大概念導向下的初中物理單元教學設計

李增錄

【摘要】大概念是能解釋和預測較大范圍內物理現象的概念。在初中物理教學中運用大概念進行單元教學設計，有助于學生從整體學科知識中學習和理解物理知識。大概念導向的初中物理單元教學設計策略可分為：目標設計以大概念統領單元學習內容；活動設計圍繞大概念形成探究主題；評價設計關注學生綜合運用大概念解決復雜問題的能力。

【關鍵詞】大概念；初中物理；單元教學設計

【中圖分類號】G633.7【文獻標志碼】A【文章編號】1004—0463（2021）24—0061—03

2016年，我國發布《中國學生發展核心素養》總框架，對我國教育“培養什么人”提出了明確規定，這一規定必須依托學校課程和課堂教學來實現，即“如何培養人”最根本的是回歸課堂主陣地。課堂變革的動力來自于教師的所思所想，其中教學設計是關鍵。教學設計是教師在理解分析課程標準、教材內容和學生學情的基礎上，對即將展開的教學活動的一種預期和規劃，教學設計中凝聚了教師對課堂變革的理解和對教學實踐改造的努力。常規教學設計以課時為單位，這種教學設計有助于學生對具體知識點的學習，但不利于學生對知識結構的掌握和遷移。以大概念為導向的單元教學設計恰恰可以彌補上述教學設計的缺陷，結合初中物理教學，探索單元教學設計的實施策略，有助于打破課時教學設計的局限，在課堂教學中落實物理核心素養的課程目標。

大概念是相對于小概念而言的，是學科知識中的核心概念，小概念是學科知識中具體的概念。與小概念相比，大概念能夠解釋較大范圍內的一系列相關科學現象、事實以及相互關系；能將較大范圍內分散的科學知識和事實聯結為有結構、有系統的整體；能作為一種解釋模型，賦予個別的、具體的事實以深層的科學意義[1]。大概念在統攝性、包容性、概括性方面都明顯高于小概念，作為學科結構中的核心組件，大概念更能反映學科本質。從學科的角度而言，大概念指的是反映學科本質及其特殊性的、構成學科框架的概念，它是一種高度形式化、兼具認識論與方法論、普適性極強的概念[2]。而在以課時為單位的實踐教學中，教師往往過于注重對具體、零散的學科知識點的教學，缺乏對學科知識結構中大概念的強調與關注。如果課堂教學停留于學生對具體知識的理解和機械運用，就容易導致學生所學知識碎片化，難以理解學科知識點之間的內在聯系，難以從學科知識結構整體出發，理解具體知識的價值與使用方法，因此學生在面臨復雜問題時，很難達到綜合運用學科知識來解決問題的目的，難以實現學科知識的融會貫通，難以從學科特性和學科思維角度來分析和解決問題。

初中物理是學生在高中和大學階段進一步學習物理的基礎，在學生整體物理知識建構過程中起著奠基作用。這一階段學生如果能形成完善的物理學科知識結構，學會運用基本的物理知識觀察、解釋生活中的物理現象，學會用物理的思維和方法探索并解決問題，將對學生的后續學習影響深遠。在初中物理學科教學中，大概念的提出有助于學生從物理學科整體知識來思考具體教學，其根本意義在于摒棄以往碎片式的物理知識教學，在整體學科結構中思考具體學段的教學任務。通過開發大單元課程資源，將單元教學目標落實在具體課堂教學中，幫助學生理解學科知識體系的連貫性和學科結構的完整性，以便適應當前物理學科核心素養的培養要求。

二、指向大概念的初中物理單元教學設計策略

1.目標設計以大概念統領單元學習內容。以大概念統領單元學習內容，意味著打破以往從課時內容入手進行教學設計的常規操作，先從學科結構中的大概念和學生發展的整體角度出發擬定課程目標框架，再將總目標分解形成單元教學目標，最后根據單元目標設計具體課時的教學目標。這里的單元教學目標包括兩方面內容，一方面是教材單元，另一方面是學生學習經驗單元。教材單元中蘊涵著編者對學科知識體系結構的理解和表達，在單元教學設計中，教材單元中的大概念起到統領全局的作用，抓住了教材單元中的大概念，就可以對該單元的核心概念、基本概念起到統領和整合的作用。大概念中往往蘊涵著該學科所特有的學科思想、學科方法、學科精神，因此，單元目標設計中抓住了大概念，就等于抓住了單元教學設計的根本。同時，教師還需要全面把握學生學習的實際情況，充分摸清整體學生的基本發展水平和經驗基礎，形成學生學習經驗的發展目標定位，再將學科單元與學生學習經驗單元密切扣合起來，才能形成科學、有效的大單元教學設計目標。以初中物理《光的折射》一課為例，教材單元中呈現出反射定律、反射種類、平面鏡成像、球面鏡等具體學科知識點，這些知識點中蘊涵的物理大概念是，光是一種處于特定頻段的光子流。大單元教學設計就是運用大概念統領光的折射、光的反射等核心概念，再將這些學科知識根據學生的學習情況進行系統化的規劃，形成具有可操作性的單元學習目標，再將單元學習目標分解后形成每一個課時的學習目標。教學設計思路是總分的關系，不同課時的目標之間具有相互聯系、相互支撐的特性，而不是獨立、分散和割裂的，這有助于學生學科知識的系統化建構。

2.活動設計圍繞大概念形成探究主題。教學活動是學生經驗與學科知識接觸和碰撞的過程，這一過程的設計只有圍繞大概念設計與學生生活經驗相關的物理問題，形成富有趣味性的學科探究主題，才能真正在課堂教學中落實大概念教學的根本任務。所謂圍繞大概念組織教學內容，就是把大概念統領下的大量具體概念、規律、原理等具體教學內容按照一定的邏輯線索組織成由淺入深、由簡單到復雜、帶有層級的結構化教學素材[3]。同時，學習活動設計還需要結合學生學習的現有水平，創設適宜的、富有挑戰性的問題情境，讓學生在探究與發現的過程中不僅學會顯性學科知識，也能體會隱含在學科知識背后的學科思想和學科方法。如《力與運動》單元的教學，圍繞“力是改變物體狀態的原因”這一大概念，可設計“運動和力的關系”“阻力對物體運動的影響”“二力平衡及其條件”等實驗探究主題，通過組織這些主題探究活動，讓學生從低到高逐步形成對大概念的理解和掌握。在探究完成相關實驗的基礎上，不僅要求學生能對觀察到的物理現象進行分析、推理和解釋，形成物理學科的規范認識和表達。同時，也要及時引導學生從探究活動中跳出來，將眼光和思維移向現實生活，思考所學物理知識與生活中物理現象的關聯，用物理的眼光看世界，并積極嘗試運用所學知識探索和解決真實問題，這些真實問題往往是涉及多學科領域的、交織的復雜問題，只有學生具備了解決復雜問題的能力，才能肯定學生真的實現了對學科知識的深度理解。

3.評價設計關注學生運用大概念解決問題的能力。大概念導向的單元教學設計根本目標并不在物理大概念本身，而在于學生掌握大概念之后，能否創造性地運用物理知識解決生活中的復雜問題。因此，教學評價應以學生的綜合表現為核心指標，關注學生在學習之后能否解決相關的物理任務，這些表現性任務的完成需要學生結合所學單元的大概念及其規律、原理才能完成，而不是具體知識點的簡單運用。以《大氣壓強》單元教學為例，可提問“如果人類直接到沒有大氣壓的地方，會遇到什么問題？用什么辦法可以解決遇到的問題？”表現性任務旨在考查評估學生在單元學習結束之后，是否能夠綜合運用所學物理知識來解決復雜的物理問題，重視學生對物理大概念的掌握和對物理知識的靈活運用與遷移能力。

對學生表現性任務完成結果的評價，還需要結合單元教學目標。教師通過將學生學習之前的水平與學習之后的水平比較分析，可準確判定學生的學習成效，為教師的后續教學改進提供信息反饋。因此，指向大概念的教學評價，既要注重表現性任務的設計，也要注意對不同水平層級的學生分級，以便為今后的教學提供更加準確有效的反饋信息。這樣可以幫助教師全面評估學生的學業表現，不僅可以考查學生對具體知識的理解，同時也可以考查學生對整體知識的理解和運用能力。

綜上所述，大概念導向的初中物理單元教學設計策略中，綜合分析并組織教學內容，制訂合理的單元學習目標是前提，目標的合理程度直接影響著后續教學活動的開展和教學結果的評價。圍繞大概念設計主題鮮明的探究活動，是學生進入學科知識體系的關鍵環節，學生要借助探究和實驗等具體的學習活動，才能將書本知識轉化為個體知識，將學科知識轉化為學科素養。設計表現性任務，測評學生的任務表現水平是保障，學生學習結果的準確測評是單元教學設計中至關重要的一環，測評的準確程度決定教師的指導方向，是教學設計有效實施的有力保障。在初中物理教學設計中，綜合運用上述策略可改進長期以來課時設計中的問題與不足，是探索核心素養教學落地的可取路徑之一。

[1]閻元紅，郭文華.科學教育中大概念：內涵、價值及現實[J].教育理論與實踐，2019（29）：22-25.

[2]余文森.核心素養導向的課堂教學[M].上海：上海教育出版社，2017：64.

[3]張玉峰.以大概念、大思路、大情境和大問題統領物理單元教學設計[J].中學物理，2020（05）：2-7.