大單元視域下的高中物理深度學習

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A

《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《新課標》）提出了物理學科核心素養的培養要求.高中物理教師要思考的問題是，在教育教學中如何高質、高效地落實學生核心素養的培育.基于大單元視域的高中物理深度學習為問題的解決提供了路徑和方向，教師應立足大單元教學和深度學習的理論內涵，探尋實踐著力點，提出具體的實踐策略

1基于大單元視域高中物理深度學習的理論基礎

1. 1 大單元教學

《新課標》提出大單元教學的教學建議，目的是讓教師以單元核心概念為統領，梳理教學內容，將散落在教材中的碎片化信息整合起來，集中呈現給學生.在此基礎上，教師梳理教學主線，為單元內容找到相匹配的學習路線，確保學生在正確的道路上學習探究，循序漸進地構建知識體系，達成單元學習的目標[1].

1.2 深度學習

深度學習強調學生在教師的引導下，圍繞具有文章編號：1008-0333（2025）21-0076-03挑戰性的學習主題，全身心積極參與、體驗成功、獲得發展.深度學習指向學生的學習方向，要求學生在知識、思維、情感、意志等方面有所收獲，將知識學習與個人成長、社會責任聯系起來.學生通過“親身經歷”知識的發現、形成與發展過程，最終成為學習的主人.

在實際教學中，教師以大單元教學為實踐路線，以深度學習為實踐導向，為學生構建學習框架

2基于大單元視域高中物理深度學習的實踐策略

“變壓器”主要圍繞其結構和原理相關內容展開，教師以此為例，提出大單元視域下高中物理深度學習的實踐策略，幫助學生從單一基礎知識的學習轉化為學科素養的提升.

2.1 宏觀分析內容，明確單元教學目標

所有知識都不是割裂存在的，需要在既有知識的基礎上不斷完善和更新，逐漸擴大知識面.只有這樣，學生的學習才會形成源頭活水，持續拓展和延伸.基于此，教師從宏觀角度分析教學內容，將舊知和新知考慮在其中，幫助學生重構知識鏈條

例如，“變壓器”是人教版教材選擇性必修第二冊第三章第三節的教學內容，該章涉及交變電流的產生、交變電流的描述、變壓器、電能的輸送等知識，其中，“變壓器”包括互感現象、電流、功率關系的知識.學生在電磁感應定律學習的過程中，已經接觸過互感、交變電流的相關內容，對“變壓器”的理論知識并不陌生.具體而言，學生可以借助電磁感應知識解釋互感現象.但是，學生的理解停留在理論層面，無法與現實生活結合起來.例如，學生不知道如何從實際裝置中抽象出理論模型.因此，教師要加強學生科學思維、科學探究能力的培養

除了聯系舊知外，教師還需要對新教材和舊教材的內容進行對比，因為教材內容的更新從側面說明了教學要點的改變.回歸“變壓器”知識，新舊教材的不同之處在于，舊教材側重于從理論層面推導變壓器工作的原理，而新教材更關注變壓器結構的分析，學生要借助實驗的方式推出變壓器工作原理2.由此可見，新教材強調學生的主體地位，力求讓學生自主發現問題、分析問題和解決問題

通過教學內容的分析，教師以學生的關鍵能力和素養為切入點，明確單元教學的目標：（1）物理觀念：對變壓器的結構、工作原理建立基本感知；嘗試用能量觀點描述“理想”變壓器的建立過程.（2）科學思維：理解控制變量法，學會用科學的視角分析問題.（3）科學探究：能夠自主發現問題、分析問題，并通過制定實驗方案，搜集實驗數據，推理出相對客觀的結論，從而解決問題.（4）科學態度與責任：在單元學習過程中對物理形成“物理創造美好生活”的本質觀，認識到物理學習的意義.

2.2 中觀提出問題，構建單元教學任務

問題教學是教師引導學生發現問題和解決問題的過程，強調學生的獨立性和創造性.通過創設問題情境，組織探索活動，學生能夠在尋求和探索解決問題的思維活動中掌握知識，發展能力.故而，問題教學滿足深度學習的要求.教師可利用問題驅動單元教學任務.

首先，教師創設問題情境.為激發學生的認知沖突，讓學生快速進人學習狀態，教師先創設問題情境，引導學生在學習初始階段就將單一的物理知識與學科能力聯系起來.例如，教師提出以下兩個問題：

問題1：現在有一個輸出電壓為 2V 的電源，小A同學想利用2V電源給額定電壓為8V的燈泡供電，還要確保燈泡能夠正常發光，請問小A能成功嗎？

問題2：通過小A的實驗，你們知道變壓器的工作原理了嗎？變壓器的組成部件有哪些？

問題1是為了引發學生的認知沖突，讓學生帶著“2V電源怎么能為8V燈泡供電”的疑惑觀察實驗，加深對“變壓”的印象[3].問題2是為學生提供動手操作機會，教師在提問后，向學生發放變壓器的實體教具，學生親自動手拆解變壓器，認真觀察變壓器的結構特征，從而產生直觀的認知.

其次，教師構建問題任務.本單元的核心問題有兩個，一是變壓器變壓的原理，二是變壓器原副線圈的電壓與原副線圈匝數的定量關系.基于此，教師將教學路線細分為定性研究和定量研究，通過設計演示實驗和操作實驗，讓學生在熟悉變壓器構造的基礎上，明確核心問題

2.3 微觀搭建支架，落實單元教學活動

物理是綜合性、實踐性學科，有大量的實驗，學生很難在沒有外界支持的前提下完成學習任務.教師要為學生搭建支架，確保教學活動落到實處

2.3.1 搭建小組合作支架

“變壓器”單元學習需要學生觀察、操作、記錄、分析、總結，僅依靠自己一個人的力量是無法實現學習目標的.因此，教師搭建小組合作的支架，指導學生以組為單位參與學習活動.

具體而言，教師梳理核心問題的探究過程，根據關鍵節點將學生劃分為不同的“專家組”：（1）手工組：負責拆解變壓器；操作實驗過程，接入不同的電流；整理實驗材料.（2）觀察組：負責觀察變壓器的結構；觀察實驗現象、變壓器參數變化.（3）知識組：負責聯系實驗和物理知識，同時銜接直流電、交流電等舊知.（4）記錄組：負責記錄學習過程，包括小組成員內部交流討論的問題、小組解決的問題等.（5）表達組：負責整理學習報告，上臺分享報告；與其他小組溝通，協商實驗方案、實驗表格設計等.需要注意的是，觀察組、手工組、知識組的學生物理學習基礎較好，物理學習興趣較濃厚；表達組和記錄組的學生物理學習基礎相對薄弱，學習興趣較低.教師從不同\"專家組”中隨機抽取1人，組成新的“拼圖組”，既保障不同學習水平的學生平均分配，又遵循了組內異質、組間同質的原則4]

2.3.2 搭建數據對比支架

小組劃分完成后，學生按照表1的框架完成學習任務.其中，重點學習內容是了解變壓器的工作原理，推理變壓原理的決定因素.學生要以實驗的形式達成學習目標，教師由此提供數據對比的支架，讓學生借助實驗數據思考問題：如果原、副線圈匝數比不同，原、副線圈上的電壓比隨之不同，那么電壓比和匝數比是一致的嗎？學生在實驗中觀察實驗現象，原、副線圈匝數比與原、副線圈的電壓比，比值趨于一致.此時，教師移出鐵芯，學生對比移出前和移出后的實驗結果，發現鐵芯移出后，比值間的差距變大.學生推理得出：鐵芯對實驗結果有影響，變壓器原、副線圈電壓與匝數是定量關系.

表1“變壓器”情境問題設計

3基于大單元視域高中物理深度學習的實踐反思

基于大單元視域高中物理中的深度學習尊重學生的主體地位，為學生搭建探究性的物理課堂.例如，教師提供變壓器的實體教具，讓學生自主觀察教具、拆解教具，從中獲得變壓器結構特征的知識.建立表象后，學生親自設計實驗、實施實驗，通過遞進式的問題情境，一步步完善物理邏輯框架，探究變壓器的工作原理

可以看出，大單元視域下高中物理深度學習的思路是“提出問題 -猜想與假設問題 制定問題解決的計劃 設計物理實驗——實施實驗推理結果”[5].

4結束語

綜上所述，基于大單元視域的深度學習為高中物理教學帶來了新的活力.教師應重視大單元教學與深度學習的結合，通過宏觀分析內容，明確單元教學目標；中觀提出問題，構建單元教學任務；微觀搭建支架，落實單元教學活動，為學生構建高質、高效的學習環境，從而培養學生物理學科核心素養.

參考文獻：

[1］楊健.核心素養視角下的高中物理大單元教學研究：以“運動的描述”為例[J].數理天地（高中版），2024（18）：6 -7.

[2]潘斐然，鄧志文.指向思維發展的高中物理復習課教學設計的課例研究：以“電路”單元復習課為例［J].物理通報，2024（09）：37 -42.

[3］林興貴.基于深度學習的高中物理大單元教學策略研究：以“電能能量守恒定律”單元教學為例[J].理科愛好者，2024（04）：12-14.

[4]徐東方.大概念引領下的高中物理大單元教學實踐：以人教版高中物理“簡諧運動”單元復習為例[J].物理教師，2024，45（08）：6-9.

[5］趙強.逆向教學設計在大單元教學中的構建與實施：以高中物理“機械振動”單元為例[J].中學課程輔導，2024（22）：120－122.

[責任編輯：李 璟]