淺談大概念理念下的高中物理教學(xué)

曾雪琴

摘? ?要：以大概念理念為切入點(diǎn)，對(duì)高中物理教育進(jìn)行反思，分析大概念視角下的高中物理教育思路和意義。使用大概念思想，解決當(dāng)前高中物理教學(xué)中的困境，提高高中物理教育有效性。

關(guān)鍵詞：大概念;新課程;物理教學(xué);高中物理

引言

不論是什么學(xué)科的教學(xué)，都需要不斷地積累經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而提高教學(xué)效果。當(dāng)前高中物理教育研究缺少先進(jìn)思想指導(dǎo)，沒有系統(tǒng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。大概念教育理念是對(duì)認(rèn)知心理學(xué)研究成果的綜合應(yīng)用，使用整體思維，能夠順利落實(shí)新課標(biāo)要求。

1? 大概念理念

在“科學(xué)教育的原則和大概念”中強(qiáng)調(diào)，科學(xué)概念是為有結(jié)構(gòu)、有組織的科學(xué)知識(shí)和模型。高中基礎(chǔ)教育教學(xué)應(yīng)根據(jù)新課標(biāo)，少一點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，深一點(diǎn)內(nèi)涵理論[ 1 ]。作為教師，需要將教學(xué)組織變成不斷連續(xù)、前后有聯(lián)系的大概念學(xué)習(xí)進(jìn)程。

大概念高中物理教育，不應(yīng)該是教給學(xué)生各種斷斷續(xù)續(xù)、零散拼湊的物理規(guī)律和物理概念。教師需要做好引導(dǎo)，讓學(xué)生圍繞高中物理有聯(lián)系、有結(jié)構(gòu)、有計(jì)劃的物理知識(shí)、模型以及規(guī)律來學(xué)習(xí)知識(shí)。科學(xué)以事實(shí)為基礎(chǔ)，好比房子靠的是磚石與砂子堆砌，很多事實(shí)無規(guī)律、無目的、無聯(lián)系地堆積并不科學(xué)，如同雜亂無章放成一堆的磚石不能叫做房子。高中物理的教學(xué)需要基于新課程的標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，通過引導(dǎo)學(xué)生有結(jié)構(gòu)、有組織、有計(jì)劃地分章節(jié)學(xué)習(xí)物理知識(shí)、概念和模型，讓學(xué)生形成學(xué)科知識(shí)建構(gòu)，提升學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)，使學(xué)生可以大范圍學(xué)習(xí)物理現(xiàn)象與知識(shí)。

當(dāng)下，教師應(yīng)做好現(xiàn)階段物理教育審視和反思。物理教育需要將學(xué)習(xí)主動(dòng)權(quán)還給學(xué)生[ 2 ]。讓學(xué)生自己制作導(dǎo)學(xué)案，學(xué)生自學(xué)，再通過配合小組合作學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)能力。這其中包括慕課、翻轉(zhuǎn)課堂以及微課。以上方式和措施能夠?yàn)槲锢斫逃⑷肷鷻C(jī)。在時(shí)間推移中，學(xué)生漸漸無法維持學(xué)習(xí)興趣，降低了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。很多教師同樣沒有表現(xiàn)出濃厚興趣。之所以會(huì)有這種情況，原因是，教師的努力付出并沒有讓學(xué)生的學(xué)習(xí)能力發(fā)生實(shí)質(zhì)性變化。學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)，更傾向于采取功利化、碎片化方法。學(xué)生不能真正掌握和領(lǐng)悟高中物理概念，總覺得物理學(xué)科很難，物理成績沒有達(dá)到心理期待和認(rèn)同值。學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力源泉是教師、家長以及同伴互比，沒有自覺深入思考的意識(shí)。使用大概念理念，能夠觸及核心知識(shí)[ 3 ]，讓學(xué)生有了創(chuàng)造的機(jī)會(huì)，圍繞特定主題和問題，追根溯源的探究和學(xué)習(xí)，了解物理概念知識(shí)。

2? 大概念視角下的物理教育

2.1? 引導(dǎo)和推動(dòng)新課程

眾所周知，力學(xué)是高中物理中重要的組成部分。在使用大概念理念進(jìn)行物理教學(xué)時(shí)，通過引導(dǎo)和啟發(fā)，學(xué)生能夠主動(dòng)參與到運(yùn)動(dòng)和力的學(xué)習(xí)探究過程，領(lǐng)悟到學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)和力的方法，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)培養(yǎng)。

例如：學(xué)習(xí)“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”的時(shí)候，教師可使用導(dǎo)學(xué)案，先啟發(fā)學(xué)生，讓學(xué)生思考騎自行車時(shí)有何種感受？此時(shí)學(xué)生會(huì)對(duì)之前學(xué)習(xí)過的機(jī)械運(yùn)動(dòng)這一概念，有進(jìn)一步的認(rèn)知和理解。教師要求學(xué)生回家坐私家車或者出租車的時(shí)候觀察周圍物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。此時(shí)學(xué)生可能還會(huì)回想坐飛機(jī)的經(jīng)歷，飛機(jī)上升、遇到氣流顛簸、下降、飛行時(shí)的不同感受。用自己的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行解釋。教師可以讓學(xué)生自己組織語言匯報(bào)，說一說自己對(duì)于力與運(yùn)動(dòng)的概念理解，并對(duì)所說問題進(jìn)行了整理歸納和分析。該過程和運(yùn)動(dòng)與力有著密切關(guān)系。在運(yùn)動(dòng)和力概念引導(dǎo)下，學(xué)生展開了牛頓第一定律知識(shí)學(xué)習(xí)，分析哪些問題無法解決。接著可以展開了對(duì)牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)探究。學(xué)生從而就能理解運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，經(jīng)歷了學(xué)習(xí)知識(shí)的過程與方法。學(xué)生進(jìn)一步明白了超重和失重等物理概念。

在大概念引導(dǎo)下，可以“大”為切入點(diǎn)，但也可以從某些特殊情景出發(fā)，用簡(jiǎn)單的情景突破學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)。因?yàn)樾±臃从车氖钦鎸?shí)的科學(xué)史實(shí)、課題，是以簡(jiǎn)單的實(shí)際為例子。例如，在講解位移和路程這兩個(gè)概念時(shí)，位移表示的是質(zhì)點(diǎn)空間位置的變化，路程表示的是質(zhì)點(diǎn)在空間軌跡的長度。雖然這兩個(gè)概念都是過程量，但兩者有本質(zhì)上的區(qū)別。為了讓學(xué)生更容易理解，教師可以讓某個(gè)學(xué)生在教室內(nèi)隨意走動(dòng)，可以繞圈，也可以反復(fù)走，以該同學(xué)的座位為起點(diǎn)，一個(gè)同學(xué)的座位大小為計(jì)量單位，讓全班同學(xué)計(jì)算一下，這位同學(xué)的位移和路程，從而找出位移和路程的區(qū)別和聯(lián)系。教師還可以布置家庭作業(yè)，讓同學(xué)通過自己的方式，計(jì)算學(xué)校到家的路程和位移。通過這樣簡(jiǎn)單的實(shí)際例子，在大概念教學(xué)的引導(dǎo)下，學(xué)生可以從中學(xué)習(xí)到物理知識(shí)。

2.2? 感悟與分析物理學(xué)習(xí)方式

高中物理教育中，大概念理念的引導(dǎo)，在物理感悟以及學(xué)習(xí)方法的指引下，更強(qiáng)調(diào)高中物理教育是一體的，是趨于整體不斷上升的知識(shí)模型建構(gòu)學(xué)習(xí)過程。教師需要讓學(xué)生能夠真正參與到知識(shí)的探究過程中來。課堂是動(dòng)態(tài)的，學(xué)生在課堂回答問題或者實(shí)驗(yàn)中有可能會(huì)出現(xiàn)意想不到的答案和結(jié)果，老師應(yīng)允許學(xué)生犯錯(cuò)，應(yīng)重視學(xué)生敢質(zhì)疑、敢說、敢思考、敢提問的品質(zhì)培養(yǎng)，讓學(xué)生形成實(shí)事求是學(xué)習(xí)態(tài)度與求真務(wù)實(shí)的能力。比如，在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，有一組同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：重物減少的重力勢(shì)能略小于重物增加的動(dòng)能。這樣的結(jié)果與理論事實(shí)相違背。怎么辦呢？教師切不可敷衍了事，可以引導(dǎo)學(xué)生思考為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果？是實(shí)驗(yàn)操作過程出現(xiàn)錯(cuò)誤？還是數(shù)據(jù)處理沒處理好？在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)探究過程中，該組學(xué)生對(duì)此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步的分析和理解，從而找出了實(shí)驗(yàn)操作時(shí)錯(cuò)誤的地方。教師有時(shí)也可使用先進(jìn)方法教學(xué)，讓學(xué)生能夠掌握各種學(xué)習(xí)技巧，積極參與到研究性學(xué)習(xí)過程。

2.3? 由物理單一學(xué)科與其課內(nèi)外融合的大概念教學(xué)

在高中物理教學(xué)時(shí)，物理知識(shí)不僅僅是局限在課本內(nèi)，很多都是來源于生活中的某些現(xiàn)象，因而教師應(yīng)讓物理教學(xué)與課外生活相融合，聯(lián)系到實(shí)際生活，在進(jìn)行大概念物理教學(xué)的同時(shí)，讓物理學(xué)習(xí)起來更加容易。

比如，在學(xué)習(xí)“勢(shì)能及其改變”這一節(jié)時(shí)，教師可以從“懸在城市上空的痛”開始講起，也就是2021年1月1日剛施行的《中華人民共和國民法典》中，明確禁止從建筑物中拋擲物品。國家為什么制定這樣的法律？高空拋物有什么危害？這樣的引入，從“小”到“大”，從生活走向?qū)嶋H的物理教學(xué)，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)重力勢(shì)能的興趣。以大概念為引導(dǎo)展開高中物理教育，可以在同章節(jié)、同單元學(xué)習(xí)中獲得非常好的效果。

2.4? 巧預(yù)設(shè)助力大概念主題教學(xué)

當(dāng)前一直強(qiáng)調(diào)課堂的生成，并不是否定教師備課時(shí)的預(yù)設(shè)，反而是對(duì)教師課前的預(yù)設(shè)提出更高的要求。教師不僅僅要按照自己的教學(xué)思路來進(jìn)行課前預(yù)設(shè)，而且還要思考學(xué)生可能會(huì)產(chǎn)生哪些問題，盡力按學(xué)生可能的想法來預(yù)設(shè)教學(xué)過程，從而更好地進(jìn)行大概念的物理教學(xué)。

例如：在講解“力的合成與分解”這一節(jié)時(shí)，教師走進(jìn)教室時(shí)可提一大桶水（這提前預(yù)設(shè)和準(zhǔn)備），這時(shí)學(xué)生肯定很意外，提水做什么呢？接著請(qǐng)班里的兩位“大力水手”再把這桶水提到教室門口，特意提醒兩手要分開一些。讓全班學(xué)生分析這兩種情況下，這桶水受力情況并做出受力分析示意圖，自己提出相關(guān)的研究問題。

學(xué)生可能提出的問題：①同樣的一桶水，老師一個(gè)人提水和兩個(gè)“大力水手”提水的“效果”一樣嗎？②同樣的一桶水，老師一個(gè)人提水和兩個(gè)“大力水手”提水的力，在大小和方向上有沒有遵循什么規(guī)律？怎么來研究？在預(yù)設(shè)了這兩個(gè)問題后，教師可以提前準(zhǔn)備好研究平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)器材，讓學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。

這樣的教學(xué)預(yù)設(shè)，既巧妙地引入課堂，對(duì)學(xué)生的視覺有所刺激，讓學(xué)生積極參與到課堂中來，又自然而然地切入這節(jié)課的主題，助力大概念主題教學(xué)，起到承上啟下、連續(xù)地作用。

2.5? 提升教師素質(zhì)能力

大概念教育視角下，教師教育能力、智慧得到顯著提升。

教師更新教育思想和理念，加以實(shí)踐研究，提升了自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與終點(diǎn)思維。教師還要不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)的理論和專業(yè)知識(shí)，用新的視角評(píng)價(jià)物理教育成果。教師提升自己的過程，是思考開始的起點(diǎn)，進(jìn)而思考問題，得出結(jié)論，統(tǒng)籌規(guī)劃考慮教學(xué)問題。

在大概念引導(dǎo)下，教師需要擁有全局把控能力。以新課標(biāo)要求，準(zhǔn)確把握教學(xué)藝術(shù)性、科學(xué)性，抓住教育靈魂和線索，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)知識(shí)。

3? 結(jié)語

在大概念理念支持下，高中物理教育迎來了全新的曙光，為教育工作帶來希望與生機(jī)，同時(shí)也成為了新時(shí)代的教育挑戰(zhàn)。教師需要積極學(xué)習(xí)，不斷探究，提升學(xué)生核心素質(zhì)，讓自己的教育能力全面提高。

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