指向物理觀念建構(gòu)的初中物理大單元教學(xué)實(shí)踐研究

陳曉

物理觀念是指學(xué)生通過(guò)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)，掌握了物理知識(shí)的內(nèi)涵與各知識(shí)的聯(lián)系后，在頭腦中形成的從物理學(xué)視角認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界，以及用物理知識(shí)或方法分析與解決實(shí)際問(wèn)題的思想、主觀和客觀認(rèn)識(shí)。物理觀念的形成需要以全面系統(tǒng)的物理知識(shí)為基礎(chǔ)，具有概括性與抽象性特征。

以物理觀念的建構(gòu)為指向，根據(jù)教材各單元內(nèi)容和學(xué)生的已有知識(shí)基礎(chǔ)、生活經(jīng)驗(yàn)、學(xué)習(xí)能力等情況，重新組織一個(gè)系統(tǒng)的、更大范圍的物理知識(shí)單元體系進(jìn)行教學(xué)的模式稱(chēng)為大單元教學(xué)。這個(gè)新組織的物理教學(xué)單元中各知識(shí)點(diǎn)具有相互聯(lián)系和整體教學(xué)目標(biāo)，大單元教學(xué)不僅教學(xué)內(nèi)容有所增多，而且在教學(xué)中更重視從整體上構(gòu)建物理觀念，因此大單元教學(xué)更有利于學(xué)生構(gòu)建物理觀念，培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的系統(tǒng)思維能力。

一、指向物理觀念建構(gòu)的大單元教學(xué)設(shè)計(jì)

要想提高指向物理觀念構(gòu)建的初中物理大單元教學(xué)成效，需要教師加強(qiáng)教學(xué)設(shè)計(jì)，構(gòu)建全面、系統(tǒng)、完善、可行的教學(xué)方案，才能更好地指導(dǎo)指向物理觀念構(gòu)建的大單元教學(xué)過(guò)程，因此教師要全面掌握物理大單元教學(xué)設(shè)計(jì)流程、方法和內(nèi)容。

（一）前期準(zhǔn)備工作

開(kāi)展指向物理觀念構(gòu)建的大單元教學(xué)設(shè)計(jì)，需要做好設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作，以保障教學(xué)設(shè)計(jì)順利實(shí)施。

1.研讀課標(biāo)。

指向物理觀念構(gòu)建的大單元教學(xué)，需要以物理新課標(biāo)為依據(jù)開(kāi)展，在教學(xué)設(shè)計(jì)前應(yīng)全面、深入地研讀物理新課標(biāo)，掌握初中物理新課標(biāo)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)、知識(shí)結(jié)構(gòu)、教學(xué)安排以及對(duì)教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的要求、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)目標(biāo)，從而為構(gòu)建物理觀念和重組教學(xué)單元內(nèi)容奠定基礎(chǔ)。

2.分析教材。

教材是物理教學(xué)的主要載體，開(kāi)展指向物理觀念構(gòu)建的大單元教學(xué)，需要教師認(rèn)真研究教材編排原則與設(shè)計(jì)意圖，全面掌握教材各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)安排及邏輯聯(lián)系，分析各章節(jié)內(nèi)容內(nèi)在的一致性，梳理物理教材中的知識(shí)結(jié)構(gòu)。同時(shí)，為了更好地掌握教材知識(shí)結(jié)構(gòu)，可以參考不同版本的教材并進(jìn)行對(duì)比，便于教師掌握教材知識(shí)結(jié)構(gòu)安排。

3.了解學(xué)情。

學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣、已有基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力等情況也是影響物理大單元教學(xué)的重要因素，在教學(xué)設(shè)計(jì)前教師要全面了解學(xué)生的物理學(xué)習(xí)情況，包括學(xué)生對(duì)本單元知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣與態(tài)度，本單元內(nèi)容與學(xué)生已熟悉的前概念等，有利于提高物理大單元教學(xué)設(shè)計(jì)的針對(duì)性。

（二）大單元設(shè)計(jì)

教師要根據(jù)課標(biāo)、教材、學(xué)情等設(shè)計(jì)指向物理觀念構(gòu)建的大單元教學(xué)結(jié)構(gòu)、目標(biāo)、主題、內(nèi)容等。

1.設(shè)計(jì)大單元教學(xué)內(nèi)容。

一是按照課標(biāo)及教材內(nèi)容確定本單元包含的物理觀念；二是根據(jù)物理觀念確定本單元教學(xué)的物理概念、規(guī)律、定理等，以設(shè)計(jì)一個(gè)相互聯(lián)系、全面系統(tǒng)、有意義的大單元教學(xué)內(nèi)容。例如，人教版八年級(jí)上冊(cè)中的“光現(xiàn)象”和“透鏡及其應(yīng)用”關(guān)于光學(xué)的兩章內(nèi)容，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)動(dòng)和相互作用觀具有重要意義，教師將該物理觀念的培養(yǎng)作為大單元教學(xué)的物理觀念，將光的直線(xiàn)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(yīng)用等作為“光學(xué)”大單元的教學(xué)內(nèi)容，這樣就能讓學(xué)生在建立光的相互作用觀念中系統(tǒng)地掌握物理光學(xué)知識(shí)。

2.設(shè)計(jì)大單元教學(xué)主題。

為了讓學(xué)生形成物理觀念，教師要更好地引領(lǐng)物理大單元教學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生明白大單元教學(xué)的核心目標(biāo)，設(shè)計(jì)大單元教學(xué)時(shí)應(yīng)有一個(gè)明確的單元教學(xué)主題。大單元主題可以根據(jù)“大觀念、大任務(wù)或大項(xiàng)目、大問(wèn)題”來(lái)設(shè)計(jì)，例如，在“光學(xué)”大單元教學(xué)中，為了讓學(xué)生通過(guò)光的傳播（運(yùn)動(dòng)）軌跡統(tǒng)領(lǐng)和帶動(dòng)各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，教師可以將“探究光的傳播軌跡”作為大單元教學(xué)主題，讓學(xué)生通過(guò)光的直線(xiàn)傳播、反射、折射等不同傳播方式深入探究本單元知識(shí)。

3.設(shè)計(jì)大單元教學(xué)目標(biāo)。

大單元教學(xué)需要有明確的整體教學(xué)目標(biāo)，通過(guò)該目標(biāo)的指導(dǎo)和引領(lǐng)有利于實(shí)現(xiàn)大單元教學(xué)目的，促進(jìn)學(xué)生物理觀念的形成，提高大單元教學(xué)成效。例如，在“光學(xué)”大單元教學(xué)中，教師可以制定如下整體教學(xué)目標(biāo)：第一，通過(guò)本單元教學(xué)幫助學(xué)生形成“運(yùn)動(dòng)和相互作用”物理觀念；第二，通過(guò)本單元的學(xué)習(xí)與探究實(shí)踐，讓學(xué)生掌握“觀察、比較、猜想、歸納、推理”等科學(xué)探究方法；第三，掌握光的直線(xiàn)傳播、反射、折射、平面鏡成像等方面的規(guī)律；第四，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度。

4.構(gòu)建大單元知識(shí)關(guān)系圖。

為了方便教學(xué)，幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，教師應(yīng)設(shè)計(jì)制作大單元知識(shí)結(jié)構(gòu)關(guān)系圖。例如，在“光學(xué)”大單元教學(xué)中，教師可以設(shè)計(jì)制作本單元的思維導(dǎo)圖。

5.設(shè)計(jì)大單元教學(xué)評(píng)價(jià)。

為了全面凸顯大單元教學(xué)成效，教師需要對(duì)指向物理觀念構(gòu)建的大單元教學(xué)目標(biāo)達(dá)成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，突出大單元整體教學(xué)成效、學(xué)生物理觀念形成水平等。例如，在“光學(xué)”大單元教學(xué)中，教師可以設(shè)計(jì)幾個(gè)水平的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生物理觀念達(dá)成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

6.大單元課時(shí)分配與分課時(shí)設(shè)計(jì)。

進(jìn)行物理大單元教學(xué)整體設(shè)計(jì)后，教師還要對(duì)大單元教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行課時(shí)分配與分課時(shí)設(shè)計(jì)，分課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容分別設(shè)計(jì)具體的教學(xué)目標(biāo)（包括物理觀念）、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過(guò)程與方法、教學(xué)活動(dòng)與探究問(wèn)題、教學(xué)評(píng)價(jià)等內(nèi)容，以方便教師實(shí)施每課時(shí)的教學(xué)活動(dòng)。例如，可以將“光學(xué)”大單元教學(xué)設(shè)計(jì)成八個(gè)教學(xué)課時(shí)。

（三）總結(jié)練習(xí)與作業(yè)設(shè)計(jì)

完成物理大單元教學(xué)后，教師要對(duì)大單元教學(xué)情況進(jìn)行全面總結(jié)，因此需要設(shè)計(jì)大單元練習(xí)題和每個(gè)課時(shí)的課后作業(yè)，通過(guò)復(fù)習(xí)鞏固有助于學(xué)生形成牢固的物理觀念。

二、指向物理觀念建構(gòu)的大單元教學(xué)策略

（一）聚焦“大概念”開(kāi)展物理大單元教學(xué)

物理學(xué)科的“大概念”是指能夠體現(xiàn)學(xué)科知識(shí)本質(zhì)，在學(xué)科知識(shí)體系中處于中心地位、具有重要遷移價(jià)值的物理概念，同時(shí)大概念也是整個(gè)單元知識(shí)的核心概念。理解掌握大概念，可以提高學(xué)生在更大范圍內(nèi)解釋物理現(xiàn)象、解決物理問(wèn)題的能力，有利于促進(jìn)學(xué)生形成物理觀念，因此在物理大單元教學(xué)中，教師要聚焦“大概念”開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，結(jié)合物理學(xué)科核心素養(yǎng)、單元知識(shí)特點(diǎn)等因素科學(xué)確立單元知識(shí)的大概念，并依據(jù)大概念設(shè)計(jì)核心教學(xué)活動(dòng)。例如，在“質(zhì)量與密度”大單元教學(xué)中，根據(jù)本單元知識(shí)特點(diǎn)，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(shè)計(jì)如下探究問(wèn)題：第一，不同物質(zhì)的密度有什么區(qū)別與聯(lián)系？第二，密度、質(zhì)量、體積三者有什么關(guān)系？第三，怎樣理解“密度是物質(zhì)的基本性質(zhì)之一”？第四，密度與平均密度有什么不同？同時(shí)，將“通過(guò)實(shí)驗(yàn)建立密度概念”“應(yīng)用密度知識(shí)解決問(wèn)題”作為本單元的核心教學(xué)活動(dòng)。通過(guò)大概念的引領(lǐng)，有利于學(xué)生構(gòu)建物理觀念，提高大單元教學(xué)成效。

（二）基于核心素養(yǎng)開(kāi)展物理大單元教學(xué)

物理觀念是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的組成內(nèi)容之一，這就要求指向物理觀念構(gòu)建的大單元教學(xué)必須基于物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)來(lái)開(kāi)展。注重培養(yǎng)學(xué)生物理觀念的同時(shí)，還要注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任方面的素養(yǎng)，這幾個(gè)方面的核心素養(yǎng)內(nèi)容相互影響、相互促進(jìn)，有利于提高物理大單元教學(xué)成效，更好地促進(jìn)學(xué)生形成明確清晰的物理觀念。例如，在“光學(xué)”大單元“光的折射”分課時(shí)教學(xué)中，教師讓學(xué)生觀察折射現(xiàn)象，掌握入射光線(xiàn)、入射點(diǎn)、法線(xiàn)、入射角、折射光線(xiàn)、折射角等相關(guān)概念，培養(yǎng)學(xué)生“運(yùn)動(dòng)與相互作用”的物理觀念；建立光線(xiàn)折射模式、科學(xué)推理、模仿“光的反射”探究方法，并通過(guò)“空間→平面→半邊→角度”的順序，運(yùn)用猜想、實(shí)驗(yàn)、解釋、評(píng)估等方法探究光的折射規(guī)律，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維與科學(xué)探究素養(yǎng)的發(fā)展；通過(guò)各種折射現(xiàn)象讓學(xué)生體會(huì)光的折射與實(shí)際生活的聯(lián)系及其在生活中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生對(duì)本單元知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的探究態(tài)度與價(jià)值觀，既能實(shí)現(xiàn)課時(shí)教學(xué)目標(biāo)，又能促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，在初中物理教學(xué)中開(kāi)展指向物理觀念構(gòu)建的大單元教學(xué)，對(duì)幫助學(xué)生構(gòu)建相互聯(lián)系的知識(shí)體系、形成系統(tǒng)思維、發(fā)展物理核心素養(yǎng)都具有重要意義。要想提高指向物理觀念構(gòu)建的大單元教學(xué)成效，需要教師轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)物理教學(xué)理念，設(shè)計(jì)全面、系統(tǒng)地指向物理觀念構(gòu)建的大單元教學(xué)方案，創(chuàng)新物理教學(xué)模式，優(yōu)化物理大單元教學(xué)流程，加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)指導(dǎo)，從而促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的提升。

（宋行軍）