基于物理观念培养的高中物理大单元教学设计研究

杨文红

摘 要：物理观念指的是从物理学视角出发，对物质运动与相互作用等物理知识构成基本认知，让学生在头脑中形成对物理概念和规律深度理解的结构体系，能够从物理学角度对相关现实现象进行解释，并借助物理学知识解决实际生活中的问题。良好的物理观念能够让学生在特定的物理情境当中利用所学的物理概念和物理规律知识解决问题。而大单元教学设计则意在将单元知识进行整合，完成整体性的教学过程。本文通过探究基于物理观念进行高中物理大单元教学的方法，希望能够真正帮助学生培育个人的物理观念，也让学生能够从单元知识整合的角度出发，提高学习水平，构建完整的物理知识结构体系。

关键词：物理观念；高中物理；大单元教学；设计

随着时代的进步，人们的教育观念发生了变化。在当前的高中物理学科教学过程当中，不再以提高学生的考试成绩作为唯一的教学目标，而将教育的关注点放在提升学生的综合素质、发展学生的核心素养等方面。物理观念是学生其他要素形成和发展的基础条件，基于物理观念的培养进行大单元教学，能够帮助学生构建完整的知识结构体系，使学生可以加深对于相关物理概念知识的印象和理解程度，从而在拥有物理观念的前提之下深度应用知识。对教师而言，也可借助大单元教学形式，逐渐提高学生的物理观念，改善学生的综合素质，让学生能够更具学习物理知识的兴趣，并在深度探索知识的过程当中不断进步。

一、培养学生物理观念的教学优势

（一）是落实学科核心素养培养的关键

随着教育改革的深入，提高学生学科核心素养已经是教师的重要教育目标，但想要提升学生的学科核心素养，不应只是简单地灌输知识，而要真正引导学生在学习物理知识的过程中逐渐形成必备的品格，拥有关键的能力，且相关能力的培养伴随着学生各个阶段的成长，是不断发展和变化的，也是随着时代的进步而进步的过程。物理观念的培养讲究循序渐进，学生可以在了解相关物理现象、理解物理概念、认知物理规律的过程当中拥有良好的思维品质，这对于提高学生的学科核心素养而言也是一种非常有效的教学方法，它强调能够让学生观察实际生活当中的物理现象，并且借助所学的物理知识解决实际生活中的问题，以此深化对于相关物理概念的理解。学生也能够在真实情境当中拥有发现问题、分析问题和解决问题的能力，可以形成良好的物理观念，提高个人的学科核心素养。

（二）是帮助学生突破知识碎片化的途径

学生在学习物理知识的过程当中，如果不能将新旧知识进行关联，所掌握的知识过于零散和碎片化，则会随着时间的推移，逐渐遗忘相关知识，无法形成完整的物理学知识结构体系。学生对于相关知识的理解也会相对较为片面，难以形成有效的物理观念。物理观念形成的过程强调知识的迁移，要让学生能够在各种问题情境当中具备将零散知识进行整合和解决问题的能力。学生必须要对多个物理概念、规律进行串联，在头脑当中形成整体性的印象，从而解决实际生活中的问题。物理观念的培养也能够让学生有意识地将碎片化的知识进行整合，从而学习更多的知识内容，加深对于物理零碎知识的理解程度。当前许多高中物理教师在讲解知识时，更加倾向于对某一个单一物理知识点的讲解，这也导致物理知识的呈现过于碎片化，而以培养学生物理观念为条件进行高中物理学科的教育，则能够突破知识碎片化的局限，使学生可以灵活应用所学的知识内容解决实际问题。

（三）大单元教学与物理观念培养具备极强契合度

当前在教育体制改革的过程当中，教师不再以照本宣科式的方法讲解知识内容，以大单元教育模式整合相关知识点进行教学，可以让学生透过现象看本质，真正理解物理学科知识内在的规律。当前在高中物理学科的大单元教育过程当中，教师强调将不同的知识进行串联，让学生能够在观察物理现象与具体物理情境当中深度理解知识、应用知识，这种教学形式与物理观念的培养过程十分契合。培养学生物理观念也强调能够让学生在理解相关物理概念和掌握物理规律的前提之下应用知识解决实际问题，所以大单元教学模式本身与培养学生物理观念的教育初衷一致，教学内容相似，都能够让学生建立属于自己的一套知识體系，可以更加理解物理知识，并应用所学的知识解决实际生活中的问题。且在大单元教学模式之下，教师基于培养学生物理观念的教学目标展开一系列的教学活动，更能提高课堂的多样化水平，使学生能够在学习知识的过程当中更具主观能动性，从而积极探索适合自己的学习方法，提高个人的学习效率[1]。

二、关于大单元教学设计的相关概述

（一）大单元教学的概念以及具体特征

大单元教学设计形式强调以大任务、大项目、大观念、大问题驱动等形式，整合教学课时，设置明确的单元目标，从而合理地安排教学计划，让学生可以在完成作业、进行学后反思的过程当中，对知识拥有整体性的印象。大单元教学形式强调一个完整的学习过程，同时这种教学形式指向核心素养的提升，强调以学科大概念为引领，以学生自身为核心，围绕学生设计一系列的教学活动，使学生能够在学习的过程中更具主观能动性。教师在设计大单元教学计划的过程中也要强调知识传输之间的关联，从而基于每个单元的教学特征，对不同章节的知识进行串联，从而在教育的过程当中让学生可以深度理解知识。

（二）大单元教学要素以及物理观念

大单元教学应包含目标、内容、实施、评价这四个关键要素，相较于传统的教学形式，大单元教学形式强调教师在设计教学流程时让不同的环节具备关联性，要输出整体性的内容，借助更多的资源开设更多的活动，引导学生学习物理技能，养成物理素养。教师也要进行总结性的评价，使学生可以在学习单元知识之后清楚自身的知识掌握程度，更加积极地投入对知识的深度探究当中。大单元教学模式与培养学生的物理观念教学初衷一致，它强调能够全方位提高学生的能力，让学生可以在学习知识和参加物理探究活动的过程当中有意识地对知识内容进行反思与应用，能够在具备浓厚兴趣的前提之下将所学的物理知识点构成完整的知识结构体系，从而灵活应用知识，形成良好的物理观念[2]。

三、基于物理观念培养的高中物理大单元教学设计步骤

（一）明确单元教学目标，分清重难点知识

物理观念是指人们基于物理学的角度对客观世界所拥有的基本认知，其中包含对物质、运动与相互作用以及能量等方面的基本认知。基于物理观念理解相关概念和规律，可以为学生解决实际问题奠定基础。基于培养学生的物理观念，进行高中物理大单元教学，需要教师能够明确教学的目标，先厘清单元章节当中知识的重点和难点，从而基于提升学生的物理观念进行科学合理的教学设计。教师要明确单元的教学目标，以此作为中心点，对单元的知识结构进行分化，使学生能够从整体的角度出发，理解相关知识内容。教师在设定教学环节时，也要根据学生当前的学习状态，提供更多的学习机会，让学生拥有思维的空间，使学生可以更具学习的兴趣度。并在教师的合理引导下，真正提升学生自身的物理观念，改善个人的综合素质水平。比如：在高中物理必修三第一章《静电力与电场强度》教学过程当中，教师需要厘清教学目标，清楚该章节的教学重点。在本章节中，教师需要引导学生了解与静电相关的知识，学习库伦定律，并对电场知识进行研究。该章节的知识抽象性较强，所以学生理解时存在极大的困难。明确教学目标之后，教师可以就教学目标合理规划课时和每个阶段的教学任务，教师可以先借助多媒体设备传输理论知识，使学生可以清楚相关概念知识的含义。然后教师可以利用一些与实际生活息息相关的例子，让学生对理论知识进行深度理解。再借助实验帮助学生了解静电现象，感受静电场，并找到在实际生活当中与该章节知识实际应用相关的内容。这种单元整合的教学形式可以强调将零碎知识点进行结合，相关教学过程应当围绕教学目标出发，从而提高教学效率，学生在学习知识的过程中也能够更具系统性，可以从易到难地理解知识，逐渐提高自身的核心素养，培养自身的物理观念。通过强调在高中物理学科教育过程中提高学生的物理观念，让学生形成良好的物理学思维，也可落实培养学生学科核心素养的目标，真正引导学生有效学习物理学科的知识内容，养成良好的学习习惯[3]。

（二）以单元任务作为驱动，让学生自主学习

在高中物理大单元教学模式中，为了能够帮助学生逐渐培养物理观念，提高探究知识的能力，养成良好的学习习惯。教师需要在明确教学目标后，利用单元任务作为驱动，使学生在学习时能够更加积极主动地探究知识，在自主成长、自主发展的过程中，真正意识到自己才是学习的主角。这也要求高中物理教师在教育的过程中必须转变传统的教学方式，要根据学生身心发展的情况以及物理学科的教学特征，从而关注学生在不同阶段的表现。教师要尊重学生的个体差异，真正满足学生的学习需求，使学生可以在学习高中物理知识时更具进取精神。教师可以借助学生自主探究、合作探究等形式，给予学生培养个人物理观念的机会，并在大单元教学模式之下以任务单作为驱动，让学生深度理解知识内容。比如：在高中物理必修三第二章《电势能与电势差》教学过程当中，该单元主要介绍了电势能和电势的基本概念和性质，其中也包含诸如库伦定律、电势能公式、电势公式、电场强度与电势的关系等知识。教师可以基于对电场概念和电场强度的计算等重点知识，以任务作为驱动，完成大单元的授课过程，逐步提高学生的物理观念，改善学生的综合素质水平。为满足学生的学习需求，教师需要认真了解学生的学习规律和当前的认知情况。本单元的知识教育对象为高中二年级学生，他们在此前已经获知了关于电场的相关知识，但大多仅停留在相对初步的学习阶段。为提高学生的物理观念，教师必须要让学生掌握电势能和电势的概念，理解电势能与电势的关系。在教学设计的过程中，教师可以以任务作为驱动，逐渐引导学生掌握知识。任务一，让学生清楚电势能和电势在静电场当中的应用形式。任务二，让学生了解静电力与电势能的关系。任务三，通过实验操作，使学生清楚电势能在电路当中的表现。任务四，让学生了解电势差与电势的关系。任务五，让学生探究电场与电势能的關系。教师可以让学生以小组为单位讨论相关知识，进行物理实验，总结物理规律，从而在完成大单元任务单的过程中逐渐提升自身的物理观念[4]。

（三）建立多元化的评价主体，提升学生学习效果

教学评价也是进行大单元教学的重要教育环节，在高中物理学科的知识授课过程中，教师要结合学生在知识探究过程中的行为和表现，进行精准的评价，从而引导学生不断进步，逐渐提高自身的物理观念，深化对相关知识的理解程度。通过创设多元化的评价体系，完善评价的方法，也能够达到理想的评价效果，让学生可以基于个人层面不断进步。教师在进行评价时，应当客观全面地了解学生当前的物理学科核心素养发展情况，判断学生在物理观念方面的成长状况。要收集学生在不同阶段知识探究过程中的反馈，对学生进行个性化的引导。在大单元教学的过程中，物理教师也应从兴趣角度出发，帮助学生提高学习知识的内在动力，从而在自主探究、自我反思的过程中不断取得进步。教师需要对教学评价方式进行完善和变化，让学生也能够更加看重提高个人的物理观念，端正个人的学习态度，在学习反思和对评价内容的反馈过程中找到适合自己的学习方法，构建完整的物理知识结构体系。比如：在高中物理必修三第四章《闭合电路欧姆定律与科学用电》教学过程当中，该单元涉及闭合电路欧姆定律的相关知识，要求学生可以通过实验操作探究电源的电动势和内阻，了解电表测量的方法，清楚欧姆定律的实质。在对单元内容进行整合、精心研究教学方式并进行教学实践后，教师需根据学生在实验操作当中的表现以及对于相关知识的掌握情况进行精准评价。抽象性的知识在理解上存在较大难度，借助实验方式可以帮助学生调整学习思路，将抽象知识以具象化的方式呈现。某些学生可能由于自身的学习水平有限，在实验操作的过程当中容易存在失误或者难以达到理想的状态，此时教师应当适时进行引导和鼓励。在针对每一位学生的表现进行精准评价时，教师不能一味以考试成绩的高低以及实验操作的成败对学生进行评价。教师可以借助学生互评、学生自评、教师评价等多种形式对学生当前的学习情况进行分析。教师可以基于学生的实验操作敏捷度、理论知识掌握度、实验熟悉度、学习兴趣度、与他人交流沟通情况、笔试题目的完成情况等进行综合评价，也可通过制作欧姆表，并核实学生在任务完成过程当中的进度和表现，从而进行针对性的量化评价[5]。

结束语

综上所述，为了能够基于物理观念培养进行高中物理大单元有效教学，教师还需清楚每个单元的教学目标，以教学任务作为驱动，提高学生的自主学习能力，使学生能够更加积极地投入知识的探索当中，并且在学习知识的过程中，有意识地将零碎知识进行整合。再者，有效的评价和学习反思是学生不断取得进步以及调整学习节奏、养成良好学习方法的关键。借助多元化评价的形式，也能够提高学生的学习效果，改善学生的学科观念，使学生更具物理观念，学生也能够在理解知识的过程当中更加轻松高效。

参考文献

[1]彭俊勉.聚焦大单元教学设计的高中物理课堂教学[J].试题与研究，2022（25）：165-167.

[2]宋庆通.大单元教学在高中物理教学中的应用研究[D].西宁：青海师范大学，2022.

[3]田佳乐.指向物理观念建构的初中物理大单元教学实践研究[D].包头：内蒙古科技大学包头师范学院，2022.

[4]赵飞.指向核心素养的物理大单元教学设计策略探究[J].知识文库，2022（9）：148-150.

[5]李冬俊，方林，陶士金.刍议高中物理单元教学设计的实施[J].湖南高中物理，2020（3）：32-33，75.