指向物理觀念建構的初中物理大單元教學實踐研究

陳曉

物理觀念是指學生通過物理知識的學習，掌握了物理知識的內涵與各知識的聯系后，在頭腦中形成的從物理學視角認識物質世界，以及用物理知識或方法分析與解決實際問題的思想、主觀和客觀認識。物理觀念的形成需要以全面系統的物理知識為基礎，具有概括性與抽象性特征。

以物理觀念的建構為指向，根據教材各單元內容和學生的已有知識基礎、生活經驗、學習能力等情況，重新組織一個系統的、更大范圍的物理知識單元體系進行教學的模式稱為大單元教學。這個新組織的物理教學單元中各知識點具有相互聯系和整體教學目標，大單元教學不僅教學內容有所增多，而且在教學中更重視從整體上構建物理觀念，因此大單元教學更有利于學生構建物理觀念，培養學生物理學習的系統思維能力。

一、指向物理觀念建構的大單元教學設計

要想提高指向物理觀念構建的初中物理大單元教學成效，需要教師加強教學設計，構建全面、系統、完善、可行的教學方案，才能更好地指導指向物理觀念構建的大單元教學過程，因此教師要全面掌握物理大單元教學設計流程、方法和內容。

（一）前期準備工作

開展指向物理觀念構建的大單元教學設計，需要做好設計前的準備工作，以保障教學設計順利實施。

1.研讀課標。

指向物理觀念構建的大單元教學，需要以物理新課標為依據開展，在教學設計前應全面、深入地研讀物理新課標，掌握初中物理新課標的內容標準、知識結構、教學安排以及對教師教學和學生學習的要求、評價標準、教學目標，從而為構建物理觀念和重組教學單元內容奠定基礎。

2.分析教材。

教材是物理教學的主要載體，開展指向物理觀念構建的大單元教學，需要教師認真研究教材編排原則與設計意圖，全面掌握教材各章節知識點安排及邏輯聯系，分析各章節內容內在的一致性，梳理物理教材中的知識結構。同時，為了更好地掌握教材知識結構，可以參考不同版本的教材并進行對比，便于教師掌握教材知識結構安排。

3.了解學情。

學生的物理學習興趣、已有基礎、學習能力等情況也是影響物理大單元教學的重要因素，在教學設計前教師要全面了解學生的物理學習情況，包括學生對本單元知識的學習興趣與態度，本單元內容與學生已熟悉的前概念等，有利于提高物理大單元教學設計的針對性。

（二）大單元設計

教師要根據課標、教材、學情等設計指向物理觀念構建的大單元教學結構、目標、主題、內容等。

1.設計大單元教學內容。

一是按照課標及教材內容確定本單元包含的物理觀念；二是根據物理觀念確定本單元教學的物理概念、規律、定理等，以設計一個相互聯系、全面系統、有意義的大單元教學內容。例如，人教版八年級上冊中的“光現象”和“透鏡及其應用”關于光學的兩章內容，對培養學生的運動和相互作用觀具有重要意義，教師將該物理觀念的培養作為大單元教學的物理觀念，將光的直線傳播、光的反射、光的折射、平面鏡成像、光色散、透鏡及其成像、透鏡應用等作為“光學”大單元的教學內容，這樣就能讓學生在建立光的相互作用觀念中系統地掌握物理光學知識。

2.設計大單元教學主題。

為了讓學生形成物理觀念，教師要更好地引領物理大單元教學活動，使學生明白大單元教學的核心目標，設計大單元教學時應有一個明確的單元教學主題。大單元主題可以根據“大觀念、大任務或大項目、大問題”來設計，例如，在“光學”大單元教學中，為了讓學生通過光的傳播（運動）軌跡統領和帶動各章節知識點的學習，教師可以將“探究光的傳播軌跡”作為大單元教學主題，讓學生通過光的直線傳播、反射、折射等不同傳播方式深入探究本單元知識。

3.設計大單元教學目標。

大單元教學需要有明確的整體教學目標，通過該目標的指導和引領有利于實現大單元教學目的，促進學生物理觀念的形成，提高大單元教學成效。例如，在“光學”大單元教學中，教師可以制定如下整體教學目標：第一，通過本單元教學幫助學生形成“運動和相互作用”物理觀念；第二，通過本單元的學習與探究實踐，讓學生掌握“觀察、比較、猜想、歸納、推理”等科學探究方法；第三，掌握光的直線傳播、反射、折射、平面鏡成像等方面的規律；第四，培養學生的科學思維和科學態度。

4.構建大單元知識關系圖。

為了方便教學，幫助學生構建系統的知識結構，教師應設計制作大單元知識結構關系圖。例如，在“光學”大單元教學中，教師可以設計制作本單元的思維導圖。

5.設計大單元教學評價。

為了全面凸顯大單元教學成效，教師需要對指向物理觀念構建的大單元教學目標達成情況進行評價，突出大單元整體教學成效、學生物理觀念形成水平等。例如，在“光學”大單元教學中，教師可以設計幾個水平的評價標準對學生物理觀念達成情況進行評價。

6.大單元課時分配與分課時設計。

進行物理大單元教學整體設計后，教師還要對大單元教學內容進行課時分配與分課時設計，分課時教學設計應根據不同的教學內容分別設計具體的教學目標（包括物理觀念）、教學內容、教學過程與方法、教學活動與探究問題、教學評價等內容，以方便教師實施每課時的教學活動。例如，可以將“光學”大單元教學設計成八個教學課時。

（三）總結練習與作業設計

完成物理大單元教學后，教師要對大單元教學情況進行全面總結，因此需要設計大單元練習題和每個課時的課后作業，通過復習鞏固有助于學生形成牢固的物理觀念。

二、指向物理觀念建構的大單元教學策略

（一）聚焦“大概念”開展物理大單元教學

物理學科的“大概念”是指能夠體現學科知識本質，在學科知識體系中處于中心地位、具有重要遷移價值的物理概念，同時大概念也是整個單元知識的核心概念。理解掌握大概念，可以提高學生在更大范圍內解釋物理現象、解決物理問題的能力，有利于促進學生形成物理觀念，因此在物理大單元教學中，教師要聚焦“大概念”開展教學活動，結合物理學科核心素養、單元知識特點等因素科學確立單元知識的大概念，并依據大概念設計核心教學活動。例如，在“質量與密度”大單元教學中，根據本單元知識特點，教師可以將“密度的概念及其粒子模型”作為本單元的大概念，并設計如下探究問題：第一，不同物質的密度有什么區別與聯系？第二，密度、質量、體積三者有什么關系？第三，怎樣理解“密度是物質的基本性質之一”？第四，密度與平均密度有什么不同？同時，將“通過實驗建立密度概念”“應用密度知識解決問題”作為本單元的核心教學活動。通過大概念的引領，有利于學生構建物理觀念，提高大單元教學成效。

（二）基于核心素養開展物理大單元教學

物理觀念是物理學科核心素養的組成內容之一，這就要求指向物理觀念構建的大單元教學必須基于物理學科核心素養的培養來開展。注重培養學生物理觀念的同時，還要注重培養學生的科學思維、科學探究、科學態度與責任方面的素養，這幾個方面的核心素養內容相互影響、相互促進，有利于提高物理大單元教學成效，更好地促進學生形成明確清晰的物理觀念。例如，在“光學”大單元“光的折射”分課時教學中，教師讓學生觀察折射現象，掌握入射光線、入射點、法線、入射角、折射光線、折射角等相關概念，培養學生“運動與相互作用”的物理觀念；建立光線折射模式、科學推理、模仿“光的反射”探究方法，并通過“空間→平面→半邊→角度”的順序，運用猜想、實驗、解釋、評估等方法探究光的折射規律，促進學生科學思維與科學探究素養的發展；通過各種折射現象讓學生體會光的折射與實際生活的聯系及其在生活中的應用，激發學生對本單元知識的學習興趣，培養學生科學的探究態度與價值觀，既能實現課時教學目標，又能促進學生核心素養發展。

三、結語

總而言之，在初中物理教學中開展指向物理觀念構建的大單元教學，對幫助學生構建相互聯系的知識體系、形成系統思維、發展物理核心素養都具有重要意義。要想提高指向物理觀念構建的大單元教學成效，需要教師轉變傳統物理教學理念，設計全面、系統地指向物理觀念構建的大單元教學方案，創新物理教學模式，優化物理大單元教學流程，加強學生學習指導，從而促進學生物理核心素養的提升。

（宋行軍）