大概念视角下的高中物理大单元教学

□山东省东营市胜利第二中学 李 燕 □山东省东营市东营区科达小学 李 青

高中物理课程的理论知识具有相当一定的抽象性和实际应用性特征。传统的高中物理教学理念和教学方式均比较单一和固定，采用较简单的教学方式根据课程安排顺序，按部就班地进行课堂指导，往往难以合理指导学生构建物理认知系统，影响物理教学效果，与当前新课标的教学要求已不相适应。大单元教学在较大程度上有利于促进学生综合能力的发展，提升学生的独立学习能力，继而提高高中物理教学效果。在落实以大概念为引领的大单元教学设计研究过程中，教师应以学生的认知实际为基础，结合大单元教学项目领域的重点内容、关键知识，抓好对辅助性大单元教学项目、问题、活动等的精准构建与深度实施，为学生开展积极探索、自主内化、充分应用助力，在此基础上更好地提高高中物理教学实效，并为学生认知体系的完善、核心素养的塑造、学习方式的拓宽提供保证。

大概念视角下的大单元教学，是以学科大概念为核心展开整合性单元建构的教学模式，依据课程标准和统编教材，对教学内容进行系统性大单元建构、进阶式教学设计与目标达成评价，通过结构化、情境化的知识和实践性、主体性、项目式的学习方式开展教学，是引领学生进行深度学习、培养学科核心素养的重要途径。这种教学方式能够更好地帮助学生构建物理知识体系，提高学生的学习效果和学习兴趣，同时也能够更好地适应教学改革要求。因此，本文主要着眼于高中的物理课堂教学问题，以提升学生深度认知能力为目的，对大单元教学的理论依据、概述、实施策略、效果分析等方面进行探讨，以期为高中物理教学提供新的思路和方法。

一、高中物理大单元教学的理论依据

高中物理大单元教学的理论依据包括建构主义学习理论、人本主义学习理论和系统科学理论。根据建构主义学习理论，学习是一种主动的过程，需要人们不断地从已有的知识和经验中汲取能量，并将其转化为新的认知和思维模式。大单元教学强调学生的整体理解，注重知识的内在联系，符合建构主义学习理论的要求。

人本主义学习理论强调学习者的主动性和自我概念，认为教育应该以学习者为中心，注重学习者的情感和经验，促进其实现自我价值。大单元教学注重学生的整体认知和情感体验，符合人本主义学习理论的要求。

系统科学理论认为，整体的功能大于部分之和，系统内部各要素之间的相互作用会影响系统的整体表现。大单元教学将相关的物理知识、技能、方法和思想整合在一起，形成一个整体性的学习单元，有助于提高学生的学习效果和综合素质。

综上所述，高中物理大单元教学是基于建构主义学习理论、人本主义学习理论和系统科学理论的一种有效的教学方法。

二、高中物理大单元教学的概述

《普通高中物理课程标准（2017 年版）》明确指出“重视以学科大概念为核心，使课程内容结构化，以主题为引领，使课程内容情境化，促进学科核心素养的落实。”大概念在学科核心素养的落实中具有重要价值。大概念引领下的大单元教学，不是对教材内容的简单重构，而是知识与逻辑关系的整合与升华，不仅有利于教师整合学科核心知识要点，从整体进行物理教学设计，突出学科知识间的关联，减少知识碎片化现象，还有利于深化学生对学科大概念的理解，建构以大概念为引领的学科结构化知识。

高中物理大单元教学，具体指的是以高中物理课程标准为基本依据，以当前物理课程的大纲和教学论等为基本导向，以学科教学模块为核心，经过整合高中物理内容，对学科知识点进行合理理顺，按照一定的规划重新整合、综合设计、有序实施，从而使物理知识结构得到进一步完备与优化，并根据学科教学模块整合对每个课程内容进行合理有效设定，实现循序、逐步、环环相扣的教学引导，从而提高物理学学科课程的整体性和逻辑性。

大单元整体教学以提升学生物理学科核心素养为目标，由于单元教学具有整合的作用，更加重视科学思维的构建、大概念的提炼、大观念的形成。在以培养学生核心素养为重点的教育时代，大单元整体教学作为“撬动课堂转型的一个支点”教学法提供了一种连贯的教学方式，使学生能够通过不断学习来掌握、理解和应用知识。

三、高中物理大单元教学的实施策略

在具体实施过程中，在大概念视角下进行高中物理大单元教学的建构与设计，拟从高中物理大概念的提炼、采用逆向设计模式进行高中物理课程体系下的大单元设计两个方面进行深入的分析和研究。经过高中物理备课组的深入研究和专家的精心指导，我校对高中物理实践教学中的概念视角下的大单元教学的构建和设计进行了全面的分析和验证，最后验证实践效果，总结完善高中物理大概念体系，并对整个大单元教学建构与设计中研究中遇到的困难和疑惑进行总结和反思。

大概念视角下的高中物理大单元以对知识的精细化梳理为基础，以此提炼课程大概念，构建大单元教学，进一步适应学生的学习需求，提高学生的物理核心素养。下文以大概念视角的高中物理大单元教学为研究对象，从确定大概念、构建单元结构、开展探究活动、评价与反馈等方面展开论述，以期为提高高中物理教学质量和效率提供有效途径。

（一）确定大概念

大概念视角下的高中物理大单元教学需要先确定一个大概念，将其作为整个单元学习的核心，这个大概念应该具有统领性、综合性和可探究性，能够涵盖相关的物理知识和技能。在具体实施过程中，教师需要结合课程标准和教材内容，将相关知识点和技能点整合在一起，形成一个整体性的学习单元。高中物理的大概念应包括以下几点：

（1）机械运动。这是物理学中最基本、最核心的概念之一，是学习物理学的基石，包括匀速直线运动、变速直线运动、曲线运动等。

（2）牛顿运动定律。这些发现表明力不仅可以改变物体的运动状态，还可以维持其原有的运动特性。这一概念包括牛顿第一定律、第二定律和第三定律，是解决简单力学问题的理论。

（3）能量与物质。这是更深层次的物理概念，涉及物质的能量转换和守恒，包括机械能、动能、势能、电能、光能、核能等。

（4）运动规律与天体。这部分主要涉及自然界中物体的运动规律，包括经典力学中的运动规律，以及天体中星体之间的运动规律。

（5）机械波与电磁波。这部分内容主要介绍了机械波和电磁波的特性及其应用。

（6）热现象与热力系统。这部分包括了热力学定律、热力学第二定律以及热力学与统计物理的关系等内容。

这些大概念构成了高中物理学习的核心，通过理解并掌握这些概念，学生可以更好地理解物理学的本质，能够运用这些知识解决实际问题。

（二）构建单元结构

大概念视角下高中物理大单元教学需要注重知识的内在联系和学生的整体理解，将相关知识点和技能整合起来，形成一个完整的单元结构。在设计课程时，教师应该充分考虑学生的学习需求和认知能力，重视培养他们的综合思维能力和情感体验。为了激发学生的学习热情，教师应该提供多样化的学习资源，帮助学生更好地理解课程内容。高中物理构建单元结构是实施大单元教学的重要环节，需要考虑以下几个方面：

首先，在大概念的基础上梳理、确定核心概念：根据课程标准和教材内容，确定一个核心概念作为整个单元学习的核心。这个核心概念应具有统领性、综合性和可探究性，能够涵盖相关的物理知识和技能。

其次，梳理相关知识点：围绕核心概念，梳理相关的知识点和技能点，形成一个整体性的学习单元。这个单元结构应该注重知识的内在联系和学生的整体理解，而不是将知识碎片化。

再次，构建知识网络：将相关的知识点和技能进行整合，构建一个完整的知识网络。这个知识网络应该注重知识的内在联系和学生的认知特点，帮助学生建立完整的知识体系。

最后，确定教学顺序：根据知识网络的逻辑顺序确定教学顺序，便于学生理解和掌握。这个教学顺序应该注重学生的整体认知和情感体验，同时也要考虑学生的学习需求和认知特点。

在设计课程模块时，教师应该着眼于培养学生的全面能力，并且通过提供各种有益的课程材料来促进他们进行深入思考。此外，教师也应该密切观察学生的学习进度，并根据实际情况科学调整课程内容，从而达到更好的教育效果。

高中物理课程内容的整体性很强，主要章节包含了力学、电子、光学、运动学、电磁等。在课程设计和规划的过程中，教师要根据课程对这些章节划分的具体性质，从总体上做好大单元整体规划。比如，在选择了力学部分之后，教师应该先将“相互作用”与“牛顿运动定律”主要知识点有效融合起来，在进行了大单元的整体规划之后才能展开整个课程，如此不但可以使学生对有关力学知识和物理学基本规律的掌握得更为充分，也可以更进一步地了解和掌握牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律，从而真实地对牛顿力学的有关物理规律构建一套较为完整的掌握系统。

总而言之，构建高中物理大单元结构是实施大单元教学的基础和核心，不仅可以帮助学生形成完整的学习体系，更可以深入探究知识，激发学生的学习兴趣，培养他们的创新思维和解决问题的能力。

（三）开展探究活动

大概念视角下高中物理大单元教学需要注重学生的主动学习和合作学习，开展一系列探究活动，引导学生通过实践和反思来加深对大概念的理解，帮助掌握逻辑思考、分析问题的技巧，并且激发他们的好奇心、创造性。同时，教师需要给予学生充分思考和讨论的时间，鼓励学生提出自己的观点和想法，培养学生的批判性思维和创新精神。高中物理大单元探究活动是实施大单元教学的良好机会，旨在通过实践和反思来加深学生对大概念的理解。具体来说，高中物理大单元探究活动可以从以下几个方面展开：

实验探究：设计一系列实验探究活动，引导学生通过实践操作来探究物理现象和规律。这些实验探究活动应该注重学生的动手能力和创新意识培养，同时也要注重对学生思维能力和解决问题能力的培养。

问题探究：设计一系列问题探究活动，引导学生通过思考和讨论来探究物理问题。这些问题应该具有探究性和开放性，能够激发学生的学习兴趣和主动性，同时也要注重对学生探究精神和创新意识的培养。

合作探究：组织学生开展小组合作探究活动，鼓励学生通过合作学习来探究物理问题。这些合作探究活动应该注重对学生合作精神和沟通能力的培养，同时也要注重对学生思维能力和解决问题能力的培养。

在开展大单元探究活动时，教师需要给予学生充分的思考和讨论时间，鼓励学生提出自己的观点和想法，培养学生的批判性思维和创新精神。教师应该密切监测学生的进步，并根据实际变化不断改进课堂内容，以达到更高的教育目标。

（四）评价与反馈

在高中物理课堂上，我们应该通过多种途径来观察学生的学习状态，并根据这些信息来制定适当的教学计划。我们还应该通过多种不同的测试来衡量课堂的成绩，从而提升课堂的质量。具体来说，高中物理大单元教学评价可以从以下几个方面展开：

（1）过程性评价：注重学生在学习过程中的表现和进步情况，包括学生的学习态度、合作精神、探究能力等方面。过程性评价可以采取学生自评、小组互评、教师评价等多种方式，便于学生了解自己的学习情况和需要，及时调整学习方法。

（2）终结性评价：注重学生在学习结束后对大概念的理解和掌握情况，具体可以通过考试、作业、实验等多种方式进行评估。终结性评价可以作为对学生学习成果的检验和反馈，为教师提供教学反思和改进的依据。

在反馈方面，高中物理大单元教学需要注重学生的个体差异和进步情况，给予学生充分的鼓励和支持，帮助他们树立自信心和成就感。在教学过程中，教师应该不断改变教学策略，以达到更好的教学效果。在实施大单元教学的过程中，教学评估和反馈至关重要，不仅有利于学生更好地掌握知识，还可以帮助教师更好地指导学生，提高教学质量，也可以促进教师的职业成长。在对课堂表现进行评估时，教师应该确保客观、公平，并且考虑到每一名学生的不足，为他们提供必要的帮助与激励。

四、高中物理大单元教学的效果分析

（一）提高了学生的整体认知水平

通过大单元教学，学生能够建立完整的知识体系，加深对知识的理解，提高知识掌握程度。与传统的单知识点教学相比，大单元教学能够更好地整合相关知识点，帮助学生形成整体性认知，提高了学习效果。

（二）促进了学生的自主学习能力

大单元教学强调学生的主体地位，能够引导学生主动构建知识体系，培养学生的自主学习能力。

（三）提高了教学质量和效果

大单元教学能够提高教学的整体性和系统性，有助于提高教学质量和效果。同时，分层教学和评价反馈机制能够更好地满足不同层次学生的需求。

（四）激发了学生的学习兴趣和积极性

大单元教学注重激发学生的学习兴趣和积极性，通过多样化的教学方式和活动，使学生更加积极主动地参与到学习中。

五、结语

综上所述，大单元教学可以让学生从宏观角度理解物理学，并以此为指引培养学生的核心素养，从而构筑一个全面、有机的学习网络，进一步强化学生的理论掌握、实践操作技巧以及分析问题的能力。此外，这种方法还有助于提升教师的专业水平，显著改善课堂效果。未来，随着对核心素养课程体制改革探索的不断深入，大概念视角的高中物理大单元教学将得到更加广泛的应用和实践。