大概念理念下高中物理單元逆向教學案例應用

胡徑萍

(江蘇師范大學附屬實驗學校 221011)

高中物理新課程標準提出，高中物理教學中，要重視提升學習的物理核心素養，而“大概念理念”的培養正是發展學生物理核心素養的關鍵所在.高中物理教學是培養學生物理思維和物理學習能力的主陣地，更應該注重對于學生物理素養的培養，未來對于學生物理課程的學習影響深遠，因此提出了高中物理教學“大概念”的概念，本文將針對高中物理教學中大概念理念下的高中物理單元教學案例進行探討.

一、大概念理念及逆向教學概述

《大概念》一書中明確提出：科學大概念是有組織、有結構的科學知識和模型；基礎教育階段學科教育的學習內容應該少一點，但深一點.

大概念的教學理念告訴我們，高中物理教學不應該將零碎的、不連續的知識片段傳授給學生，而應該是整個高中物理教學趨向于大概念的、連續的和有聯系的教學.目前在高中物理教育模式中最大的問題就是教育理念的問題，高中物理本身就是一門實踐性和綜合性較強的學科，如果高中物理教學不夠細致和連續，那么學生的學習將會是碎片化的，學生無法更加深入理解高中物理知識，所以學生只能將知識進行分割化的處理，將高中物理知識之間的聯系割裂，使得學生只能學習表層的知識點，無法將所有高中物理知識融會貫通，更無法在實際的生活中學以致用.

逆向教學設計是高中物理教學新的教學手段，逆向教學設計要求教師應該預設出教學結果，即學生通過對某一單元內容的學習會達成什么能力，然后教師還應該思考驗證這種教學結果或者學生能力的證據與方法，最后圍繞這一系列教學結果和教學目標設計詳細的教學內容.

二、大概念理念下高中物理單元逆向教學案例應用

1.進行高中物理知識精細化梳理

大概念理念引領下的高中物理單元逆向教學應該以對高中物理知識的精細化梳理作為基礎.通過對高中物理知識的精細化梳理可以進一步適應學生對于高中物理學習的需求，這符合了高中生對于高中物理學習的適應能力.通過對高中物理知識的精細化梳理有助于幫助教師構建更加準確的逆向教學目標.為了幫助學生加深高中物理知識的印象，掃清學生的學習障礙，大概念引導下的高中物理教學首先應該幫助學生進行高中物理基礎知識的精細化梳理，知識梳理的精細化教學體現了針對教學目標的階段性處理，使得學生每一步的物理學習都是穩扎穩打的.

比如，在學習“功率”單元的相關內容時，可以做以下案例設計：

第一，確定預期的學習目標：(1)學生知道并理解功率的概念，并能夠通過實例驗證并應用功率相關知識.(2)學生明確功率的物理意義，并學會使用功率計算的相關公式.

第二，設置教學評價標準：1.學生能夠依據功率的概念應用功率的相關公式.2.學生能夠了解運動物體的功率，并了解各個物理量的含義和內在關系.

第三，圍繞目標安排各種教學活動：1.教師在幫助學生進行基礎知識的精細化梳理時，一定要為學生深入挖掘各個物理量的內涵以及內在聯系.2.為了讓學生們深刻地理解并記憶物理公式，教師可以引入生活化的例子將這些物理量變抽象為具象，針對P=Fv這一公式，教師在教學過程中可以用起重機為例，P就是起重機發動機的輸出功率，F是起重機發動機的牽引力和動力，v則是沿著發動機牽引力方向物體表現出的速度.3.通過具象化的生活實例為學生進行基礎知識的精細化梳理可以幫助學生將理論與實踐相聯系，必要時教師也可以通過制作Flash動畫或者搜集相關影像資料，讓學生們直觀地看一下類似起重機這種機械的運作過程，畢竟許多物理公式都是動態的概念，這種方式可以讓學生們結合現實意義更加直觀地理解公式和概念.

2.注重物理概念教學的遞進性和層次性

大概念理念下的高中物理教學具有連續性和遞進性的特點，這種特點與學生學習能力和學習思維的發展是相對應的，學生對于物理概念的理解和探究同樣是由淺入深進行的，這就啟發高中物理教師在教學過程中應該注重遞進性和層次性.

比如，在對《自由落體運動》這一單元時，可以進行逆向教學案例設計時，分為三個階段進行：

第一，確定預期的學習目標：(1)學生應該以夯實基礎為主，重點掌握自由落體運動的概念.(2)學生在用打點計時器等實驗儀器設備得到相關運動軌跡.(3)學生認識和了解自由落體運動的特點.

第二，設置教學評價標準：(1)學生將明確自由落體運動的概念和特征，知道自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動.(2)學生將進一步明確有關自由落體運動各個物理量的關系與特征，包括加速度方向、影響因素等.(3)學生將具備驗證自由落體運動的實驗方法和探究能力，通過打點計時器和其它儀器得出有關對于自由落體運動特點的印證.

第三，圍繞目標安排各種教學活動：(1)教師在幫助學生進行基礎知識的梳理時，為學生深入挖掘有關自由落體運動各個物理量的內涵以及內在聯系.(2)通過引入生活化的例子將自由落體運動有關知識內容具體化、形象化，并為學生深入解析自由落體運動計算公式的含義.(3)教師通過為學生準備打點計時器等實驗器材，帶領學生們進行與自由落體運動相關的實驗探究過程，指導學生們分析自由落體運動的必備條件：只受重力、初速度為零等.(4)教師帶領學生對自由落體運動相關知識進行進一步的延伸和拓展，通過引入著名的伽利略實驗、月球上的實驗、“牛頓管”實驗等強化學生們對于自由落體運動學相關知識體系的理解與感悟.

3.注重學生理解的逆向教學設計

大概念下的高中物理逆向教學設計應該從學生的理解能力入手，這也符合課程標準和核心素養的教學理念.

比如，在學習“磁場”這一單元相關內容時，教師可以做如下案例設計：

第一，確定預期學習結果：1.學生將了解磁場的特性，知道磁場作為一種物質的空間分布.2.讓學生從物理學視角形成關于物質、運動、相互作用、能量等相關物理概念的基本認識.3.學生將學會用磁感線等定性、定量描述磁場.

第二，確定合適的評價證據：1.繪制圖像——熟練畫出磁鐵、電流周圍的磁感線分布.2.能用右手螺旋定則和左手定則解決問題.

第三，設計學習體驗和教學：1.教師將一個鋼球放在兩根通電金屬軌道之間，讓學生們觀察通電之后鋼球的變化，并思考為什么會出現這種現象，從而進一步吸引學生探究磁場知識在生活中的理解與運用.2.教師通過向學生們介紹“磁場”的背景知識，討論本單元教學的最終表現性任務包括繪制圖像等.3.通過向學生們介紹磁感線，讓學生以小組合作學習的形式探討和研究條形磁鐵、蹄形磁鐵等磁感線的分布，討論直流電流、環形電流、通電螺線管的磁感線分布.

綜上所述，高中物理教學不應該將零碎的、不連續的知識片段傳授給學生，而應該是將整個高中物理教學趨向于大概念的、連續的和有聯系的教學進行整體設計.在現階段的高中物理教學中融入大概念教育理念，可以有效提高學生的物理核心素養.為此，高中物理教師可以通過進行高中物理知識精細化梳理、注重物理概念教學的遞進性和層次性、聯系生活引入物理概念等方式進行大概念理念下的高中物理教學案例設計和應用.