大概念导向下的初中物理单元教学设计

李增录

【摘要】大概念是能解释和预测较大范围内物理现象的概念。在初中物理教学中运用大概念进行单元教学设计，有助于学生从整体学科知识中学习和理解物理知识。大概念导向的初中物理单元教学设计策略可分为：目标设计以大概念统领单元学习内容；活动设计围绕大概念形成探究主题；评价设计关注学生综合运用大概念解决复杂问题的能力。

【关键词】大概念；初中物理；单元教学设计

【中图分类号】G633.7【文献标志码】A【文章编号】1004—0463（2021）24—0061—03

2016年，我国发布《中国学生发展核心素养》总框架，对我国教育“培养什么人”提出了明确规定，这一规定必须依托学校课程和课堂教学来实现，即“如何培养人”最根本的是回归课堂主阵地。课堂变革的动力来自于教师的所思所想，其中教学设计是关键。教学设计是教师在理解分析课程标准、教材内容和学生学情的基础上，对即将展开的教学活动的一种预期和规划，教学设计中凝聚了教师对课堂变革的理解和对教学实践改造的努力。常规教学设计以课时为单位，这种教学设计有助于学生对具体知识点的学习，但不利于学生对知识结构的掌握和迁移。以大概念为导向的单元教学设计恰恰可以弥补上述教学设计的缺陷，结合初中物理教学，探索单元教学设计的实施策略，有助于打破课时教學设计的局限，在课堂教学中落实物理核心素养的课程目标。

大概念是相对于小概念而言的，是学科知识中的核心概念，小概念是学科知识中具体的概念。与小概念相比，大概念能够解释较大范围内的一系列相关科学现象、事实以及相互关系；能将较大范围内分散的科学知识和事实联结为有结构、有系统的整体；能作为一种解释模型，赋予个别的、具体的事实以深层的科学意义[1]。大概念在统摄性、包容性、概括性方面都明显高于小概念，作为学科结构中的核心组件，大概念更能反映学科本质。从学科的角度而言，大概念指的是反映学科本质及其特殊性的、构成学科框架的概念，它是一种高度形式化、兼具认识论与方法论、普适性极强的概念[2]。而在以课时为单位的实践教学中，教师往往过于注重对具体、零散的学科知识点的教学，缺乏对学科知识结构中大概念的强调与关注。如果课堂教学停留于学生对具体知识的理解和机械运用，就容易导致学生所学知识碎片化，难以理解学科知识点之间的内在联系，难以从学科知识结构整体出发，理解具体知识的价值与使用方法，因此学生在面临复杂问题时，很难达到综合运用学科知识来解决问题的目的，难以实现学科知识的融会贯通，难以从学科特性和学科思维角度来分析和解决问题。

初中物理是学生在高中和大学阶段进一步学习物理的基础，在学生整体物理知识建构过程中起着奠基作用。这一阶段学生如果能形成完善的物理学科知识结构，学会运用基本的物理知识观察、解释生活中的物理现象，学会用物理的思维和方法探索并解决问题，将对学生的后续学习影响深远。在初中物理学科教学中，大概念的提出有助于学生从物理学科整体知识来思考具体教学，其根本意义在于摒弃以往碎片式的物理知识教学，在整体学科结构中思考具体学段的教学任务。通过开发大单元课程资源，将单元教学目标落实在具体课堂教学中，帮助学生理解学科知识体系的连贯性和学科结构的完整性，以便适应当前物理学科核心素养的培养要求。

二、指向大概念的初中物理单元教学设计策略

1.目标设计以大概念统领单元学习内容。以大概念统领单元学习内容，意味着打破以往从课时内容入手进行教学设计的常规操作，先从学科结构中的大概念和学生发展的整体角度出发拟定课程目标框架，再将总目标分解形成单元教学目标，最后根据单元目标设计具体课时的教学目标。这里的单元教学目标包括两方面内容，一方面是教材单元，另一方面是学生学习经验单元。教材单元中蕴涵着编者对学科知识体系结构的理解和表达，在单元教学设计中，教材单元中的大概念起到统领全局的作用，抓住了教材单元中的大概念，就可以对该单元的核心概念、基本概念起到统领和整合的作用。大概念中往往蕴涵着该学科所特有的学科思想、学科方法、学科精神，因此，单元目标设计中抓住了大概念，就等于抓住了单元教学设计的根本。同时，教师还需要全面把握学生学习的实际情况，充分摸清整体学生的基本发展水平和经验基础，形成学生学习经验的发展目标定位，再将学科单元与学生学习经验单元密切扣合起来，才能形成科学、有效的大单元教学设计目标。以初中物理《光的折射》一课为例，教材单元中呈现出反射定律、反射种类、平面镜成像、球面镜等具体学科知识点，这些知识点中蕴涵的物理大概念是，光是一种处于特定频段的光子流。大单元教学设计就是运用大概念统领光的折射、光的反射等核心概念，再将这些学科知识根据学生的学习情况进行系统化的规划，形成具有可操作性的单元学习目标，再将单元学习目标分解后形成每一个课时的学习目标。教学设计思路是总分的关系，不同课时的目标之间具有相互联系、相互支撑的特性，而不是独立、分散和割裂的，这有助于学生学科知识的系统化建构。

2.活动设计围绕大概念形成探究主题。教学活动是学生经验与学科知识接触和碰撞的过程，这一过程的设计只有围绕大概念设计与学生生活经验相关的物理问题，形成富有趣味性的学科探究主题，才能真正在课堂教学中落实大概念教学的根本任务。所谓围绕大概念组织教学内容，就是把大概念统领下的大量具体概念、规律、原理等具体教学内容按照一定的逻辑线索组织成由浅入深、由简单到复杂、带有层级的结构化教学素材[3]。同时，学习活动设计还需要结合学生学习的现有水平，创设适宜的、富有挑战性的问题情境，让学生在探究与发现的过程中不仅学会显性学科知识，也能体会隐含在学科知识背后的学科思想和学科方法。如《力与运动》单元的教学，围绕“力是改变物体状态的原因”这一大概念，可设计“运动和力的关系”“阻力对物体运动的影响”“二力平衡及其条件”等实验探究主题，通过组织这些主题探究活动，让学生从低到高逐步形成对大概念的理解和掌握。在探究完成相关实验的基础上，不仅要求学生能对观察到的物理现象进行分析、推理和解释，形成物理学科的规范认识和表达。同时，也要及时引导学生从探究活动中跳出来，将眼光和思维移向现实生活，思考所学物理知识与生活中物理现象的关联，用物理的眼光看世界，并积极尝试运用所学知识探索和解决真实问题，这些真实问题往往是涉及多学科领域的、交织的复杂问题，只有学生具备了解决复杂问题的能力，才能肯定学生真的实现了对学科知识的深度理解。

3.评价设计关注学生运用大概念解决问题的能力。大概念导向的单元教学设计根本目标并不在物理大概念本身，而在于学生掌握大概念之后，能否创造性地运用物理知识解决生活中的复杂问题。因此，教学评价应以学生的综合表现为核心指标，关注学生在学习之后能否解决相关的物理任务，这些表现性任务的完成需要学生结合所学单元的大概念及其规律、原理才能完成，而不是具体知识点的简单运用。以《大气压强》单元教学为例，可提问“如果人类直接到没有大气压的地方，会遇到什么问题？用什么办法可以解决遇到的问题？”表现性任务旨在考查评估学生在单元学习结束之后，是否能够综合运用所学物理知识来解决复杂的物理问题，重视学生对物理大概念的掌握和对物理知识的灵活运用与迁移能力。

对学生表现性任务完成结果的评价，还需要结合单元教学目标。教师通过将学生学习之前的水平与学习之后的水平比较分析，可准确判定学生的学习成效，为教师的后续教学改进提供信息反馈。因此，指向大概念的教学评价，既要注重表现性任务的设计，也要注意对不同水平层级的学生分级，以便为今后的教学提供更加准确有效的反馈信息。这样可以帮助教师全面评估学生的学业表现，不仅可以考查学生对具体知识的理解，同时也可以考查学生对整体知识的理解和运用能力。

综上所述，大概念导向的初中物理单元教学设计策略中，综合分析并组织教学内容，制订合理的单元學习目标是前提，目标的合理程度直接影响着后续教学活动的开展和教学结果的评价。围绕大概念设计主题鲜明的探究活动，是学生进入学科知识体系的关键环节，学生要借助探究和实验等具体的学习活动，才能将书本知识转化为个体知识，将学科知识转化为学科素养。设计表现性任务，测评学生的任务表现水平是保障，学生学习结果的准确测评是单元教学设计中至关重要的一环，测评的准确程度决定教师的指导方向，是教学设计有效实施的有力保障。在初中物理教学设计中，综合运用上述策略可改进长期以来课时设计中的问题与不足，是探索核心素养教学落地的可取路径之一。

[1]阎元红，郭文华.科学教育中大概念：内涵、价值及现实[J].教育理论与实践，2019（29）：22-25.

[2]余文森.核心素养导向的课堂教学[M].上海：上海教育出版社，2017：64.

[3]张玉峰.以大概念、大思路、大情境和大问题统领物理单元教学设计[J].中学物理，2020（05）：2-7.