指向高中物理学科核心素养的大概念、单元主题教学策略方法研究

2022-03-14席晓阳

科教导刊·电子版 2022年36期

席晓阳

（宜昌市三峡高级中学，湖北宜昌 443100）

学科大概念是指结合学科教学目标、要求，将单元内的碎片化知识有机整合在一块，探究学科知识后面的本质，以整合的方式，形成严密的、系统性的概念[1-2]。高中物理大概念是将单元内的碎片化知识以一定的概念整合在一块，并通过实践教学，促进概念的科学升级，以更好地指导学生的学习工作，全文据此展开了指向高中物理学科核心素养的大概念、单元主题教学策略方法研究，是为了将学生的学习引入更高度的境地之中。

1 面向课改目标，引导学生学习知识后面的概念体系

回望高中课程改革目标，由早期的“二基目标”“三基目标”到现在的学科核心素养培养目标，中途无不以学生学习学科知识为核心目标，忽视了这些知识后面概念体系建构，使得学生在学习过程中以学科中某个知识点为探究对象，缺乏深度思考这些知识后面的纵横向联系，使之常处于知识的包围当中，而无法从这些桎梏中解放出来[3]。加上传统的教学观念是先教后学，学生一直处于教师的监督监管下，无法发挥出主动探究能力，全面发展学科核心素养，学科教学质量和效率一直很难提上去。研究学科核心素养的大概念，融合单元教学，以某个主题为探究方向，设计贴切教材单元内容的问题，让学生带着某个问题纵向或者横向探究知识，这是以学生为中心地位，充分尊重学生的学习思维方式，能够激发他们的主观能动性，是一种科学的教学方法，符合学生高中期间学习特点和规律。

目前，高中物理学科教学是以课时为单元，围绕着课时教学目标、任务，设计物理学科教学过程，忽视了学生关键能力和核心素养的培养，这种课时教学方法往往让学生以课时教学中的碎片化知识为学习内容，以某个知识点为探究对象，而忽视了整个单元知识体系的建构，他们只按照教师的规划按部就班地学习，缺乏思考这些碎片知识背后存在的规律性联系，极大限制着他们主观能动性的发挥，也就无法发展他们学习过程中的关键能力，难以形成学科探究过程中必备的核心素养。

大概念下的高中物理课应该着重培养学生的思考能力，让他们以整体单元为探究内容，规划自己的学习方法、步骤等等，而不是以课时碎片知识为探究对象、内容，让自己的学习效果大打折扣。高中物理课教学应该将中心地位还给学生，让他们结合自己的学习效果，在教师的引导下，重新规划学科学习目标、计划等等，而不是一味从教学需要出发，将大部分时间用在讨论高中物理教学方式方法。大概念下的高中物理教学应该是根据课程标准，结合学生的实际学习情况，重新整合课程教学内容，滤出一条主线，指导学生的单元主题学习目标、计划和步骤等等，同时，重视调查研究学生的概念下的单元主题学习效果，根据他们的学习效果，优化、完善他们的学习过程。当然，在高中物理学科核心素养的大概念教学上，必须正确对待师生在教学中的地位，如果仍然采用传统的教学观念，以“满堂灌”的教学形式贯穿课堂始终，那么只会让大概念下的单元主题教学丧失掉原来的本质，无法发挥出它的真实效果[4]。

2 以概念为本，发展学生的核心素养

高中概念物理教学是以单元知识整合为目标，以知识之间存在的规律为探究内容，引导学生重新思考教材单元知识内容，通过科学的学习，培养他们的学习思维和核心素养。这个概念体系具体指的是物理学科大单元内的知识体系，从整合时间来看，它既可以指某一个学期内的知识整合，也可以是指某一节课程内的单元知识点的整合。

做好高中概念物理课程概念体系的整合工作，最重要的是激发学生的探究兴趣，提高他们的主动探究效果，对此，在高中概念物理单元教学中，应该全面了解学生的实际情况，选择学生感兴趣的问题，设计学生感兴趣的探究方法、步骤，通过教师的帮助，引导学生思考知识板块的联系，让单元内的知识在他们的头脑里自然衔接，从而很好地记忆、理解、应用物理学科内的知识，提高他们探究知识的本领，发展他们的核心素养。这一过程可以被认为是让学生认知教材内的知识，然后发挥他们的主观能动性，认识各知识点之间存在的规律，最后形成单元主题下的概念体系，让学生根据自己掌握的单元知识，解决某一个具体问题，并以此为基础，对概念体系进行拓展、延伸，形成一条紧密衔接的知识纽带。

为了更好地让大家理解高中概念物理课程单元设计思路，这里对“相互作用与运动定律”这个单元主题，我们以“相互作用与运动定律”为概念探究对象、内容，将“相互作用与运动定律”作为大单元教学，引导学生理解、探索这个大单元内的物理学科知识。“相互作用与运动定律”单元下的主题教学必须结合学生的认知情况，以一定的逻辑，纵向或者横向整合单元内的知识体系，让单元知识学习变得清晰而又富有逻辑，通过合理引导，可以让学生在探索过程中，训练自己的思维能力，全面发展学科核心素养。

3 依托单元主题，重视高中概念物理课程的设计流程

开展高中概念物理课程教学，可以很好地锻炼学生提炼单元内概念体系的能力，从而探索更多的物理知识，依托单元主题，重视高中概念物理课程的设计流程，一定要结合学生整合单元知识层次水平，制定相应的单元知识整合目标、计划等等，合理设计单元知识整合方法，总之，要以学生的实际情况为基准，通过以学为主，先学后教的方式，引导学生制定合理的单元知识整合流程，让他们在单元整合过程中，逐渐培养自己思维逻辑能力，拓展单元知识体系，并且能够运用自身学习到的知识，解决探索过程中遇到的实际问题。下面以“匀变速直线运动的描述和规律”为例，阐述高中概念物理课程的设计流程：

3.1 设计问题主题

结合学生的学科认知层次、水平，从他们感兴趣的内容出发，以某个问题主题为导向，引导学生根据问题主题，以一定的逻辑纽带，将“匀变速直线运动的描述和规律”各知识点串联成一条紧密连接的纽带，从而很好地记忆、理解、应用这条纽带上的知识，从而圆满地解决问题。

3.2 分解问题

以“匀变速直线运动的描述和规律”为核心问题，然后根据学习具体知识点要求，结合学生生活认识，将核心问题分解成若干个小问题，让学生的探索工作细节化，有利于他们学习单元主题下的碎片化知识。例如，以学生在实验室中探究的运动小车为例，向学生提出：“如何描述小车的匀变速直线运动？”让学生结合教材知识和生活认知，推理小车做匀变速直线运动的特点及规律，在此基础上，以这个问题为导向，对物理知识进行合理拓展，最后，让学生用一段短小的语言简单描述一下，注意，概念的提出一定不能超出学生的认知范围。

3.3 学习资源

教材：引导学生思考教材概念，发现它们之间存在的客观联系，以问题为导向，让教材碎片化知识行程一条紧密的纽带，并激发学生主观能动性，带着问题，深度学习教材里的知识。

微课资源：教师在课前，结合教材概念，通过网络或者图书馆等渠道寻找教学资源，并将他们归纳、整理好，制作微视频，让学生在课余时间浏览、学习这教学资源，并做好笔记，标注自己不理解的地方，之后，教师将这些问题进行统一处理，对于容易产生的疑虑的地方，可以放到课堂上集中讨论。

补充学习资源：在高中概念物理学科教学中，需要重点关注的物理思维方法，教师可以以小专题的形式呈现，当然，这种专题内容需要概念清晰、形式多样，使得学生能够有能力、有兴趣阅读它们。另外，也可让学生结合自己的学习需要，自己去找，去归纳、整理，最后在课间讨论，将其中能够提升学生的思维认知的部分呈现在大家面前。

3.4 学习反馈、评价

学生在解答匀速直线运动相关问题中，因为能力的差异，他们的回答呈现出不同的结果，同时，在他们讨论环节中，教师可以明显看出他们思维能力和学习效果，为了激发学生的学习主观能动性，教师应该注重反馈、评价方式方法。最后，教师对班级整体有着一个整体的认识后，可以围绕核心概念设计出一定数目的知识测试题目，以全面巩固他们所学知识，进一步提高他们的思维能力。

3.5 制作知识结构图

为了让单元内碎片化知识形成一个相互联系的结构图，教师可以引导学生围绕某个主题，寻找知识点之间的逻辑顺序，设计主线，并且根据主线制作知识点分支结构图，让学生通过整体感知、碎片化探讨，形成高效的学习方式方法。

3.6 主题核心概念的教学

主题核心概念是指通过理解、分析，以单元主题为导向，提取单元核心概念，使之简单概括单元主要问题，这种提取方式不要求概括所有知识点，但是必须在主题核心概念的引导下，能够让学生掌握学习方法，自主分析、探究物理教材内必学的知识点，通过学习、拓展物理教材知识，全面发展学生的学科素养。

主题核心概念分析、提取给学生提供了一种高效的学习方式方法，它强调了学生的自主学习和“先学后教”的教学思路，能够激发学生的主动学习兴趣，让学生在自主学习教材知识的同时，学会运用一定的逻辑思维思考、总结知识点之间存在的联系，实现物理学科自主学习、自主探索的教学目标。为了增强教学效果，教师可以结合单元学习，精心设计问题，让学生带着问题分析、总结碎片化知识内容，让学生高效地学习、掌握单元内知识，从而深化对单元内知识内容的理解，让他们更容易找出碎片知识之间存在的联系，方便他们提取单元概念主题。最后，结合概念主题教学要求，检查学生对概念物理主题内容学习效果，根据检测结果，进一步优化主题核心概念的教学方法、步骤。

为了让学生主题核心概念的探索与教学工作同向前进，教师可以根据主题教学要求，精心设计问题主题，将问题设置为核心问题和不同级别问题，让学生的学不偏离教学轨道，保证教学有计划、有步骤地进行。在概念课程教学过程中，出于保证自主学习效果需要，教师应该制作周密的检测计划，一方面设计与学生所探索知识内容相吻合的题目，以检测他们在概念主题下理解、探索知识的程度，一方面，设计足够的用以检测学生预习效果的题目，让他们有目的地提前预习概念单元主题下的课程。

4 基于学生对单元主题认知水平，优化学生的学习策略

在概念物理单元学习过程中，不是所有的学生都拥有高水平的认知能力，他们的认知能力受很多因素的制约，例如，他们思维探索能力的差异，分析、整合能力的差异，阅读方法的差异等等，所以，概念物理大单元教学过程中，应该基于学生对单元主题的认知水平，精心设计教学目标和计划、步骤，并宏观把控课时下教学内容，引导学生深入大单元主题下的学科探究过程中，优化他们的学习策略，让他们在知识链接、整合过程中，逐步提高他们的认知能力、水平，而不是根据教师的主观意愿，设置高水准的学习台阶，这只能惠及班级少部分学生，对于大部分学生来讲，这种教学方式，会给他们的单元探究学习带来很大的困难。

概念物理单元主题学习要求学生站在概念的角度之上，与教师一道，探究概念物理单元主题学习思维、方法，并将大单元内碎片化知识形成一个系统整理，通过课堂学习与课下提前预习，掌握大单元知识学习策略，优化学习过程，这与传统的物理学习方式有着很大的差别，传统的教学方式只重视教师策略运用，没有考虑到高中学生的学习特点，忽视了学生主观能动性发挥，对于不利于全面培养他们的能力和素养。概念课程单元主题教学更注重的是课前预习工作，通过提出预习任务、预习内容，让学生自学单元内的知识内容，并学会思考如何有效整合单元信息内容，根据自身实际情况，探索适当的自学方法策略，以此提高自学效果。

5 领悟大概念物理，实现教学相长

科学家彭加莱曾经说过：科学是由许多个事实构筑而成的，就好比一座房子由许多砖、砂石等构成的，这很形象地说明了科学要立足于事实，根据事实总结出科学理论，但是许多个事实并非科学，就像许多砖、砂石等并非一座房子一样，它们需要人工干预有可能形成一座坚实的房子。高中概念物理单元主题教学必须根据课程标准，利用教学相长，领悟大概念物理，将概念物理大单元内的知识通过纽带有组织系统性的连接在一起，帮助学生构筑物理知识结构，发展他们物理核心素养。

以概念的教学理念，能够让教师以更高层次的认识水平，提高自己专业内的内化能力，运用自己的智慧，组织学生站在大概念单元高度之上，整体把控，帮助他们更好地认识、探求物理知识，这能够激发他们的“生本”意识，让他们在教师的引导下，高效地自学物理课程知识，为他们大概念单元学习积累更多的方法和经验。