓展性问题，对实验设计、操作、数据处理和小组合作等进行评价，引导学生自我评价和互评，总结收获与不足，提出改进措施，可以将上述方法运用到，让学生在掌握科学探究方法和技能的同时，提高探究和创新思维能力。

（四）科学态度养成

在物理教学中融入科学、技术、社会和环境构成的STSE教育理念，对学生科学态度的培养和社会责任感的培养都有很大的帮助。教师在“能源与可持续发展”教学中，可通过这些实践活动，引导学生深入探讨传统化石能源在提供能源时产生的温室气体排放、大气污染等环境问题，以及具有清洁、可再生等特点的太阳能、风能、水能等可再生能源的环境问题，如煤炭、石油、天然气、太阳能、水能等。学生对科技与社会、环境的紧密联系有了深刻地理解，培养了学生运用物理知识解决实际问题的严谨的科学态度和社会责任感，提高了学生的综合素养。

三、UBD理论框架下的逆向教学设计

（一）预期结果的精准确定

强调先明确预期学习结果的UBD（Understanding by Design）理论。在初中物理教学中，将核心素养目标转化为具体、可操作的行为化描述至关重要。以“惯性”教学为例，“让学生掌握惯性概念”的传统目标模糊笼统。而基于UBD理论，可描述为“学生能准确说出惯性定义，运用惯性概念解释汽车刹车时乘客前倾、跳远运动员助跑等现象，设计简单实验验证物体惯性”。清晰的行为化目标使教师明确教学方向和重点，让学生了解学习任务和预期水平，增强教学针对性和有效性。

（二）评估证据的多元设计

为全面评估学生核心素养发展，需设计多元表现性任务并构建量规。

在“浮力”教学中，表现性任务如设计实验测量不同形状物体在水中的浮力，分析浮力与物体形状关系；解决设计承载一定重量简易救生筏的实际问题；进行项目报告介绍浮力在潜水艇、轮船等生活中的应用。

为保证评估准确公正，构建详细量规。以实验操作为例，量规涵盖实验设计合理性、操作规范性、数据记录准确性、结果分析科学性等评价指标，设定不同等级和得分标准。

多元评估证据和科学的表现性任务及量规设计，能全面了解学生学习情况，发现优势与不足，为教学改进提供依据，激励学生积极学习。

（三）学习经验的弹性规划

教学设计需充分考虑学生在学习基础、能力和风格上存在很大的差异，规划差异化教学路径是必不可少的环节。在教学“欧姆定律”中，基础较弱的学生，通过简单实验和例题练习，掌握欧姆定律基本概念和公式应用，计算如已知电阻和电压下的电流、已知电流和电阻下的电压等简单习题，教师给予更多指导和支持；基础较好的学生，可以引导其进行如研究欧姆定律在非线性电阻元件（小灯泡）中的应用，分析电流与电压的非线性关系，尝试数学描述；设计综合性实验探究电阻、电压和电流在实际电路中的关系，培养创新思维和实践能力等拓展性探究，弹性规划学习经验和搭建差异化教学路径，能调动学生学习积极性，满足不同需求，促进全体学生在原有基础上发展，实现教学公平有效。

结论

通过四维解构初中物理核心素养、明确培养方向和重点、运用UBD理论创新设计、激发学生学习兴趣和主动性、关注学生个体差异、全面提升初中物理教学质量等，提高教学针对性和实效性，为教师在教学实践中不断探索改进教学方法和策略提供有力保障。为今后的学习和生活打下坚实的基础，促进学生核心素养的全面发展。

参考文献

[1]陈健.以核心素养为导向的初中物理作业设计[J].吉林教育，2024，（12）：52-54.石晶.纸质档案的管理与数字化保护策略[J].造纸信息，2023，（12）：109-110.

[2]司德平.人教版高中《物理》（必修2）教材学科思想方法的研究[J].物理教学，2016，38（10）：19-23+13.

[3]刘元强，张勇.5E教学模式在初中物理教学中的应用——以“牛顿第一定律”教学为例[J].湖南中学物理，2024，39（05）：11-16+4.

[4]阳露.指向中学生模型思维能力培养的物理教学设计研究[D].湖南师范大学，2020.DOI：10.27137/d.cnki.ghusu.2020.000253.

[5]吕少峰.5E教学模式在初中物理教学的实践研究——以“凸透镜成像规律”为例[J].物理教学探讨，2024，42（06）：25-29.