【摘要】高中物理新課標(biāo)提出設(shè)立學(xué)科大概念，以推動核心課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化，從而有效實(shí)施學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng).大概念教學(xué)應(yīng)以主題為主線，關(guān)注各小概念之間的關(guān)系，通過大概念學(xué)習(xí)構(gòu)建系統(tǒng)性的認(rèn)知體系，切實(shí)提升運(yùn)用理論知識解決實(shí)際問題的能力.這一理念與單元復(fù)習(xí)教學(xué)不謀而合.本文嘗試將學(xué)科大概念貫穿于高中物理單元復(fù)習(xí)教學(xué)中，以期提高復(fù)習(xí)效果，落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng).

【關(guān)鍵詞】學(xué)科大概念；高中物理；課堂教學(xué)

1 引言

近年來，隨著學(xué)科大概念研究在我國的興起，基于學(xué)科大概念理論的單元復(fù)習(xí)課程設(shè)計(jì)展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，與傳統(tǒng)單元復(fù)習(xí)方法形成鮮明對比.傳統(tǒng)復(fù)習(xí)主要側(cè)重于整理知識點(diǎn)，往往忽略了培養(yǎng)學(xué)生的思維能力.相反，大概念教學(xué)法通過將各種知識點(diǎn)有機(jī)結(jié)合，深入挖掘其本質(zhì)，從而顯著提升了課程的有效性.

2 研究背景

2.1 目前教學(xué)現(xiàn)狀下，大概念教學(xué)有利于構(gòu)建系統(tǒng)科學(xué)觀

在中小學(xué)教育改革中，發(fā)現(xiàn)了不少問題.許多學(xué)生對科學(xué)教育不感興趣，他們難以理解不同知識之間的聯(lián)系，也無法領(lǐng)會科學(xué)的魅力，這導(dǎo)致課堂氛圍顯得低沉.結(jié)果，大部分學(xué)生未能建立起對自然世界的全面理解，也缺乏將學(xué)到的知識應(yīng)用到日常生活中的能力.而大概念教學(xué)正是以核心概念為基礎(chǔ)，幫助學(xué)生理解學(xué)科知識的深層邏輯和發(fā)展脈絡(luò)，以達(dá)到知識整合和思維能力提升的目的，進(jìn)一步培養(yǎng)他們的學(xué)科素養(yǎng).這種教學(xué)法不僅僅是向?qū)W生大腦中填充事實(shí)和理論，而是鼓勵(lì)他們深刻理解科學(xué)的核心理念，以適應(yīng)他們現(xiàn)在和將來的學(xué)習(xí)需求.所以，大概念教學(xué)對于完善學(xué)生片面的知識理解，建立全面的認(rèn)知體系具有重要意義.

2.2 物理學(xué)科的現(xiàn)狀下，大概念教學(xué)能夠提升單元復(fù)習(xí)效率

高中物理課標(biāo)強(qiáng)調(diào)，物理教學(xué)應(yīng)在初中基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展，旨在通過物理視角加深學(xué)生對自然的理解.在此背景下，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)性的科學(xué)觀念和物理學(xué)科核心素養(yǎng)顯得尤為重要.單元復(fù)習(xí)課程因其知識整合性強(qiáng)、遷移性強(qiáng)的特點(diǎn)，成為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)觀念的有效途徑，引起了教育學(xué)者的廣泛關(guān)注.大概念的知識整合性恰好符合復(fù)習(xí)教學(xué)的目標(biāo)，因此備受重視.有專家指出，學(xué)科大概念是復(fù)習(xí)教學(xué)的支點(diǎn).他們認(rèn)為，利用大概念可以幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)化的課程內(nèi)容，促進(jìn)更高層次的學(xué)習(xí)，并指導(dǎo)學(xué)生深入理解和運(yùn)用學(xué)科知識.將大概念作為教學(xué)核心，可以解決知識過載問題，提高復(fù)習(xí)效率.因此，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，將大概念有效融入復(fù)習(xí)教學(xué)，不僅有助于實(shí)現(xiàn)學(xué)科目標(biāo)，還能促進(jìn)知識整合和核心素養(yǎng)培養(yǎng).這是當(dāng)前教師需要深入思考的問題.

2.3 基于校園教育和教師實(shí)踐的現(xiàn)狀，大概念的理論和實(shí)踐指導(dǎo)不足

面對科技的飛速發(fā)展和知識的泛濫，學(xué)校教育往往過分強(qiáng)調(diào)內(nèi)容的寬度而忽視了其深度，導(dǎo)致科學(xué)課程成為雜亂的知識片段和無關(guān)聯(lián)事實(shí)的堆砌.基于這種教育模式下，學(xué)生通常只能獲取到剝離的知識片段，缺乏對現(xiàn)實(shí)世界的深刻理解.從教師的角度來看，盡管他們有意培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和科學(xué)思維，但缺乏足夠的理論和實(shí)踐指導(dǎo).隨著現(xiàn)代科學(xué)教育研究的深入，越來越多的教育工作者開始認(rèn)識到應(yīng)該以“少而精”的原則來引導(dǎo)科學(xué)教學(xué).這時(shí)，大概念教學(xué)應(yīng)運(yùn)而生.雖然大概念教學(xué)已經(jīng)獲得廣泛的認(rèn)同，但在實(shí)踐模式和物理學(xué)科中的范例方面仍然存在不足.在實(shí)際教學(xué)環(huán)節(jié)，一線教師仍迫切需要理論支持和相關(guān)的實(shí)踐范本［1］.

3 大概念含義

在2009年的探究式科學(xué)教育國際學(xué)術(shù)會議上，“大概念”理念被首次提出.這一會議聚集了眾多專家，旨在探尋解決學(xué)生將知識應(yīng)用于解決實(shí)際問題時(shí)遭遇的困難.他們共同識別了十四個(gè)關(guān)鍵的科學(xué)概念.此后，“核心概念”“基本概念”和“主要概念”等類似詞匯開始頻繁出現(xiàn)在各國教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)中.這些不同的表述核心指向同一個(gè)理念，即“大概念”.

根據(jù)相關(guān)研究，大概念被定義為一種核心的、能引導(dǎo)碎片化知識互聯(lián)并作為連接知識與現(xiàn)實(shí)世界的橋梁的特殊概念.它具備高度的綜合性、解釋力和適用性.學(xué)習(xí)大概念不僅可幫助構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)，也可促進(jìn)知識在日常生活中的應(yīng)用［2］.

4 學(xué)科大概念下高中物理單元復(fù)習(xí)教學(xué)的設(shè)計(jì)

4.1 設(shè)計(jì)理念

4.1.1 聯(lián)結(jié)小概念，升華大概念

根據(jù)新課標(biāo)和各教材的要求，在設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，需要按照單節(jié)課的階梯性來設(shè)計(jì)若干個(gè)小概念，并對每個(gè)小概念分別提出具體的需求.在編寫教科書時(shí)，也應(yīng)考慮到這些小概念之間的聯(lián)系.在實(shí)際教學(xué)環(huán)節(jié)中，雖然小概念間的聯(lián)系和層次遞進(jìn)本就存在，但它們的呈現(xiàn)方式通常較為模糊，學(xué)生很難察覺和接受.因此，這就要求教師用形象的實(shí)例和漸進(jìn)的思路來展示這些概念之間的聯(lián)系，明晰地表現(xiàn)出概念之間的層次交叉和聯(lián)系.這樣做可以讓學(xué)生對概念的漸進(jìn)和認(rèn)識的深入有清晰的理解.通過這種方法，教師能夠有效地整合單元內(nèi)容，形成物理學(xué)中的“大概念”.

4.1.2 兼顧專家思維，主導(dǎo)大單元

由于大概念可以直接體現(xiàn)專家的思維，因此專家思維也是其構(gòu)成的直接來源.在這個(gè)背景下，教師在進(jìn)行大概念教學(xué)時(shí)需要具備專家思維.他們應(yīng)結(jié)合教材編寫的特征，將內(nèi)容按單元整合，突破章節(jié)與章節(jié)之間的限制［3］.

4.1.3 掌握“理解”錨點(diǎn)，注重知識遷移

在大概念教學(xué)中，“理解”是核心錨點(diǎn)，它覆蓋了具體和抽象兩個(gè)方面.具體方面包括對概念的詳解、概念間的關(guān)系以及大概念的闡述；而抽象方面則涉及概念之間連續(xù)性的思維跨越、大概念的提取和生成模式，以及生活實(shí)例的實(shí)際應(yīng)用等.在把握“理解”這一中心詞時(shí)，不僅需要關(guān)注知識的掌握程度，還應(yīng)關(guān)注其在實(shí)際中的應(yīng)用效果.這樣做可以實(shí)現(xiàn)課堂學(xué)習(xí)與現(xiàn)實(shí)生活的無縫對接，從而達(dá)到理論指導(dǎo)實(shí)踐的目的［4］.

4.2 設(shè)計(jì)措施

4.2.1 大概念設(shè)計(jì)為主題，重塑復(fù)習(xí)大單元

課標(biāo)是教師開展教學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，將課標(biāo)作為教學(xué)活動研究的參照物極具實(shí)際意義.因而，在重塑大單元復(fù)習(xí)時(shí)需精準(zhǔn)把握和整合課標(biāo)的要求，然后明確復(fù)習(xí)大單元.

例如 以人教版物理必修1為例，深入分析課標(biāo)后，提取出了一些內(nèi)容：

（1）結(jié)合瞬時(shí)速度的建構(gòu)，深化對于物理問題探究中極限方法應(yīng)用的理解；通過加速度概念的探討，領(lǐng)會物理學(xué)抽象思維的精髓.

（2）使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻閃照相等實(shí)驗(yàn)工具深入研究勻變速直線運(yùn)動規(guī)律，以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，加深對勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的認(rèn)識.

（3）回顧亞里士多德與伽利略關(guān)于力與運(yùn)動的研究方法和主要觀點(diǎn)，通過資料查閱，了解自由落體運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)方法和科學(xué)推理過程.

（4）通過實(shí)驗(yàn)探究重力、彈力和摩擦力等現(xiàn)象，了解胡克定律，并通過動摩擦因數(shù)計(jì)算滑動摩擦力，將理論知識與實(shí)際操作相結(jié)合，解釋生活中的現(xiàn)象.

在必修1課程標(biāo)準(zhǔn)中，總結(jié)了四項(xiàng)要求.通過深入研讀，可以提煉出五項(xiàng)主要內(nèi)容，這些內(nèi)容都是圍繞著“運(yùn)動與相互作用”這一主題展開，探討了運(yùn)動的物理性質(zhì)、常見的受力方式及其與運(yùn)動之間的關(guān)系.基于以上分析，我們可以初步確定將“運(yùn)動與相互作用”作為復(fù)習(xí)的大單元.

4.2.2 掌握核心問題，提煉單元大概念

在重塑復(fù)習(xí)單元時(shí)，關(guān)鍵在于準(zhǔn)確把握單元核心問題，以確保復(fù)習(xí)的有效性和針對性.這要求老師從課程標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，通過分析學(xué)習(xí)要求來確定核心素養(yǎng).

例如 以物理學(xué)科為例，其核心素養(yǎng)可以分為多個(gè)認(rèn)知水平，如知道、理解、應(yīng)用和綜合.該重塑大單元的核心知識點(diǎn)包括加速度、勻變速直線運(yùn)動及其特點(diǎn)和規(guī)律、滑動摩擦力、共點(diǎn)力平衡以及牛頓運(yùn)動定律等.圍繞這些知識點(diǎn)，教師可以設(shè)定幾個(gè)核心問題，例如加速度的定義、測量方法、勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律、力的特性、共點(diǎn)力平衡的條件，以及如何運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律解決實(shí)際問題.通過這些問題，可以將運(yùn)動、力與力的關(guān)系等主題聯(lián)系起來，最后提煉出物理學(xué)的大概念：力是物體運(yùn)動狀態(tài)改變的原因.

4.2.3 厘清知識邏輯，確立單元小概念

在明確了大單元主題及其核心學(xué)科概念之后，應(yīng)進(jìn)一步將其細(xì)化為具體的小概念，這一過程需要分兩步進(jìn)行.

第一，掌握知識內(nèi)容.還是以上文的重塑大單元為例，我們發(fā)現(xiàn)這一單元涵蓋必修1課程的主要內(nèi)容，包括運(yùn)動的描述、勻變速直線運(yùn)動、相互作用及力與運(yùn)動的關(guān)系等四個(gè)關(guān)鍵章節(jié).對此，在深入分析這些章節(jié)后，可提取出如位移、速度、加速度等運(yùn)動學(xué)概念，以及重力、彈力、摩擦力、力的合成與分解等力學(xué)原理等關(guān)鍵知識點(diǎn).在這些知識點(diǎn)中，對牛頓運(yùn)動定律的掌握和應(yīng)用尤為重要.

第二，找到邏輯，明確小概念.在梳理知識后，建立知識間的邏輯聯(lián)系至關(guān)重要.每一個(gè)大概念都是由眾多小概念構(gòu)成的，而這些小概念之間緊密相連，構(gòu)成了學(xué)科的完整框架.因此，教師在教學(xué)中不僅要深入理解知識的邏輯性，還要引導(dǎo)學(xué)生建立自己的知識框架，以實(shí)現(xiàn)有效學(xué)習(xí).

例如 以“運(yùn)動與相互作用”為主題的大單元為例，我們進(jìn)行了詳細(xì)的邏輯梳理，從而確定了小概念的序列，包括位移、速度、加速度等，以及運(yùn)動定律的應(yīng)用等.

4.2.4 師生學(xué)習(xí)式評價(jià)，培養(yǎng)學(xué)科大概念

所謂學(xué)習(xí)式評價(jià)，是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主動參與評價(jià)活動.在教師的引導(dǎo)和示范下，學(xué)生學(xué)會如何收集和提供所需的評價(jià)信息.同時(shí)，學(xué)生能夠進(jìn)行自我反思，改進(jìn)學(xué)習(xí)方式，從而制定更科學(xué)、更準(zhǔn)確的學(xué)習(xí)目標(biāo).對學(xué)生而言，這種評價(jià)方式不僅使其成為主體，而且通過收集和分析數(shù)據(jù)，有助于深入理解知識點(diǎn)，反思學(xué)習(xí)過程.它有利于學(xué)生將不同知識點(diǎn)連接起來，掌握小概念.對教師來說，這種評價(jià)方式提供了直接了解學(xué)生課堂學(xué)習(xí)體驗(yàn)的機(jī)會，也有利于師生互動，幫助教師獲取反饋，優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié).因此，課堂上應(yīng)融合師生雙向評價(jià)，以此加深對學(xué)科大概念的理解.

4.2.5 設(shè)置復(fù)習(xí)習(xí)題，讓大概念能夠活學(xué)活用

在課程尾聲，還應(yīng)布置用于大單元復(fù)習(xí)的練習(xí)題.這樣做的目的主要表現(xiàn)為三方面：第一，驗(yàn)證學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，找出他們在哪些領(lǐng)域存在不足，以便及時(shí)進(jìn)行修正和補(bǔ)充；第二，評估學(xué)生對大概念的理解程度，檢查他們是否能清楚地解釋相關(guān)的次要概念，并確保這些概念間沒有混淆或認(rèn)知偏差；第三，提高學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用到解決現(xiàn)實(shí)問題的能力，即對知識的遷移與應(yīng)用能力.通過情境化的習(xí)題幫助學(xué)生將理論知識應(yīng)用到實(shí)踐中.在布置這些習(xí)題時(shí)，要重視概念的強(qiáng)調(diào)，設(shè)計(jì)著力測試學(xué)生對這些概念的掌握程度的題目.題目應(yīng)層次分明且具有關(guān)聯(lián)性，確保包含多種題型，并與各相關(guān)概論有關(guān).同時(shí)，應(yīng)貼近實(shí)際生活，增強(qiáng)趣味性，以便概念在題目中生動呈現(xiàn)［5］.

5 結(jié)語

綜上所述，本文探討了學(xué)科大概念在高中物理單元復(fù)習(xí)教學(xué)中的應(yīng)用，旨在通過大概念教學(xué)法，促進(jìn)學(xué)生建立系統(tǒng)化的認(rèn)知體系，提升其應(yīng)用知識解決實(shí)際問題的能力.我們發(fā)現(xiàn)，大概念教學(xué)能有效整合知識，加深學(xué)生對物理概念的理解，并促進(jìn)其科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng).此方法不僅改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，而且為學(xué)生提供了更為豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn).今后，希望教師在教學(xué)中能繼續(xù)探索大概念教學(xué)，從而為學(xué)生的全面發(fā)展提供支持.

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