新课标下初中物理大概念单元重构教学路径分析

【摘要】文章探究新课标下的初中物理大概念单元重构教学策略，在概述初中物理大概念的基础上，通过说明新课标下初中物理大概念的单元重构教学步骤，提出新课标下初中物理大概念单元重构教学策略，由此达到加强初中物理课程建设的目的。【关键词】初中物理；新课标；大概念；单元重构教学；大单元《义务教育物理课程标准（2022年版）》（下文简称“新课标”）重新定义了课程性质、课程理念、课程目标等，使大概念教学成为现阶段初中物理教学的一个热门议题。如何理解新课标下的初中物理大概念，如何在大概念的统领下重构单元教学，都是一线教师应当关心和解决的问题。文章聚焦于此，对新课标下初中物理大概念单元重构教学策略展开探究。一、初中物理大概念概述基于新课标角度看，初中物理大概念涵盖学科本质、学科构成、学科框架等内容。大概念集中反映学科本质，抽象概括学科构成，简要呈现学科框架，能有效衔接零散的初中物理知识，使学生实现有深度的迁移学习。（一）凝练物理课程内容学生若简单地以单个物理概念为学习对象，不仅不利于提高学习效率，还不利于结构化吸收初中物理知识。大概念是对学科本质的集中反映，是对学科概念的抽象概括，进一步突出了初中物理课程内容的差异性与相似性，能够使教学内容进一步凝练。（二）发展学生的物理观念初中物理大概念与学生物理观念的形成相辅相成，具体表现为：以大概念指导初中物理教学，可促进学生物理观念的形成，而在形成物理观念的基础上，学生能够学会自觉提炼初中物理大概念，以此促进初中物理大概念学习［1］。（三）培养学生的科学思维物理核心素养中的科学思维包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑批判等要素。大概念凝练初中物理课程内容，注重物理概念的整合、比较和拓展，能够全面满足学生科学思维的发展需要。二、新课标下初中物理大概念的单元重构教学步骤新课标下的初中物理大概念教学，应以大单元为依托。具体来说，教师可通过以下步骤重构大概念单元教学。（一）依据课程材料，提炼大概念新课标下的初中物理大概念单元教学，必须以具有高度概括性和抽象性的大概念为基础，这要求教师要先精准提炼物理大概念。课标基于“物质”“运动和相互作用”“能量”“实验探究”“跨学科实践”5个一级主题，将初中物理课程内容细化为18个二级主题。初中物理教材从运动、声、光等常见的物理现象到更加抽象的电、能等内容，逐步引出物理学的基本概念，体现了由简入难的大概念编排特征。教师可基于课标对教学的指导作用，深入挖掘物理教材，有效提炼大概念。首先，教师要研读教材，把握初中物理课程中的核心概念与一、二级主题，为提炼大概念提供参考。其次，教师可对照课标，深入理解教材核心概念与一、二级主题的联系，规划课程教学内容。最后，教师要回归教材，整合和提炼物理大概念。下面，笔者以沪科版初中物理八年级全册第四章“多彩的光”为例，展示大概念提炼步骤。首先，教师研读第四章“多彩的光”的内容，提炼光的反射、平面镜成像、光的折射等核心概念和“声与光”这一二级主题，为大概念的提炼打下坚实基础。其次，教师对照课标，明确“声与光”隶属于“运动和相互作用”这一一级主题。最后，教师回归教材，结合教材呈现的六个核心概念，将大概念界定为“光的传播及其与传播介质种类、形状的联系”。凝练出大概念后，教师在教学时，可以光的传播方式为起点，引导学生探究光在不同介质中的变化及其物理规律，建立对光学的系统认知。（二）梳理课程内容，重构大单元教材是提炼大概念、优化单元教学的重要依据。但是，由于一些知识点的特殊性，并非全部教材或全部单元的编排特点都能满足新课标下初中物理大概念单元教学的需要。因此，教师应系统梳理单元内容，理解教材编排逻辑，以学生循序渐进的学习特点为依据，适当调整知识次序，重新构建大单元［2］。以沪科版初中物理八年级全册第四章“多彩的光”为例。从“光的反射”到“神奇的眼睛”，该单元在课程编排上未将“光的直线传播”这部分内容进行独立设置，导致教学缺乏过渡性。教师可在“光的传播及其与传播介质种类、形状的联系”这一大概念的引领下，将“光的直线传播”设置为独立的课程内容，使教学内容从“光的直线传播”过渡到“光的反射”和“光的折射”，构建大单元教学的基本框架。在内容方面，“光的直线传播”“光的反射”“光的折射”均属于光的不同传播形式；“光的直线传播”基于光在同种均匀介质中的传播，讲解光源、日食与月食、小孔成像、光速等内容，为后续的学习奠定基础；“光的反射”基于光在非同种均匀介质中的传播，讲解入射光线、反射光线、法线、平面镜成像等内容，是在物理学视角下，对光学内容的第一次升级学习；“光的折射”同样是基于光在非同种均匀介质中的传播，但是与反射体现的是截然不同的传播规律，教师可根据光在非同种均匀介质中的一次折射、两次折射、三次折射，重新整理折射光线、折射角、光的色散、透镜、显微镜与望远镜、人体的眼睛等内容。这样一来，教师以大概念为引领，重构大单元内容，为新课标下初中物理大概念的单元重构教学奠定了基础。（三）设定大目标，奠定大教学大概念的“大”，是观念之“大”，更是内容之“大”、目标之“大”。在新课标下的初中物理大概念单元重构教学中，设定大目标，能够为大教学打下坚实的地基［3］。这要求教师要在重构单元内容后，以新课标的核心素养内涵和课程内容一级主题学习要求为依据，设定大目标。比如，教师可根据“光的传播及其与传播介质种类、形状的联系”这一物理大概念，对照课标中的“运动和相互作用”学习要求和物理核心素养培养目标，结合教学内容，设计以下四个层次的大目标。第一，能通过动手实验，自主发现光的传播及其与传播介质种类、形状的联系。第二，能理解光在不同介质中的传播特性，并且用光的传播及其与传播介质种类、形状的联系，解释自己的发现。第三，能结合光的直线传播原理，理解生活中简单的小孔成像原理；能从光路图出发，演绎推理常见光学模型的工作原理。第四，能通过论证光的传播及其与传播介质种类、形状的联系，理解“相互作用”的物理本质，体会严谨认真的科学态度，感受科学对于生活的重要意义。大概念单元重构教学要求教师以课标的核心素养内涵和课程内容一级主题学业要求为依据，设定大目标，奠定大教学，推动学生物理核心素养的发展。（四）预设大活动，促进大学习在教学中，要实现大目标，应以大活动、大学习为载体。这要求大活动具有整体性，因此，教师还应在重构大概念单元教学时预设大活动，使大活动具有整体性、多样性。比如，对于“光的传播及其与传播介质种类、形状的联系”这个大概念，教师可依据上述大目标，着重设计探究、实验、讨论活动。探究活动以实现一级目标和二级目标为主要目的，强调让学生在特定情境下进行自主学习和合作讨论，旨在让学生形成物理观念，充分感受科学探究的乐趣所在；实验活动侧重于学生对大概念的自主论证，强调让学生“动手动脑学物理”，旨在培养学生的科学思维，持续发展学生的科学探究能力；讨论活动可由大概念的相关话题引出，旨在让学生巩固大概念学习成果，培养科学态度与责任，由此全面内化所学内容，形成系统的知识体系。三、新课标下的初中物理大概念单元教学策略明确单元重构教学步骤后，教师还应在教学策略方面下功夫。下面，笔者以沪科版初中物理教材为例，结合具体案例探讨初中物理大概念单元重构教学策略。（一）以真实情境为载体，具体理解大概念从大教学到大学习，从探究、实验到讨论，新课标下的初中物理大概念单元重构教学必须以大情境为载体。因此，教师应对照大概念，基于现实生活，创设具有真实性的大情境，让学生能够从直观到抽象地理解大概念。仍以“光的传播及其与传播介质种类、形状的联系”这一大概念下的单元重构教学为例。光是人类生活中不可或缺的一部分，教师可直接从现实生活中挖掘情境素材。比如，教师可基于月光下的影子、水面下的鱼群、沙漠里的海市蜃楼和暴雨后的彩虹等场景，创设追光情境，将学生引入以下情境—光在生活中无处不在，有的光带给人们美的享受，给生活提供便利，有的光却给人带来烦恼，甚至会增加安全隐患，让我们一起成为“追光者”，寻找光的秘密。教师创设情境的同时，要结合光的直线传播、光的折射、光的反射等实例，引导学生迁移生活经验，深入理解大概念。（二）以合作学习为主线，深入探究大概念开展新课标下的初中物理大概念单元重构教学时，教师应给予学生充足的自由探究空间，最大限度地调动学生的主观能动性以及知识经验［4］。为达成这一目的，教师可引导学生成立合作学习小组，培养学生的推理、分析、合作能力。比如，在“光的传播及其与传播介质种类、形状的联系”的第一阶段教学中，教师可让学生以小组为单位，开展主题调查活动“生活中的光”，并且要求学生完成“光的直线传播”调查报告。在第二阶段教学中，教师可提高要求，让学生先以小组为单位合作完成话题讨论任务，再落实“光的反射”实验操作，提交任务记录和实验报告。小组合作有利于弥补学生的自主学习短板，让学生学会从不同角度分析物理问题，进而形成良好的探究学习习惯。通过完成实验报告，学生能够养成科学思维。二者结合能够助推学生更深入地探究物理大