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基于核心素养的初中物理大单元教学设计
摘要:单元教学设计为学生核心素养的培养指明了路径。以学习进阶为目标,
对物理“浮力”进行了单元教学设计,旨在突出物理学科知识的内在联系,促进
学生物理学科核心素养的发展。
关键词:浮力;单元教学设计;核心素养
一、基于核心素养的单元教学内容分析
(一)运动和相互作用的物理观念
教材通观察石块在空气和水中时弹簧测力计示数的变化、气球针头插入篮
球气门内时杠杆平衡状态的改变这两个实验,让学生认识到浮力的存在,从而开
展对浮力的进一步认识和探究。要注重运动和相互作用这一物理观念的渗透,使
学生明白物体之间力的作用是相互的,并思考探究浮力的三要素⑴。
(二)建构物理模型
浮力是力学应用性较强的基础知识之一,教学程中多演示、设计跟生活相
关的实验,让学生在解决实际问题中学会“弃伪存真”“化繁为简“化难为易”
的思路和方法。例如,在探究浮力产生的原因时,在水杯中放入一魔方,引导学
生联系上一章的知识对魔方的六个面进行受力分析,最终找到浮力产生的根本原
因。加深对物理知识内化和迁移的程,培养学生建构物理模型的能力。
(三)培养科学探究能力素养
浮力这一单元知识结构关联紧密,从“认识浮力到“探究浮力大小的影响
因素”,再到“物体的浮沉环环相扣、层层递进,并通一系列的实验探究完
成知识架构。教学中应合理设置科学探究活动,循序渐进,提高学生的科学探究
能力,还可以布置一些课后开放式的实践活动,为培养学生科学探究能力提供有
利的条件⑵。本章仅教材中就安排了5个科学探究活动,在科学探究中,教师应
注意引导学生设计方案验证想法。学生通方案设计、动手实验、讨论交流、修
改完善实验方案,才能完成一个真实而完整的探究程,养成严谨、实事求是的
科学态度,知道科学家发现规律的不易,学习科学家坚持不懈的科学探究精神。
二、单元学习程进阶式设计
科学探究素养的培养不可能一步到位,所以教学要循序渐进,通引入生活
实例或用生活用品进行一些小实验,创设探究情境,设计认知冲突,激发学生的
探究兴趣,并通进阶式的探究学习,发展学生的物理观念,提高物理模型的建
构水平,形成科学探究能力,并将这种探究的精神迁移到自己的生活中⑶。基于
上述分析,本单元学习进阶式设计如下:
(一)认识浮力
问题情境创设:准备身边随手可得的物体(蜡烛、木块、乒乓球、泡沫球、
碗、小石块、铁块、铝片),把它们放入一个大水缸中,观察它们的浮沉情况,
并把现象记录起来。思考:(1)这些物体在水中是否都受到浮力的作用?(2)
你有办法测出它们受到的浮力吗?(3)浮力的方向如何?你是怎么感受到的?
你可以证明吗?(4)浮力产生的原因是什么?(5)你能解释实验现象产生的原
因吗?
内容安排:称重法测浮力、压力差法算浮力、浮力的方向。
核心素养发展规划:通观察现象,丰富学生对浮力的感性认识,认识浮力
的存在;通称重法测浮力的大小,发展学生收集证据的素养;通在水杯中放
人一个魔方,引导学生对魔方的六个面进行受力分析,培养学生建构物理模型的
能力;通联想重垂线证明浮力的方向和解释现象,培养学生对物理知识内化和
迁移的能力。
学习方法指导:借助实验,将浮力大小和方向变得可测量可证明,通受力
分析,培养建模能力的同时提升学生的科学思维能力。
课时计划1课时。
(二)探究浮力的影响因素
问题情境创设:准备一个鸡蛋,一杯水,一个瓶盖旋紧的空饮料瓶,一盆水。
思考:(1)放人清水中的鸡蛋会沉人水底,你有办法让鸡蛋浮起来吗?(2)将
旋紧瓶盖的空饮料瓶压入水中,手的感觉有何变化?(3)浮力大小的影响因素
可能是什么?如何设计实验进行验证?(4)物体所受的浮力与排开液体的重力
之间有什么关系?实验时物体需要完全浸没吗?
内容安排:浮力大小的影响因素、阿基米德原理。
核心素养发展规划:学生通设计实验方案、动手实验、讨论交流、修改完
善实验方案,完成一个真实而完整的探究程,培养学生利用控制变量法分析问
题的能力和科学推理能力。用阿基米德的实验结论再次验证浮力大小的影响因素,
感受科学的严谨与奇妙。
学习方法指导:学生的探究不是漫无目的的,创设情境,以学生的认知为基
础进一步提高要求,培养学生设计实验的能
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