大概念視角下高中物理單元教學(xué)實(shí)踐思考

【摘要】本文基于大概念的視角，從理論與實(shí)踐的結(jié)合上探討高中物理教學(xué)的創(chuàng)新方法，運(yùn)用物理大概念理論，對(duì)高中物理教學(xué)中多單元的教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行深入的剖析和反思.首先，梳理大概念理論的基本內(nèi)容和特點(diǎn)，指出大概念理論是一種提供宏觀視角和深度理解科學(xué)知識(shí)的教學(xué)思路.然后，將大概念理論引入到高中物理教學(xué)中，結(jié)合實(shí)際教學(xué)案例，進(jìn)行具體的實(shí)踐探索和理論思考，實(shí)踐證明大概念理論在物理教學(xué)中的可行性和有效性.最后，提出基于大概念理論的高中物理教學(xué)改革策略，旨在提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣和深入理解物理概念的能力，從而提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效果.研究結(jié)果對(duì)于推動(dòng)物理課程的創(chuàng)新和人才培養(yǎng)有重要的參考價(jià)值.

【關(guān)鍵詞】大概念;高中物理;課堂教學(xué)

1引言

物理是一門富有挑戰(zhàn)性的科學(xué)學(xué)科，對(duì)于高中學(xué)生來說，這門科學(xué)學(xué)科并不容易理解和掌握.盡管教育工作者已經(jīng)嘗試了各種教學(xué)方法，目前的教學(xué)實(shí)踐仍然反映出許多問題，如概念理解的表面和孤立，以及學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣缺失等.對(duì)此，本文將采用一種新穎的教學(xué)理念——大概念理論，進(jìn)行深入的剖析和反思.大概念理論是一種教學(xué)理念，其目標(biāo)是提供一個(gè)更宏觀、更深度的視角理解科學(xué)學(xué)科，特別是物理學(xué)科.本文探討將大概念理論應(yīng)用于高中物理教學(xué)的可行性和有效性，并提出一種新的教學(xué)改革策略，目標(biāo)是探尋一種能夠更好地激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生深層次理解物理概念的能力的教學(xué)方式.為此，我們將從理論和實(shí)踐的角度出發(fā)，進(jìn)行深入的研究和探討.

2大概念理論的基本內(nèi)容和特點(diǎn)

2.1大概念理論的定義與來源

大概念理論，源自20世紀(jì)80年代提出的科學(xué)教育改革觀念[1].當(dāng)時(shí)，教育界普遍認(rèn)同，為提升科學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量，深化學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解，需從整體出發(fā)，捕捉科學(xué)知識(shí)背后的基本主題和基本理念，這就誕生了大概念理論.據(jù)此，大概念理論的定義，可被理解為一種依據(jù)科學(xué)知識(shí)的本質(zhì)和結(jié)構(gòu)，劃分和組織學(xué)科內(nèi)容的教育理論.大概念理論秉持著整體觀的思想，將科學(xué)知識(shí)中相互聯(lián)系的元素，按照邏輯關(guān)系和內(nèi)在聯(lián)系整合在一起，使學(xué)生在掌握科學(xué)知識(shí)的同時(shí)理解其本質(zhì)和內(nèi)在邏輯.大概念理論的提出和發(fā)展，無疑為科學(xué)教育研究和教學(xué)實(shí)踐提供了新的視角和思路.在科學(xué)教育中，大概念理論以其高度概括的特點(diǎn)，以及對(duì)科學(xué)知識(shí)整體性和系統(tǒng)性的強(qiáng)調(diào)，正逐漸在教學(xué)者中得到廣泛應(yīng)用和實(shí)踐.

2.2大概念理論的核心特點(diǎn)

大概念理論主張宏觀視角.在教學(xué)中，教師需要從廣闊的背景和宏觀的視角出發(fā)，全面考慮教學(xué)內(nèi)容的編排和知識(shí)的鏈接.這有助于學(xué)生全面系統(tǒng)地了解物理知識(shí)，看到知識(shí)的整體性和連貫性，提升綜合素質(zhì).

大概念理論強(qiáng)調(diào)深度理解.這要求教師注重引導(dǎo)學(xué)生深入理解科學(xué)概念和原理，而非單純的知識(shí)灌輸和技能訓(xùn)練.這樣可以幫助學(xué)生形成科學(xué)的思考方式和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嫹治瞿芰Γ嵘龑W(xué)科素養(yǎng).

大概念理論關(guān)注跨學(xué)科的融合.在高中物理教學(xué)中，大概念理論強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科的整合思維，涉及物理學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，強(qiáng)調(diào)與化學(xué)、生物等學(xué)科的交叉和融合，倡導(dǎo)通識(shí)教育的理念，有利于學(xué)生全面發(fā)展.

大概念理論注重學(xué)生主體性.教學(xué)過程中，教師需要尊重學(xué)生的主體地位，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，引導(dǎo)他們積極探索和實(shí)踐，自主思考問題，發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體作用[2].

2.3大概念視角下的科學(xué)知識(shí)解讀

大概念理論注重體系的全局性、連貫性和內(nèi)在聯(lián)系性，強(qiáng)調(diào)科學(xué)知識(shí)的邏輯性和結(jié)構(gòu)性[3].在大概念視角下，科學(xué)知識(shí)的解讀呈現(xiàn)更為深入、系統(tǒng)和綜合的特性.科學(xué)知識(shí)中的各種觀點(diǎn)、原理和公式，不再是孤立的，而是通過大概念形成有序、有機(jī)的聯(lián)系，共同構(gòu)成一個(gè)完整的學(xué)科體系.

從大概念的角度解讀科學(xué)知識(shí)，可以更好地促進(jìn)科學(xué)概念的嵌入和交融，強(qiáng)調(diào)整體和部分的相互作用和影響，能清晰展現(xiàn)科學(xué)知識(shí)的內(nèi)在邏輯關(guān)系和結(jié)構(gòu)框架.這對(duì)于揭示科學(xué)知識(shí)的本質(zhì)、提高知識(shí)的系統(tǒng)性和內(nèi)聚力，都起著重要的作用.

大概念視角不僅可以讓科學(xué)知識(shí)呈現(xiàn)更為系統(tǒng)、有機(jī)的面貌，更可以引導(dǎo)學(xué)生從全局、整體的角度理解和把握科學(xué)知識(shí)，促使學(xué)生形成宏觀、深入的科學(xué)視覺.這種視覺有助于學(xué)生更全面、正確地理解科學(xué)概念，識(shí)別概念之間的內(nèi)在聯(lián)系，增強(qiáng)概念的邏輯性與連貫性，最終提高科學(xué)知識(shí)的理解深度和應(yīng)用廣度[4].

3大概念理論在高中物理教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用

3.1大概念理論在物理教學(xué)中的引入方法

大概念理論在物理教學(xué)中的引入方法涉及明確大概念的定位和功能，以及具體的實(shí)施步驟.

確立大概念的定位和功能，首要在于理解大概念是一種對(duì)科學(xué)知識(shí)更深層次、更全面性的理解方式，目標(biāo)是幫助學(xué)生立體、全面地解析科學(xué)知識(shí).在物理教學(xué)中，大概念的引入應(yīng)注重課堂教學(xué)的前期預(yù)設(shè)和后期反思.

具體的實(shí)施步驟則為：在授課前，教師需要從課程大綱、教材大綱中提煉出與所授單元關(guān)聯(lián)度高的大概念，將其作為該單元的教學(xué)主線，融入日常課堂教學(xué)目標(biāo)中.把握整體教學(xué)進(jìn)度，適時(shí)將這一主線融入課堂講解中，使學(xué)生在獲取知識(shí)的同時(shí)也能理解和把握科學(xué)現(xiàn)象背后的大概念.教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)束后，教師需要引導(dǎo)學(xué)生自行梳理，將所學(xué)知識(shí)與大概念進(jìn)行關(guān)聯(lián)，拓展其理解深度.

在此基礎(chǔ)上，課堂討論和小組活動(dòng)是引入大概念的有效方式.教師可設(shè)計(jì)相關(guān)問題和活動(dòng)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)大概念的理解和應(yīng)用，通過互動(dòng)交流，使得大概念的理解從理論走向?qū)嶋H，達(dá)到提升學(xué)習(xí)效果的目的.教師也需要不斷反饋和調(diào)整教學(xué)策略，以確保大概念理論的有效應(yīng)用.

3.2大概念理論在實(shí)際教學(xué)案例中的應(yīng)用

在高中物理教學(xué)實(shí)際案例中，大概念理論的應(yīng)用原理具有重要意義.這種理論強(qiáng)調(diào)利用宏觀的、抽象的概念指導(dǎo)和整合學(xué)生對(duì)物理各個(gè)單元內(nèi)容的理解，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的深入和拓展.

例如以力學(xué)單元為例，教師可以圍繞“力與運(yùn)動(dòng)”這一大概念，設(shè)計(jì)一系列的教學(xué)活動(dòng).首先，通過實(shí)驗(yàn)演示和理論講解，讓學(xué)生明確力的概念、性質(zhì)以及力的作用效果.接著，通過案例分析、小組討論等形式，引導(dǎo)學(xué)生探討力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，如牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用.最后，通過實(shí)際問題解決和拓展探究，讓學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際情境中，提高對(duì)力學(xué)概念的理解和應(yīng)用能力[5].

3.3大概念理論在物理教學(xué)實(shí)踐中的有效性驗(yàn)證

大概念理論在物理教學(xué)實(shí)踐中的有效性驗(yàn)證主要通過以下方式進(jìn)行.

設(shè)計(jì)多個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在實(shí)踐中觀察和體驗(yàn)大概念的運(yùn)用.比如在教授力學(xué)單元時(shí)，可以設(shè)計(jì)多個(gè)基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中觀察和理解力的平衡、作用和反作用等大概念.強(qiáng)調(diào)實(shí)踐探索，通過師生交流，引導(dǎo)學(xué)生理解大概念背后的物理規(guī)律，提升他們的理論認(rèn)知.

使用問卷調(diào)查，收集教學(xué)實(shí)踐過程中學(xué)生的反饋和提議，包括學(xué)生對(duì)大概念理論的理解程度、對(duì)教學(xué)方法的滿意度、對(duì)物理學(xué)習(xí)效果的自我評(píng)估等內(nèi)容，以此作為衡量物理教學(xué)實(shí)踐效果的重要指標(biāo)，為提升教學(xué)質(zhì)量提供參考.

組織學(xué)生進(jìn)行同等條件下的對(duì)照學(xué)習(xí)，觀察大概念理論與傳統(tǒng)教學(xué)方法對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的影響.在教學(xué)過程中所取得的優(yōu)越成績(jī)或者較大提升，可以視為大概念理論在物理教學(xué)實(shí)踐中的有效性證明.

有必要將高中物理教學(xué)中的單元考試成績(jī)與大概念理論教學(xué)實(shí)踐的關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)計(jì)研究.如果考試成績(jī)?cè)谝氪蟾拍钪笥兴岣撸敲催@就可以作為一種客觀的數(shù)據(jù)證據(jù)，佐證大概念理論在高中物理教學(xué)中的有效性.

4基于大概念理論的高中物理教學(xué)改革策略探索

4.1引導(dǎo)學(xué)生深入理解和掌握物理概念的策略

大概念理論，作為一種提供宏觀視角、深度理解科學(xué)知識(shí)的教學(xué)方法，其應(yīng)用在高中物理教學(xué)中，有助于引導(dǎo)學(xué)生深入理解和掌握物理概念.

引導(dǎo)學(xué)生深入理解和掌握物理概念的過程中，大概念理論可作為一個(gè)有效的工具.物理學(xué)是一個(gè)涉及多個(gè)大概念的學(xué)科，如力、熱、電、光等，這些概念不僅在物理學(xué)中至關(guān)重要，也是理解其他科學(xué)領(lǐng)域的關(guān)鍵.強(qiáng)調(diào)和掌握這些大概念，有助于學(xué)生建立物理學(xué)的整體框架和培養(yǎng)深度學(xué)習(xí)精神.

在教學(xué)中，可以通過多元化的教學(xué)活動(dòng)，如探究學(xué)習(xí)、小組討論、實(shí)驗(yàn)操作等方式，輔以問題驅(qū)動(dòng)型的教學(xué)策略，讓學(xué)生主動(dòng)參與到科學(xué)問題的探究中，引導(dǎo)他們深入理解和掌握物理大概念.教師可以從現(xiàn)象、原理、模型等多個(gè)層次幫助學(xué)生逐步構(gòu)建物理大概念，引導(dǎo)他們自主辨析物理現(xiàn)象，辯證處理科學(xué)問題，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際的深度融入.

教師通過引導(dǎo)學(xué)生探究物理大概念，可以有效地幫助他們厘清物理學(xué)的內(nèi)在邏輯關(guān)聯(lián)，樹立科學(xué)的世界觀和方法論，從而形成對(duì)物理學(xué)的深度理解.在這個(gè)過程中，教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，包括了解科學(xué)事實(shí)、理解科學(xué)方法、實(shí)施科學(xué)調(diào)查以及評(píng)價(jià)科學(xué)論證等方面，這也是高中物理教育的重要目標(biāo).

4.2利用大概念理論提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)效果的方法

大概念理論的運(yùn)用，旨在提升物理教學(xué)效果，它創(chuàng)新性地提出科學(xué)知識(shí)不應(yīng)簡(jiǎn)單記憶，而應(yīng)在全局的視角下被深度地理解和掌握.在許多教學(xué)研究中，已確認(rèn)這種理論在促進(jìn)學(xué)生深入理解物理概念，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果等方面具有顯著影響.

在物理教學(xué)過程中，大概念的應(yīng)用需要教師進(jìn)行恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo).大概念理論強(qiáng)調(diào)整體性與層次性，并強(qiáng)調(diào)科學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)性.物理教師在教學(xué)過程中，可以根據(jù)教學(xué)進(jìn)度和學(xué)生的理解程度，靈活運(yùn)用大概念理論，重新組織和展現(xiàn)物理知識(shí)，確保教學(xué)內(nèi)容的邏輯性和系統(tǒng)性.

教師還可以進(jìn)一步運(yùn)用大概念理論改變教學(xué)評(píng)價(jià)方式.傳統(tǒng)的考試評(píng)價(jià)方式傾向于考查學(xué)生記憶的掌握程度，而缺乏對(duì)學(xué)生理解和應(yīng)用知識(shí)的評(píng)估.如果教師能夠在教學(xué)評(píng)價(jià)中加入對(duì)學(xué)生理解和應(yīng)用大概念的情況的考查，將有助于學(xué)生更好地理解和掌握物理知識(shí).

教師還可以通過科學(xué)教材的選擇和使用，以及課堂互動(dòng)的設(shè)定，充分發(fā)揮大概念理論的優(yōu)勢(shì).例如，教材可以選擇重視整體知識(shí)構(gòu)架和對(duì)大概念進(jìn)行深入講解的物理教材.在課堂互動(dòng)中，教師可以巧妙引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和思考物理現(xiàn)象背后的大概念，從而深入理解物理知識(shí).

5結(jié)語

本文從大概念的視角出發(fā)，探索了高中物理教學(xué)的創(chuàng)新方法，并結(jié)合實(shí)際情況對(duì)多個(gè)教學(xué)單元進(jìn)行了深入的剖析和反思.首先梳理了大概念理論的基本內(nèi)容與特點(diǎn)，然后將其引入到物理教學(xué)中，通過實(shí)際教學(xué)案例的實(shí)踐探索和理論思考，證明了大概念理論在物理教學(xué)中的可行性和有效性.此外，提出了基于大概念理論的高中物理教學(xué)改革策略，初步實(shí)踐結(jié)果表明，這種策略可以有效提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣和深入理解物理觀念的能力，從而提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)成果.盡管當(dāng)前研究取得了一定的成就，但在實(shí)際應(yīng)用和方法優(yōu)化方面還存在許多需要改進(jìn)的地方.大概念理論的定量評(píng)估和如何將其與教材和課程標(biāo)準(zhǔn)更深入地結(jié)合，是未來研究需要進(jìn)一步探索的重要問題.

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