大概念導(dǎo)向下的初中物理單元教學(xué)設(shè)計(jì)

李增錄

【摘要】大概念是能解釋和預(yù)測較大范圍內(nèi)物理現(xiàn)象的概念。在初中物理教學(xué)中運(yùn)用大概念進(jìn)行單元教學(xué)設(shè)計(jì)，有助于學(xué)生從整體學(xué)科知識(shí)中學(xué)習(xí)和理解物理知識(shí)。大概念導(dǎo)向的初中物理單元教學(xué)設(shè)計(jì)策略可分為：目標(biāo)設(shè)計(jì)以大概念統(tǒng)領(lǐng)單元學(xué)習(xí)內(nèi)容；活動(dòng)設(shè)計(jì)圍繞大概念形成探究主題；評價(jià)設(shè)計(jì)關(guān)注學(xué)生綜合運(yùn)用大概念解決復(fù)雜問題的能力。

【關(guān)鍵詞】大概念；初中物理；單元教學(xué)設(shè)計(jì)

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

2016年，我國發(fā)布《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》總框架，對我國教育“培養(yǎng)什么人”提出了明確規(guī)定，這一規(guī)定必須依托學(xué)校課程和課堂教學(xué)來實(shí)現(xiàn)，即“如何培養(yǎng)人”最根本的是回歸課堂主陣地。課堂變革的動(dòng)力來自于教師的所思所想，其中教學(xué)設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。教學(xué)設(shè)計(jì)是教師在理解分析課程標(biāo)準(zhǔn)、教材內(nèi)容和學(xué)生學(xué)情的基礎(chǔ)上，對即將展開的教學(xué)活動(dòng)的一種預(yù)期和規(guī)劃，教學(xué)設(shè)計(jì)中凝聚了教師對課堂變革的理解和對教學(xué)實(shí)踐改造的努力。常規(guī)教學(xué)設(shè)計(jì)以課時(shí)為單位，這種教學(xué)設(shè)計(jì)有助于學(xué)生對具體知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，但不利于學(xué)生對知識(shí)結(jié)構(gòu)的掌握和遷移。以大概念為導(dǎo)向的單元教學(xué)設(shè)計(jì)恰恰可以彌補(bǔ)上述教學(xué)設(shè)計(jì)的缺陷，結(jié)合初中物理教學(xué)，探索單元教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)施策略，有助于打破課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)的局限，在課堂教學(xué)中落實(shí)物理核心素養(yǎng)的課程目標(biāo)。

大概念是相對于小概念而言的，是學(xué)科知識(shí)中的核心概念，小概念是學(xué)科知識(shí)中具體的概念。與小概念相比，大概念能夠解釋較大范圍內(nèi)的一系列相關(guān)科學(xué)現(xiàn)象、事實(shí)以及相互關(guān)系；能將較大范圍內(nèi)分散的科學(xué)知識(shí)和事實(shí)聯(lián)結(jié)為有結(jié)構(gòu)、有系統(tǒng)的整體；能作為一種解釋模型，賦予個(gè)別的、具體的事實(shí)以深層的科學(xué)意義[1]。大概念在統(tǒng)攝性、包容性、概括性方面都明顯高于小概念，作為學(xué)科結(jié)構(gòu)中的核心組件，大概念更能反映學(xué)科本質(zhì)。從學(xué)科的角度而言，大概念指的是反映學(xué)科本質(zhì)及其特殊性的、構(gòu)成學(xué)科框架的概念，它是一種高度形式化、兼具認(rèn)識(shí)論與方法論、普適性極強(qiáng)的概念[2]。而在以課時(shí)為單位的實(shí)踐教學(xué)中，教師往往過于注重對具體、零散的學(xué)科知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)，缺乏對學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)中大概念的強(qiáng)調(diào)與關(guān)注。如果課堂教學(xué)停留于學(xué)生對具體知識(shí)的理解和機(jī)械運(yùn)用，就容易導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)知識(shí)碎片化，難以理解學(xué)科知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系，難以從學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)整體出發(fā)，理解具體知識(shí)的價(jià)值與使用方法，因此學(xué)生在面臨復(fù)雜問題時(shí)，很難達(dá)到綜合運(yùn)用學(xué)科知識(shí)來解決問題的目的，難以實(shí)現(xiàn)學(xué)科知識(shí)的融會(huì)貫通，難以從學(xué)科特性和學(xué)科思維角度來分析和解決問題。

初中物理是學(xué)生在高中和大學(xué)階段進(jìn)一步學(xué)習(xí)物理的基礎(chǔ)，在學(xué)生整體物理知識(shí)建構(gòu)過程中起著奠基作用。這一階段學(xué)生如果能形成完善的物理學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)，學(xué)會(huì)運(yùn)用基本的物理知識(shí)觀察、解釋生活中的物理現(xiàn)象，學(xué)會(huì)用物理的思維和方法探索并解決問題，將對學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)影響深遠(yuǎn)。在初中物理學(xué)科教學(xué)中，大概念的提出有助于學(xué)生從物理學(xué)科整體知識(shí)來思考具體教學(xué)，其根本意義在于摒棄以往碎片式的物理知識(shí)教學(xué)，在整體學(xué)科結(jié)構(gòu)中思考具體學(xué)段的教學(xué)任務(wù)。通過開發(fā)大單元課程資源，將單元教學(xué)目標(biāo)落實(shí)在具體課堂教學(xué)中，幫助學(xué)生理解學(xué)科知識(shí)體系的連貫性和學(xué)科結(jié)構(gòu)的完整性，以便適應(yīng)當(dāng)前物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求。

二、指向大概念的初中物理單元教學(xué)設(shè)計(jì)策略

1.目標(biāo)設(shè)計(jì)以大概念統(tǒng)領(lǐng)單元學(xué)習(xí)內(nèi)容。以大概念統(tǒng)領(lǐng)單元學(xué)習(xí)內(nèi)容，意味著打破以往從課時(shí)內(nèi)容入手進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的常規(guī)操作，先從學(xué)科結(jié)構(gòu)中的大概念和學(xué)生發(fā)展的整體角度出發(fā)擬定課程目標(biāo)框架，再將總目標(biāo)分解形成單元教學(xué)目標(biāo)，最后根據(jù)單元目標(biāo)設(shè)計(jì)具體課時(shí)的教學(xué)目標(biāo)。這里的單元教學(xué)目標(biāo)包括兩方面內(nèi)容，一方面是教材單元，另一方面是學(xué)生學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)單元。教材單元中蘊(yùn)涵著編者對學(xué)科知識(shí)體系結(jié)構(gòu)的理解和表達(dá)，在單元教學(xué)設(shè)計(jì)中，教材單元中的大概念起到統(tǒng)領(lǐng)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(tǒng)領(lǐng)和整合的作用。大概念中往往蘊(yùn)涵著該學(xué)科所特有的學(xué)科思想、學(xué)科方法、學(xué)科精神，因此，單元目標(biāo)設(shè)計(jì)中抓住了大概念，就等于抓住了單元教學(xué)設(shè)計(jì)的根本。同時(shí)，教師還需要全面把握學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際情況，充分摸清整體學(xué)生的基本發(fā)展水平和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)，形成學(xué)生學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的發(fā)展目標(biāo)定位，再將學(xué)科單元與學(xué)生學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)單元密切扣合起來，才能形成科學(xué)、有效的大單元教學(xué)設(shè)計(jì)目標(biāo)。以初中物理《光的折射》一課為例，教材單元中呈現(xiàn)出反射定律、反射種類、平面鏡成像、球面鏡等具體學(xué)科知識(shí)點(diǎn)，這些知識(shí)點(diǎn)中蘊(yùn)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(xué)設(shè)計(jì)就是運(yùn)用大概念統(tǒng)領(lǐng)光的折射、光的反射等核心概念，再將這些學(xué)科知識(shí)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行系統(tǒng)化的規(guī)劃，形成具有可操作性的單元學(xué)習(xí)目標(biāo)，再將單元學(xué)習(xí)目標(biāo)分解后形成每一個(gè)課時(shí)的學(xué)習(xí)目標(biāo)。教學(xué)設(shè)計(jì)思路是總分的關(guān)系，不同課時(shí)的目標(biāo)之間具有相互聯(lián)系、相互支撐的特性，而不是獨(dú)立、分散和割裂的，這有助于學(xué)生學(xué)科知識(shí)的系統(tǒng)化建構(gòu)。

2.活動(dòng)設(shè)計(jì)圍繞大概念形成探究主題。教學(xué)活動(dòng)是學(xué)生經(jīng)驗(yàn)與學(xué)科知識(shí)接觸和碰撞的過程，這一過程的設(shè)計(jì)只有圍繞大概念設(shè)計(jì)與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的物理問題，形成富有趣味性的學(xué)科探究主題，才能真正在課堂教學(xué)中落實(shí)大概念教學(xué)的根本任務(wù)。所謂圍繞大概念組織教學(xué)內(nèi)容，就是把大概念統(tǒng)領(lǐng)下的大量具體概念、規(guī)律、原理等具體教學(xué)內(nèi)容按照一定的邏輯線索組織成由淺入深、由簡單到復(fù)雜、帶有層級的結(jié)構(gòu)化教學(xué)素材[3]。同時(shí)，學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)還需要結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)的現(xiàn)有水平，創(chuàng)設(shè)適宜的、富有挑戰(zhàn)性的問題情境，讓學(xué)生在探究與發(fā)現(xiàn)的過程中不僅學(xué)會(huì)顯性學(xué)科知識(shí)，也能體會(huì)隱含在學(xué)科知識(shí)背后的學(xué)科思想和學(xué)科方法。如《力與運(yùn)動(dòng)》單元的教學(xué)，圍繞“力是改變物體狀態(tài)的原因”這一大概念，可設(shè)計(jì)“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”“阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響”“二力平衡及其條件”等實(shí)驗(yàn)探究主題，通過組織這些主題探究活動(dòng)，讓學(xué)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(guān)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，不僅要求學(xué)生能對觀察到的物理現(xiàn)象進(jìn)行分析、推理和解釋，形成物理學(xué)科的規(guī)范認(rèn)識(shí)和表達(dá)。同時(shí)，也要及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生從探究活動(dòng)中跳出來，將眼光和思維移向現(xiàn)實(shí)生活，思考所學(xué)物理知識(shí)與生活中物理現(xiàn)象的關(guān)聯(lián)，用物理的眼光看世界，并積極嘗試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)探索和解決真實(shí)問題，這些真實(shí)問題往往是涉及多學(xué)科領(lǐng)域的、交織的復(fù)雜問題，只有學(xué)生具備了解決復(fù)雜問題的能力，才能肯定學(xué)生真的實(shí)現(xiàn)了對學(xué)科知識(shí)的深度理解。

3.評價(jià)設(shè)計(jì)關(guān)注學(xué)生運(yùn)用大概念解決問題的能力。大概念導(dǎo)向的單元教學(xué)設(shè)計(jì)根本目標(biāo)并不在物理大概念本身，而在于學(xué)生掌握大概念之后，能否創(chuàng)造性地運(yùn)用物理知識(shí)解決生活中的復(fù)雜問題。因此，教學(xué)評價(jià)應(yīng)以學(xué)生的綜合表現(xiàn)為核心指標(biāo)，關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)之后能否解決相關(guān)的物理任務(wù)，這些表現(xiàn)性任務(wù)的完成需要學(xué)生結(jié)合所學(xué)單元的大概念及其規(guī)律、原理才能完成，而不是具體知識(shí)點(diǎn)的簡單運(yùn)用。以《大氣壓強(qiáng)》單元教學(xué)為例，可提問“如果人類直接到?jīng)]有大氣壓的地方，會(huì)遇到什么問題？用什么辦法可以解決遇到的問題？”表現(xiàn)性任務(wù)旨在考查評估學(xué)生在單元學(xué)習(xí)結(jié)束之后，是否能夠綜合運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)來解決復(fù)雜的物理問題，重視學(xué)生對物理大概念的掌握和對物理知識(shí)的靈活運(yùn)用與遷移能力。

對學(xué)生表現(xiàn)性任務(wù)完成結(jié)果的評價(jià)，還需要結(jié)合單元教學(xué)目標(biāo)。教師通過將學(xué)生學(xué)習(xí)之前的水平與學(xué)習(xí)之后的水平比較分析，可準(zhǔn)確判定學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，為教師的后續(xù)教學(xué)改進(jìn)提供信息反饋。因此，指向大概念的教學(xué)評價(jià)，既要注重表現(xiàn)性任務(wù)的設(shè)計(jì)，也要注意對不同水平層級的學(xué)生分級，以便為今后的教學(xué)提供更加準(zhǔn)確有效的反饋信息。這樣可以幫助教師全面評估學(xué)生的學(xué)業(yè)表現(xiàn)，不僅可以考查學(xué)生對具體知識(shí)的理解，同時(shí)也可以考查學(xué)生對整體知識(shí)的理解和運(yùn)用能力。

綜上所述，大概念導(dǎo)向的初中物理單元教學(xué)設(shè)計(jì)策略中，綜合分析并組織教學(xué)內(nèi)容，制訂合理的單元學(xué)習(xí)目標(biāo)是前提，目標(biāo)的合理程度直接影響著后續(xù)教學(xué)活動(dòng)的開展和教學(xué)結(jié)果的評價(jià)。圍繞大概念設(shè)計(jì)主題鮮明的探究活動(dòng)，是學(xué)生進(jìn)入學(xué)科知識(shí)體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，學(xué)生要借助探究和實(shí)驗(yàn)等具體的學(xué)習(xí)活動(dòng)，才能將書本知識(shí)轉(zhuǎn)化為個(gè)體知識(shí)，將學(xué)科知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)科素養(yǎng)。設(shè)計(jì)表現(xiàn)性任務(wù)，測評學(xué)生的任務(wù)表現(xiàn)水平是保障，學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的準(zhǔn)確測評是單元教學(xué)設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的一環(huán)，測評的準(zhǔn)確程度決定教師的指導(dǎo)方向，是教學(xué)設(shè)計(jì)有效實(shí)施的有力保障。在初中物理教學(xué)設(shè)計(jì)中，綜合運(yùn)用上述策略可改進(jìn)長期以來課時(shí)設(shè)計(jì)中的問題與不足，是探索核心素養(yǎng)教學(xué)落地的可取路徑之一。

[1]閻元紅，郭文華.科學(xué)教育中大概念：內(nèi)涵、價(jià)值及現(xiàn)實(shí)[J].教育理論與實(shí)踐，2019（29）：22-25.

[2]余文森.核心素養(yǎng)導(dǎo)向的課堂教學(xué)[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(tǒng)領(lǐng)物理單元教學(xué)設(shè)計(jì)[J].中學(xué)物理，2020（05）：2-7.