初中物理单元大概念统摄下的整体教学路径探究——以《浮力》为例

■山东省桓台县新城中学 何雪妍

随着新课程改革的逐步推进，培养学生的学科核心素养与综合能力成为了教育教学的总目标。为实现这一目标，教学设计的革新就显得尤为关键。教学设计是在教师理解课程标准、分析教材内容以及把握学生学情的基础上，对教学活动的预期与规划，在这其中蕴藏了教师对教学目标与教育理念的理解。可以说，科学创新的教学设计是推动课堂学习效果提高的良好保障。以大概念为导向的单元教学设计，在很大程度上改善了常规教学模式下，学生难以掌握知识结构并且灵活运用的缺陷，在教育教学中发挥着积极的意义与作用。尤其是对初中物理这样的学科而言，大单元统摄下的单元整体教学有利于让教师从物理学科整体知识来思考具体教学，摒弃以往碎片式的物理知识教学，将单元目标落实在教学实践中，帮助学生理解物理学科知识的连贯性以及结构的完整性，让核心素养的培育真正“落地”。基于此，作为初中物理教师，应当重视这一教学模式的内涵与意义，让这一教学模式的优势真正落实在教学实践中

一、制定目标：以大概念统领单元学习内容

在传统的教学活动中，教师常常以课时为单位进行教学，秉持着“一课一讲”“一课一练”的原则，意在帮助学生真正落实每一课时所学过的“小概念”，在课程目标的制定过程中，也遵循着先分后总的顺序，即先实现课时目标，再落实单元目标。然而，这种目标设计，将单元整体进行划分与割裂，常常会致使学生的物理学习呈现出碎片化与零散性的情况。即使学生完成了每一课的“小目标”，也未必能够推动单元“大目标”的真正落实。而以大概念统领单元学习内容，就意味着教师应当从整体出发，深入挖掘学科结构中的大概念，并结合学生的具体学习情况，拟定课程目标的框架，再将总目标分解成单元教学目标，最后依照单元目标设计出课时目标。大概念统摄下的单元整体教学，以“大概念”作为单元教学的根本，使其起到了“统领全局”的作用，从而“自上而下”生成学习的目标。

在《浮力》这一章节的教学中，我们不难发现，其大概念是“运动与相互作用的关系”，核心任务在于“物体的浮与沉究竟取决于什么”。教师在教学目标的制定过程中，应运用《浮力》单元的大概念，统领本单元中“浮力产生原因”“浮力大小”“浮力影响因素”“浮力现象”等核心“小概念”，再根据学生的学习能力与具体学情进行系统化的整合规划，设计出更具有可操作性的单元学习目标，从而分解出每一个课时的学习目标。教学目标的制定应当是“总分”关系，教师在搭建不同课时目标的过程中应保证其具备联系性与支撑性，为学生物理知识的系统化构建奠定良好的基础。

二、活动设计：围绕大概念确定探究主题

根据研究显示，学生对概念的学习呈现出螺旋式上升的状态，想要让学生真正建立起系统化、科学性、联结化的物理知识网，就需要通过教学活动让学生在真实情境中去感受、去体验、去总结、去理解。只有当学生的现实经验与学科知识得到了真实碰撞，在实验活动中不断调整思路解决认知冲突，学生才能真正理解与掌握。基于此，活动设计很重要，教师应当围绕大概念确定活动探究的主题，即将大概念所统领下的概念、原理、规律等具体教学内容依照逻辑顺序，使其形成由浅入深、由易到难的结构化教学内容，最好能够让学生在富有挑战性与直观性的实验探究中理解所学知识，并且领悟知识背后的思想与方法。

在教学实践中，我们不难发现，《浮力》往往是学生眼中的难点，不少学生在浮力的学习过程中经常存在着主观臆断的问题，以至于经常出现一些概念上的错误。例如：有些学生会浅显地认为“重的物体会沉下去，轻的物体会浮上来”，还有的学生会偏颇地认为“沉底的物体就不会受到浮力”……这些错误概念的产生与存在，为教师的教学带来了一定的难度。而以大概念为统领，以单元为单位的《浮力》教学中，教师应当通过活动设计引导学生在实验活动中调用多种知识预防法，给学生一个完整的学习过程，让学生切实经历“发现问题—分析问题—解决问题”的全过程。在这个过程中学生可能会犯错，也可能会“走入迷宫”，但教师只能发挥主导的作用，而不能将知识直接呈现在学生面前。只有这样，学生才能够将所学知识真正落实。

例如：在“物体的沉浮”的教学活动中，教师应当设计出“感受物体沉浮—猜测物体沉浮条件—摒除错误猜想—进行受力分析—改变物体沉浮—应用沉浮条件”这六大环节，并且通过实验设计让这些环节能够真正落实在实践中。首先，教师可以将乒乓球与鹅卵石一同放置在水缸中，让学生充分观察物体的浮沉，形成直观的认识与初步的感受。其次，教师可以在水缸中放置铝片、石块、乒乓球、木块这些不同物体，让学生根据这些物体的不同情况猜测沉浮条件。有些学生说：“越重的物体越会沉下去。”然而通过测量，我们发现，木块比铝片重，然而铝片早已下沉，木块却依然能够稳稳浮于水上，摒除了学生的错误猜想。通过一番思考与尝试，学生意识到物体的沉浮不仅与浮力有关，还与重力有关，是由二者所共同决定的。更有学生大胆猜测：“物体的沉浮是否会与液体的密度有关？”通过蜡烛在水中下沉，在酒精中漂浮的情况，学生认识到“物体的密度比液体的密度小便会上浮，反之下沉”。最后，教师可以准备两个透明水杯，放在调平天平的两端，一个水杯装蜡烛浸没于溢水杯中，其中拍出水的重量就是蜡烛所受到的浮力，而另一个水杯装着蜡烛。通过观察结果，学生不难验证“浮力大于重力时物体上浮”的结论，既能够让学生直观地看到实验结果，又能够加强学生的认识与理解。同时，教师还可以通过向水中撒盐等方式改变物体的沉浮状态，启发学生应用沉浮条件改变物体在水中的状态，并且结合现实生活中的潜水艇、救生衣等事物，促进学生理解能力的进一步提高。

三、评价设计：重视用大概念解决问题的能力

大概念统摄下的初中物理教学设计，其目的不在于大概念本身，而将关注点放在学生掌握大概念后，能否灵活地运用知识解决现实生活的问题，因此，在教学评价活动中，教师应当格外重视学生的综合表现，通过设立具有综合性与创造性的教学任务，引导学生实现知识迁移，让学生有选择、有整合地运用所学知识，实现由“对知识简单应用的评价”到“对变式综合任务的评价”。

教师可以在完成《浮力》单元的教学目标后，为学生设计出一个“自制密度计”的变式任务。为完成这一活动，学生必须先要通过所学知识明确密度计的工作原理，并选用合适的器材，再对现实生活中的常见液体进行测量。在操作过程中，学生难免会遇到“如何确定量程”“如何提高精准度”“为什么密度计会倾斜”“为什么密度计会沉底”等情况。而当学生出现这些苦恼时，教师不要立即干预，而是及时发挥引导作用，让学生凭借着自己的能力克服困难、解决问题，并且对学生的表现进行综合性的评价。

值得注意的是，教师所需要评价的不仅是学生任务完成的结果，而且要考虑学生在单元目标完成度上的表现。教师应关注学生学习的全过程，既要注重学生的基础知识掌握情况，又要强调学生的灵活运用与知识迁移能力，还要判断学生的学习成效。这种教学反馈都能够在教学活动中发挥奇效，帮助教师及时调整教学模式，为后续的分组教学与人物设计提供良好的基础，促进核心素养的落实与教学效果的深度优化。

综上所述，初中物理大概念统摄下单元整体教学顺应了新课程改革的要求，是推动核心素养落实在教学活动中的观念，打破了零散化的传统物理教学模式，实现了物理教学朝着系统化与统整性的显著发展。大概念统领下的初中物理单元教学设计环节可分为：目标设计、活动设计与评价设计。这一教学模式是学生形成物理思维的关键，也是学生构建物理知识网络的重要基础。