高中物理單元整合教學實施策略探析

摘要：單元整合教學從整體著眼，關注單元知識體系的整體建構。在高中物理教學中實施單元整合教學，能完善學生物理認知結構，提升學生綜合素養；能提高高中物理教學質量，促進高中物理教學發展。文章結合具體教學案例，從明確教學目標、重構教學資源、優化教學方案、組織交流活動等方面探究單元整合教學實施策略，以實現高中物理教學目標。

關鍵詞：高中物理；單元整合教學；實施策略；教學質量；綜合素養

中圖分類號：G633.7文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2024）36-0105-04

與常規教學相比，單元整合教學具有整體性、多樣性及趣味性，有利于激發學生的學習興趣，提高學生的概念理解、知識應用能力。在高中物理課程教學中運用單元整合教學，需要教師從整體出發，關注單元知識點的內部關聯，結合學生的學習實際，確定整體教學目標與教學方案。本文結合教學實踐，對高中物理單元整合教學實施策略進行探究，以提高高中物理教學質量，促進高中物理教學發展。

一、單元整合教學的內涵與作用

1.內涵

單元中的內容由相同或相近的學科知識點構成，具有系統性的特征[1]。華東師范大學崔允漷教授在《學科核心素養呼喚大單元教學設計》一文中指出：單元是學習單位，“整合”是指將分散的、瑣碎的內容按照具體的邏輯整合起來。黃宏偉在《整合概念及其哲學意蘊》一文中指出：“整合”有兩層含義，一是單元系統具有突顯其整體特征，二是圍繞核心要素進行整體建構和序化。基于“單元”“整合”的概念基礎，可以明確，單元整合教學指的是基于確切主題，對單元內或跨單元教學內容進行整合的一種教學方式。

2.作用

一是有利于豐富教學內容。在常規教學中，教師一般將教材作為唯一的教學資源，圍繞教材給出的知識點、習題展開講解[2]。這種教學方式并不能使單一的知識點串聯成完整的知識脈絡，不能讓學生認識到物理知識之間、現實生活與物理知識之間的關系。通過應用單元整合教學，教師可以將教材外的知識點、案例、習題融入教學中，完成對單一教學內容的有效補充，豐富教學知識體系。二是有利于增強學生學習效能感。單元整合教學圍繞確切主題組織教學內容，創設趣味情境，引導學生基于已掌握的知識、經驗探索未知的物理知識，豐富其知識體系，增強學生學習效能感。三是有利于提高教學效率。單元整合教學以確切主題為中心，按照教學邏輯串聯分散的知識點，引導學生由淺入深地探索知識，有利于培養學生思維能力，提升學生綜合素養。

二、高中物理單元整合教學的理論依據

1.系統論

系統論是研究系統的一般模式、結構和規律的理論，其核心思想是系統的整體觀念。該理論的代表人物貝塔朗菲認為，任何系統都可以被視作一個有機的整體，這個整體由不同要素構成，且不同要素在系統中處于一定的位置，并起著特定的作用。在整體中，不同要素相互關聯[3]。根據系統論，可以將高中物理教材單元視作一個系統，單元內的不同知識點視作系統的構成要素。實施高中物理單元整合教學，教師需要樹立系統教學觀，從整體出發，關注單元與課時的關系，按照一定的教學邏輯完善單元知識系統，指導學生整體認識、理解相關內容，從而達到教學目的。

2.建構主義理論

建構主義理論將學習視作個體主動建構知識的過程。辛自強在《知識建構研究：從主義到實證》一書中指出：僅憑感覺、交流等方式難以讓學生主動掌握知識。學生只有基于已掌握的知識、經驗主動發現并解決問題，并在此過程中發現舊知的不足并進行修改，才能完成對新知的建構，實現有效學習。根據建構主義理論，高中物理教師在實施單元整合教學時要引導學生主動參與到教學過程中，使其發現新知，達到完善其知識體系的教學目的[4]。

3.最近發展區理論

最近發展區理論由心理學家維果茨基提出，其認為學生的學習和發展受兩種水平影響。其一，是學生目前達到的發展水平，即學生能獨立運用知識、經驗解決問題的發展水平。其二，是學生可能達到的發展水平，即經過教師指導、他人幫助掌握更多知識與方法并解決更多問題的發展水平。介于兩種發展水平之間的區域被稱為最近發展區。根據最近發展區理論，教師可以確定學生在單元整合教學中可能達到的發展水平，并以此為依據設計教學方案，確保學生能夠在教師的指導下攻克物理難題，掌握更多知識，提高綜合能力。

三、高中物理單元整合教學實施困境

1.教學目標的導向性功能缺乏

教學目標是教師基于課程教學實際要求、學生發展現狀所預設的，對教學起到導向作用的教學依據。目前，部分高中物理教師在設計教學目標時存在考慮不全面、忽視學生個體需求的問題，使得教學目標難以對單元整合教學起到導向作用[5]。一方面，部分教師在設計單元整合教學目標時，受“課時主義”教學觀念影響，采取“一課一目標”的方式設計教學目標，并對課時目標進行匯總，整合成單元教學目標。這樣的教學目標并不能集中體現高中物理單元整合教學思想，易引發高中物理教學割裂化的問題。另一方面，部分教師在設計單元整合教學目標時，僅從教學的角度出發，未考慮到學生的個體學習情況，設計的教學目標超出學生的發展潛能，難以為學生提供單元整合學習的方向引導。

2.教學資源的來源不廣泛

高中物理單元整合教學要體現物理學知識的內在關聯，確保學生能夠整體認識、理解、吸收相關知識并建構完整的知識體系。要實現高中物理單元整合教學目標，需要教師對教學資源進行整合，確保理論知識、實驗內容以結構化的形式呈現[6]。然而，目前的高中物理教學還存在教學內容不連貫的問題。第一，理論知識過于分散。部分教師在教學中完全按照教科書的編排順序整理物理學理論知識，導致具有內在關聯的理論知識分散在不同的教學模塊中，致使高中物理單元理論知識結構繁冗。第二，實踐內容缺乏。高中物理教科書給出較多的物理學實驗及典型例題，旨在引導學生在分析實驗案例、解讀習題資源的過程中總結物理學原理及應用方法。然而，此類教學內容與現實生活的關聯性不高，難以培養學生的實踐素養。部分教師依賴教科書提供的練習材料，忽略生活中的物理實踐，致使高中物理單元整合教學出現“重教材，輕實踐”的問題。

3.教學活動的形式過于單一

高中物理單元整合教學以單元為基本單位，旨在指導學生在整體了解物理學理論知識、整體參與物理學教學活動的過程中感悟物理學本質，學會用物理學知識、技能解決問題。這就要求高中物理教師采取多樣化的策略組織教學活動。然而，一些教師受傳統教學影響，在高中物理單元整合教學中應用“講授式”教學，通過講解物理學概念、說明物理學實驗及其注意事項，指導學生建構高中物理單元知識體系。教師長期使用“講授式”教學組織教學活動，容易削弱學生物理學習興趣。久而久之，學生會產生依賴心理，不能主動探究物理知識，進而影響高中物理單元整合教學效果。

四、高中物理單元整合教學實施策略

1.明確教學目標，保證單元教學整體性

制定高中物理單元整合教學目標是實施整合教學的第一步。教學目標的制定要考慮到學生的最近發展區[7]。教學前，教師需要客觀評判學生的發展狀況，明確學生對所掌握的物理學科知識、方法的理解情況。同時，結合單元整合教學內容，判斷學生可能達到的發展水平，確定教學目標。需要注意的是，受思維能力、知識儲備等因素影響，學生的最近發展區不相同。教師要考慮到學生的個體差異性，體現目標的層次性，確保不同學生都能在具體目標的指導下完成單元整合學習任務。

以人教版高中物理必修第一冊“運動的描述”單元整合教學為例。教學前，教師可組織前測實驗，檢測學生的基本情況，設計具有層次性的教學目標：使學生理解速度、平均速度與瞬時速度的概念，明確其物理意義；使學生體會速度的定義法，理解平均速度和瞬時速度的區別與聯系；使學生在參與實驗后掌握測量平均速度、瞬時速度的實驗方法。教師圍繞層次化教學目標組織教學內容及活動，能保證單元教學整體性。

2.重構教學資源，體現單元知識關聯性

整合教學資源，對于推進高中物理單元整合教學具有重要作用。教師應樹立整體觀念，將物理教學單元視作一個整體，整合、建構知識體系，為學生學習提供資源支持。具體教學中，教師可以先從整體出發，解讀高中物理單元內容，提煉單元主題。之后，教師應圍繞單元主題梳理物理學理論知識脈絡，同時整合高中物理單元實驗教學內容以及實踐應用教學資源，進一步完善教學內容體系。

以人教版高中物理必修第一冊“運動和力的關系”單元整合教學為例。此單元大致分為三部分：一是理論教學內容，包括“牛頓第一定律”“牛頓第二定律”“力學單位制”“超重和失重”；二是實驗教學內容，具體為探究加速度與力、質量的關系；三是實踐教學內容，具體為牛頓運動定律的應用。分析單元教學內容，可知此單元圍繞“運動和力的關系”展開，強調力是物體運動狀態改變的原因。教師可圍繞教學主題鏈接慣性、平衡力、平衡狀態、二力平衡條件、力和運動的關系等理論知識，并將探究二力平衡條件的實驗、探究加速度與力、質量的關系實驗與理論教學內容有機融合，讓學生整體認識單元教學內容，并對“牛頓運動定律的應用”產生學習興趣。

3.優化教學方案，保證單元教學有效性

在高中物理教學中，教師要反思以往教學問題，優化單元教學方案，提前為教學工作做好準備，確保各教學環節、活動有序銜接[8]。

以人教版高中物理必修第一冊“勻變速直線運動的研究”單元整合教學為例。本單元由“實驗：探究小車速度隨時間變化的規律”“勻變速直線運動的速度與時間的關系”“勻變速直線運動的位移與時間的關系”“自由落體運動”內容構成。反思以往教學，一味地采取注入式教學只能使學生機械記憶相關內容，難以使其理解單元內不同知識點的本質聯系，無法實現單元整合教學目標。為此，教師可優化教學方案，采取實驗教學方法，組織學生參與探究小車速度隨時間變化的規律實驗，驅動學生探索勻變速直線運動的規律和特點，并結合公式、圖像對勻變速直線運動進行研究。優化教學方案，能保證單元教學有效性。

4.組織交流活動，保證單元教學交互性

高中物理實施單元整合教學，需要考慮學生的認知發展特征，讓學生主動參與到知識的建構過程中，實現有效教學。為此，教師有必要在教學中組織交流活動，通過交流、互動引導學生發現問題、探索解決問題的方法，使學生在交流的過程中抽象物理知識，提高思維水平。

（1）創設問題情境驅動交流，激發問題意識。激發學生問題意識是發展其科學思維的前提。學生只有發現新問題，才能在解讀、分析、解決問題的過程中建構新的知識，實現有效學習。高中物理單元教學內容較為抽象，一些學生并不能在新單元學習中發現有價值的問題，這在一定程度上會影響其建構學習效果。為此，教師可采取情境教學法，通過創設問題情境將具有啟發性的問題呈現給學生，由此激發學生的問題意識，驅動學生圍繞問題與教師、其他學生進行討論，為其有效學習奠定基礎。以人教版高中物理必修第一冊“相互作用——力”單元整合教學為例。本單元以力的合成與分解（平行四邊形定則）為核心教學內容，旨在引導學生在發現問題的過程中探索重力、彈力、摩擦力以及共點力的平衡（F合=0）等相關知識。為使學生主動探索相關內容，教師可以應用多媒體播放攀巖運動員的攀巖視頻，同時提出問題：攀巖運動員在向上攀登時會受到哪些力的作用？借助該情境激發學生的問題意識，使其主動提出問題。借助情境引發學生思考，能使學生發現更多物理問題，為教師引入力的概念、力的相互性、力的物質性（施力物體、受力物體）、力的作用效果、重力大小方向作用點等奠定基礎。

（2）圍繞問題序列驅動討論，發展物理思維。單元整合教學的重點在于引導學生發現單元教學內容本質，建構完整的單元知識體系。要實現這一構想，需要教師激活學生的邏輯、抽象等科學思維，確保學生能夠在課堂討論中有所發現。為此，教師有必要圍繞單元整合教學的核心內容設置問題序列，通過提出不同問題驅動學生進行邏輯思考、物理抽象，引導學生在解決系列問題的過程中發現核心知識，并以此為中心建構完整的知識體系，提高學生學習的有效性。以人教版高中物理必修第二冊“拋體運動”單元整合教學為例，為使學生圍繞“拋體運動”這一核心知識點建構完整的知識體系，教師可設計問題序列：自由釋放一只較小的粉筆頭與平拋出一只相同大小的粉筆頭，二者的運動狀態有何不同？曲線運動是勻速運動還是勻變速運動？什么是合成運動？什么是分運動？曲線運動與直線運動有怎樣的關系？平拋運動是特殊的曲線運動，它具有怎樣的特征？平拋運動的軌跡方程、t秒內的位移該如何計算？教師可組織學生圍繞問題序列合作討論，使學生在交換想法的過程中掌握單元教學內容，理解相關原理。

（3）基于真實項目驅動實踐，培養應用素養。在高中物理單元整合教學中組織實踐活動，可以為學生提供更多物理實踐的學習機會，使其在解決問題、完成任務的過程中積累物理應用經驗，實現對物理知識、思想方法的內化吸收與遷移運用。為此，教師可以將項目教學法用于高中物理單元整合教學，通過設置實踐項目、組織項目活動驅動學生參與物理實踐，通過落實項目評價指導學生反思自身的物理單元實踐問題，使學生在操作、實踐的過程中反思自我，實現對學生應用素養的全面培養。以人教版高中物理必修第二冊“機械能守恒定律”單元整合教學為例。教師可基于單元整合教學重點設置項目，要求學生準備兩個完全相同的小球，一個小球在真空條件下自由下落，另一個小球在黏性較大的液體中靜止下落（二球下落高度相等），判斷兩個小球的能量變化。這一項目綜合體現了單元的理論與實驗教學內容，需要學生實踐探究。布置項目后，教師應組織學生以小組為單位自主完成項目，并適時落實評價，確保學生能在實踐探究的過程中獲得能力提升。

五、結語

單元整合教學能滿足新課標的教學要求，對于全面提升學生的認知水平、物理應用能力有積極意義。要保證單元整合教學在高中物理教學中發揮作用，需要教師做好系統論、建構主義理論等教學理論的研究工作，并基于相關理論確定教學思路。同時，教師還要立足現實，根據學生的基本學情，合理制定單元整合教學目標及教學方案，確保學生在充分參與的過程中掌握單元知識點，促進學生對物理單元知識的內化、吸收與應用。

參考文獻：

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Exploration of Implementation Strategies for Integrated Teaching of Senior Middle School Physics Units

Wang Yang

（Bijie Experimental Senior Middle School， Guizhou Province， Bijie 551700， China）

Abstract： Unit integrated teaching focuses on the overall construction of the unit knowledge system from a holistic perspective. Implementing unit integration teaching in senior middle school physics teaching can improve students’ physics cognitive structure and enhance their comprehensive literacy； can improve the quality of high school physics teaching and promote the development of senior middle school physics teaching. The article combines specific teaching cases to explore the implementation strategies of unit integration teaching from the aspects of clarifying teaching objectives， reconstructing teaching resources， optimizing teaching plans， and organizing communication activities， in order to achieve the teaching objectives of senior middle school physics.

Key words： senior middle school physics； unitintegrated teaching； implementation strategy； teaching quality； comprehensive literacy