陳君涵

摘 要：大單元是新課程標(biāo)準(zhǔn)下物理教學(xué)的主要形式，有助于學(xué)生的結(jié)構(gòu)化、整體化學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)和方法的遷移，達(dá)到發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的目的。通過(guò)在物理大單元教學(xué)中進(jìn)一步應(yīng)用圖表手段，能夠更好地幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)物理知識(shí)的整合，從而提升大單元教學(xué)效果。因此，本文從高中物理大單元教學(xué)的現(xiàn)狀出發(fā)，分析了大單元視域下利用圖表整合物理知識(shí)的優(yōu)勢(shì)和對(duì)策，以期助力大單元教學(xué)質(zhì)量的改善，為學(xué)生的核心素養(yǎng)成長(zhǎng)創(chuàng)造一個(gè)良好的環(huán)境。

關(guān)鍵詞：高中物理在；大單元；圖表；知識(shí)整合

在以往的高中物理教學(xué)中，存在教學(xué)內(nèi)容比較零散、課時(shí)之間關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)等問(wèn)題，導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法較好地實(shí)現(xiàn)認(rèn)知上的遷移，影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，因此在課程改革的過(guò)程中，大單元教學(xué)逐漸引起了教師的重視，如何借助大單元教學(xué)來(lái)促使學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)和方法的有效整合，也成為教師關(guān)注的重要問(wèn)題。而在實(shí)際的教學(xué)中，由于教師對(duì)大單元教學(xué)理解不夠透徹、教學(xué)觀念沒(méi)有轉(zhuǎn)變等原因，導(dǎo)致大單元教學(xué)實(shí)施效果不理想的問(wèn)題。對(duì)此，教師有必要去探索更加有效的大單元教學(xué)策略，從而真正落實(shí)大單元教學(xué)的初衷。借助圖表的使用，有助于改善大單元教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生在直觀、自主、多樣化的學(xué)習(xí)中完成對(duì)知識(shí)的整體構(gòu)建，提升大單元教學(xué)實(shí)施的效果。

一、高中物理大單元教學(xué)現(xiàn)狀

（一）大單元教學(xué)與單元教學(xué)

從單位上來(lái)看，大單元教學(xué)的基本單位仍然是單元，和單元教學(xué)具有一定的一致性，包括都需要教師運(yùn)用系統(tǒng)性的思維來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容、都需要教師創(chuàng)設(shè)真實(shí)的學(xué)習(xí)情境、都注重學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)和方法的遷移、都追求“教、學(xué)、評(píng)”一致性等，但是除此之外，大單元教學(xué)和單元教學(xué)也有著明顯的區(qū)別[1]。

一方面，大單元教學(xué)需要教師基于單元目標(biāo)的上位概念的理解邏輯來(lái)展開(kāi)課程設(shè)計(jì)，需要教師找出單元中的大概念以及核心概念，在教學(xué)中反映出物理學(xué)科的核心內(nèi)容，例如在教學(xué)機(jī)械能、電學(xué)、熱學(xué)等知識(shí)的過(guò)程中，都需要以“能量守恒”這一核心概念為引領(lǐng)，讓學(xué)生可以在大單元學(xué)習(xí)中獲得可以遷移的思想。

另一方面，大單元教學(xué)強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生解決基于真實(shí)生活的探究性問(wèn)題，需要教師根據(jù)學(xué)生核心素養(yǎng)成長(zhǎng)的需要，對(duì)情境和任務(wù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，完善學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，而單元教學(xué)只需要教師去根據(jù)教材的提示進(jìn)行教學(xué)。

（二）大單元教學(xué)中存在的問(wèn)題

從大單元教學(xué)和單元教學(xué)的區(qū)別出發(fā)，可以總結(jié)出在當(dāng)前的大單元教學(xué)中，存在以下的問(wèn)題：

1.碎片化學(xué)習(xí)

在當(dāng)前的大單元教學(xué)中，仍然存在教師過(guò)于重視學(xué)生獲取知識(shí)數(shù)量的問(wèn)題，導(dǎo)致學(xué)生積累的都是碎片化的、缺乏清晰來(lái)源和去處的知識(shí)，影響了學(xué)生對(duì)知識(shí)的深度思考，學(xué)生無(wú)法真正在情境體驗(yàn)中獲得整體的物理思維經(jīng)歷。

2.模塊化教學(xué)邏輯

在當(dāng)前的高中物理教學(xué)中，教師在教學(xué)中大多是按照從未知到具體再到抽象這樣的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致教學(xué)出現(xiàn)模塊化的特征，十分不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移。例如在教學(xué)力學(xué)、電磁學(xué)部分知識(shí)的過(guò)程中，都涉及了曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的相關(guān)內(nèi)容，但是由于教學(xué)模塊化程度較強(qiáng)，導(dǎo)致學(xué)生往往只能夠感受到力學(xué)、電磁學(xué)中兩種曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)在受力特點(diǎn)上的差異，卻不能從“運(yùn)動(dòng)與力”這個(gè)角度來(lái)分析力學(xué)、電磁學(xué)中曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的共同點(diǎn)。

3.知識(shí)本位

知識(shí)本位是指教師在教學(xué)的過(guò)程中過(guò)于看重物理學(xué)科本身的結(jié)構(gòu)，將知識(shí)傳授看成了學(xué)科教學(xué)的主要內(nèi)容，在知識(shí)本位的背景下，學(xué)生大多只能夠獲得枯燥乏味的知識(shí)，卻無(wú)法獲得能力、道德等方面的成長(zhǎng)，從而影響了大單元教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。而在當(dāng)前的高中物理大單元教學(xué)中，教師仍然受到了應(yīng)試教育思想的影響，出現(xiàn)了知識(shí)本位的情況。

4.教學(xué)方法缺失

在當(dāng)前的高中物理大單元教學(xué)中，存在教師采取教學(xué)方式不恰當(dāng)?shù)膯?wèn)題，大多仍然使用傳統(tǒng)的教師講解、學(xué)生聽(tīng)課和做題的方式，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)教師的依賴(lài)性很強(qiáng)，無(wú)法較好地理解知識(shí)形成的過(guò)程，從而給大單元教學(xué)的實(shí)施質(zhì)量帶來(lái)了負(fù)面的影響。

二、大單元視域下利用圖表整合物理知識(shí)的優(yōu)勢(shì)

（一）直觀化

物理知識(shí)的抽象性是影響學(xué)生對(duì)物理大概念學(xué)習(xí)的一個(gè)重要因素，借助對(duì)圖表的使用，則可以有效增強(qiáng)教學(xué)的直觀性，讓學(xué)生可以更好地理解物理知識(shí)的本質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)單元核心概念的獲得，從而提升大單元教學(xué)的質(zhì)量[2]。

（二）主體化

通過(guò)對(duì)圖表的合理使用，能夠有效增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，讓學(xué)生可以利用自己的認(rèn)知規(guī)律來(lái)制作圖表、解讀圖表，從而加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。例如在單元教學(xué)中，讓學(xué)生依照自己的認(rèn)知規(guī)律來(lái)制作思維導(dǎo)圖，從而讓學(xué)生可以建立起適合自己的認(rèn)知框架，幫助學(xué)生改變以死記硬背為主的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

（三）整體化

圖表的使用能夠?qū)⒘闵⒌男畔⒏玫卣显谝黄?，讓學(xué)生更好地理解知識(shí)之間的相互關(guān)聯(lián)，促進(jìn)學(xué)生的整體化學(xué)習(xí)，從而提升教學(xué)質(zhì)量。

三、大單元視域下利用圖表整合物理知識(shí)的對(duì)策（以某一個(gè)單元為例）

1.加強(qiáng)教材分析，確定教學(xué)邏輯

在大單元教學(xué)中，教師需要形成整體化教學(xué)的意識(shí)，對(duì)單元中的內(nèi)容進(jìn)行全面分析，提取出其中的核心概念，以核心概念為統(tǒng)領(lǐng)來(lái)構(gòu)建大單元教學(xué)思路，從而明確圖表的使用重點(diǎn)[3]。

例如，在《運(yùn)動(dòng)的描述》這一單元的教學(xué)中，教師運(yùn)用了大單元教學(xué)手段，對(duì)教學(xué)內(nèi)容展開(kāi)了全面的分析。這一單元講述了與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，在自然界當(dāng)中，運(yùn)動(dòng)到處存在，而高一學(xué)生對(duì)于物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律還沒(méi)有形成比較正確的認(rèn)識(shí)，并且在物理學(xué)習(xí)中習(xí)慣了以形象思維為主的學(xué)習(xí)方式，無(wú)法較好地從生活中抽象出質(zhì)點(diǎn)、加速度等概念。這一單元中的內(nèi)容是牛頓物理學(xué)當(dāng)中最基礎(chǔ)的內(nèi)容，為學(xué)生之后的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)等方面的知識(shí)做好了鋪墊。在這一單元中，主要包含了時(shí)間、位移、速度、加速度、質(zhì)點(diǎn)、參考系等核心概念，可以從中提取出“物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”這一核心概念，讓學(xué)生從“物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”出發(fā)，正確理解物體的速度屬性、加速度屬性等，實(shí)現(xiàn)知識(shí)之間的相互關(guān)聯(lián)。

基于上述分析，將這一單元的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)為：

（1）學(xué)生通過(guò)對(duì)真實(shí)案例的分析，了解質(zhì)點(diǎn)、參考系、坐標(biāo)系等概念，學(xué)會(huì)使用正確的方式來(lái)選擇參考系、抽象出質(zhì)點(diǎn)；學(xué)生能夠正確理解位移和路程之間的區(qū)別，可以在坐標(biāo)系中畫(huà)出來(lái)位移和路程；學(xué)生可以使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)探索物體的速度以及加速度，可以使用適合的方式來(lái)表達(dá)物體的瞬時(shí)速度、平均速度、速率等狀態(tài)。

（2）學(xué)生可以建立起正確的物理觀念，理解抽象出質(zhì)點(diǎn)的原因，學(xué)會(huì)用質(zhì)點(diǎn)這一模型來(lái)研究物理現(xiàn)象；學(xué)生能夠使用矢量的方式來(lái)描述物體的位置變化。

（3）學(xué)生在建立物理模型展開(kāi)研究的過(guò)程中體會(huì)物理學(xué)的簡(jiǎn)潔之美；學(xué)生可以將學(xué)習(xí)到的物理概念應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中去，體會(huì)物理和生活之間的關(guān)聯(lián)，掌握解決問(wèn)題的能力。

根據(jù)這一單元的教學(xué)框架，在教學(xué)的過(guò)程中主要從兩個(gè)角度引導(dǎo)學(xué)生使用圖表：一是借助圖表來(lái)激活學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理概念的理解；二是借助圖表來(lái)引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的探索、整理，提升學(xué)生的單元學(xué)習(xí)效率。

如此，通過(guò)對(duì)單元知識(shí)的整體梳理，有助于教師形成完善的教學(xué)框架，讓教師可以更好地抓住圖表使用的立足點(diǎn)，從而發(fā)揮出圖表的實(shí)際作用。

2.創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引導(dǎo)整體梳理

大單元教學(xué)強(qiáng)調(diào)真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)，讓學(xué)生在實(shí)際問(wèn)題的解決中完成對(duì)知識(shí)和方法的構(gòu)建。因此在高中物理大單元教學(xué)中，教師可以使用圖表的手段來(lái)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，讓學(xué)生對(duì)將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容形成基本的認(rèn)識(shí)，使學(xué)生在真實(shí)情境的幫助下更好地將零散的知識(shí)整合在一起[4]。

例如，在《運(yùn)動(dòng)的描述》這一單元的教學(xué)中，教師使用圖片的方式來(lái)創(chuàng)設(shè)情境。首先，使用多媒體向?qū)W生展示了一張圖片，學(xué)生可以看到在一段高速公路上，立著一塊牌子，上面寫(xiě)著：限速100公里/小時(shí)，讓學(xué)生結(jié)合自己的生活經(jīng)歷，想一想這個(gè)牌子的目的和意義是什么。接下來(lái)，再向?qū)W生展示一張圖片，上面顯示了一則新聞：一個(gè)人受到了交警的處罰，因?yàn)榻痪J(rèn)為他開(kāi)車(chē)的速度超過(guò)了這段公路上的要求——80公里/小時(shí)，但是開(kāi)車(chē)人表示自己沒(méi)有犯錯(cuò)，因?yàn)樗麆倓偪催^(guò)一眼自己的行駛速度，發(fā)現(xiàn)是70公里/小時(shí)，那么是不是交警弄錯(cuò)了？有辦法來(lái)判斷嗎？如此，能夠在真實(shí)情境的幫助下讓學(xué)生對(duì)物體的“速度”產(chǎn)生好奇心，為學(xué)生了解加速度、速度、速率等概念奠定基礎(chǔ)。在導(dǎo)入時(shí)，教師也引導(dǎo)學(xué)生去回顧了初中階段學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)，讓學(xué)生形成“物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化”的認(rèn)識(shí)，為學(xué)生更好地理解不同的物理概念奠定基礎(chǔ)。

3.立足核心問(wèn)題，促進(jìn)認(rèn)知延伸

在高中物理大單元教學(xué)中，教師要注重基于單元核心問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)探究，讓學(xué)生的認(rèn)知可以不斷獲得延伸，促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。在這個(gè)過(guò)程中，教師可以使用思維導(dǎo)圖、表格、圖像等方式來(lái)驅(qū)動(dòng)學(xué)生展開(kāi)深入的思考，讓學(xué)生可以更好地將信息關(guān)聯(lián)在一起。

例如，在《運(yùn)動(dòng)的描述》這一單元的教學(xué)中，教師使用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的方式來(lái)引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)對(duì)單元知識(shí)的探索，并且讓學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中使用思維導(dǎo)圖這一工具，從而促使學(xué)生實(shí)現(xiàn)認(rèn)知的延伸。

子問(wèn)題1：汽車(chē)行駛在平坦的公路上時(shí)，哪些物理因素會(huì)隨之發(fā)生變化？

在解決這個(gè)問(wèn)題的過(guò)程中，需要學(xué)生用到自己的生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)相似的生活場(chǎng)景進(jìn)行分析。如此，學(xué)生可以提取出一些關(guān)鍵的物理量，包括時(shí)間、空間、速度等，認(rèn)識(shí)到汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)會(huì)伴隨著時(shí)間的過(guò)去、空間的變化，其中也可能會(huì)發(fā)生速度上的變化。

子問(wèn)題2：要想研究一輛汽車(chē)的速度，可以如何展開(kāi)研究？

在這一問(wèn)題的探索中，則是需要學(xué)生去理解質(zhì)點(diǎn)、位移的概念，由于教學(xué)內(nèi)容具有一定的抽象性，因此教師在教學(xué)中注重使用情境化的教學(xué)手段，并且重視對(duì)比教學(xué)的使用，包括讓學(xué)生對(duì)比“一輛火車(chē)過(guò)一座橋”“一輛汽車(chē)在一千公里長(zhǎng)的公路上行駛”等場(chǎng)景，從而讓學(xué)生可以更好地理解質(zhì)點(diǎn)的概念。

子問(wèn)題3：如何設(shè)計(jì)一個(gè)方案，得到某輛汽車(chē)的行駛狀態(tài)是否符合高速上的要求？

這一問(wèn)題的探究可以引導(dǎo)學(xué)生去掌握速度和加速度的知識(shí)，學(xué)生需要通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)展開(kāi)探索，包括使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)測(cè)量某個(gè)小車(chē)的瞬時(shí)速度等。在問(wèn)題的探究中，強(qiáng)調(diào)要讓學(xué)生經(jīng)歷問(wèn)題解決的完整過(guò)程，讓學(xué)生獲得發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的有效方法。

在學(xué)生展開(kāi)對(duì)上述問(wèn)題探索的過(guò)程中，教師也給學(xué)生布置了一項(xiàng)任務(wù)，讓學(xué)生以“物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”作為核心詞，制作一份思維導(dǎo)圖，一邊解決問(wèn)題一邊拓展思維導(dǎo)圖上的內(nèi)容，最終讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)單元知識(shí)的構(gòu)建。最后，再讓學(xué)生根據(jù)思維導(dǎo)圖上的信息，嘗試解決核心問(wèn)題：在確定車(chē)速是否符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需要獲得哪些信息？從而讓學(xué)生更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)單元知識(shí)的整體構(gòu)建，提升學(xué)生單元學(xué)習(xí)的實(shí)效性。

4.深化概念聯(lián)系，建立層級(jí)關(guān)系

高中物理的知識(shí)點(diǎn)比較多、體系比較復(fù)雜，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中不能較好地理解知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)，給學(xué)生的深度學(xué)習(xí)帶來(lái)了阻礙。因此教師要注重發(fā)揮出自身的引導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生去深化概念之間的聯(lián)系，幫助學(xué)生建立起概念之間的層級(jí)關(guān)系，讓學(xué)生可以建立起更加清晰的認(rèn)知框架。借助圖表的使用，可以讓學(xué)生以更加直觀的方式來(lái)辨析概念，有助于取得更好的教學(xué)效果[5]。

例如，在《運(yùn)動(dòng)的描述》這一單元的教學(xué)中，教師通過(guò)表格的方式來(lái)引導(dǎo)學(xué)生去建立層級(jí)概念，讓學(xué)生獲得完整的認(rèn)知。在表格中，學(xué)生可以看到核心概念主要有四個(gè)，包括參考系、時(shí)間和位移、速度、加速度，而在每個(gè)核心概念下，則又包含了一些下屬概念，“參考系”的下屬概念包括機(jī)械運(yùn)動(dòng)、質(zhì)點(diǎn)、參考系等，“時(shí)間和位移”的下屬概念包括時(shí)刻、時(shí)間間隔、位置、位移、路程、矢量、標(biāo)量，“速度”的下屬概念包括平均速度、瞬時(shí)速度、速率、v-t圖像等，“加速度”的下屬概念包括加速度的方向、加速度的大小等。

在為學(xué)生展示了表格之后，又給學(xué)生布置了一項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生自主來(lái)制作更加詳細(xì)的表格，找出更多概念之間的關(guān)聯(lián)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)單元知識(shí)的梳理。如有的學(xué)生對(duì)核心概念2下的概念進(jìn)行了深層次的分析，發(fā)現(xiàn)了速度這個(gè)概念又包含了“定義”“公式”“單位”“矢標(biāo)性”“物理意義”等要素，在“速度”這個(gè)概念下，也可以添加“速度—時(shí)間圖像”這個(gè)概念等。如此，可以讓學(xué)生在追根究底中完善自己的認(rèn)知，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深入理解。借助圖表的合理使用，也可以讓概念之間的層級(jí)關(guān)系變得一目了然，加深學(xué)生的印象。因此教師要重視起圖表工具的使用，讓學(xué)生可以更好地理解知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)。

結(jié)束語(yǔ)

在大單元教學(xué)中，教師要加強(qiáng)對(duì)圖表的使用，借助圖表來(lái)提升教學(xué)的直觀性、主體性、整體性，讓學(xué)生可以更好地展開(kāi)對(duì)物理知識(shí)的結(jié)構(gòu)化探究，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深度理解，從而提升高中物理教學(xué)的質(zhì)量，讓學(xué)生更好地將獲得的知識(shí)和方法遷移到更多的場(chǎng)景中去，積累充足的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的成長(zhǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]何立丹.基于物理學(xué)科核心素養(yǎng)的大單元教學(xué)闡述[J].數(shù)理天地（高中版），2023（20）：78-80.

[2]李娜.高中物理大單元教學(xué)策略：以“運(yùn)動(dòng)的描述”為例[J].理科愛(ài)好者，2023（4）：41-43.

[3]夏同剛.高中物理“可視化”教學(xué)模式分析[J].數(shù)理天地（高中版），2023（16）：92-94.

[4]彭浩然.核心素養(yǎng)下高中物理大單元教學(xué)設(shè)計(jì)研究[J].安徽教育科研，2023（21）：121-123.

[5]張琬婕.指向科學(xué)思維培養(yǎng)的高中物理可視化教學(xué)研究[D].昆明：云南師范大學(xué)，2023.