基于大概念教學(xué)的初中物理深度學(xué)習(xí)路徑探究

中圖分類號：G633.7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-8918（2025）19-0128-03

文章對大概念教學(xué)法在初中物理深度學(xué)習(xí)中的應(yīng)用路徑展開了探索，對大概念教學(xué)法的定義、應(yīng)用價值及其和傳統(tǒng)教學(xué)法的對比進行了概述；分析了大概念教學(xué)法在初中物理深度學(xué)習(xí)過程中面臨的挑戰(zhàn)，這涉及教師專業(yè)發(fā)展、學(xué)生個體差異、教學(xué)資源與環(huán)境以及評價體系等多個方面；給出了構(gòu)建物理大概念框架、創(chuàng)設(shè)情境激發(fā)興趣、運用剖析式學(xué)習(xí)、引導(dǎo)學(xué)生進行知識整合與遷移以及借助信息技術(shù)輔助深度學(xué)習(xí)等策略，以此來推動初中物理深度學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生構(gòu)建起結(jié)構(gòu)化的認知網(wǎng)絡(luò)，提高知識遷移能力，培育科學(xué)思維。

一、大概念教學(xué)法概述

（一）大概念教學(xué)法的定義

大概念教學(xué)框架以學(xué)科核心概念為統(tǒng)領(lǐng)要素，將碎片化知識點有機串聯(lián)，這些核心概念并非簡單的知識碎片，而是有跨領(lǐng)域解釋力的基礎(chǔ)性原理體系。例如物理學(xué)中揭示自然規(guī)律的“能量守恒定律”，教師在教學(xué)設(shè)計中圍繞核心概念創(chuàng)設(shè)剖析情境，憑借組織主題研討、項目實踐等多樣化學(xué)習(xí)活動，引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)知識網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)在邏輯關(guān)聯(lián)，逐步形成結(jié)構(gòu)化的認知網(wǎng)絡(luò)。這種教學(xué)模式能提升學(xué)生在新情境中的知識遷移能力，幫助其建立“現(xiàn)象—原理一應(yīng)用”的完整思維鏈條，促進學(xué)生從表層記憶向本質(zhì)理解的認知躍遷，深化對學(xué)科本質(zhì)的理解。

（二）大概念教學(xué)法與傳統(tǒng)教學(xué)法的比較

常規(guī)教學(xué)模式普遍側(cè)重學(xué)科知識的碎片化灌輸，一般以單一知識點為軸心組織教學(xué)活動，依賴機械記憶與重復(fù)訓(xùn)練鞏固學(xué)習(xí)效果。大概念導(dǎo)向的教學(xué)范式聚焦于構(gòu)建完整的知識網(wǎng)絡(luò)體系，著力揭示知識模塊間的深層關(guān)聯(lián)，在傳統(tǒng)課堂中，學(xué)生往往處于被動接受狀態(tài)，導(dǎo)致對知識體系的理解停留在表層，難以實現(xiàn)有效遷移，而大概念框架下的學(xué)生依靠持續(xù)剖析學(xué)科核心概念，可自主搭建新舊知識間的認知橋梁，形成有延展性的知識結(jié)構(gòu)。這種系統(tǒng)性整合能促進學(xué)生對知識本質(zhì)的把握，使學(xué)生在面對復(fù)雜現(xiàn)實問題時，憑借對知識本質(zhì)的洞察展開創(chuàng)造性應(yīng)用，呈現(xiàn)出良好的思維靈活性與問題解決效能。

（三）大概念教學(xué)法在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用價值

在初中物理教學(xué)實踐中，大概念整合式教學(xué)策略逐漸凸顯其獨特價值。該方法憑借構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)體系，可幫助學(xué)生系統(tǒng)梳理分散的物理知識點。例如借助“力與運動”這一核心主題整合牛頓定律等關(guān)聯(lián)內(nèi)容，使抽象理論形成有機聯(lián)系的知識框架，教師圍繞核心概念設(shè)計剖析性實驗和實踐活動，能有效調(diào)動學(xué)生的參與熱情，還可以系統(tǒng)培養(yǎng)其科學(xué)剖析的思維模式與方法。當(dāng)學(xué)生真正建立起對學(xué)科大概念的深層次認知后，這種結(jié)構(gòu)化思維強化了邏輯推理能力，為后續(xù)學(xué)習(xí)電磁學(xué)、熱力學(xué)等復(fù)雜知識體系搭建了認知橋梁，這種教學(xué)策略在促進學(xué)生知識內(nèi)化的同時提升其運用物理原理解決現(xiàn)實問題的能力和物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、大概念教學(xué)法在初中物理深度學(xué)習(xí)中的挑戰(zhàn)

（一）教師專業(yè)發(fā)展與培訓(xùn)需求

受傳統(tǒng)教學(xué)模式影響，一些初中物理教師對大概念教學(xué)范式存在認知斷層，未能系統(tǒng)掌握其理論框架，也缺乏實踐層面的操作經(jīng)驗，這種教學(xué)轉(zhuǎn)型需要教師重構(gòu)知識體系并提升課程統(tǒng)整能力，科學(xué)凝練學(xué)科核心概念，還要將其有機融入剖析性學(xué)習(xí)活動設(shè)計?，F(xiàn)階段，專項研修機制尚未完善，教師難以借助系統(tǒng)培訓(xùn)獲得可操作的實踐策略，導(dǎo)致教學(xué)理念轉(zhuǎn)化存在遲滯。這種情況直接影響課堂實踐中大概念的滲透效果，部分教師設(shè)計的教學(xué)活動仍顯碎片化，難以形成連貫的知識網(wǎng)絡(luò)，客觀上制約了學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)。

（二）學(xué)生個體差異與學(xué)習(xí)動機

初中生在認知發(fā)展水平、知識接受能力及學(xué)科興趣偏好方面呈現(xiàn)突出的多樣性特征。該教學(xué)模式雖能促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)與知識體系搭建，但在實際應(yīng)用中，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較弱的學(xué)生常因剖析任務(wù)的復(fù)雜性產(chǎn)生畏難心理，導(dǎo)致學(xué)習(xí)動力衰減。另外，部分學(xué)生受固有學(xué)習(xí)模式影響，長期形成的被動式學(xué)習(xí)慣性使得他們難以激發(fā)自主剖析的內(nèi)驅(qū)力。若教師忽視這種差異化的學(xué)情特征，實施統(tǒng)一化的教學(xué)設(shè)計，會加劇學(xué)生知識建構(gòu)進度與理解深度的不均衡現(xiàn)象，最終影響大概念框架下實現(xiàn)全體學(xué)生高階思維培養(yǎng)的教學(xué)預(yù)期。

（三）教學(xué)資源與環(huán)境

大概念教學(xué)模式的有效推行面臨多重現(xiàn)實挑戰(zhàn)。當(dāng)前，初中物理課程資源在支撐大概念教學(xué)方面存在較大缺口，主要表現(xiàn)為系統(tǒng)整合學(xué)科核心概念的教材體系尚未完善、適配性教學(xué)課件的開發(fā)滯后以及專用實驗裝置的配備不足。教學(xué)組織層面，普遍存在的超員班級建制使得教師難以為學(xué)生提供個性化的剖析指導(dǎo)，特別是在開展分組實驗和項目式學(xué)習(xí)時更為突出。設(shè)施保障方面，實驗室場地面積限制與多媒體設(shè)備的配置標(biāo)準(zhǔn)難以契合沉浸式虛擬仿真實驗、跨學(xué)科綜合實踐活動等新型教學(xué)場景的創(chuàng)設(shè)需求，這些問題制約了大概念教學(xué)模式的深度推進。

（四）評價體系的改革與完善

當(dāng)前，初中物理教學(xué)評價上存在側(cè)重知識復(fù)現(xiàn)與應(yīng)試技巧的傾向，過度依賴標(biāo)準(zhǔn)化測試分數(shù)作為核心評價指標(biāo)，這種現(xiàn)狀與強調(diào)科學(xué)思維發(fā)展、注重知識遷移應(yīng)用的大概念教學(xué)范式存在結(jié)構(gòu)性矛盾。實踐說明，學(xué)生在剖析性學(xué)習(xí)過程中形成的科學(xué)剖析能力、跨學(xué)科思維品質(zhì)和概念遷移能力，難以憑借常規(guī)紙筆測驗實現(xiàn)有效評估。現(xiàn)有評價工具與新型教學(xué)模式間形成的結(jié)構(gòu)性斷層，使教師難以動態(tài)把握教學(xué)目標(biāo)的達成度，也導(dǎo)致學(xué)生無法精準(zhǔn)定位概念建構(gòu)中的認知盲區(qū)，這制約了大概念教學(xué)法在初中物理深度學(xué)習(xí)中的有效實施。

三、大概念教學(xué)法促進初中物理深度學(xué)習(xí)的策略

（一）構(gòu)建物理大概念框架

基于教科版初中物理教材內(nèi)容框架，教師可圍繞“物質(zhì)”“運動與相互作用”“能量”三大核心概念組織教學(xué)。以“能量”主題為例，依靠整合機械運動中的動能與勢能、熱學(xué)體系中的內(nèi)能變化、電磁領(lǐng)域的電能轉(zhuǎn)換等章節(jié)知識點，構(gòu)建跨章節(jié)的概念網(wǎng)絡(luò)。在教學(xué)實踐中，重點指導(dǎo)學(xué)生理解不同能量形式的轉(zhuǎn)化機制，如物體機械能屬于宏觀能量形態(tài)，熱傳遞過程對應(yīng)能量轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，電流做功則體現(xiàn)電能與其他能量形式的相互轉(zhuǎn)化。憑借設(shè)計概念關(guān)聯(lián)圖等可視化工具，促使學(xué)生準(zhǔn)確辨識各知識模塊與核心大概念的邏輯關(guān)聯(lián)，逐步建立層次分明的知識框架，這種教學(xué)策略可以讓學(xué)生突破零散知識點的記憶局限，培養(yǎng)其運用統(tǒng)整性物理觀念分析實際問題的能力，為后續(xù)復(fù)雜物理現(xiàn)象的理解奠定思維基礎(chǔ)。

（二）創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)興趣

在教學(xué)實踐中可嘗試將生活素材與教材體系有機融合。例如在聲學(xué)單元導(dǎo)入環(huán)節(jié)，以校園廣播為切入點，引發(fā)學(xué)生對聲波產(chǎn)生與傳導(dǎo)機制的思考，教師可順勢帶領(lǐng)學(xué)生重溫音叉振動實驗。當(dāng)金屬叉股接觸懸掛的乒乓球時，觀察球體呈現(xiàn)的周期性擺動現(xiàn)象，這種具象化演示能有效喚醒學(xué)生的前概念認知。在光學(xué)教學(xué)模塊，可預(yù)先布置家庭實驗任務(wù)：觀察竹筷在不同透明介質(zhì)中的形變差異，當(dāng)學(xué)生帶著困惑回歸課堂時，自然產(chǎn)生研讀教材論證折射定律的求知欲，這種從具象觀察到抽象推演的認知路徑，符合物理學(xué)科本質(zhì)特征，又能構(gòu)建生活經(jīng)驗與科學(xué)原理間的認知橋梁，形成良性認知循環(huán)。

（三）采用探究式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維

以初中物理教材中的“剖析滑動摩擦力影響因素”實驗為例，教師采用啟發(fā)式教學(xué)法引導(dǎo)學(xué)生建立假設(shè)模型。如物體質(zhì)量與接觸面材質(zhì)可能影響摩擦力的理論猜想，學(xué)生借助規(guī)范操作彈簧測力計，在勻速拉動木塊經(jīng)過不同材質(zhì)表面的過程中，嚴(yán)格記錄多組實驗數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)處理階段，教師指導(dǎo)構(gòu)建對比分析框架，強化邏輯推理能力，使學(xué)生直觀體會控制變量法的實踐價值。當(dāng)開展“電學(xué)三要素關(guān)系”剖析活動時，學(xué)生需獨立完成從假設(shè)建立到方案設(shè)計的完整流程，依靠設(shè)計對照實驗、處理異常數(shù)據(jù)等真實科研環(huán)節(jié)，系統(tǒng)掌握科學(xué)剖析的基本范式，在動態(tài)的知識建構(gòu)過程中深化對物理規(guī)律本質(zhì)的認知。

（四）引導(dǎo)學(xué)生進行知識整合與遷移

在完成力學(xué)基礎(chǔ)理論教學(xué)后，教師需要帶領(lǐng)學(xué)生系統(tǒng)梳理重力、彈力與摩擦力的核心概念，憑借構(gòu)建斜面物體三維受力模型，將課本中抽象的矢量合成原理具象化呈現(xiàn)。例如在講解簡單機械章節(jié)時，針對杠桿平衡條件的教學(xué)環(huán)節(jié)，啟發(fā)學(xué)生結(jié)合動力學(xué)原理制作簡易模型，憑借調(diào)整施力角度與支撐點位置的變量組合，直觀驗證力矩作用與形變效應(yīng)的動態(tài)關(guān)系。安排學(xué)生實地考察工地撬動重物的作業(yè)場景，引導(dǎo)他們建立理論公式與機械效能間的量化關(guān)系，完成從課本原理到工程實踐的思維跨越。

（五）利用信息技術(shù)輔助深度學(xué)習(xí)

在課堂教學(xué)中引入多媒體技術(shù)手段，可將物理學(xué)科中抽象概念進行動態(tài)具象化呈現(xiàn)。以“分子熱運動”教學(xué)為例，教師可以采用三維建模技術(shù)動態(tài)模擬微觀粒子無規(guī)律運動軌跡，將教材中抽象的擴散現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為可視化的動態(tài)過程。針對“磁場”知識點，依靠磁場仿真系統(tǒng)生成三維空間模型，與傳統(tǒng)教材中的磁感線圖示形成互補，使空間磁場分布有可觀察性。在電路教學(xué)環(huán)節(jié)，基于虛擬仿真平臺搭建數(shù)字化電路實驗室，支持學(xué)生自主設(shè)計并驗證多種方案，這種虛實結(jié)合的剖析模式深化了學(xué)生對電路原理的認知建構(gòu)，有效培養(yǎng)了他們的科學(xué)剖析能力。

四、結(jié)論

綜上所述，大概念教學(xué)法在初中物理深度學(xué)習(xí)方面有諸多優(yōu)勢，構(gòu)建物理大概念框架、創(chuàng)設(shè)情境、開展剖析式學(xué)習(xí)、引導(dǎo)學(xué)生進行知識整合與遷移，以及運用信息技術(shù)輔助深度學(xué)習(xí)等舉措，可有效推動學(xué)生深度學(xué)習(xí)與認知發(fā)展。未來，教師需要完善大概念教學(xué)法在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用體系，優(yōu)化教學(xué)資源與環(huán)境，改革評價體系，從而更好地提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)與綜合能力。

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