大概念习题课——高中物理习题教学建构与设计的崭新路径

吴建鹏 王汉雄

（兰州市第六十一中学，甘肃 兰州 730060）

物理习题课，作为高中物理教学中的常见课型，在强化物理知识，达成教学目标，提高科学思维、培养学生综合分析解决物理问题的能力及学科核心素养等方面具有重要的作用.基于物理习题考查学生对物理学科知识的理解、分析、运用能力，仍然是当前高考评价体系中落实物理学科核心素养的主要标准和途径，也是新一轮课程改革的必然要求和落脚点.然而，当前的物理习题课教学，显然与上述理念背道而驰，许多物理教师严重依赖手中的教辅资料，按教辅资料的编排顺序，凭“经验主义和拿来主义”，进行“满堂灌”和“填鸭式”的物理习题课教学，呈现出“教辅咋编我咋讲，能讲多少算多少”的物理习题课教学现状.基本没有对物理习题课进行有效的教学建构和设计，对物理习题课的教学目标、教学策略、教学目标达成度评价等缺乏预先的设计与研究，导致物理习题课教学“剑走偏锋”，纯粹演变成题海战术，成为学生不感兴趣、最枯燥和低效的课堂，降低了学生对物理知识的兴趣和求知欲.因此，努力寻求和开辟新的习题课教学范式，提高习题课效率，打造物理习题课高效课堂，成为高中物理习题教学和变革的迫切需要.

近年来，学科大概念教学的提出，为物理习题课的教学建构与设计，提供了新的思路和方向.作为整合性的教学模式，学科大概念教学，基于整合性思维，建构知识体系和认知体系，在促进学生形成系统的物理观念与科学思维，生成学科核心素养方面具有无可替代的优势.［1-2］2017年颁布的高中物理新课程标准中，首次明确强调以学科大概念为核心，使课程内容结构化，以主题为引领，使课程内容情景化，促进学科核心素养的落实.［3］基于高中物理学科核心大概念对物理习题课进行整体建构与设计，是推动高中物理习题课向高效课堂转变的重要途径.本文提出在教学中开展高中物理大概念习题课教学，从学科核心素养培育的高度，围绕高中物理的核心概念，对物理习题课进行精心设计，形成有内涵、有深度、有实效、注重学科核心素养培养于一体的大概念习题课，使学生通过大概念习题课的学习，真正达到物理习题与物理学科核心概念的有效融合，形成宏观的、结构化的学科整体认知体系，为学生生成物理学科能力和学科核心素养打开新的科学思维通道.

1 高中物理大概念习题课教学的建构与设计策略

无论是促进学生全面发展还是促进学生核心素养生成，都迫切需要一种更具整合性的教学样态，便于教师和学生在繁杂、碎片化的学科知识中，理清思路，抓住核心，建构认知结构与思维模式.［2］学科大概念是基于学科事实和经验，对某学科内概念、原理、规律之间的关系进行抽象概括和深度提炼而形成的少数关键概念，是处于学科高阶层次，指向学科本质的核心概念.［4］基于学科核心概念对高中物理习题课进行整体建构与设计，是在更高认知维度对物理习题教学进行的全新变革与创造，是促进物理习题课教学从低效走向高效、从枯燥走向有趣的有效路径.

大概念习题课，强调基于核心概念规划物理单元间和单元内的不同习题课，使之能上下有效衔接、相互关联，促使学生形成对学科核心大概念的整体掌握与深度理解.因此，教师在进行单元教学设计时，应统筹考虑教学单元凸显的核心概念与单元内各节知识间的关联与映射，在对单元知识进行深度凝练与整合的基础上，同步建构与设计体现本单元核心概念的习题课，使每节习题课都能围绕单元中心主题展开教学，构成有主题、有灵魂的习题课.

如图1所示，为大概念引领下的高中物理习题课教学建构与设计策略示意图.笔者从基本内涵、分析策略、选题策略及实施策略四个方面提出物理大概念习题课的建构思路和设计原则，以期对习题课教学进行有效引领与推动.进行大概念习题课的建构和设计，教师应遵从3个基本内涵：基于学科大概念引领，通过任务群驱动，进行进阶式教学设计.［5］即从整体高度统筹掌控习题课的教学内容、任务及深度，通过建构教学任务群和学习进阶，引导学生基于任务驱动和问题链，强化对核心概念的理解、巩固与运用，生成学科技能和方法，发展形成体系化的知识结构和学科思维.

图1 大概念引领下的高中物理习题课教学建构与设计策略

基于核心概念创设习题情境，将学科大概念有效融于具有时代特征的习题情境中，引导学生基于物理情境生成对物理知识的理解与迁移运用，形成将习题情境与物理核心概念关联的意识和能力，是大概念习题课倡导的教学样态［6，7］.因此，教学前，教师应自觉加强对学情、教学主题及学科核心素养的深入分析，强化对物理习题的优化筛选及情境创设，注重习题选择的典型性、层次性、启发性及时代性，引导学生在解决物理习题的过程中，形成科学方法和技巧，提升学生的问题解决能力和科学品质.教学中，教师应将筛选的习题进行合理配置，基于学习进阶，设计习题的难度和梯度，努力以问题链串联起知识链，通过习题的有效设问，暴露学生的思维误区，促进深度学习的发生，使学生在修正错误观念的过程中，形成对知识体系和认知能力的整体建构，以促进学科核心素养的提升与发展.同时，教师应转变教学方式，通过引导示范、合作探究、讲练结合等方式灵活开展习题教学，努力提高学生的课堂参与度，保证课堂教学可持续的活力和效率.此外，大概念习题课的课时安排，应根据本单元核心概念统摄的教学内容进行统筹安排，并非要求教师在一课时内，将全部内容都完成.

2 高中物理大概念习题课的类型及特征

对不同的物理知识而言，由于其蕴含的核心概念、承载的学科核心素养各有侧重，促进学生科学思维生成和学科能力提升的方式与路径也各不相同，这就需要在教学中建构不同类型的习题课，以匹配和契合学生对不同核心概念及学科核心素养的培养要求.如表1所示，为本文基于高中物理学科的特点、学科核心素养的培养要求及同行学者的习题课教学研究，［6-10］归纳总结的5种类型的高中物理大概念习题课，并系统梳理了这5种类型物理习题课的特征、教学示例及学科核心素养培养目标.

表1 高中物理大概念习题课的类型及特征

续表

图2为进行“牛顿运动定律在力学系统中应用”的大概念习题课教学设计示例.基于“运动与相互作用”学科大概念为核心建构大概念习题课，以“牛顿运动定律在两物体构成的力学系统中的应用”为教学主题，设计教学任务群：力学系统的受力分析问题、平衡问题和非平衡问题.基于学习进阶开展教学设计，从力学系统的平衡问题出发，设计6类物理问题：① 两物体均处于静止状态；② 两物体一个静止一个匀速直线运动；③ 两物体均沿同方向匀速直线运动；④ 两物体沿反方向匀速直线运动，进一步过渡到力学系统的非平衡问题，再设计两类物理问题；⑤ 两物体具有相同加速度问题；⑥ 两物体具有不同加速度的问题.通过创设恰当的习题情境和有效的课堂教学活动，引领学生在问题解决过程中形成运动与相互作用观，整体与系统观，基于科学思维方法对实际物理问题进行分析、推理、论证及综合运用的能力和素养.

图2 大概念习题课的教学建构呈现：以牛顿运动定律在力学系统中的应用为例

3 高中物理大概念习题课的教学评价

教学评价是教学活动的重要组成部分，是改进教师教学和促进学生学习的重要手段.［3］教师应以高中物理课程目标、课程内容和学业质量为依据，基于课程的阶段性、层次性特点及学生发展个体差异性等因素，设计有效的评价任务和合理的教学目标，创造性地开展教学工作，将物理学科核心素养的培养贯穿于物理教学活动的全过程，努力促进学生物理学科核心素养的提升及学生全面而有个性的发展.

表2为大概念习题课的教学评价类型及评价方式.本文提出基于过程性评价、发展性评价、诊断性评价为主的教学评价方式，以着力提高学生分析综合及创造性解决实际问题能力和促进学生物理学科核心素养生成为目的展开评价，达到对学生学习目标达成度、学科大概念生成度及学科核心素养发展水平的全面、深入、真实的反馈.教学中，教师应基于高中物理学科大概念，深度理解物理学科核心素养的内涵，依据课程标准合理化建构习题教学，在深入检测学生所学基本知识和技能的基础上，分析判断学生是否形成正确的物理观念和科学思维，是否具有一定的探究、解决实际物理问题的能力，是否具有科学的态度和责任感，是否达到物理学科核心素养水平的质量要求.［3］

表2 高中物理大概念习题课的教学评价

续表

4 结束语

总之，作为学生生成科学思维和能力的重要载体，物理习题课在教学中应被给予高度重视.在新一轮课程改革中，如何变革高中物理习题教学，呈现高效有内涵的习题课，是一个重要的研究课题.本文基于学科大概念教学，创造性的提出建构和设计高中物理大概念习题课，期望能引领高中物理教师从物理学科核心大概念的高度，构造有主题、有内涵的高效习题课堂，努力激发高中生的学习热情，有效提升高中物理习题课教学质量，从而改善当前物理习题课课堂活力不足，过度依赖教辅，大搞题海战术，对学生进行机械训练的教学现状，使物理习题课教学在新一轮课程改革中保持可持续的发展动力，进一步提升学生分析解决物理问题的思维能力.