“大概念”在初中物理大單元教學中的學習效果分析

摘 要：在初中物理教學過程中，“大概念”是一個特別關鍵的概念，它將物理中的概念、原理及規則等進行融合，從而構建一個系統化的知識結構，便于學生能夠融會貫通應用物理知識.文章圍繞 “大概念”背景下初中物理大單元教學內涵及模式原則進行簡要分析，同時探討“大概念”背景下物理大單元教學的學習效果，以滬科版八年級第八章《壓強》教學為例，針對這一概念的具體落實路徑和學習效果進行了詳細探究，旨在提升初中物理課堂教學質量，并為一線教育工作者提供借鑒與參考.

關鍵詞：“大概念”；初中物理；大單元教學；核心素養

中圖分類號：G632"" 文獻標識碼：A"" 文章編號：1008-0333（2024）23-0084-04

收稿日期：2024-05-15

作者簡介：劉振林（1976.9—），男，福建省長汀人，本科，中學一級教師，從事初中物理教學研究.

基金項目：2023年龍巖市基礎教育規劃課題“基于‘大概念’的初中物理‘大單元’教學研究”（課題批準號：JKYGH23-086）.

“核心素養”一詞明確回答了初中物理教學應“培養什么人、如何培養人”這一問題，為教師課堂教學指明了方向，為培養具備良好綜合物理能力的全能型人才奠定了基礎.《義務教育物理課程標準（2022年版）》聚焦學科特征，基于核心素養內涵，提煉出物理學科核心素養.在新課程標準中明確指明物理課堂教學方向，要求教師應以發展學生核心素養作為根本目標，以大單元教學作為主要抓手，使學生在“大概念”的教學引領下，從整體角度開展學習，最終促使學生在整體學習中，促進知識的掌握、遷移、內化和應用，真正實現學生的全面發展和長遠發展.

1 初中物理大單元教學概述

1.1 大單元教學內涵

大單元教學模式突破了傳統單元教學的局限性，在考慮學生和教學需求的基礎上，教師對教學內筒進行了重組，建立了一個寬泛的單元教學體系，并以此設計教學活動.大單元教學模式涵蓋了多種由學者提出的理念，文章基于崔允漷教授及其他學者的研究，認為大單元教學應當聚焦關鍵素養，通過整合課堂內外資源，運用綜合任務、廣闊情境和大型項目等策略，系統進行教學組織和實施.

在初中物理教學中，這種模式涵蓋了單元的名稱、課時、教學目標、評估任務、學習流程、作業與考核以及教學反思等各個方面.真正擺脫了以往只見樹木不見森林的教學方式，使學生在重組和系統的教學內容中進行有意義、有價值的學習，最終在深度探究中促進物理核心素養的形成與發展.

1.2 大單元教學原則

為了更好地發揮“大概念”下初中物理大單元教學模式的應用價值，教師在開展課堂教學時，應遵循以下三個原則：其一，整體性原則.一方面，教師應關注學生在發展過程中的整體性，這意味著學生在物理課堂上不只是要獲得知識，還要全面提升能力和素養；另一方面，教師還應關注知識的整體性，遵循物理知識的內在聯系，基于內在邏輯關系，結合知識、能力和素養的階梯式發展來開展教學.其二，素養導向原則.教師在設計教學方案時，應堅持這一原則，通過物理課堂引導學生促進物理“大概念”的遷移，并在此過程中建立結構良好的概念體系.此外，素養導向還要求教師在設計“大概念”大單元教學時，融入科學態度和社會責任感等內容，最終使學生在物理學習中逐漸成長為符合社會發展需求的高素質人才.其三，深度學習原則.深度學習原則是“大概念”下的大單元教學模式的基礎.該模式著重于知識的建構、遷移和應用，更加關注學生的深度學習體驗，促使他們在深入體驗中構建物理概念，理解知識的關鍵整合.因此，物理教師在構建這種教學模式時，必須堅持深度學習的原則，科學設計課堂教學活動，使學生在主動思考與探究中完成既定的教學目標［1］.

2 “大概念”下初中物理大單元教學實踐

2.1 確定“大概念”，梳理單元內容

在“大概念”下的初中物理大單元教學中，“大概念”是核心素養在課堂教學中具體落實的關鍵.它可以引導學生逐漸形成具體和抽象的認知結構，打通學科內部知識的聯系，使學生在結構化、系統化的學習中獲得提升與發展［2］.同時，在大單元教學模式下，“大概念”是核心，將所有知識點和內容整合在一起.因此，物理教師在開展這一課堂教學時，應對新課程標準和教材內容進行深層次、全方位解讀，梳理大單元教學相關內容

，最終將概念和規律之間的結構關系整理出來，形成“大概念”.

以《壓強》單元為例，新課程標準對此有具體要求：通過物理實驗探究壓強概念；掌握日常生活中如何增加或減少壓強；認識影響液體壓強的因素；理解大氣壓力與人類生活的聯系；理解流體壓強與流速的關系，并能把這些知識應用到生活實踐中.教師對滬科版中的本單元教學內容進行梳理，理清了教材中的內容安排順序.在此基礎上，通過分析發現，整個單元內容的核心概念是壓強，通過將壓強與速度進行類比，可以更清晰地理解壓強的定義和其在不同介質中的表現形式，有助于學生掌握和應用這些概念.因此，在這一單元學習中，可以將壓強的概念以及壓強概念在建立過程中的類比法作為“大概念”，統攝大單元教學內容.

2.2 表征“大概念”，確定學習目標

在大單元教學模式中，教學目標是引導課堂教學方向的核心，其設計的合理性與科學性對教學成效有決定性影響.因此，教師在制定大單元教學目標前，教師需對現有物理課程標準進行詳細解讀，探索其與物理學科核心素養之間的聯系，從而明確教學的主要方向.此外，教師還需要深入分析教學內容，從單元的主題、導語和內容出發，制定符合初中生認知發展的學習目標，確保大單元教學模式能夠順暢進行［3］.

在《壓強》這一大單元教學中，根據上述原則，在物理學科核心素養總目標的引領下，結合學業質量水平和學情分析結果，圍繞單元“大概念”確定教學目標：通過物理實驗來研究影響壓力效果的關鍵因素，利用類比速度的方法來形成對壓強的理解；進一步探討壓強的其他兩種表現形式，液體壓強和大氣壓強，并確定液體壓強的影響因素，明確壓強在日常生活中的具體應用.

2.3 活化“大概念”，搭建問題支架

在核心“大概念”引領下的大單元教學過程中，教學通常由多個課時組成.以往的教學活動中，教師往往嚴格按照物理教材的內容進行灌輸，導致學生的學習停留在淺層階段，難以獲得實質性的成長與發展.鑒于此，在“大概念”引領下的大單元教學模式中，為了更好地完成“大概念”探究學習并高效達成預期的大單元教學目標，教師應充分發揮引領作用，將“大概念”轉化為核心問題.接著，聚焦大單元教學目標，將核心問題細化和具體化，使其成為層遞性的問題支架.

在《壓強》大單元教學中，為了引領學生更好地理解“大概念”并完成既定的教學目標，教師在課堂教學中聚焦“大概念”，確定核心問題：如何描述壓力的作用效果？隨后，為了能夠引導學生更好地參與到問題探究中，將這一核心問題細化為層遞性的問題群.

問題一：影響壓力作用效果的因素主要有哪些？

問題二：怎樣描述壓力的效果？回顧速度的定義過程，考慮其與壓強定義過程的類似性.

問題三：固體存在壓強，液體是否一樣？液體壓強的大小和什么因素相關？

問題四：能否結合壓強的概念，將液體壓強大小的計算公式推導出來？

問題五：液體壓強與日常生活緊密相連，你能舉例說明嗎？

問題六：考慮到大氣和液體同樣受重力影響并具有流動性，大氣是否也具有壓強？大氣壓強在日常生活中有什么應用？

問題七：能否利用托里拆利實驗，結合液體壓強的計算公式來確定大氣壓力的數值？

這些問題層層遞進，圍繞核心“大概念”展開，為學生搭建了探究的支架，促使學生在問題支架的引領下，通過思考探究和解決問題，最終完成核心問題的內化.

2.4 建構“大概念”，科學設計教學活動

“大概念”下初中物理大單元教學模式旨在促進學生真實、有意義地學習，倡導在真實任務情境和問題探究中推進.因此，教師在組織課堂教學時，必須堅持以學生為本的理念，突出學生在知識探究中的主體地位，使學生在多樣化的探究學習中，獲得核心素養的發展.在《壓強》這一大單元教學中，教師遵循這一原則，基于上述問題群的引領，設計了針對性的教學活動.

針對問題一，設計了“壓力作用效果影響因素”的探究活動.通過觀察沙灘上深淺不一的腳印，使學生在真實情境中認識到不同人對沙灘的壓力作用效果不同.隨后，引導學生提出猜想并進行實驗驗證，最終通過合作交流，概括歸納出結論.

針對問題二，設計了“自主建構壓強概念”和“舉例說明如何增加和減小壓強”的教學活動.教師引導學生以速度概念的建立為切入點，通過自主思考和合作探究，完成壓強概念的建構.接著，以實際生活中的實例為素材，展示增加和減少壓強的常見實例，使學生在生活現象中進行總結.

針對問題三，設計了“液體壓強影響因素”的探究活動.以大壩上窄下寬作為探究切入點，引導學生分析“潛水員穿潛水服”和“深海魚撈上岸后爆體而亡”等現象.通過現象分析和實驗探究，最終歸納出液體壓強的影響因素并得出結論.

針對問題四，設計了“液體壓強公式的推導”學習活動.通過“假想液片法”和壓強定義，學生在教師引導下進行交流與探究，最終推導出液體壓強公式.

針對問題五，設計了“認識連通器”的學習活動，通過合作和探究的實驗學習方式，引導學生探索連通器在日常生活中的應用.

針對問題六，開展了“大氣壓強在實際生活中的應用”活動，通過實際生活案例教學，幫助學生識別和應用大氣壓知識，甚至自行制作簡易氣壓計.

針對問題七，實施“計算大氣壓強”的教學活動.以托里拆利實驗為基礎，引導學生運用液體壓強公式探究并計算大氣壓強的大小.

2.5 回歸“大概念”，優化教學評價

在大單元教學模式中，評價機制全程參與教學活動，具備診斷、檢測和激勵的多功能角色.這種科學且有效的教學評價方法能幫助教師識別課堂教學的不足，指明改進的方向，激發學生的學習興趣和參與熱情.根據新的課程標準，以“大概念”為導向的大單元教學模式要求教師在評價過程中，必須回歸學科“大概念”，從“知道什么、理解什么、能做什么、想做什么”四個維度對學生的學習效果進行評估.這種方法能幫助學生在科學、合理的評價中深化對核心“大概念”的理解，促進核心素養的發展.

在《壓強》這一大單元的教學評價中，教師圍繞壓強的概念及其建立過程中的類比法這一核心“大概念”，從四個維度展開評價：在“知道什么”的維度上，評估學生學習過程中關注他們如何在生活中運用所學，如在生活示例、實驗報告描述、步驟、數據和結論總結中的表現，并計算大氣壓強；在“理解什么”的維度上，評價主要針對實驗報告和公式推導的過程，評估的標準涉及實驗現象的描述精度、實驗操作的正確性、實驗數據的精確度以及公式推導的準確度；在“能做什么”的維度上，著重評價學生在制作簡易氣壓計實驗中的表現，特別是他們是否能在電梯上升或下降時探討大氣壓與海拔的關系；在“想做什么”的維度上，評價集中于學生是否能通過實例解釋壓強在日常生活中的應用，是否真正掌握了通過類比學習的方法，以及他們是否能在未來的學習中利用類比來形成新的概念.

3 “大概念”下初中物理大單元教學效果總結

“大概念”下初中物理大單元教學模式的實施取得了顯著效果，主要體現在以下幾個方面：其一，促進了學生核心素養的形成與發展.通過將原本零散的知識進行整合，使學生在“大概念”的引導下遷移和應用教材中的理論知識.在解決實際問題的過程中，學生不僅內化了知識，還提升了能力.此外，“大概念”作為核心素養融入具體課程的固定切入點，幫助學生逐漸形成必備的品格和正確的價值觀，從而有效促進了學生核心素養的全面發展.其二，提升了物理課堂教學效果.傳統的物理課堂教學多以課時為單位，教學內容碎片化嚴重，學生在被動學習中難以形成系統化、結構化的認知體系.在“大概念”引領下的大單元教學模式中，教學目標立足于“大概念”的遷移，強調知識與能力、價值觀念的整合，使教學目標從知識逐漸發展到問題解決能力和思維能力，旨在實現學生的全面發展.在這種新型教學模式中，教師以“大概念”為核心，重新梳理和安排相關內容，使教學內容更加科學、合理，真正實現物理知識的結構化、系統化學習.其三，促進了學生深度學習和綜合發展.在“大概念”引領下的大單元教學模式中，學生在問題引導下經歷了問題分析、探究和解決等過程，獲得了深層次的學習體驗.這一教學模式通過搭建問題支架，學生在探究學習中逐步建立起物理概念，感悟知識的關鍵整合，最終實現綜合性發展［4］.

4 結束語

綜上所述，采用以“大概念”為核心的大單元教學模式，對于實現新課程標準和培育學生的核心素養至關重要.因此，物理學科新課程標準要求教師需要改變傳統的逐課時教學法，通過“大概念”的引導和大單元內容的整合，采取一體化的教學策略.這種方法能讓學生在一個有序和系統的環境中，有效達成教學目標，推動核心素養的持續成長和發展.

參考文獻：

［1］ 劉君芳.新課標下初中物理““大概念””的學習單元重構教學［J］.中學物理，2023，41（18）：20-24.

［2］ 陳曉.指向物理觀念建構的初中物理大單元教學實踐研究［J］.天津教育，2023（13）：107-108.

［3］ 王力.“大概念”統攝下的初中物理單元教學實踐：以“機械能和內能”教學為例［J］.中學物理，2022，40（22）：15-18.

［4］ 吳之洋，李勸，盧燕.促進核心概念學習進階的活動式大單元教學實踐：以初中物理“浮力”為例［J］.中學物理教學參考，2022，51（8）：11-14.

［責任編輯：李 璟］