基于大單元教學(xué)理念的高中物理概念教學(xué)設(shè)計(jì)
——以人教版高中物理“動(dòng)量”概念為例

文∣董友軍 林秀連

物理概念是觀察、實(shí)驗(yàn)、思維相結(jié)合的產(chǎn)物，它是物理學(xué)科重要內(nèi)容。[1]在高中物理概念教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生觀察自然現(xiàn)象、分析生活問(wèn)題，是培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要方式。新課程方案中明確提出，“探索大單元教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生舉一反三、融會(huì)貫通，加強(qiáng)知識(shí)間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，促進(jìn)知識(shí)結(jié)構(gòu)化”[2]。由此可以得出，大單元教學(xué)就是要通過(guò)知識(shí)結(jié)構(gòu)化，加強(qiáng)知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)深度教學(xué)，從而促進(jìn)學(xué)生舉一反三、融會(huì)貫通，發(fā)展學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)，提升學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。本文基于大單元教學(xué)理念，對(duì)人教版高中物理選擇性必修第一冊(cè)中的“動(dòng)量”概念進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。

一、大單元教學(xué)理念

華東師范大學(xué)崔允漷教授指出：大單元是一種學(xué)習(xí)單元，一個(gè)大單元就是一個(gè)學(xué)習(xí)事件、一個(gè)完整的學(xué)習(xí)故事、一個(gè)獨(dú)立的微型課程。[3]以前的教學(xué)方式中的一個(gè)單元如同一片樹(shù)葉或一條樹(shù)枝，而大單元?jiǎng)t如同一棵樹(shù)，樹(shù)葉與樹(shù)枝、樹(shù)枝與樹(shù)干、樹(shù)干與樹(shù)根，以及樹(shù)葉與空氣、樹(shù)根與土壤等相互關(guān)聯(lián)，共同構(gòu)成一棵完整的樹(shù)。大單元不是知識(shí)點(diǎn)的簡(jiǎn)單相加，而是能夠滿足不同學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展的需求，落實(shí)核心素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)科育人的最小課程單元。大單元之大，不是指數(shù)量大，而是指格局大、內(nèi)容大、架構(gòu)大、視野大，這在課堂教學(xué)中體現(xiàn)為整體性、系統(tǒng)性、關(guān)聯(lián)性、拓展性等特點(diǎn)。

大單元教學(xué)是以大單元為學(xué)習(xí)單位，依據(jù)課程方案，聚焦學(xué)科核心素養(yǎng)，圍繞某一主題或某一活動(dòng)，對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整體思考、設(shè)計(jì)、實(shí)施的教學(xué)，旨在實(shí)現(xiàn)“整體大于部分之和”，提升教學(xué)效益，落實(shí)課程育人目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)。大單元教學(xué)基于學(xué)科教材的整合和核心素養(yǎng)的要求，從中提煉出大概念(大主題)，由大概念得到大任務(wù)，由大任務(wù)得到大問(wèn)題，由大問(wèn)題得到大情境，從而實(shí)現(xiàn)大教育。其教學(xué)理念主要表現(xiàn)為：零碎知識(shí)只有經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)化組織才能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)性的認(rèn)知表征，即知識(shí)結(jié)構(gòu)化；遷移能力只有在真實(shí)體驗(yàn)任務(wù)中才能有效形成，即能力體驗(yàn)化；意義學(xué)習(xí)必須在元認(rèn)知參與下才能實(shí)現(xiàn)主體性建構(gòu)，即學(xué)習(xí)建構(gòu)化；形成素養(yǎng)需要經(jīng)歷一個(gè)由淺到深、由具體到抽象的進(jìn)階式探究歷程，即素養(yǎng)進(jìn)階化。大單元教學(xué)不等于舍棄以一節(jié)為單位的教學(xué)設(shè)計(jì)，基本的教學(xué)還是一節(jié)一節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是教師在思考每一節(jié)的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法時(shí)，要從單元整體出發(fā)，避免教學(xué)內(nèi)容之間過(guò)于割裂、零散雜亂。

二、基于大單元教學(xué)理念的高中物理概念教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)設(shè)計(jì)是指教師為了優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，提高教學(xué)質(zhì)量，以認(rèn)知學(xué)習(xí)理論、教育傳播理論和系統(tǒng)科學(xué)理論為基礎(chǔ)，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和自身的教學(xué)風(fēng)格，對(duì)教學(xué)過(guò)程的各環(huán)節(jié)、各要素預(yù)先進(jìn)行科學(xué)計(jì)劃、合理安排，制定出整體教學(xué)運(yùn)行方案的過(guò)程。本文基于大單元教學(xué)理念，對(duì)“動(dòng)量”這一概念進(jìn)行中學(xué)物理概念教學(xué)設(shè)計(jì)。

(一)課程標(biāo)準(zhǔn)

查閱高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)，與“動(dòng)量”相關(guān)的要求有四處：第一處為內(nèi)容要求，“理解動(dòng)量”。第二處為活動(dòng)建議，“觀察臺(tái)球碰撞前后的運(yùn)動(dòng)情況，嘗試用動(dòng)量知識(shí)定性解釋”。第三處為教學(xué)提示，“引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)研究碰撞現(xiàn)象，拓展對(duì)物理世界的認(rèn)識(shí)和理解。通過(guò)探究碰撞過(guò)程中的守恒量，發(fā)展學(xué)生運(yùn)動(dòng)與相互作用的觀念，使其了解物理規(guī)律具有適用范圍和條件”。第四處為學(xué)業(yè)要求，“通過(guò)對(duì)動(dòng)量守恒定律等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)到物理規(guī)律的內(nèi)在一致性和適用范圍，認(rèn)識(shí)到物理研究是建立在觀察和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的一項(xiàng)創(chuàng)造性工作，在研究中必須堅(jiān)持實(shí)事求是的態(tài)度”。[4]

(二)教材分析

1.課時(shí)視角

教材首先創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境(兩個(gè)完全相同的鋼球發(fā)生碰撞)，讓學(xué)生觀察情境現(xiàn)象并提出問(wèn)題(為何被碰鋼球能上升到與主碰鋼球同樣的高度)，從而引導(dǎo)學(xué)生提出猜想(碰撞前后兩球速度之和不變)，并創(chuàng)設(shè)真實(shí)實(shí)驗(yàn)(替換原主碰鋼球使其質(zhì)量大于被碰鋼球)，定性說(shuō)明猜想不正確。接著繼續(xù)創(chuàng)設(shè)真實(shí)實(shí)驗(yàn)(兩輛小車在光滑軌道上碰撞后粘在一起)，尋找碰撞中的不變量(判斷兩輛小車碰撞前后的動(dòng)能之和、質(zhì)量與速度乘積之和是否不變)，發(fā)現(xiàn)碰撞中的不變量為質(zhì)量與速度的乘積之和。隨后把找到的不變量命名為“動(dòng)量”，并得出動(dòng)量的公式、單位、方向。最后通過(guò)做一做、練習(xí)與應(yīng)用等環(huán)節(jié)，對(duì)動(dòng)量的知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用、體驗(yàn)、鞏固。

2.大單元視角

人教版高中物理選擇性必修第一冊(cè)第一章為“動(dòng)量守恒定律”，總計(jì)有6節(jié)：第1節(jié)為“動(dòng)量”，第2節(jié)為“動(dòng)量定理”，第3節(jié)為“動(dòng)量守恒定律”，第4節(jié)為“實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”，第5節(jié)為“彈性碰撞和非彈性碰撞”，第6節(jié)為“反沖現(xiàn)象 火箭”。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，本章內(nèi)容都圍繞“動(dòng)量守恒定律”展開(kāi)，因此把本章全部?jī)?nèi)容作為一個(gè)大單元，則“動(dòng)量守恒定律”屬于該大單元的核心概念，“動(dòng)量”“沖量”“動(dòng)量定理”則屬于該大單元的重要概念。

從力學(xué)體系視角，動(dòng)量在其中的關(guān)系如圖1所示：力學(xué)的基本物理量為質(zhì)量m、長(zhǎng)度x、時(shí)間t；長(zhǎng)度與時(shí)間構(gòu)成速度v；質(zhì)量與速度構(gòu)成動(dòng)量p和動(dòng)能Ek，時(shí)間與速度構(gòu)成加速度a；質(zhì)量與加速度構(gòu)成力F；位移與力構(gòu)成功W，時(shí)間與力構(gòu)成沖量I，速度與力構(gòu)成功率P。從圖1可以清晰看出，動(dòng)量在力學(xué)體系中具有承上啟下的作用，上承質(zhì)量、位移、時(shí)間，下啟力、沖量等概念，是核心概念“動(dòng)量守恒定律”的基礎(chǔ)。

圖1 動(dòng)量在力學(xué)體系中的關(guān)系

(三)教學(xué)目標(biāo)

1.物理觀念

知道動(dòng)量的來(lái)源，明白動(dòng)量的內(nèi)涵與外延，找到碰撞中的不變量，從而發(fā)展學(xué)生運(yùn)動(dòng)與相互作用的觀念。

2.科學(xué)思維

創(chuàng)設(shè)兩個(gè)鋼球相碰的真實(shí)情境，并忽略空氣阻力，建構(gòu)碰撞模型；觀察到兩個(gè)鋼球碰撞前后的最大高度相同，讓學(xué)生進(jìn)行定性分析，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)推理與科學(xué)論證素養(yǎng)；改變鋼球質(zhì)量，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并提出新的猜測(cè)，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑和創(chuàng)新素養(yǎng)。

3.科學(xué)探究

通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生提出問(wèn)題，并鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行猜測(cè)；又通過(guò)實(shí)驗(yàn)去尋找不變量，最終發(fā)現(xiàn)碰撞過(guò)程中動(dòng)量之和不變，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)。

4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

在實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程中，始終堅(jiān)持實(shí)事求是精神，并讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，物理研究是建立在觀察和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的一項(xiàng)創(chuàng)造性工作，樹(shù)立學(xué)生的科學(xué)態(tài)度；通過(guò)尋找碰撞中的不變量，學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理研究的本質(zhì)是找到自然界中不變的物理量。

(四)學(xué)情分析

這個(gè)階段的學(xué)生已經(jīng)掌握了質(zhì)量、速度、動(dòng)能等基本概念，也掌握了光電門測(cè)速、矢量運(yùn)算等方法和法則，還經(jīng)歷了機(jī)械能守恒定律、動(dòng)能定理的探究過(guò)程，為尋找碰撞中的不變量做好了知識(shí)、方法、技能、思維的準(zhǔn)備。

(五)教學(xué)過(guò)程

根據(jù)大單元教學(xué)理念，教師從知識(shí)整體出發(fā)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，突出學(xué)生主體，對(duì)“動(dòng)量”進(jìn)行教學(xué)重構(gòu)，從而發(fā)展學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)，提升學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，教學(xué)流程如圖2所示。本文主要從師生活動(dòng)、設(shè)計(jì)意圖對(duì)教學(xué)過(guò)程加以說(shuō)明。

圖2 動(dòng)量教學(xué)流程

1.創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題

師生活動(dòng)：

【活動(dòng)一】教師準(zhǔn)備好演示實(shí)驗(yàn)裝置(如圖3)，已知鋼球A質(zhì)量等于鋼球B質(zhì)量。首先讓學(xué)生猜測(cè)：拉起鋼球B，然后靜止釋放，鋼球B與鋼球A碰撞后會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？學(xué)生猜測(cè)：碰撞后鋼球B靜止、鋼球A擺起的高度等于鋼球B釋放的高度。接著教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與學(xué)生猜測(cè)結(jié)果相同。然后教師追問(wèn)：碰撞后鋼球A擺起的高度等于鋼球B釋放的高度，反映了什么物理規(guī)律？

圖3 A質(zhì)量等于B質(zhì)量

學(xué)生回答：根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得，鋼球A碰撞后的速度等于鋼球B碰撞前的速度，這意味著碰撞前后，兩個(gè)鋼球速度之和是不變的。

【活動(dòng)二】教師準(zhǔn)備好演示實(shí)驗(yàn)裝置(如圖4)，已知鋼球A質(zhì)量小于鋼球C質(zhì)量。首先讓學(xué)生猜測(cè)：拉起鋼球C，然后靜止釋放，鋼球C與鋼球A碰撞后會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？學(xué)生猜測(cè)：碰撞后鋼球C繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)、鋼球A擺起的高度小于鋼球C釋放的高度。接著教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與學(xué)生猜測(cè)結(jié)果不同：鋼球A擺起的高度大于鋼球C釋放的高度。然后教師追問(wèn)：碰撞后鋼球A擺起的高度大于鋼球C釋放的高度，反映了什么物理規(guī)律？

圖4 A質(zhì)量小于C質(zhì)量

學(xué)生回答：根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得，鋼球A碰撞后的速度大于鋼球C碰撞前的速度，這意味著碰撞前后，兩個(gè)鋼球速度之和是變大的。

【活動(dòng)三】教師準(zhǔn)備好演示實(shí)驗(yàn)裝置(如圖5)，已知鋼球A質(zhì)量大于鋼球D質(zhì)量。首先讓學(xué)生猜測(cè)：拉起鋼球D，然后靜止釋放，鋼球D與鋼球A碰撞后會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？學(xué)生猜測(cè)：碰撞后鋼球D反彈、鋼球A擺起的高度小于鋼球D釋放的高度。接著教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與學(xué)生猜測(cè)結(jié)果基本吻合。然后教師追問(wèn)：碰撞后鋼球A擺起的高度小于鋼球D釋放的高度，反映了什么物理規(guī)律？

學(xué)生回答：根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得，鋼球A碰撞后的速度小于鋼球D碰撞前的速度，這意味著碰撞前后，兩個(gè)鋼球速度之和是變小的。

通過(guò)以上三個(gè)活動(dòng)，說(shuō)明兩個(gè)鋼球碰撞后的速度與兩個(gè)鋼球的質(zhì)量有關(guān)，教師可接著鼓勵(lì)學(xué)生大膽提出問(wèn)題：兩個(gè)物體碰撞前后，質(zhì)量與速度的乘積之和是否不變呢？

設(shè)計(jì)意圖：創(chuàng)設(shè)“兩個(gè)鋼球碰撞”的真實(shí)情境，先讓學(xué)生猜測(cè)，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，既可以體現(xiàn)物理概念源于生活，也可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。同時(shí)教師采用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生用機(jī)械能守恒定律去分析問(wèn)題，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)探究等物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

2.定量分析，尋找不變

師生活動(dòng)：

教師創(chuàng)設(shè)碰撞實(shí)驗(yàn)(如圖6)，兩輛小車放在光滑軌道上，用一輛運(yùn)動(dòng)的黃色小車A碰撞一輛靜止的紅色小車B，且保持小車A的質(zhì)量不變。

圖6 碰撞實(shí)驗(yàn)

用電子秤測(cè)得小車A、B的質(zhì)量為m1、m2，用光電門測(cè)得小車A、B碰撞前的速度分別為v1、v2，小車A、B碰撞后的速度分別為v1′、v2′，設(shè)小車A初速度方向?yàn)檎较颍瑒t與初速度同向?yàn)檎怠⒎聪驗(yàn)樨?fù)值。學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，并填寫(xiě)表1。

表1 碰撞實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)

學(xué)生通過(guò)定量實(shí)驗(yàn)，證明了之前提出的問(wèn)題是正確的，從而找到碰撞過(guò)程中隱藏的不變量：兩個(gè)物體碰撞前后，質(zhì)量與速度的乘積之和不變。

設(shè)計(jì)意圖：要驗(yàn)證學(xué)生提出的問(wèn)題，就必須進(jìn)行定量分析。為了方便測(cè)量速度，把單擺的鋼球碰撞轉(zhuǎn)化為光滑軌道上的小車碰撞，同時(shí)為了簡(jiǎn)化計(jì)算，采用控制變量法，讓小車A的質(zhì)量保持不變、小車B碰撞之前保持不動(dòng)。通過(guò)以上處理，建立碰撞模型，突出研究重點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生模型建構(gòu)等科學(xué)思維。讓學(xué)生基于觀察，提出物理問(wèn)題，再經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，驗(yàn)證提出問(wèn)題的正確性，有利于培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、尋找證據(jù)等科學(xué)探究素養(yǎng)。

3.定義概念，關(guān)注內(nèi)涵

師生活動(dòng)：

教師鼓勵(lì)學(xué)生用自己的語(yǔ)言概括動(dòng)量相關(guān)知識(shí)，并請(qǐng)學(xué)生填寫(xiě)表2，讓學(xué)生了解動(dòng)量?jī)?nèi)涵。接著教師又設(shè)置例題，先讓學(xué)生獨(dú)自解答，再引導(dǎo)學(xué)生相互討論，最后教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)動(dòng)量的理解。

表2 動(dòng)量?jī)?nèi)涵

【例題】如圖7，中國(guó)女籃隊(duì)員把一個(gè)籃球從距離地面1.25 m高處?kù)o止釋放，遇到地面豎直反彈的高度為0.8 m，不計(jì)空氣阻力，取g=10 m/s2。求：

圖7 靜止釋放籃球

(1)籃球下落剛接觸地面和反彈剛離開(kāi)地面時(shí)的動(dòng)量？

(2)籃球從下落剛接觸地面到反彈剛離開(kāi)地面過(guò)程中動(dòng)量變化？

(3)籃球從下落剛接觸地面到反彈剛離開(kāi)地面過(guò)程中動(dòng)能變化？

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生自己概括出動(dòng)量相關(guān)知識(shí)，既有利于新知識(shí)的內(nèi)化，也有利于概括能力和表達(dá)能力的培養(yǎng)，體現(xiàn)學(xué)生主體性，從而發(fā)展學(xué)生物理觀念。設(shè)置例題，讓學(xué)生區(qū)分動(dòng)量與動(dòng)量變化、動(dòng)量與動(dòng)能等概念，且選用真實(shí)情境設(shè)置例題，將解答習(xí)題變?yōu)榻鉀Q問(wèn)題，有利于培養(yǎng)學(xué)生用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí)滲透思政意識(shí)，特意選擇中國(guó)女籃隊(duì)員圖片，有利于培養(yǎng)學(xué)生家國(guó)情懷，增強(qiáng)學(xué)生國(guó)家自信心、民族自豪感等科學(xué)態(tài)度與責(zé)任方面的素養(yǎng)。

4.聯(lián)系生活，應(yīng)用拓展

師生活動(dòng)：教師展示生活圖片，并提出問(wèn)題。

【問(wèn)題一】如圖8所示，足球與飛鳥(niǎo)質(zhì)量差不多，為何運(yùn)動(dòng)員頂球后，其頭部完好無(wú)損，而當(dāng)飛行的飛機(jī)撞上飛鳥(niǎo)時(shí)，機(jī)頭會(huì)被撞個(gè)大窟窿？

圖8 頂球與飛機(jī)撞鳥(niǎo)

【問(wèn)題二】如圖9所示，實(shí)心球與鉛球的落地速度差不多，為何實(shí)心球砸出的坑比較淺，而鉛球砸出的坑比較深？

圖9 投實(shí)心球和鉛球

【問(wèn)題三】如圖10所示，用鐵錘擊打釘子，如何把釘子快速敲入木板？

圖10 鐵錘擊打釘子

學(xué)生對(duì)教師提出的問(wèn)題進(jìn)行思考、討論，并作出回答。

【回答一】足球與飛鳥(niǎo)質(zhì)量差不多，但足球運(yùn)動(dòng)速度小，頂球后，足球動(dòng)量變化較小，因此運(yùn)動(dòng)員頂球后，其頭部完好無(wú)損。而飛機(jī)運(yùn)動(dòng)速度大，鳥(niǎo)撞飛機(jī)后，鳥(niǎo)動(dòng)量變化大，因此機(jī)頭被撞個(gè)大窟窿。

【回答二】實(shí)心球與鉛球落地速度差不多，但實(shí)心球質(zhì)量比較小，落地后，實(shí)心球動(dòng)量變化較小，因此實(shí)心球砸出的坑比較淺。而鉛球質(zhì)量比較大，落地后，鉛球動(dòng)量變化較大，因此鉛球砸出的坑比較深。

【回答三】要把釘子快速敲入木板，根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，有兩種方式：一是增大鐵錘運(yùn)動(dòng)的距離，則鐵錘接觸釘子時(shí)的速度較大，鐵錘敲擊釘子后動(dòng)量變化較大，因此可以把釘子快速敲入木板；二是換用質(zhì)量較大的鐵錘，則鐵錘敲擊釘子后動(dòng)量變化較大，因此也可以把釘子快速敲入木板。

設(shè)計(jì)意圖：設(shè)置幾個(gè)生活情境，引導(dǎo)學(xué)生用動(dòng)量相關(guān)的知識(shí)去分析，有利于培養(yǎng)學(xué)生用物理知識(shí)解決生活實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生物理觀念。選擇的生活情境，既有利用動(dòng)量的情境，也有防止動(dòng)量的情境，體現(xiàn)事物的兩面性，從而把物理教學(xué)上升到哲學(xué)的高度；同時(shí)還特意選擇2022年女足獲得亞洲杯冠軍時(shí)的比賽圖片，有利于培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷，增強(qiáng)國(guó)家認(rèn)同感、自豪感，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

三、基于大單元教學(xué)理念的高中物理概念教學(xué)反思

教學(xué)反思是教師對(duì)教學(xué)活動(dòng)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行的全面、深入、冷靜的思考和總結(jié)，并對(duì)課堂教學(xué)活動(dòng)中所做出的行為決策及其產(chǎn)生的現(xiàn)實(shí)結(jié)果進(jìn)行的客觀、公正、準(zhǔn)確的分析和概括。通過(guò)“動(dòng)量”教學(xué)實(shí)踐，基于大單元教學(xué)理念進(jìn)行教學(xué)反思，可總結(jié)出三個(gè)意識(shí)。

(一)整體意識(shí)——縱向化和橫向化

整體是指一個(gè)由存在內(nèi)在關(guān)系的若干部分所組成的體系對(duì)象。這種內(nèi)在關(guān)系，可以是功能互補(bǔ)、利益共同、協(xié)調(diào)行動(dòng)等。課標(biāo)明確提出要樹(shù)立教學(xué)整體觀，培養(yǎng)學(xué)生物理觀念。縱向化是指縱向貫通，即指出本知識(shí)點(diǎn)與其他知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系，可以用知識(shí)結(jié)構(gòu)圖去呈現(xiàn)，如前文圖1所示。橫向化是指橫向關(guān)聯(lián)，即指出本知識(shí)點(diǎn)各個(gè)內(nèi)在部分之間的邏輯關(guān)系，可以用課時(shí)流程圖去呈現(xiàn)，如前文圖2所示。

(二)情境意識(shí)——生活化和問(wèn)題化

情境是指一定時(shí)間內(nèi)各種情況的相對(duì)的或結(jié)合的。教學(xué)情境引入應(yīng)該遵循“由實(shí)及虛”的原則，即能夠用演示就不用視頻，能夠用視頻就不用動(dòng)畫(huà)，能夠用動(dòng)畫(huà)就不用圖片，能夠用圖片就不用文字。創(chuàng)設(shè)情境進(jìn)行教學(xué)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)具有關(guān)鍵性作用。生活化是指情境來(lái)源于學(xué)生身邊的事例，學(xué)生比較熟悉，沒(méi)有陌生畏懼感。問(wèn)題化是指情境需要引起學(xué)生認(rèn)知沖突，并能夠激發(fā)學(xué)生好奇心，從而引導(dǎo)學(xué)生提出物理問(wèn)題。遠(yuǎn)離學(xué)生生活的情境會(huì)增加學(xué)生的認(rèn)知難度。無(wú)法據(jù)此提出問(wèn)題的情境對(duì)教學(xué)來(lái)說(shuō)也是無(wú)效情境。學(xué)生在學(xué)習(xí)物理概念之前，已積累了大量基于生活經(jīng)驗(yàn)形成的經(jīng)驗(yàn)性常識(shí)，要在此基礎(chǔ)上建構(gòu)物理概念，就必須對(duì)所觀察的現(xiàn)象重新加工，在諸多客觀情境中概括事物的共同屬性，將事物的本質(zhì)特征抽象化，完成從經(jīng)驗(yàn)性常識(shí)向物理概念的轉(zhuǎn)變。因此建立物理概念需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境，如圖3至圖5。運(yùn)用物理概念解決具體問(wèn)題也應(yīng)該結(jié)合具體的實(shí)際情境，如圖7至圖10，因?yàn)檫\(yùn)用物理概念解決實(shí)際問(wèn)題能力的高低，往往取決于學(xué)生將情境與知識(shí)相聯(lián)系的水平。

(三)思政意識(shí)——素材化和潛移化

物理課程思政是指以物理知識(shí)為載體，在課程中融入思想政治教育內(nèi)容，有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生思想政治素質(zhì)的教學(xué)理念。[5]素材化是指充分利用課堂教學(xué)素材。物理知識(shí)是死的，而教學(xué)素材是活的，通過(guò)精選教學(xué)素材，能夠有效在物理課程中落實(shí)思政意識(shí)的培養(yǎng)。潛移化是指潛移默化。心理學(xué)家指出，中學(xué)生有較強(qiáng)的逆反心理，對(duì)正面宣傳有強(qiáng)烈的不認(rèn)同、不信任的反向思考。[6]為了不激發(fā)學(xué)生這個(gè)心理特征，潛移默化是落實(shí)物理課程思政的關(guān)鍵。2016年12月7日，習(xí)近平總書(shū)記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上指出，“好的思想政治工作應(yīng)該像鹽，但不能光吃鹽，最好的方式是將鹽溶解到各種食物中自然而然吸收”。以專業(yè)為載體、以課堂為陣地，通過(guò)滲透的方式把思政元素融入知識(shí)傳授過(guò)程，才能更好地實(shí)現(xiàn)全過(guò)程、全學(xué)員、全方位育人的目的。