韓曉宇 蘆小剛



大概念教學思路的基本要求是把握住在物理學習中起核心引領作用的概念,這類概念相比于一般概念而言更具有抽象性、概括性。單元教學能把類似的、可以統一的、有著相同規律的內容整合在一起。基于這種思想,“安培力和洛倫茲力”作為一個單元,從單元的選取與目標設計、單元教與學的整體建構設計、單元教學的評價設計三個方面,論述了滲透大概念思想的高中物理單元教學模式的建構與設計,旨在促進學生深度學習的生成和核心素養的發展。
大概念是從更廣、更全面、更核心的視角去引領人的思想和行為的一種觀念。大概念教學理念下,單元教學要求教師組織、提取關鍵性概念并進行整合,幫助學生形成知識體系,有效促進深度學習,提煉核心概念和觀念,促進學生對知識的上位思考,幫助學生掌握更深的物理概念和規律。
一、單元的選取與目標設計
(一)單元的選取
1.有相互聯系,能進行延伸、擴展
一個單元,即彼此有聯系的知識系統,在教學過程中,學生能由此及彼地聯想,能從不同的角度思考一個問題,或用一個更普適的規律解釋類似問題。選取“安培力和洛倫茲力”作為一個單元,從宏觀與微觀出發思考更深的物理原因,進行研究,從而更加深刻地理解其物理本質。既能避免學生掌握的知識是孤立零碎的,還能大大加強學生對這兩個概念的深度學習。
2.能對比學習,深入知識本質
大概念教育理念更加強調物理知識教學的整體性和系統性,因此對于相似概念的區別和聯系尤為重要。深入分析導體切割磁感線問題,理解洛倫茲力在能量轉化中所起的作用,也將動力學知識、能量轉化關系、電磁學領域進行了關聯。學會對比的學習方法。
(二)單元教學目標設計
單元教學目標也應以提升學生物理學科核心素養為目標,由于單元教學有整合的作用,更加重視科學思維的構建、大概念的提煉、大觀念的形成。單元的選取維度很多,例如,“磁場”可以作為一個大概念,“場”可以作為一個大概念等。筆者以“安培力和洛倫茲力”為例,闡述本單元的教學目標。
二、單元教與學的整體建構設計
(一)單元設計強調知識內部結構和整體把握
單元教學用連續的設計和環節完成知識的講授和學習活動。在以核心素養為目標的教學時代,單元教學設計被認為是“撬動課堂轉型的一個支點”。在大概念教學理念中,要求從高中物理學科中具有最大概括性和內核性的概念出發,加強知識內容之間的聯系,物理概念的彼此融合,減少簡單、重復而孤立的知識點,觸及更本質的東西。
研讀文獻發現,教師可以引導學生使用概念圖、思維導圖等方法,也可以對知識進行樹狀圖整理,或從上而下進行整理,達到梳理的目的。例如,本單元設計了如圖1的知識結構,教師引導學生從磁場中的兩種力入手,歸納、總結兩種力的關系,深化宏微觀模型,提煉宏微觀物理學科思維,把握核心觀念和學習方法。
(二)單元設計強調形成知識網絡和思維體系
概念關聯的路徑有“掛靠式關聯”“融合式關聯”“自上而下式貫通”“自下而上式貫通”。單元教學不僅強調框架構建,還有細枝末節的知識內容,教師在單元設計中要豐富單元框架,通過掛靠式關聯法將小概念匯聚到大概念上。
本單元一方面從宏觀和微觀的角度,分析了安培力與洛倫茲力的關系及應用,將整個學習過程都處在對比和聯系當中;另一方面通過力—運動—能量轉化—應用這個過程的學習,幫助學生學會學習新知識或者解決新物理問題的方法;經過橫向的連貫問題解決到縱向的知識對比和聯系,學生對這兩部分內容的理解更加充實、豐富,對提升學生的核心素養有很大的幫助。
三、單元教學的評價設計
教學評價是從每個學生的原有基礎出發,按照課標不同的水平,獲得學生的反饋,幫助教師改進教學,促進學生發展。以本單元為例,設計如下評價方式。
(一)作業設計和評價
新教材的每節之后都有練習,涉及結合情境的問題解決,進行書面評價和檢測是很有必要的,可以培養學生的遷移能力和應用能力。
每章之后的“復習與提高”中A組更基礎,B組是按照《普通高中物理課程標準(2017年版)》學業質量水平4的要求編寫的,主要滿足學業水平質量檢測。充分利用兩組習題,可以滿足不同層次的學習要求。就題目類型來看,開放性問題、實踐性問題等的解決反映出學生不同程度的能力。
(二)形成性評價
形成性評價是指在課時教學中教師對學生活動和課上作業完成情況的評價,涉及課堂學習任務完成情況、思維活躍程度、實驗思考能力等。教師需要設計課堂教學目標,通過學生反饋,評價是否達到該節課的素養要求,再根據結果對學習內容的選擇和教學設計進行反思、修正,達到教學相長的目的。例如,本單元的課堂教學具體學習任務設計如下。
(三)總結性評價
總結性評價是指在完成單元整體教學后,通過以學科核心素養為導向的單元測試卷對學生進行檢測與評價。包括筆試、實驗操作能力、面對真實情境的問題解決能力,如教材習題、實驗報告、新情景問題的解決能力,都可以作為評價。
四、總結
通過單元教學,教師將教學內容從單一的物理知識轉移到它們之間的關聯上來,有利于教師對高中物理知識和思維的整體把握,對當今物理核心素養教學目標的理解和實踐,把握“大概念”的教學理念,拓展教師的教學思維,創新教學設計和教學方式,體會核心素養該如何滲透在教學當中。
通過單元教學,學生能在腦海中建立知識網絡和思維網絡,實現“先將書本學厚,再把書本學薄”的境界。在教師的單元教學設計中,滲透著物理核心素養,單元教學能培養學生在遇到陌生問題或復雜問題時,找到處理問題的大方向,繼而形成解決問題的能力,更有利于學生在將來面對困難時,能表現出合理、科學的思維方式。
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注:本文系北京市教育科學“十四五”規劃課題“通過單元主題教學培養高中生物理‘科學思維素養的實踐研究”(課題批準號:CDDB21425);北京市教育科學“十三五”規劃課題“通過分級教學培養高中學生物理學科科學探究素養的行動研究”(課題批準號:CDDB2020334)的階段性成果。
作者簡介:韓曉宇(1991—),女,山西清徐人,中學一級,碩士,研究方向:中學物理教學和中學德育。
蘆小剛(1980—),男,河北新樂人,中學一級,博士研究生,研究方向:中學物理教學和中學德育。