大概念統攝下的物理單元整體教學

摘" " 要：大科學觀的發展呼吁整合意識的回歸，學生核心素養和橫貫能力的培養亦需整合觀念的落實。大概念為整合教學提供了具體邏輯載體和方法論基礎，利用其高視域、大格局、深層次價值統攝高中物理“靜電場”單元整體教學，構建符合學生認知發展規律的結構化知識體系，開展教學評一體化的單元教學活動，達到靜電場知識的有效教學。

關鍵詞：大概念；單元整體教學；結構化知識體系；有效教學

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A " " 文章編號：1003-6148（2024）2-0006-6

《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》明確指出“進一步精選學科內容，重視以大概念為核心，使課程內容結構化，以主題為引領，使課程內容情境化，促進學科核心素養的落實?！保?］凸顯出大概念在課程教學中的核心地位，“大”體現在大結構、大視域、大情境的建構，以大結構審視教學內容，以大視域確立教學目標，以大情境組織具體教學活動，逐步建立完備、和諧的物理圖景。

“靜電場”處于承接“力學”、通達“電磁學”的重要位置，本單元概念眾多且概念間盤根錯節，運用大概念統攝“靜電場”單元教學，有利于學生對“場”的深層次理解和高視閾認知框架的建構，提升學生的物理觀念和科學思維，彰顯物理學科的育人價值和學生全面發展的教育理念。

1" " 大概念的內涵與價值

大概念并非具體知識概念，是指隱藏在具體知識背后的更加實質、更為核心、更高層次的思想總括，是高度抽象概括出的具有普適性、兼備認知框架、能長久保持并廣泛遷移的本質概念［3］。大概念位于學科的核心地位，統攝碎片化知識且將教學內容按邏輯脈絡組織成符合學習進階層級的結構化教學素材，極大程度地降低學生的認知負荷，拓寬學生的思維廣度與探究意識深度。

大概念是兼備認識論、方法論、意義論的高階活性觀念［4］。如圖 1所示，從認識論的角度，既可自下而上從大量具體經驗中逐層凝練出相對抽象的知識概念，又可自上而下統攝眾多孤立零散的知識點，以高視角組建系統的知識網絡；從方法論的角度，具備構建認知框架的功能，更符合學生的認知發展規律和學科內在邏輯，其蘊含的方法與思想可形成解決實際問題的大線索，成為探究事物本質的關鍵工具；從意義論的角度，大概念能夠廣泛遷移，聯系生產生活實際創設真實情境，靈活規劃各環節教學活動，強化學生對知識的深度理解和持久記憶，進而實現深度學習。

2" " 大概念統攝下的單元整體教學設計流程

圍繞大概念設計物理單元教學流程，如圖2所示。以大概念的認知觀縱橫整合教學知識網絡，從教材、學生等多維度系統分析學情，根據物理課程標準制訂單元教學目標，設置問題情境規劃具體教學活動，利用多元化評價量表等評價手段貫徹教學評一體化的教學理念。

2.1" " 整合教學內容

2.1.1" " 物理觀念橫向剖析單元教學內容

物理觀念是核心素養的重要組成部分，以物理觀念橫向剖析單元教學內容，可以增進學生對物理學科特征和本質規律的認知。如圖3所示，以學科觀念角度重建“靜電場”知識結構，培養學生宏觀思維并逐步構建科學世界觀，促使知識向關鍵能力有效轉化，切實、全面地提升學生的科學素養。

2.1.2" " 學習進階縱向解構單元內容層級

以進階理論為工具剖析單元知識，貫徹循序漸進的教學原則，逐級構建符合學生認知水平的知識學習層級。如圖4所示，將“靜電場”單元知識按知識內在邏輯從場—場強—力—功—能—綜合的內容逐層進階，按思維發展規律從現象到本質、定性到定量、認識到應用的形式依次升級。

2.1.3" " 關鍵線索串聯立體知識網絡

利用關鍵線索構建整個單元的知識網絡，以點引線、以線帶面，體現知識背后更為本質的認知邏輯，有利于學生對知識的深層次理解與實際運用。如圖5所示，電場線形象直觀，與眾多知識點聯系密切，以“電場線”為大線索串聯“靜電場”中的重要概念，以其為知識脈絡貫穿“靜電場”單元教學始終，使學生頭腦中形成“靜電場”的整體認知圖景和清晰完整的邏輯鏈條。

2.2" " 系統分析學情

分析該階段學習主體的原有認知基礎、元認知水平及預期的學習困難等，為教學目標的設定打好基礎，減少教學的盲目性，從而對教學活動有更高層級的把握，達到課堂效率的有效提升。

原認知基礎：初中階段學生已具備電場的基礎知識，如對電荷、電流等基礎概念比較熟悉，但對其微觀認知方式缺乏了解；高一學年階段學生初步建立了實物物質觀、相互作用與運動觀、能量觀，如對重力場中“重力勢、重力勢能、重力做功特點”等概念的認知可類比遷移到電場中。

元認知水平：學生的心理狀態趨于成熟，抽象思維水平和模型建構能力有較大提升，具備一定的邏輯推理和科學探究能力，解決實際問題的方式由“經驗型”向“理論型”過渡；擁有獨立思考的意識和合作交流的本領，能主動組建學習共同體，實現個體特質和集體意識的同步發展。

學習困難：“靜電場”是學生高中階段首次正面接觸到的“場”的概念，無法直接用感官認知“場”的屬性，需要較高的空間想象力；本單元概念眾多且抽象程度高，學生的思維深度較淺，更多地停留于表象認知，對機理的深入理解缺乏耐心；概念間相似度高且關系錯綜復雜，學生的探究方式單一，缺乏整體縱橫意識和自主組建知識脈絡的能力，難以建立完備的靜電場認知圖景。

2.3" " 依據課程標準制訂教學目標

教學目標是一切教學活動的出發點和歸宿，根據物理課程標準制訂切實可行的教學目標，有利于學生學科核心素養的有效落實，最大限度地激發學習熱情，便于教學效果的檢測與評價。如表1所示，結合物理課程標準育人理念和學情分析設計“靜電場”的單元教學目標。

2.4" " 依據大思路解構單元教學活動

以大概念的高視角統籌知識點，確定單元主題，篩選并逐級解構單元大概念。根據眾多子概念制訂大任務并創設物理情境，采用問題鏈驅動教學活動，由追問引發思維的深度加工。如表2所示，將“靜電場”單元教學活動環節具化，使學生在解決系列問題的過程中逐步完善單元知識網絡，形成解決復雜問題的大思路。

2.5" " 設計評價量表

運用大概念統攝單元整體教學，發揮評價在教學中的導向作用，有效落實教學評一體化。改變唯分數的評價觀，重視過程性評價和發展性評價，采用主體多元、方法多樣的評價方式，動態監測、及時反饋評價結果，將真實且連續的評價貫穿整個教學過程［5-6］。單元教學前師生共同設置評估要素及評價標準，使教學活動有的放矢。以表現性任務為例設計評價量表（表3）。

3" " 結" 語

運用大概念統攝單元整體教學符合未來教育的發展趨勢，有利于學生核心素養的落實和元認知水平的提升，學科知識結構體系的優化也為有效教學提供了具體的實踐基礎和方法論體系，貫徹了物理學科的基本理念，滿足學生終身發展和未來學習型社會建構的需求。

參考文獻：

［1］中華人民共和國教育部. 普通高中物理課程標準（2017 年版2020年修訂）［S］.北京：人民教育出版社，2020.

［2］廖伯琴.《普通高中物理課程標準》（2017年版）要點解讀［J］.物理教學，2020，42（2）：2-5.

［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，2020，38（5）：2-7.

［4］李松林.以大概念為核心的整合性教學［J］.課程·教材·教法，2020，40（10）：56-61.

［5］關菲，管彤彤，彭朝陽.指向深度學習的物理單元教學模式——以“磁場”為例［J］.物理教學探討，2023，41（9）：33-38.

［6］魏國強，程惠敏，張成欣.高中物理生態課堂學生課堂表現觀察指標體系的建構［J］.物理教師，2019，40（8）：2-3，9.

（欄目編輯" " 趙保鋼）

收稿日期：2023-09-21

作者簡介：關菲（1995-），女，碩士研究生，研究方向為物理學科教學。

*通信作者：彭朝陽（1971-），男，教授，博士生導師，研究方向為物理課程教學和天體物理。