浅谈大概念理念下的高中物理教学

2021-09-14曾雪琴

中学理科园地 2021年4期

关键词：大概念物理教学新课程

曾雪琴

摘要：以大概念理念为切入点，对高中物理教育进行反思，分析大概念视角下的高中物理教育思路和意义。使用大概念思想，解决当前高中物理教学中的困境，提高高中物理教育有效性。

关键词：大概念;新课程;物理教学;高中物理

引言

不论是什么学科的教学，都需要不断地积累经验，进而提高教学效果。当前高中物理教育研究缺少先进思想指导，没有系统实践经验。大概念教育理念是对认知心理学研究成果的综合应用，使用整体思维，能够顺利落实新课标要求。

1 大概念理念

在“科学教育的原则和大概念”中强调，科学概念是为有结构、有组织的科学知识和模型。高中基础教育教学应根据新课标，少一点学习内容，深一点内涵理论[ 1 ]。作为教师，需要将教学组织变成不断连续、前后有联系的大概念学习进程。

大概念高中物理教育，不应该是教给学生各种断断续续、零散拼凑的物理规律和物理概念。教师需要做好引导，让学生围绕高中物理有联系、有结构、有计划的物理知识、模型以及规律来学习知识。科学以事实为基础，好比房子靠的是砖石与砂子堆砌，很多事实无规律、无目的、无联系地堆积并不科学，如同杂乱无章放成一堆的砖石不能叫做房子。高中物理的教学需要基于新课程的标准出发，通过引导学生有结构、有组织、有计划地分章节学习物理知识、概念和模型，让学生形成学科知识建构，提升学生学科素养，使学生可以大范围学习物理现象与知识。

当下，教师应做好现阶段物理教育审视和反思。物理教育需要将学习主动权还给学生[ 2 ]。让学生自己制作导学案，学生自学，再通过配合小组合作学习，提高学习能力。这其中包括慕课、翻转课堂以及微课。以上方式和措施能够为物理教育注入生机。在时间推移中，学生渐渐无法维持学习兴趣，降低了学生学习积极性。很多教师同样没有表现出浓厚兴趣。之所以会有这种情况，原因是，教师的努力付出并没有让学生的学习能力发生实质性变化。学生学习物理知识，更倾向于采取功利化、碎片化方法。学生不能真正掌握和领悟高中物理概念，总觉得物理学科很难，物理成绩没有达到心理期待和认同值。学生学习动力源泉是教师、家长以及同伴互比，没有自觉深入思考的意识。使用大概念理念，能够触及核心知识[ 3 ]，让学生有了创造的机会，围绕特定主题和问题，追根溯源的探究和学习，了解物理概念知识。

2 大概念视角下的物理教育

2.1 引导和推动新课程

众所周知，力学是高中物理中重要的组成部分。在使用大概念理念进行物理教学时，通过引导和启发，学生能够主动参与到运动和力的学习探究过程，领悟到学习运动和力的方法，进而实现核心素养培养。

例如：学习“牛顿运动定律”的时候，教师可使用导学案，先启发学生，让学生思考骑自行车时有何种感受？此时学生会对之前学习过的机械运动这一概念，有进一步的认知和理解。教师要求学生回家坐私家车或者出租车的时候观察周围物体的机械运动。此时学生可能还会回想坐飞机的经历，飞机上升、遇到气流颠簸、下降、飞行时的不同感受。用自己的经验进行解释。教师可以让学生自己组织语言汇报，说一说自己对于力与运动的概念理解，并对所说问题进行了整理归纳和分析。该过程和运动与力有着密切关系。在运动和力概念引导下，学生展开了牛顿第一定律知识学习，分析哪些问题无法解决。接着可以展开了对牛顿第二定律的实验探究。学生从而就能理解运动和力的关系，经历了学习知识的过程与方法。学生进一步明白了超重和失重等物理概念。

在大概念引导下，可以“大”为切入点，但也可以从某些特殊情景出发，用简单的情景突破学习的重难点。因为小例子反映的是真实的科学史实、课题，是以简单的实际为例子。例如，在讲解位移和路程这两个概念时，位移表示的是质点空间位置的变化，路程表示的是质点在空间轨迹的长度。虽然这两个概念都是过程量，但两者有本质上的区别。为了让学生更容易理解，教师可以让某个学生在教室内随意走动，可以绕圈，也可以反复走，以该同学的座位为起点，一个同学的座位大小为计量单位，让全班同学计算一下，这位同学的位移和路程，从而找出位移和路程的区别和联系。教师还可以布置家庭作业，让同学通过自己的方式，计算学校到家的路程和位移。通过这样简单的实际例子，在大概念教学的引导下，学生可以从中学习到物理知识。

2.2 感悟与分析物理学习方式

高中物理教育中，大概念理念的引导，在物理感悟以及学习方法的指引下，更强调高中物理教育是一体的，是趋于整体不断上升的知识模型建构学习过程。教师需要让学生能够真正参与到知识的探究过程中来。课堂是动态的，学生在课堂回答问题或者实验中有可能会出现意想不到的答案和结果，老师应允许学生犯错，应重视学生敢质疑、敢说、敢思考、敢提问的品质培养，让学生形成实事求是学习态度与求真务实的能力。比如，在“验证机械能守恒定律”的实验中，有一组同学实验结果为：重物减少的重力势能略小于重物增加的动能。这样的结果与理论事实相违背。怎么办呢？教师切不可敷衍了事，可以引导学生思考为什么会出现这样的实验结果？是实验操作过程出现错误？还是数据处理没处理好？在后续的实验探究过程中，该组学生对此实验进行进一步的分析和理解，从而找出了实验操作时错误的地方。教師有时也可使用先进方法教学，让学生能够掌握各种学习技巧，积极参与到研究性学习过程。

2.3 由物理单一学科与其课内外融合的大概念教学

在高中物理教学时，物理知识不仅仅是局限在课本内，很多都是来源于生活中的某些现象，因而教师应让物理教学与课外生活相融合，联系到实际生活，在进行大概念物理教学的同时，让物理学习起来更加容易。

比如，在学习“势能及其改变”这一节时，教师可以从“悬在城市上空的痛”开始讲起，也就是2021年1月1日刚施行的《中华人民共和国民法典》中，明确禁止从建筑物中抛掷物品。国家为什么制定这样的法律？高空抛物有什么危害？这样的引入，从“小”到“大”，从生活走向实际的物理教学，进而激发学生学习重力势能的兴趣。以大概念为引导展开高中物理教育，可以在同章节、同单元学习中获得非常好的效果。

2.4 巧预设助力大概念主题教学

当前一直强调课堂的生成，并不是否定教师备课时的预设，反而是对教师课前的预设提出更高的要求。教师不仅仅要按照自己的教学思路来进行课前预设，而且还要思考学生可能会产生哪些问题，尽力按学生可能的想法来预设教学过程，从而更好地进行大概念的物理教学。

例如：在讲解“力的合成与分解”这一节时，教师走进教室时可提一大桶水（这提前预设和准备），这时学生肯定很意外，提水做什么呢？接着请班里的两位“大力水手”再把这桶水提到教室门口，特意提醒两手要分开一些。让全班学生分析这两种情况下，这桶水受力情况并做出受力分析示意图，自己提出相关的研究问题。

学生可能提出的问题：①同样的一桶水，老师一个人提水和两个“大力水手”提水的“效果”一样吗？②同样的一桶水，老师一个人提水和两个“大力水手”提水的力，在大小和方向上有没有遵循什么规律？怎么来研究？在预设了这两个问题后，教师可以提前准备好研究平行四边形定则的实验器材，让学生进行分组实验。

这样的教学预设，既巧妙地引入课堂，对学生的视觉有所刺激，让学生积极参与到课堂中来，又自然而然地切入这节课的主题，助力大概念主题教学，起到承上启下、连续地作用。

2.5 提升教师素质能力

大概念教育视角下，教师教育能力、智慧得到显著提升。

教师更新教育思想和理念，加以实践研究，提升了自己的认知结构与终点思维。教师还要不断学习先进的理论和专业知识，用新的视角评价物理教育成果。教师提升自己的过程，是思考开始的起点，进而思考问题，得出结论，统筹规划考虑教学问题。

在大概念引导下，教师需要拥有全局把控能力。以新课标要求，准确把握教学艺术性、科学性，抓住教育灵魂和线索，引导学生科学学习知识。

3 结语

在大概念理念支持下，高中物理教育迎来了全新的曙光，为教育工作带来希望与生机，同时也成为了新时代的教育挑战。教师需要积极学习，不断探究，提升学生核心素质，让自己的教育能力全面提高。

参考文献：