初中物理大單元教學中知識整合的理論探討

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2025）17-0089-03

大單元教學模式是新課改背景下的重要改革方向，其核心在于打破知識碎片化，實現知識的有機整合.隨著課程改革的深入推進，如何在初中物理教學中通過知識整合培養學生的學科核心素養，已成為物理教育研究的重要課題.文章從理論和實踐兩個層面，基于“簡單機械和功”單元具體教學案例，探討初中物理大單元教學中知識整合的理論依據、實踐策略和實踐效果，以期為一線教師開展大單元教學提供參考.

1物理大單元教學中知識整合的理論基礎

1.1 知識整合的內涵與特征

知識整合是將分散的、碎片化的知識點通過內在邏輯關聯重新組織為系統化知識網絡的過程.在初中物理教學中，知識整合體現為橫向聯系和縱向深化兩個維度：橫向聯系強調在同一單元內部建立知識間的關聯，如“簡單機械和功”單元中力、功、能等概念的相互聯系；縱向深化注重知識的遞進發展，從具體到抽象，從現象到本質[1].知識整合具有系統性、層次性和動態性三個顯著特征：系統性體現在整合后的知識結構完整、邏輯關系嚴密；層次性表現為知識間存在遞進關系，由淺入深、由表及里；動態性強調知識整合是持續發展的過程，需要在教學實踐中不斷調整和優化整合策略，以適應學生認知發展規律.在實際教學中，知識整合還需要考慮學生的認知特點和學習習慣，采用多樣化的教學方法和手段，強化學生對知識的理解.教師要善于運用類比、歸納等思維方式，幫助學生建立知識間的聯系，形成科學的思維方式.

1. 2 建構主義學習理論對知識整合的指導

建構主義學習理論為物理大單元教學中的知識整合提供了重要的理論指導.該理論認為，學習是學生在已有認知基礎上主動建構新知識的過程，這與知識整合的本質高度契合.在物理教學中，學生需要將新接觸的物理概念、規律與已有知識建立聯系，形成完整的認知結構.以“簡單機械和功”單元為例，學生在學習功的概念時，需要整合力、距離、能量等已有知識，通過實驗探究和問題解決，建構對功的深層理解.建構主義理論強調學習環境的重要性，教師應創設真實的物理情境，引導學生通過觀察、實驗、討論等方式，主動發現知識間的聯系，實現知識的有機整合.建構主義理論還強調合作學習的重要性，學生通過小組討論、互助學習等方式，促進知識的交流與分享.這種互動式學習有助于學生從多角度理解物理概念，深化知識整合效果.

1.3 知識整合與大單元教學的內在聯系

大單元教學與知識整合具有天然的契合性.大單元教學打破了傳統的知識點分散教學模式，以更大的知識單位組織教學內容，為知識整合提供了廣闊空間.在物理學科中，大單元教學著眼于物理概念、物理規律之間的內在聯系，注重揭示知識體系的整體性2.這種整合不僅體現在知識內容上，還反映在物理思維方法、實驗技能和科學探究能力等方面，有助于學生形成完整的物理學科素養.以“簡單機械和功”單元為例，通過大單元教學，學生能夠將簡單機械、功、能量等知識點有機整合.功等于力跟物體在力的方向上通過距離的乘積，兩個必要因素是力和在力的方向上通過的距離，強調位置的對應；功率是單位時間內所做的功，強調時間，即做功的快慢；能量表示物體做功本領的大小，只要該物體能對外做功，即認為它有能量.一個物體能夠做功，并不表示其正在做功，但是只要有做功，就有對應的能量變化.功是能量轉移的量度，能量是狀態，功是過程大單元教學中的知識整合還應注重與生活實際的聯系，教師通過現實生活中的起重機吊運建材、自行車騎行上下坡、電梯運行、水井吊桶提水、投籃、蹺蹺板游戲、搬重物上樓等物理現象和應用實例，幫助學生理解抽象的物理概念，提高學習興趣和應用能力.

2 物理大單元教學中知識整合的必要性

2.1學科知識體系的內在要求

物理學科具有嚴密的邏輯體系和內在關聯性，各個知識點并非孤立存在，而是能形成相互聯系、相互支撐的知識網絡.在“簡單機械和功”單元中，力的作用、功的計算、能量的轉化等知識點構成了一個完整的認知鏈條[3].當學生解決水桶提升問題時，需要綜合運用力的平衡、功的計算等多個知識點，體現了物理知識的系統性特征.傳統的碎片化教學割裂了知識間的內在聯系，不利于學生理解物理概念的本質內涵.知識整合能夠還原物理學科的本來面貌，幫助學生把握知識要素間的關聯，形成完整的知識結構.此外，物理知識整合還能夠揭示學科知識的發展脈絡和演變規律.教師通過引入歷史視角，讓學生了解物理概念的產生過程和發展歷程，加深對知識本質的理解，體會物理學科的研究方法.

2.2 學生深度學習的現實需求

當前物理教學中普遍存在重概念記憶、輕規律理解的現象，導致學生學習停留在表層，難以實現深度學習.物理知識整合能夠滿足學生深度學習的需要，通過建立知識間的聯系，學生能夠深入理解物理概念.在“簡單機械和功”單元教學中，學生往往將功、能量等概念割裂開來，難以理解其轉化關系.教師通過知識整合，引導學生在解決實際問題中發現概念間的關聯，如分析滑輪組提升重物過程中的能量轉化，使抽象的物理概念具象化，從而激發學生的學習興趣，培養其物理思維能力，實現知識的深度理解和遷移應用.知識整合還能促進學生多感官參與學習過程.通過實驗探究、動手實踐等方式，學生能將感性認識與理性思維相結合，在親身經歷中體驗物理規律，實現知識的內化與升華.

2.3 物理核心素養培養的必然選擇

物理學科核心素養的培養需要學生在完整的知識體系中建立科學的思維方式.知識整合為核心素養的培養提供了有效途徑，學生通過構建知識網絡，培養科學思維和問題解決能力.在水桶提升問題的教學中，學生需要運用力學觀念分析問題，建立數學模型計算功的大小，這個過程培養了宏觀系統觀念和科學思維方法.知識整合還有助于學生形成物理直覺，提升科學探究能力.通過整合不同情境下的物理知識，學生能夠建立起科學的世界觀，理解物理規律在現實生活中的應用，這正是物理學科核心素養的重要體現.知識整合還應注重培養學生的批判性思維和創新意識.教師通過設計開放性問題和探究任務，鼓勵學生提出自己的見解，勇于質疑和創新，形成獨立思考的習慣.

3物理大單元教學中知識整合的實踐研究

3.1 單元知識體系分析

“簡單機械和功”單元包含了力、功、能量等核心概念，這些概念構成了一個有機的知識網絡.從認知規律出發，力的概念是基礎，教師通過力和距離引入功的概念，引導學生理解功與能量的關系.在教學實踐中，分析水桶提升問題，梳理知識間的內在聯系：拉力與重力的平衡關系體現了力學平衡，水桶的提升過程涉及功的計算，整個過程反映了能量的轉化.這種知識結構具有層次性和關聯性，力的分析是解決問題的切入點，功的計算是核心任務，能量轉化體現了更深層的物理本質[4.通過系統分析知識體系，教師能夠把握教學重點，設計出更有效的教學活動.在知識體系分析中，教師還需要關注學生的認知障礙和易錯點，并通過對歷年教學經驗的總結，識別出學生在概念理解和問題解決中的困難，針對性地設計教學活動，提高整合效果.

3.2 知識整合的具體實施策略

在實際教學中，知識整合可通過多種策略實現以水桶提升問題為例，教學設計可采用“情境導入一問題分析—概念整合一拓展應用”的模式.課堂伊始，教師引入生活中打水的實際場景，引導學生觀察水桶上升過程中的物理現象.在問題分析階段，通過師生對話，學生分析作用在水桶上的力，建立二力平衡的認識.當計算功時，教師引導學生思考：為什么要知道拉力大小？距離在功的計算中起什么作用？通過這些問題，將力學知識與功的概念自然銜接.在概念整合環節，學生通過繪制概念圖，明確力、功、能之間的關系.在拓展應用中，討論類似的生活實例，如電梯上升、起重機吊重物等，加深對知識體系的理解.除了課堂教學，教師還可以通過課外實踐活動強化知識整合.設計探究性家庭作業，鼓勵學生利用簡單材料自制實驗裝置，在動手操作中加深對物理概念的理解，培養實踐創新能力.同時，教師利用信息技術輔助知識整合，如使用物理仿真軟件模擬實驗過程、制作多媒體課件展示概念關系，讓抽象的物理概念更加直觀，幫助學生建立清晰的知識結構.

3.3 基于案例的教學效果分析

教師通過對水桶提升問題的教學實踐，清晰觀察到知識整合的成效.在學生解題過程中，能夠準確分析力的平衡關系，說明對基礎概念的理解更加深入了.在計算功時，學生不再機械套用公式，而是能夠結合具體情境，理解拉力與距離的關系.更重要的是，學生能夠主動建立知識聯系，如有學生提出：既然做功改變了水桶的高度，是不是也改變了它的重力勢能？這種思考體現了知識遷移能力的提升[5].在課后測評中，學生解決類似問題的正確率明顯提高，尤其是在需要綜合運用多個知識點的復雜問題上，表現出了較強的分析能力.這些變化表明，知識整合策略有效促進了學生的深度學習，培養了其物理思維能力.教學效果評價還應關注學生思維品質的提升.教師通過觀察學生提問的深度、討論的質量以及解決問題的思路，更全面地評估知識整合對學生科學思維發展的促進作用.為了更好地評估教學效果，可采用多元評價方式，如建立學生成長檔案袋、記錄解題思路的變化過程、收集課堂討論發言記錄等，從多角度觀察學生的進步，為教學改進提供依據.

4結束語

在初中物理大單元教學中，科學的知識整合既是理論要求，也是實踐需要.“簡單機械和功”單元的教學實踐研究表明，合理運用知識整合策略，不僅有助于學生建立系統的物理知識結構，還能培養其物理學科核心素養.在今后的教學實踐中，教師應發揮知識整合在大單元教學中的重要作用，積極探索知識整合的有效途徑，通過創新教學方法和優化教學設計，促進學生形成系統的物理思維，從而全面提升物理教學質量，實現大單元教學改革的目標.

參考文獻：

[1］邱國莉.知識整合下的高中物理大單元教學策略[J].天津教育，2024（05）：88-90.

[2］張美清.基于深度學習的初中物理大單元教學策略探究[J].中學課程輔導，2024（18）：36-38.

[3]李雪.初中物理教學中大單元整體教學法的應用策略分析[J].數理化解題研究，2024（02）：95 -97.

［4］崔波.基于深度學習理念的初中物理大單元教學策略研究[J].考試周刊，2022（28）：109-112.

[5］黎文建.核心素養下初中物理大單元教學實施策略[J].基礎教育論壇，2022（18）：98-99.