初中物理大單元教學(xué)中知識(shí)整合的理論探討

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-0333（2025）17-0089-03

大單元教學(xué)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(shí)碎片化，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有機(jī)整合.隨著課程改革的深入推進(jìn)，如何在初中物理教學(xué)中通過知識(shí)整合培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，已成為物理教育研究的重要課題.文章從理論和實(shí)踐兩個(gè)層面，基于“簡單機(jī)械和功”單元具體教學(xué)案例，探討初中物理大單元教學(xué)中知識(shí)整合的理論依據(jù)、實(shí)踐策略和實(shí)踐效果，以期為一線教師開展大單元教學(xué)提供參考.

1物理大單元教學(xué)中知識(shí)整合的理論基礎(chǔ)

1.1 知識(shí)整合的內(nèi)涵與特征

知識(shí)整合是將分散的、碎片化的知識(shí)點(diǎn)通過內(nèi)在邏輯關(guān)聯(lián)重新組織為系統(tǒng)化知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的過程.在初中物理教學(xué)中，知識(shí)整合體現(xiàn)為橫向聯(lián)系和縱向深化兩個(gè)維度：橫向聯(lián)系強(qiáng)調(diào)在同一單元內(nèi)部建立知識(shí)間的關(guān)聯(lián)，如“簡單機(jī)械和功”單元中力、功、能等概念的相互聯(lián)系；縱向深化注重知識(shí)的遞進(jìn)發(fā)展，從具體到抽象，從現(xiàn)象到本質(zhì)[1].知識(shí)整合具有系統(tǒng)性、層次性和動(dòng)態(tài)性三個(gè)顯著特征：系統(tǒng)性體現(xiàn)在整合后的知識(shí)結(jié)構(gòu)完整、邏輯關(guān)系嚴(yán)密；層次性表現(xiàn)為知識(shí)間存在遞進(jìn)關(guān)系，由淺入深、由表及里；動(dòng)態(tài)性強(qiáng)調(diào)知識(shí)整合是持續(xù)發(fā)展的過程，需要在教學(xué)實(shí)踐中不斷調(diào)整和優(yōu)化整合策略，以適應(yīng)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律.在實(shí)際教學(xué)中，知識(shí)整合還需要考慮學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)習(xí)習(xí)慣，采用多樣化的教學(xué)方法和手段，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解.教師要善于運(yùn)用類比、歸納等思維方式，幫助學(xué)生建立知識(shí)間的聯(lián)系，形成科學(xué)的思維方式.

1. 2 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論對(duì)知識(shí)整合的指導(dǎo)

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為物理大單元教學(xué)中的知識(shí)整合提供了重要的理論指導(dǎo).該理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)是學(xué)生在已有認(rèn)知基礎(chǔ)上主動(dòng)建構(gòu)新知識(shí)的過程，這與知識(shí)整合的本質(zhì)高度契合.在物理教學(xué)中，學(xué)生需要將新接觸的物理概念、規(guī)律與已有知識(shí)建立聯(lián)系，形成完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu).以“簡單機(jī)械和功”單元為例，學(xué)生在學(xué)習(xí)功的概念時(shí)，需要整合力、距離、能量等已有知識(shí)，通過實(shí)驗(yàn)探究和問題解決，建構(gòu)對(duì)功的深層理解.建構(gòu)主義理論強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)環(huán)境的重要性，教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的物理情境，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、實(shí)驗(yàn)、討論等方式，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)知識(shí)間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有機(jī)整合.建構(gòu)主義理論還強(qiáng)調(diào)合作學(xué)習(xí)的重要性，學(xué)生通過小組討論、互助學(xué)習(xí)等方式，促進(jìn)知識(shí)的交流與分享.這種互動(dòng)式學(xué)習(xí)有助于學(xué)生從多角度理解物理概念，深化知識(shí)整合效果.

1.3 知識(shí)整合與大單元教學(xué)的內(nèi)在聯(lián)系

大單元教學(xué)與知識(shí)整合具有天然的契合性.大單元教學(xué)打破了傳統(tǒng)的知識(shí)點(diǎn)分散教學(xué)模式，以更大的知識(shí)單位組織教學(xué)內(nèi)容，為知識(shí)整合提供了廣闊空間.在物理學(xué)科中，大單元教學(xué)著眼于物理概念、物理規(guī)律之間的內(nèi)在聯(lián)系，注重揭示知識(shí)體系的整體性2.這種整合不僅體現(xiàn)在知識(shí)內(nèi)容上，還反映在物理思維方法、實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)探究能力等方面，有助于學(xué)生形成完整的物理學(xué)科素養(yǎng).以“簡單機(jī)械和功”單元為例，通過大單元教學(xué)，學(xué)生能夠?qū)⒑唵螜C(jī)械、功、能量等知識(shí)點(diǎn)有機(jī)整合.功等于力跟物體在力的方向上通過距離的乘積，兩個(gè)必要因素是力和在力的方向上通過的距離，強(qiáng)調(diào)位置的對(duì)應(yīng)；功率是單位時(shí)間內(nèi)所做的功，強(qiáng)調(diào)時(shí)間，即做功的快慢；能量表示物體做功本領(lǐng)的大小，只要該物體能對(duì)外做功，即認(rèn)為它有能量.一個(gè)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(duì)應(yīng)的能量變化.功是能量轉(zhuǎn)移的量度，能量是狀態(tài)，功是過程大單元教學(xué)中的知識(shí)整合還應(yīng)注重與生活實(shí)際的聯(lián)系，教師通過現(xiàn)實(shí)生活中的起重機(jī)吊運(yùn)建材、自行車騎行上下坡、電梯運(yùn)行、水井吊桶提水、投籃、蹺蹺板游戲、搬重物上樓等物理現(xiàn)象和應(yīng)用實(shí)例，幫助學(xué)生理解抽象的物理概念，提高學(xué)習(xí)興趣和應(yīng)用能力.

2 物理大單元教學(xué)中知識(shí)整合的必要性

2.1學(xué)科知識(shí)體系的內(nèi)在要求

物理學(xué)科具有嚴(yán)密的邏輯體系和內(nèi)在關(guān)聯(lián)性，各個(gè)知識(shí)點(diǎn)并非孤立存在，而是能形成相互聯(lián)系、相互支撐的知識(shí)網(wǎng)絡(luò).在“簡單機(jī)械和功”單元中，力的作用、功的計(jì)算、能量的轉(zhuǎn)化等知識(shí)點(diǎn)構(gòu)成了一個(gè)完整的認(rèn)知鏈條[3].當(dāng)學(xué)生解決水桶提升問題時(shí)，需要綜合運(yùn)用力的平衡、功的計(jì)算等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，體現(xiàn)了物理知識(shí)的系統(tǒng)性特征.傳統(tǒng)的碎片化教學(xué)割裂了知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，不利于學(xué)生理解物理概念的本質(zhì)內(nèi)涵.知識(shí)整合能夠還原物理學(xué)科的本來面貌，幫助學(xué)生把握知識(shí)要素間的關(guān)聯(lián)，形成完整的知識(shí)結(jié)構(gòu).此外，物理知識(shí)整合還能夠揭示學(xué)科知識(shí)的發(fā)展脈絡(luò)和演變規(guī)律.教師通過引入歷史視角，讓學(xué)生了解物理概念的產(chǎn)生過程和發(fā)展歷程，加深對(duì)知識(shí)本質(zhì)的理解，體會(huì)物理學(xué)科的研究方法.

2.2 學(xué)生深度學(xué)習(xí)的現(xiàn)實(shí)需求

當(dāng)前物理教學(xué)中普遍存在重概念記憶、輕規(guī)律理解的現(xiàn)象，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)停留在表層，難以實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí).物理知識(shí)整合能夠滿足學(xué)生深度學(xué)習(xí)的需要，通過建立知識(shí)間的聯(lián)系，學(xué)生能夠深入理解物理概念.在“簡單機(jī)械和功”單元教學(xué)中，學(xué)生往往將功、能量等概念割裂開來，難以理解其轉(zhuǎn)化關(guān)系.教師通過知識(shí)整合，引導(dǎo)學(xué)生在解決實(shí)際問題中發(fā)現(xiàn)概念間的關(guān)聯(lián)，如分析滑輪組提升重物過程中的能量轉(zhuǎn)化，使抽象的物理概念具象化，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其物理思維能力，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的深度理解和遷移應(yīng)用.知識(shí)整合還能促進(jìn)學(xué)生多感官參與學(xué)習(xí)過程.通過實(shí)驗(yàn)探究、動(dòng)手實(shí)踐等方式，學(xué)生能將感性認(rèn)識(shí)與理性思維相結(jié)合，在親身經(jīng)歷中體驗(yàn)物理規(guī)律，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化與升華.

2.3 物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的必然選擇

物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)需要學(xué)生在完整的知識(shí)體系中建立科學(xué)的思維方式.知識(shí)整合為核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提供了有效途徑，學(xué)生通過構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，培養(yǎng)科學(xué)思維和問題解決能力.在水桶提升問題的教學(xué)中，學(xué)生需要運(yùn)用力學(xué)觀念分析問題，建立數(shù)學(xué)模型計(jì)算功的大小，這個(gè)過程培養(yǎng)了宏觀系統(tǒng)觀念和科學(xué)思維方法.知識(shí)整合還有助于學(xué)生形成物理直覺，提升科學(xué)探究能力.通過整合不同情境下的物理知識(shí)，學(xué)生能夠建立起科學(xué)的世界觀，理解物理規(guī)律在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，這正是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要體現(xiàn).知識(shí)整合還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新意識(shí).教師通過設(shè)計(jì)開放性問題和探究任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的見解，勇于質(zhì)疑和創(chuàng)新，形成獨(dú)立思考的習(xí)慣.

3物理大單元教學(xué)中知識(shí)整合的實(shí)踐研究

3.1 單元知識(shí)體系分析

“簡單機(jī)械和功”單元包含了力、功、能量等核心概念，這些概念構(gòu)成了一個(gè)有機(jī)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò).從認(rèn)知規(guī)律出發(fā)，力的概念是基礎(chǔ)，教師通過力和距離引入功的概念，引導(dǎo)學(xué)生理解功與能量的關(guān)系.在教學(xué)實(shí)踐中，分析水桶提升問題，梳理知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系：拉力與重力的平衡關(guān)系體現(xiàn)了力學(xué)平衡，水桶的提升過程涉及功的計(jì)算，整個(gè)過程反映了能量的轉(zhuǎn)化.這種知識(shí)結(jié)構(gòu)具有層次性和關(guān)聯(lián)性，力的分析是解決問題的切入點(diǎn)，功的計(jì)算是核心任務(wù)，能量轉(zhuǎn)化體現(xiàn)了更深層的物理本質(zhì)[4.通過系統(tǒng)分析知識(shí)體系，教師能夠把握教學(xué)重點(diǎn)，設(shè)計(jì)出更有效的教學(xué)活動(dòng).在知識(shí)體系分析中，教師還需要關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知障礙和易錯(cuò)點(diǎn)，并通過對(duì)歷年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，識(shí)別出學(xué)生在概念理解和問題解決中的困難，針對(duì)性地設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，提高整合效果.

3.2 知識(shí)整合的具體實(shí)施策略

在實(shí)際教學(xué)中，知識(shí)整合可通過多種策略實(shí)現(xiàn)以水桶提升問題為例，教學(xué)設(shè)計(jì)可采用“情境導(dǎo)入一問題分析—概念整合一拓展應(yīng)用”的模式.課堂伊始，教師引入生活中打水的實(shí)際場景，引導(dǎo)學(xué)生觀察水桶上升過程中的物理現(xiàn)象.在問題分析階段，通過師生對(duì)話，學(xué)生分析作用在水桶上的力，建立二力平衡的認(rèn)識(shí).當(dāng)計(jì)算功時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生思考：為什么要知道拉力大??？距離在功的計(jì)算中起什么作用？通過這些問題，將力學(xué)知識(shí)與功的概念自然銜接.在概念整合環(huán)節(jié)，學(xué)生通過繪制概念圖，明確力、功、能之間的關(guān)系.在拓展應(yīng)用中，討論類似的生活實(shí)例，如電梯上升、起重機(jī)吊重物等，加深對(duì)知識(shí)體系的理解.除了課堂教學(xué)，教師還可以通過課外實(shí)踐活動(dòng)強(qiáng)化知識(shí)整合.設(shè)計(jì)探究性家庭作業(yè)，鼓勵(lì)學(xué)生利用簡單材料自制實(shí)驗(yàn)裝置，在動(dòng)手操作中加深對(duì)物理概念的理解，培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新能力.同時(shí)，教師利用信息技術(shù)輔助知識(shí)整合，如使用物理仿真軟件模擬實(shí)驗(yàn)過程、制作多媒體課件展示概念關(guān)系，讓抽象的物理概念更加直觀，幫助學(xué)生建立清晰的知識(shí)結(jié)構(gòu).

3.3 基于案例的教學(xué)效果分析

教師通過對(duì)水桶提升問題的教學(xué)實(shí)踐，清晰觀察到知識(shí)整合的成效.在學(xué)生解題過程中，能夠準(zhǔn)確分析力的平衡關(guān)系，說明對(duì)基礎(chǔ)概念的理解更加深入了.在計(jì)算功時(shí)，學(xué)生不再機(jī)械套用公式，而是能夠結(jié)合具體情境，理解拉力與距離的關(guān)系.更重要的是，學(xué)生能夠主動(dòng)建立知識(shí)聯(lián)系，如有學(xué)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(shì)能？這種思考體現(xiàn)了知識(shí)遷移能力的提升[5].在課后測(cè)評(píng)中，學(xué)生解決類似問題的正確率明顯提高，尤其是在需要綜合運(yùn)用多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)雜問題上，表現(xiàn)出了較強(qiáng)的分析能力.這些變化表明，知識(shí)整合策略有效促進(jìn)了學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了其物理思維能力.教學(xué)效果評(píng)價(jià)還應(yīng)關(guān)注學(xué)生思維品質(zhì)的提升.教師通過觀察學(xué)生提問的深度、討論的質(zhì)量以及解決問題的思路，更全面地評(píng)估知識(shí)整合對(duì)學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的促進(jìn)作用.為了更好地評(píng)估教學(xué)效果，可采用多元評(píng)價(jià)方式，如建立學(xué)生成長檔案袋、記錄解題思路的變化過程、收集課堂討論發(fā)言記錄等，從多角度觀察學(xué)生的進(jìn)步，為教學(xué)改進(jìn)提供依據(jù).

4結(jié)束語

在初中物理大單元教學(xué)中，科學(xué)的知識(shí)整合既是理論要求，也是實(shí)踐需要.“簡單機(jī)械和功”單元的教學(xué)實(shí)踐研究表明，合理運(yùn)用知識(shí)整合策略，不僅有助于學(xué)生建立系統(tǒng)的物理知識(shí)結(jié)構(gòu)，還能培養(yǎng)其物理學(xué)科核心素養(yǎng).在今后的教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)發(fā)揮知識(shí)整合在大單元教學(xué)中的重要作用，積極探索知識(shí)整合的有效途徑，通過創(chuàng)新教學(xué)方法和優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，促進(jìn)學(xué)生形成系統(tǒng)的物理思維，從而全面提升物理教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)大單元教學(xué)改革的目標(biāo).

參考文獻(xiàn)：

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

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

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

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

[5］黎文建.核心素養(yǎng)下初中物理大單元教學(xué)實(shí)施策略[J].基礎(chǔ)教育論壇，2022（18）：98-99.