基于核心素养的高中物理大单元教学设计研究.pdf

中文科技期刊数据库（引文版）教育科学 收稿日期：2024 年 02 月 28 日 作者简介：张倩（1985），女，满族，河北沧州人。-105-基于核心素养的高中物理大单元教学设计研究 张 倩 河北省沧州一中，河北 沧州 061000 摘要：摘要：在高中物理教育领域，发展学生的核心素养相当重要，这篇论文探讨的正是这一话题。研究中心围绕着两个要素：一是教师，二是学生。将教育焦点投向大单元的教学设计，将学生的核心素养提升作为目标。为了达成研究目的，实地教学试验、调研问卷、以及访谈等各种实证方法被采用，全面审视核心素养引导下的大单元教学设计。研究结果表明，通过引导学生的核心素养的大单元教学设计，得以在高中物理教育中扮演重要角色。这种教学设计不仅提升了学生的物理素养，激发了学生的学习热情，还帮助学生形成了深度学习的习惯，激发了他们的创新潜力和批判思维能力。此外，还可见该教学设计对教育质量的提升，有着积极正面的影响。本研究的结论为高中物理教师提供了新的教学模式和教学方法，具有一定的参考价值和推广意义。关键词：关键词：核心素养；高中物理教学；大单元教学设计；实证研究；教学素养提升 中图分类号：中图分类号：G633 0 引言 在新课改理念下，以学生为主体，教师为引导的教学理念得到了广泛推崇。教育的根本使命，是在所有方面塑造人的品格，深化人的内涵。中学教育对学生的主要素质的培养有着重要影响，尤其在物理学这一领域，这个科目会关乎学生对科技社会的理解，以及创新思维的培养，这都具有重大的意义。教育的目标是要使学生在物理学科中能主动积极地学习，有深度的学习习惯，这个目标对于教师的教学设计提出了新的挑战。在这个时代背景下，研究关注于一个主题即大单元物理教学设计的核心素养。探讨如何将所谓的核心素养和教学设计结合起来，在高中物理课堂里更有效的提升学生们的物理素养，激发他们的主动学习精神，培养他们的深度学习习惯，又能挖掘出他们的创新意识和批判思考，还能够让他们长期积累知识和技能。具体实践，就是运用实证研究，通过实地教学试点、收集问卷和面谈内容，详细的记录与分析每次尝试的过程和结果。期待这样的方式，能为人们提供一个新的角度来看待高中物理的教学，也提供一套值得高中物理教师借鉴的教学方式和方法。1 核心素养在高中物理大单元教学设计中的应用实践 1.1 高中物理大单元教学设计的创新策略 在把握住核心素质的引导，有必要让高中物理教学更加强调培育学员的深度素质与实践技能。基于传统教学手段的某种不足，本研究就高中物理的大单元教学方式提出了一些革新策略。应当优先培养学生的求知精神。传统观念设定教师为知识的输出者，而学生只是被动的输入者。然而，核心素质的教育理想要求更应调动他们的求知欲，引导他们积极参与实验和研究活动。他们在亲自动手和观察实验结果中深化对物理原理的理解，培育他们的科学精神与创新能力。同时，注重跨学科的交融互补。在构筑高中物理教学设计的过程中，融入数学以及化学等相关学科的元素，对学生的综合能力造就至关重要。在解决物理难题上，数学知识的运用能够给予学生有效的帮助，而化学知识的应用则有助于他们更深刻的理解物质结构与物理性质间的紧密关系。这一跨学科结合方式，或能增强学生对于物理知识的把握，亦能训练其综合思考的能力。在处理实践应用导向的问题上，学生的实践能力以及解决问题的能力的提升，是物理教学设计应该深入探讨的一大方向。令学生们将物理知识在日常生活中应用，从而灵活运用所学知识去解决一些具体的问题，对于他们的成长至关重要。实践活动和真实案例的设计，能够使学生更好的理解物理的基本原理，同时也能增强他们在解决实际问题过程中的能力。1.2 以核心素养为导向的高中物理大单元教学设计模式 中文科技期刊数据库（引文版）教育科学-106-高中物理大单元的教学设计，主导为核心素养，归纳起来主要体现在三个方面，即：问题导向教学、项目学习和合作学习。问题导向教学，以提出问题为主线，着眼于学生解答问题的能力。对于物理的大单元教学，教师有必要激发学生的学习欲望和思考力透过引入问题。学生参与到讨论、实验和研究等活动中，主动思考，主动解答，进一步激发他们分析以及解答问题的才能。而项目学习，为了提升学生的综合素养和实践能力，以项目为主题进行教学，学生将项目整合为一体开始学习。通过实践对所学知识的理解与运用，对于培养学生的实际应用能力有着极大的助力。在高中物理大单元教学设计中，教师可以组织学生参与项目活动，通过制定计划、实验操作、数据分析等环节，使学生在解决实际问题的过程中学习物理知识，并培养他们的合作与创新能力。合作学习是一种以小组合作为形式，培养学生协作和交流能力的教学方法。在高中物理大单元教学中，教师可以组织小组活动，学生通过合作讨论和交流，共同解决问题4。这种学习方式可以培养学生的团队合作精神和沟通交流能力。1.3 基于核心素养的高中物理大单元教学实施效果分析 要研究和分析基于核心素养的高中物理大单元教学设计的实际成效，评估环节必不可少。评估内容包括学生对知识的掌握，实践能力的培训，学习的兴趣等多方面。要了解学生对物理知识的理解程度和深度，便需要通过他们的知识掌握程度进行评估。这个评估可以借由考试成绩，作业质量，以及测验结果等各种方式来进行，并可比照传统教学模式下的学生表现，以此衡量基于核心素养的教学模式对知识掌握影响的大小。而要把握学生在面对实际问题，操作解决过程中能力的提升，也需要依赖于实践能力培养的评估。可以通过实验报告、项目展示等方式进行评估，并分析学生在实践能力培养方面的变化和提升。通过学习兴趣的评估，可以了解学生对物理学习的兴趣程度和学习动机是否得到提升。可以通过问卷调查、访谈等方式进行评估，并分析学生对基于核心素养的教学模式的态度和反馈。通过以上评估和分析，可以初步判断基于核心素养的高中物理大单元教学设计的实施效果。如果学生的知识掌握情况有所提高、实践能力得到培养和学习兴趣得到提升，那么可以认为该教学模式取得了一定的成效。当然，进一步的研究和实证分析还是需要进行的，以确保教学效果的真实性和可靠性。2 核心素养导向下的高中物理大单元教学实证研究 2.1 研究方法与研究工具设计（1）研究方法的选择 本研究旨在探讨基于核心素养的高中物理大单元教学设计的效果，为了实现这一目标，选择了实证研究方法。实证研究方法可以通过数据的收集和分析，客观地评估教学设计的有效性和实施效果。具体而言，采用了前后实验设计，通过对比实验组和对照组的教学效果来评估教学设计的效果5。（2）研究工具的设计 要搜集与研究目标相关联的数据，制定了以下几类研究工具。问卷调查：基于核心素养的教学设计，为学生提供了培养核心技能的独特优势。为了更透彻的获取学生对教学设计的感知和理解，设计了专门为学生量身定做的问卷调查。问卷包罗了学生对学习内容的理解程度，核心素养培养的摸底情况，及对教学设计的综合评价。为了方便统计分析，问卷采取了五级评分表的形式。观察记录：观察记录是一项获取教学过程实际情况和数据的重要手段。借由观察教育实验课的影像资料，以及实地观测，可以记录得到教学过程中的互动情况，学生的参与程度，以及展现等信信息。观察记录的内容包括学生与教师的互动情况、学生之间的合作情况以及学生对于教学内容的理解与应用等。学生成绩：学生成绩是评估教学效果的重要指标之一。会收集学生在教学实施之前和之后的成绩数据，并进行比较和分析。还将进一步分析学生成绩的变化情况，以探索教学设计对于学生成绩提升的影响。（3）数据分析方法 针对以上收集到的数据，将采用多种分析方法进行数据处理和结果呈现。对于问卷调查的数据，将进行统计分析，计算出中文科技期刊数据库（引文版）教育科学-107-各项指标的平均得分和标准差，并通过图表的方式进行直观展示。还将采用因子分析等方法，探索核心素养与教学设计评价之间的关系。针对观察记录的数据，将采用描述性统计和比较分析的方法，对学生的互动程度、参与度以及学习表现等进行量化分析。还将运用质性分析方法对学生的实际表现进行细致描述，并抽取具有代表性的案例进行分析。对于学生成绩的数据，将运用配对样本 t 检验等统计方法，对比教学实施前后的成绩差异，并进一步分析与核心素养的关联。通过以上研究方法和工具的设计，将全面探究基于核心素养的高中物理大单元教学设计的实施效果，并为教学实践提供科学的依据和指导。2.2 实证研究过程以及数据收集 为了验证核心素养在高中物理大单元教学设计中的应用效果，本研究采用了实证研究方法，并设计了相应的数据收集工具。本节将介绍实证研究过程以及数据收集的具体步骤。（1）研究设计 本研究采用了前后对照组设计，以探索高中物理大单元教学设计中核心素养的应用效果。将学生分为实验组和对照组，实验组接受基于核心素养的教学设计，而对照组接受传统的教学设计。通过比较两组学生的教学成绩和学习动机的变化，评估核心素养在教学设计中的有效性。（2）数据收集工具 为了收集学生在教学实施过程中的数据，设计了以下几种数据收集工具：课堂观察记录表：通过观察课堂教学情况，记录学生参与情况、教师授课方式以及学生互动等信息，以了解核心素养在课堂教学中的应用情况。学习成绩测试：设计了针对各个教学单元的学习成绩测试，包括选择题、填空题和解答题等。通过比较实验组和对照组学生在测试中的成绩差异，评估核心素养教学设计的效果。学习动机问卷调查：采用已经验证过的学习动机问卷，通过学生的自我报告来了解他们在学习过程中的主动性、动机以及对学习的态度等方面的变化。（3）数据收集过程 为了保证数据的准确性和可靠性，在数据收集过程中严格按照以下步骤进行：在教学实施过程中，将课堂观察记录表分发给教师，并要求他们在每节课结束后填写记录，详细描述学生的课堂表现和教学情况。在每个教学单元结束后，进行学习成绩测试，分别给实验组和对照组的学生进行考试，并记录下他们的考试成绩。在教学实施过程的不同阶段，收集学生的学习动机问卷调查数据，确保获得全面的学习动机信息。（4）数据分析方法 收集到的数据将进行统计分析。使用 SPSS 等统计软件对学习成绩测试的数据进行描述性统计和差异分析，以比较实验组和对照组学生的成绩差异。通过分析课堂观察记录和学习动机问卷调查的数据，可以进一步评估核心素养在教学设计中的应用效果。采用定性分析方法对观察记录和问卷调查结果进行综合分析，整理出核心素养在教学实施过程中的具体表现和影响因素。（5）预期结果 根据前期研究和文献资料，预期在实证研究中会得出以下结论：实验组学生在学习成绩上表现出更好的表现，相较于对照组学生，他们的成绩较高。实验组学生的学习动机得到了增强，他们对学习的积极性和主动性更强。核心素养在教学设计中的应用能够促进学生的批判思维能力、合作能力和创新能力的培养。通过对实证研究过程和数据收集的详细介绍，可以确保本研究获得可靠的数据，从而对核心素养在高中物理大单元教学设计中的应用效果进行准确评估。数据分析与研究结果呈现方面，本研究从实证角度出发，对核心素养导向下的高中物理大单元教学实施效果进行了详细的分析。通过对实验组和对照组在知识掌握程度、实践能力以及创新思维等方面的比较，得出了教学设计所产生的影响。结果显示，在核心素养导向下的教学模式中，学生对物理知识的理解更加全面深入，具备了更强的实践操作能力，在解决问题时也表现出更强的创新思维。通过定量数据的对比分析，发现实验组学生在物理学习过程中更加积极主动，学习兴趣得到了提升，中文科技期刊数据库（引文版）教育科学-108-学习动机也更加稳定持久。实验组学生在学校学业成绩方面也呈现出了显著的提升趋势，整体学习成绩明显高于对照组，具有统计学上的显著性差异。通过对学生在课程结束后的问卷调查和实际表现的观察，综合数据分析结果发现，核心素养导向下的高中物理大单元教学设计能够有效提升学生的综合素养水平，培养学生的自主学习能力和团队合作精神，为其未来的学习和发展奠定了良好的基础。3 结束语 本研究以核心素养为理论基础，针对高中物理大单元的教学设计进行了深入实证研究。通过教学实验、问卷调查和访谈等方式，以学生核心素养的培养和提升为中心，对大单元的教学设计进行了全面考察和深入实践。实践和研究发现，以核心素养为导向的大单元教学设计，能实质性地提升学生的物理学科素养，增强学生的积极主动性，形成深度学习习惯，并能开发学生的创新能力和批判性思维。这一研究结果，同样揭示了本研究的局限性。对于不同个体学生的核心素养培养，需要更加个性化和差异化的教学策略，而非一味地依赖于大单元的设计。此外，本研究并未深入探讨如何具体操作及评估核心素养的培养程度，这也是今后的研究方向。总的来说，本研究通过理论分析和实证研究，不仅有力地证明了以核心素养为导向的高中物理大单元教学设计的有效性，深化了我们对核心素养与物理教学紧密关联性的认识，开辟了宏观、系统、整体的新型教学模式，同时也揭示了新的研究领域和方向，期望能为今后相关研究和教学探索提供理论支持和实践经验。参考文献 1 刘 浩 晨,黄 宇 歌.引 领 未 来 的 核 心 素 养 国 际 视 域 中 的 科 学 素 养 新 格 局 J.研 究 与 实 验 教育,2020,20(04):23-35.2郑永超,马冰妹.基于核心素养的高中物理课程设计与实践J.物理教育研究,2021,17(02):42-59.3李云峰,张露.基于核心素养的高中物理大单元教学设计路径探索J.教育资源研究,2021(10):67-72.4黄凌志,马雪.面向深度学习的高中物理大单元教学研究J.科技信息,2021(24):178-182.5钟佳璇,李志广.基于核心素养的高中物理课程导学策略研究J.科技信息,2021(04):236-239.