高金妹

摘 要：隨著教育領(lǐng)域的不斷深入發(fā)展，學(xué)科大概念的提出進一步促進了教學(xué)模式的改革和創(chuàng)新。高中階段的概念物理課程就是局域大概念引領(lǐng)下的大單元教學(xué)設(shè)計，其以高中物理學(xué)科教材為依托，圍繞大概念來整合教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生的認知發(fā)展情況，開展高中物理教學(xué)。對于學(xué)生來說，有利于提升學(xué)生深度學(xué)習(xí)體驗，改變學(xué)生的傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，對于教師來說，有利于優(yōu)化教學(xué)設(shè)計，提高物理教學(xué)的效率和質(zhì)量。對此，本文對于大概念背景下課程設(shè)計的基本內(nèi)涵以及實施過程進行了簡要闡述，提出了高中概念物理課程大單元教學(xué)設(shè)計的基本策略，梳理了大概念背景下高中概念物理課程大單元教學(xué)設(shè)計路徑。

關(guān)鍵詞：高中；物理；大概念；概念物理課程；大單元教學(xué)設(shè)計

現(xiàn)今高中新課程標(biāo)準(zhǔn)的推行，大概念背景下高中概念物理課程大單元教學(xué)設(shè)計引起了廣泛關(guān)注。在大概念背景下高中概念物理課程大單元教學(xué)設(shè)計當(dāng)中，教師要能夠本質(zhì)上改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和教師的教學(xué)方式，始終圍繞大概念去整合教學(xué)內(nèi)容、設(shè)計關(guān)鍵問題、促進學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，并且讓師生站在大概念的角度，通過答惑解疑、整合提升、訓(xùn)練反饋等方式，實現(xiàn)師生的教學(xué)相長[1]。大概念背景下高中概念物理課程的大單元教學(xué)可以幫助學(xué)生建立科學(xué)思維方式，通過大單元教學(xué)，學(xué)生可以了解到物理學(xué)的基本概念和原理，從而建立起科學(xué)思維方式，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Γ髥卧虒W(xué)中通常會涉及實驗，學(xué)生需要親自動手進行實驗，從而培養(yǎng)實驗?zāi)芰涂茖W(xué)探究能力。提高學(xué)生的問題解決能力，大單元教學(xué)中會涉及一些復(fù)雜的問題，學(xué)生需要通過分析、推理和實驗來解決問題，從而提高問題解決能力。幫助學(xué)生理解自然現(xiàn)象，大單元教學(xué)中會涉及很多自然現(xiàn)象的解釋和原理，學(xué)生可以通過學(xué)習(xí)物理知識來理解這些自然現(xiàn)象。為學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展打下基礎(chǔ)，物理學(xué)是自然科學(xué)的重要分支，學(xué)生通過學(xué)習(xí)物理知識可以為未來的學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展打下基礎(chǔ)。

一、大概念背景下課程設(shè)計的基本內(nèi)涵

在《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中指出“重視以學(xué)科大概念為核心，使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化”[2]。因此，高中物理教師要重視學(xué)科大概念。那么，大概念課程設(shè)計究竟是什么呢？簡單來說，大概念課程設(shè)計是近年來新興的一種教育理念，其重點在于將學(xué)習(xí)連接到學(xué)生的日常生活經(jīng)驗當(dāng)中，從而讓學(xué)生獲得更多的知識以及對于知識更加深刻的理解。這種類型的教學(xué)方式更加強調(diào)學(xué)生參與教學(xué)活動，這樣學(xué)生才能在學(xué)習(xí)過程中，盡可能多地傳播和接受知識和思想，更有利于培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力的學(xué)生。在學(xué)生感受到知識價值以及知道這些知識是如何使用的時候，學(xué)生就可以通過理解新的概念，通過自己的深入思考以及具體實踐，來分析和解決問題，形成良好的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、大概念背景下課程設(shè)計的實施過程

大概念課程設(shè)計的實施主要涉及五個階段，分別為設(shè)置課程目標(biāo)、進行協(xié)作學(xué)習(xí)、探究新知識以及特定方式表達知識、擴展提高新知識。首先，教師需要明確教學(xué)目的，包括教學(xué)理念和特定課程主題。其次，教師需要建立學(xué)生之間的合作學(xué)習(xí)關(guān)系，以及教師與學(xué)生間的交流協(xié)作關(guān)系，讓學(xué)生有開展共同學(xué)習(xí)和實踐新的學(xué)習(xí)理念的機會。然后，在探討、學(xué)習(xí)新的內(nèi)容時，教師還應(yīng)該考慮到學(xué)生實際的學(xué)習(xí)能力以及學(xué)習(xí)習(xí)慣。再次，教師還要注重讓學(xué)生以獨特的方式表達學(xué)習(xí)的新內(nèi)容，獲得同學(xué)以及老師的肯定和贊揚。除此之外，教師還要能夠通過持續(xù)研究以及辯證思維，發(fā)現(xiàn)和挖掘新的知識內(nèi)容，幫助學(xué)生不斷地提高自身的知識學(xué)習(xí)技能以及應(yīng)用能力。

三、高中概念物理課程大單元教學(xué)設(shè)計的基本策略

（一）采取有利于理解的教學(xué)方式

在高中概念物理課程大單元教學(xué)設(shè)計中，想要在實踐教學(xué)中取得良好的教學(xué)效果，讓學(xué)生更快速、更深刻地理解新知識內(nèi)容，就要能夠采取有利于學(xué)生理解的教學(xué)方式。在高中階段的物理教學(xué)過程中，常用的便于學(xué)生理解的教學(xué)方式包括趣味化游戲教學(xué)方式、生活化情境創(chuàng)設(shè)方式、實踐性動手操作實驗教學(xué)方式等。除此之外，教師還可以依靠科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將信息技術(shù)教學(xué)手段運用起來。例如：采用人工智能以及大數(shù)據(jù)技術(shù)，更加直觀地讓學(xué)生通過計算機全面梳理單元知識內(nèi)容以及學(xué)習(xí)重難點知識，還可以通過虛擬技術(shù)和模擬技術(shù)，將物理概念性內(nèi)容，以更加直觀的方式放到學(xué)生的面前，降低學(xué)生理解物理概念的難度。

（二）了解學(xué)生自身和學(xué)習(xí)特點

在高中概念物理課程大單元教學(xué)設(shè)計中，教師應(yīng)了解學(xué)生自身的學(xué)習(xí)特點，結(jié)合學(xué)生現(xiàn)有的認知情況，對其本單元知識的掌握情況開展深層次研判，這更有利于開展有效的教學(xué)活動，對學(xué)生進行查漏補缺，提升教學(xué)的效率[3]。例如：在“勻變速直線運動的研究”這部分教學(xué)中，教師要根據(jù)學(xué)生的認知特點，結(jié)合好實驗教學(xué)，通過改變變量進行物理實驗，探究學(xué)習(xí)“勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系”“勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系”“勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系”這三部分知識內(nèi)容。

（三）培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力

在高中概念物理課程大單元教學(xué)設(shè)計中，教師要能夠尊重學(xué)生的主觀能動性，注重對于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，促進學(xué)生的物理思維能力發(fā)展。對此，教師應(yīng)在教學(xué)過程中，增加可以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的活動。例如：小組探究實踐活動、項目式探究活動、具體案例分析探究活動等，讓學(xué)生能夠充分發(fā)揮自身的“聰明才智”，運用所學(xué)物理知識去解決實際問題，從而促進學(xué)生的思維能力發(fā)展。

（四）建立高中物理大概念體系

在高中概念物理課程大單元教學(xué)設(shè)計中，教師還要能夠根據(jù)課程教學(xué)的知識點、概念以及能力培養(yǎng)目標(biāo)和情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)，構(gòu)建起高中物理大概念體系。例如：在“相互作用”這一單元的教學(xué)中，教師要能夠建立起“重力、彈力、摩擦力”知識體系，以及“分析重力、彈力、摩擦力的合成與分解”的能力培養(yǎng)體系，建立起“獨立思考、勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度和團結(jié)協(xié)作的科學(xué)精神、情感態(tài)度與價值觀體系”。

四、大概念背景下高中概念物理課程大單元教學(xué)設(shè)計路徑

（一）基于教學(xué)實際，設(shè)計教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)在教學(xué)中發(fā)揮重要作用，是教學(xué)活動開展的必要前提，對于高中物理大單元教學(xué)而言，教學(xué)目標(biāo)的建構(gòu)與設(shè)計必須符合各單元內(nèi)容實

際[4]。大概念背景下高中概念物理課程大單元教學(xué)設(shè)計中，更要基于教學(xué)實際，設(shè)計教學(xué)目標(biāo)。

以高中物理必修第一冊《運動的描述》這一單元的教學(xué)為例。主要包括以下內(nèi)容：1.運動的描述：介紹了運動的基本概念和描述方法，包括位移、速度、加速度等。2.直線運動：介紹了直線運動的基本概念和公式，包括勻速直線運動和變速直線運動。3.曲線運動：介紹了曲線運動的基本概念和公式，包括圓周運動和非圓周運動。4.運動的規(guī)律：介紹了牛頓三定律和萬有引力定律，以及它們在運動中的應(yīng)用。5.運動的能量：介紹了動能和勢能的概念和公式，以及它們在運動中的轉(zhuǎn)化和守恒。6.運動的動量：介紹了動量的概念和公式，以及它在碰撞和爆炸等過程中的應(yīng)用。7.運動的特殊相對論：介紹了相對論的基本概念和公式，包括時間膨脹、長度收縮、質(zhì)量增加等。設(shè)立“理解質(zhì)點、參考系、位移、速度等基本概念”“掌握描述位置、位置的變化的方法”“能夠從速度變化率的角度認識加速度”等知識技能教學(xué)目標(biāo)。根據(jù)學(xué)生的實際水平和教學(xué)內(nèi)容，設(shè)立“利用實驗來明確測定速度的方法”“理性分析”“定量要求”等過程和方法目標(biāo)，并根據(jù)其中內(nèi)容，設(shè)立“滲透極限的思想”“抽象地領(lǐng)會物理學(xué)”“培養(yǎng)學(xué)生愿意動手和實事求是科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”的情感態(tài)度和價值觀教學(xué)目標(biāo)。

（二）依據(jù)大概念的理念，設(shè)計藍圖

在大概念背景下高中概念物理課程大單元教學(xué)設(shè)計中，教師還要能夠依據(jù)大概念的理念，設(shè)計教學(xué)藍圖。這主要需要教師能夠根據(jù)學(xué)生的能力水平和認知特點以及規(guī)律，重組或者整合教學(xué)內(nèi)容，使得各個教學(xué)板塊之間能夠銜接自然和順暢，讓學(xué)生能夠在由簡到繁、由易到難、由淺入深、層層遞進的教學(xué)過程中，學(xué)習(xí)物理單元知識內(nèi)容，包括物理概念以及規(guī)律，并且能夠深切體會到物理概念以及規(guī)律的內(nèi)涵和外延。簡單來說，這一過程可以概括為“依據(jù)學(xué)生實際學(xué)習(xí)情況→重新整理單元教學(xué)內(nèi)容→提取物理學(xué)科大概念→挖掘大概念認識方式→形成解釋問題大思路→培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)”。

以高中物理必修第二冊《機械能守恒定律》這一單元的教學(xué)為例。教師可以首先根據(jù)學(xué)生“原理理解→概念認知→概念實踐→概念運用→知識內(nèi)化”的認知規(guī)律，建立“機械能守恒原理→機械能守恒定律概念解釋→機械能守恒定律實驗→機械能守恒定律解決實際問題”教學(xué)體系，提取“機械能守恒定律”的物理學(xué)科大概念，通過實驗探究教學(xué)進行大概念認識，形成解釋“機械能守恒定律”問題大思路，培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

（三）明確設(shè)計內(nèi)容，梳理設(shè)計流程

在大概念背景下高中概念物理課程大單元教學(xué)設(shè)計中，教師要能夠明確設(shè)計內(nèi)容，梳理設(shè)計流程。以高中物理必修第二冊《萬有引力與航天》這一單元的教學(xué)為例。

首先，要設(shè)計問題情境。例如：教師可以介紹托勒密的地心說、哥白尼的日心說、第谷的觀測和開普勒行星運動定律、萬有引力定律等內(nèi)容，提出如“稱量地球的質(zhì)量”“未知天體的發(fā)現(xiàn)”和宇宙航行問題。使學(xué)生對萬有引力定律的重要意義和作用有更全面的了解。

其次，要做好問題分解。例如：這一單元的核心問題是“如何理解和應(yīng)用萬有引力定律”，可以分解為“行星的運動是什么樣的”“太陽與行星間的引力與萬有引力定律的提出和發(fā)展過程”“應(yīng)用規(guī)律解決實際問題”等多個小問題。

再次，要整理好學(xué)習(xí)資源。教師可以依據(jù)于基本教材學(xué)習(xí)資料，開發(fā)微課視頻、歷史文獻、實驗?zāi)M動畫等多種類型的學(xué)習(xí)資料。對此，為整理這部分學(xué)習(xí)資料，教師還可以建立網(wǎng)絡(luò)交流平臺，將學(xué)習(xí)資料放在平臺當(dāng)中，進行匯總，方便學(xué)生進行查閱和反復(fù)觀看。

在教學(xué)過后，還要注重學(xué)習(xí)反饋以及學(xué)習(xí)評估。教師可以通過加強和學(xué)生的交流獲取學(xué)習(xí)反饋，例如提問學(xué)生，“能用稱量地球質(zhì)量的方法稱量太陽嗎？怎樣才能得到太陽的質(zhì)量？”將思考的方向直接指向物理模型的建立，觀察學(xué)生物理概念的建構(gòu)情況。學(xué)習(xí)評估簡單來說就是圍繞這一單元的核心概念，設(shè)計測試題，考查學(xué)生實際對于這一單元知識的掌握情況，體現(xiàn)大概念的理解和認識方式。

最終，要能夠幫助學(xué)生搭建起這一單元的知識結(jié)構(gòu)圖。在物理知識結(jié)構(gòu)圖當(dāng)中，主要需要能夠呈現(xiàn)大單元教學(xué)基本內(nèi)容的結(jié)構(gòu)，以及單元中知識點之間的聯(lián)系。學(xué)生可以從大單元教學(xué)基本內(nèi)容設(shè)計的主線和單元中知識點之間的聯(lián)系來表達，不能只是簡單地把知識點之間聯(lián)系進行羅列與呈現(xiàn)。

除此之外，還要能夠針對大單元主題核心概念進行教學(xué)。也就是教師要能夠針對在大單元教學(xué)中提取的物理大概念，進行概括性的總結(jié)，不需要過于詳細和面面俱到，只需要說明這一單元讓學(xué)生能夠得到什么認識，以及能夠掌握哪些物理知識和學(xué)習(xí)方法。例如：老師可以對這一單元內(nèi)容進行概述。在這一單元明確圍繞著人類對天體運動規(guī)律的探究過程進行了分析，展現(xiàn)經(jīng)典力學(xué)的突出價值，介紹人類在走向太空過程中所做出的努力。通過這些內(nèi)容以及對萬有引力探索求證的過程，能幫助學(xué)生了解到科學(xué)家們富有創(chuàng)造而又嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維和科學(xué)態(tài)度。

（四）基于學(xué)生視角，內(nèi)化課程學(xué)習(xí)

在大概念背景下高中概念物理課程大單元教學(xué)設(shè)計中，教師還要能夠基于學(xué)生視角，內(nèi)化課程學(xué)習(xí)。

高中物理必修第二冊《拋體運動》這一單元的教學(xué)為例。例如：教師在課堂上要根據(jù)學(xué)生需求，加強實驗教學(xué)，更注重實驗教學(xué)的開放性，利用問題串的方式，讓學(xué)生能夠在這個過程中形成自主化的猜想和假設(shè)。圍繞具體實際方案進行設(shè)置的時候，學(xué)生就可以主動思考自己想要測量的物理量，以及如何獲得數(shù)據(jù)的過程。通過對數(shù)據(jù)進行分析，就可以發(fā)現(xiàn)其中所存在的特點，歸納得出最終的實驗結(jié)論。

在大概念背景下高中概念物理課程大單元教學(xué)設(shè)計中，教師還要能夠通過拓展教學(xué)評價，實現(xiàn)教學(xué)相長。教師要能夠給學(xué)生充足的教學(xué)評價空間，不僅教師要對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行評價，學(xué)生也要能夠?qū)τ诮處煹慕虒W(xué)進行評價，提出自己的想法和建議，促進教師的教學(xué)方案改進，打造更適合學(xué)生的教學(xué)策略，提升教師的專業(yè)內(nèi)力，做到教學(xué)相長[5]。

結(jié)束語

綜上所述，大概念背景下高中概念物理課程大單元教學(xué)設(shè)計，要能夠基于教學(xué)實際來設(shè)計教學(xué)目標(biāo)，依據(jù)大概念的理念來設(shè)計教學(xué)藍圖，明確單元設(shè)計內(nèi)容進一步梳理設(shè)計流程，基于學(xué)生視角來內(nèi)化課程學(xué)習(xí)，拓展教學(xué)評價來實現(xiàn)教學(xué)相長。除此之外，在具體的教學(xué)活動中，應(yīng)當(dāng)注意單元框架和具體教學(xué)課時之間的緊密聯(lián)系，以單元大概念作為統(tǒng)領(lǐng)，把單元具體目標(biāo)落實到課程中。

參考文獻

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