大概念理念下高中物理单元逆向教学案例应用

胡径萍

(江苏师范大学附属实验学校 221011)

高中物理新课程标准提出，高中物理教学中，要重视提升学习的物理核心素养，而“大概念理念”的培养正是发展学生物理核心素养的关键所在.高中物理教学是培养学生物理思维和物理学习能力的主阵地，更应该注重对于学生物理素养的培养，未来对于学生物理课程的学习影响深远，因此提出了高中物理教学“大概念”的概念，本文将针对高中物理教学中大概念理念下的高中物理单元教学案例进行探讨.

一、大概念理念及逆向教学概述

《大概念》一书中明确提出：科学大概念是有组织、有结构的科学知识和模型；基础教育阶段学科教育的学习内容应该少一点，但深一点.

大概念的教学理念告诉我们，高中物理教学不应该将零碎的、不连续的知识片段传授给学生，而应该是整个高中物理教学趋向于大概念的、连续的和有联系的教学.目前在高中物理教育模式中最大的问题就是教育理念的问题，高中物理本身就是一门实践性和综合性较强的学科，如果高中物理教学不够细致和连续，那么学生的学习将会是碎片化的，学生无法更加深入理解高中物理知识，所以学生只能将知识进行分割化的处理，将高中物理知识之间的联系割裂，使得学生只能学习表层的知识点，无法将所有高中物理知识融会贯通，更无法在实际的生活中学以致用.

逆向教学设计是高中物理教学新的教学手段，逆向教学设计要求教师应该预设出教学结果，即学生通过对某一单元内容的学习会达成什么能力，然后教师还应该思考验证这种教学结果或者学生能力的证据与方法，最后围绕这一系列教学结果和教学目标设计详细的教学内容.

二、大概念理念下高中物理单元逆向教学案例应用

1.进行高中物理知识精细化梳理

大概念理念引领下的高中物理单元逆向教学应该以对高中物理知识的精细化梳理作为基础.通过对高中物理知识的精细化梳理可以进一步适应学生对于高中物理学习的需求，这符合了高中生对于高中物理学习的适应能力.通过对高中物理知识的精细化梳理有助于帮助教师构建更加准确的逆向教学目标.为了帮助学生加深高中物理知识的印象，扫清学生的学习障碍，大概念引导下的高中物理教学首先应该帮助学生进行高中物理基础知识的精细化梳理，知识梳理的精细化教学体现了针对教学目标的阶段性处理，使得学生每一步的物理学习都是稳扎稳打的.

比如，在学习“功率”单元的相关内容时，可以做以下案例设计：

第一，确定预期的学习目标：(1)学生知道并理解功率的概念，并能够通过实例验证并应用功率相关知识.(2)学生明确功率的物理意义，并学会使用功率计算的相关公式.

第二，设置教学评价标准：1.学生能够依据功率的概念应用功率的相关公式.2.学生能够了解运动物体的功率，并了解各个物理量的含义和内在关系.

第三，围绕目标安排各种教学活动：1.教师在帮助学生进行基础知识的精细化梳理时，一定要为学生深入挖掘各个物理量的内涵以及内在联系.2.为了让学生们深刻地理解并记忆物理公式，教师可以引入生活化的例子将这些物理量变抽象为具象，针对P=Fv这一公式，教师在教学过程中可以用起重机为例，P就是起重机发动机的输出功率，F是起重机发动机的牵引力和动力，v则是沿着发动机牵引力方向物体表现出的速度.3.通过具象化的生活实例为学生进行基础知识的精细化梳理可以帮助学生将理论与实践相联系，必要时教师也可以通过制作Flash动画或者搜集相关影像资料，让学生们直观地看一下类似起重机这种机械的运作过程，毕竟许多物理公式都是动态的概念，这种方式可以让学生们结合现实意义更加直观地理解公式和概念.

2.注重物理概念教学的递进性和层次性

大概念理念下的高中物理教学具有连续性和递进性的特点，这种特点与学生学习能力和学习思维的发展是相对应的，学生对于物理概念的理解和探究同样是由浅入深进行的，这就启发高中物理教师在教学过程中应该注重递进性和层次性.

比如，在对《自由落体运动》这一单元时，可以进行逆向教学案例设计时，分为三个阶段进行：

第一，确定预期的学习目标：(1)学生应该以夯实基础为主，重点掌握自由落体运动的概念.(2)学生在用打点计时器等实验仪器设备得到相关运动轨迹.(3)学生认识和了解自由落体运动的特点.

第二，设置教学评价标准：(1)学生将明确自由落体运动的概念和特征，知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.(2)学生将进一步明确有关自由落体运动各个物理量的关系与特征，包括加速度方向、影响因素等.(3)学生将具备验证自由落体运动的实验方法和探究能力，通过打点计时器和其它仪器得出有关对于自由落体运动特点的印证.

第三，围绕目标安排各种教学活动：(1)教师在帮助学生进行基础知识的梳理时，为学生深入挖掘有关自由落体运动各个物理量的内涵以及内在联系.(2)通过引入生活化的例子将自由落体运动有关知识内容具体化、形象化，并为学生深入解析自由落体运动计算公式的含义.(3)教师通过为学生准备打点计时器等实验器材，带领学生们进行与自由落体运动相关的实验探究过程，指导学生们分析自由落体运动的必备条件：只受重力、初速度为零等.(4)教师带领学生对自由落体运动相关知识进行进一步的延伸和拓展，通过引入著名的伽利略实验、月球上的实验、“牛顿管”实验等强化学生们对于自由落体运动学相关知识体系的理解与感悟.

3.注重学生理解的逆向教学设计

大概念下的高中物理逆向教学设计应该从学生的理解能力入手，这也符合课程标准和核心素养的教学理念.

比如，在学习“磁场”这一单元相关内容时，教师可以做如下案例设计：

第一，确定预期学习结果：1.学生将了解磁场的特性，知道磁场作为一种物质的空间分布.2.让学生从物理学视角形成关于物质、运动、相互作用、能量等相关物理概念的基本认识.3.学生将学会用磁感线等定性、定量描述磁场.

第二，确定合适的评价证据：1.绘制图像——熟练画出磁铁、电流周围的磁感线分布.2.能用右手螺旋定则和左手定则解决问题.

第三，设计学习体验和教学：1.教师将一个钢球放在两根通电金属轨道之间，让学生们观察通电之后钢球的变化，并思考为什么会出现这种现象，从而进一步吸引学生探究磁场知识在生活中的理解与运用.2.教师通过向学生们介绍“磁场”的背景知识，讨论本单元教学的最终表现性任务包括绘制图像等.3.通过向学生们介绍磁感线，让学生以小组合作学习的形式探讨和研究条形磁铁、蹄形磁铁等磁感线的分布，讨论直流电流、环形电流、通电螺线管的磁感线分布.

综上所述，高中物理教学不应该将零碎的、不连续的知识片段传授给学生，而应该是将整个高中物理教学趋向于大概念的、连续的和有联系的教学进行整体设计.在现阶段的高中物理教学中融入大概念教育理念，可以有效提高学生的物理核心素养.为此，高中物理教师可以通过进行高中物理知识精细化梳理、注重物理概念教学的递进性和层次性、联系生活引入物理概念等方式进行大概念理念下的高中物理教学案例设计和应用.