大概念習題課
——高中物理習題教學建構與設計的嶄新路徑

吳建鵬 王漢雄

（蘭州市第六十一中學，甘肅 蘭州 730060）

物理習題課，作為高中物理教學中的常見課型，在強化物理知識，達成教學目標，提高科學思維、培養學生綜合分析解決物理問題的能力及學科核心素養等方面具有重要的作用.基于物理習題考查學生對物理學科知識的理解、分析、運用能力，仍然是當前高考評價體系中落實物理學科核心素養的主要標準和途徑，也是新一輪課程改革的必然要求和落腳點.然而，當前的物理習題課教學，顯然與上述理念背道而馳，許多物理教師嚴重依賴手中的教輔資料，按教輔資料的編排順序，憑“經驗主義和拿來主義”，進行“滿堂灌”和“填鴨式”的物理習題課教學，呈現出“教輔咋編我咋講，能講多少算多少”的物理習題課教學現狀.基本沒有對物理習題課進行有效的教學建構和設計，對物理習題課的教學目標、教學策略、教學目標達成度評價等缺乏預先的設計與研究，導致物理習題課教學“劍走偏鋒”，純粹演變成題海戰術，成為學生不感興趣、最枯燥和低效的課堂，降低了學生對物理知識的興趣和求知欲.因此，努力尋求和開辟新的習題課教學范式，提高習題課效率，打造物理習題課高效課堂，成為高中物理習題教學和變革的迫切需要.

近年來，學科大概念教學的提出，為物理習題課的教學建構與設計，提供了新的思路和方向.作為整合性的教學模式，學科大概念教學，基于整合性思維，建構知識體系和認知體系，在促進學生形成系統的物理觀念與科學思維，生成學科核心素養方面具有無可替代的優勢.［1-2］2017年頒布的高中物理新課程標準中，首次明確強調以學科大概念為核心，使課程內容結構化，以主題為引領，使課程內容情景化，促進學科核心素養的落實.［3］基于高中物理學科核心大概念對物理習題課進行整體建構與設計，是推動高中物理習題課向高效課堂轉變的重要途徑.本文提出在教學中開展高中物理大概念習題課教學，從學科核心素養培育的高度，圍繞高中物理的核心概念，對物理習題課進行精心設計，形成有內涵、有深度、有實效、注重學科核心素養培養于一體的大概念習題課，使學生通過大概念習題課的學習，真正達到物理習題與物理學科核心概念的有效融合，形成宏觀的、結構化的學科整體認知體系，為學生生成物理學科能力和學科核心素養打開新的科學思維通道.

1 高中物理大概念習題課教學的建構與設計策略

無論是促進學生全面發展還是促進學生核心素養生成，都迫切需要一種更具整合性的教學樣態，便于教師和學生在繁雜、碎片化的學科知識中，理清思路，抓住核心，建構認知結構與思維模式.［2］學科大概念是基于學科事實和經驗，對某學科內概念、原理、規律之間的關系進行抽象概括和深度提煉而形成的少數關鍵概念，是處于學科高階層次，指向學科本質的核心概念.［4］基于學科核心概念對高中物理習題課進行整體建構與設計，是在更高認知維度對物理習題教學進行的全新變革與創造，是促進物理習題課教學從低效走向高效、從枯燥走向有趣的有效路徑.

大概念習題課，強調基于核心概念規劃物理單元間和單元內的不同習題課，使之能上下有效銜接、相互關聯，促使學生形成對學科核心大概念的整體掌握與深度理解.因此，教師在進行單元教學設計時，應統籌考慮教學單元凸顯的核心概念與單元內各節知識間的關聯與映射，在對單元知識進行深度凝練與整合的基礎上，同步建構與設計體現本單元核心概念的習題課，使每節習題課都能圍繞單元中心主題展開教學，構成有主題、有靈魂的習題課.

如圖1所示，為大概念引領下的高中物理習題課教學建構與設計策略示意圖.筆者從基本內涵、分析策略、選題策略及實施策略四個方面提出物理大概念習題課的建構思路和設計原則，以期對習題課教學進行有效引領與推動.進行大概念習題課的建構和設計，教師應遵從3個基本內涵：基于學科大概念引領，通過任務群驅動，進行進階式教學設計.［5］即從整體高度統籌掌控習題課的教學內容、任務及深度，通過建構教學任務群和學習進階，引導學生基于任務驅動和問題鏈，強化對核心概念的理解、鞏固與運用，生成學科技能和方法，發展形成體系化的知識結構和學科思維.

圖1 大概念引領下的高中物理習題課教學建構與設計策略

基于核心概念創設習題情境，將學科大概念有效融于具有時代特征的習題情境中，引導學生基于物理情境生成對物理知識的理解與遷移運用，形成將習題情境與物理核心概念關聯的意識和能力，是大概念習題課倡導的教學樣態［6，7］.因此，教學前，教師應自覺加強對學情、教學主題及學科核心素養的深入分析，強化對物理習題的優化篩選及情境創設，注重習題選擇的典型性、層次性、啟發性及時代性，引導學生在解決物理習題的過程中，形成科學方法和技巧，提升學生的問題解決能力和科學品質.教學中，教師應將篩選的習題進行合理配置，基于學習進階，設計習題的難度和梯度，努力以問題鏈串聯起知識鏈，通過習題的有效設問，暴露學生的思維誤區，促進深度學習的發生，使學生在修正錯誤觀念的過程中，形成對知識體系和認知能力的整體建構，以促進學科核心素養的提升與發展.同時，教師應轉變教學方式，通過引導示范、合作探究、講練結合等方式靈活開展習題教學，努力提高學生的課堂參與度，保證課堂教學可持續的活力和效率.此外，大概念習題課的課時安排，應根據本單元核心概念統攝的教學內容進行統籌安排，并非要求教師在一課時內，將全部內容都完成.

2 高中物理大概念習題課的類型及特征

對不同的物理知識而言，由于其蘊含的核心概念、承載的學科核心素養各有側重，促進學生科學思維生成和學科能力提升的方式與路徑也各不相同，這就需要在教學中建構不同類型的習題課，以匹配和契合學生對不同核心概念及學科核心素養的培養要求.如表1所示，為本文基于高中物理學科的特點、學科核心素養的培養要求及同行學者的習題課教學研究，［6-10］歸納總結的5種類型的高中物理大概念習題課，并系統梳理了這5種類型物理習題課的特征、教學示例及學科核心素養培養目標.

表1 高中物理大概念習題課的類型及特征

續表

圖2為進行“牛頓運動定律在力學系統中應用”的大概念習題課教學設計示例.基于“運動與相互作用”學科大概念為核心建構大概念習題課，以“牛頓運動定律在兩物體構成的力學系統中的應用”為教學主題，設計教學任務群：力學系統的受力分析問題、平衡問題和非平衡問題.基于學習進階開展教學設計，從力學系統的平衡問題出發，設計6類物理問題：① 兩物體均處于靜止狀態；② 兩物體一個靜止一個勻速直線運動；③ 兩物體均沿同方向勻速直線運動；④ 兩物體沿反方向勻速直線運動，進一步過渡到力學系統的非平衡問題，再設計兩類物理問題；⑤ 兩物體具有相同加速度問題；⑥ 兩物體具有不同加速度的問題.通過創設恰當的習題情境和有效的課堂教學活動，引領學生在問題解決過程中形成運動與相互作用觀，整體與系統觀，基于科學思維方法對實際物理問題進行分析、推理、論證及綜合運用的能力和素養.

圖2 大概念習題課的教學建構呈現：以牛頓運動定律在力學系統中的應用為例

3 高中物理大概念習題課的教學評價

教學評價是教學活動的重要組成部分，是改進教師教學和促進學生學習的重要手段.［3］教師應以高中物理課程目標、課程內容和學業質量為依據，基于課程的階段性、層次性特點及學生發展個體差異性等因素，設計有效的評價任務和合理的教學目標，創造性地開展教學工作，將物理學科核心素養的培養貫穿于物理教學活動的全過程，努力促進學生物理學科核心素養的提升及學生全面而有個性的發展.

表2為大概念習題課的教學評價類型及評價方式.本文提出基于過程性評價、發展性評價、診斷性評價為主的教學評價方式，以著力提高學生分析綜合及創造性解決實際問題能力和促進學生物理學科核心素養生成為目的展開評價，達到對學生學習目標達成度、學科大概念生成度及學科核心素養發展水平的全面、深入、真實的反饋.教學中，教師應基于高中物理學科大概念，深度理解物理學科核心素養的內涵，依據課程標準合理化建構習題教學，在深入檢測學生所學基本知識和技能的基礎上，分析判斷學生是否形成正確的物理觀念和科學思維，是否具有一定的探究、解決實際物理問題的能力，是否具有科學的態度和責任感，是否達到物理學科核心素養水平的質量要求.［3］

表2 高中物理大概念習題課的教學評價

續表

4 結束語

總之，作為學生生成科學思維和能力的重要載體，物理習題課在教學中應被給予高度重視.在新一輪課程改革中，如何變革高中物理習題教學，呈現高效有內涵的習題課，是一個重要的研究課題.本文基于學科大概念教學，創造性的提出建構和設計高中物理大概念習題課，期望能引領高中物理教師從物理學科核心大概念的高度，構造有主題、有內涵的高效習題課堂，努力激發高中生的學習熱情，有效提升高中物理習題課教學質量，從而改善當前物理習題課課堂活力不足，過度依賴教輔，大搞題海戰術，對學生進行機械訓練的教學現狀，使物理習題課教學在新一輪課程改革中保持可持續的發展動力，進一步提升學生分析解決物理問題的思維能力.