前言

高中物理教育是培养学生科学素养和科学思维的重要环节。然而，传统的物理教学往往以碎片化的知识点为主导，缺乏整体把握和概念之间的联系，导致学生对物理学科的理解能力和应用能力欠缺。在这样的背景下，借助大概念视角来构建高中物理大单元教学，将有助于提升学生对物理学科的整体认识，促进概念的理解和应用能力的发展。

一、大概念视角下高中物理大单元教学的理论基础

在大概念视角下，物理大单元教学是一种将相关的物理概念和知识组织成一个完整的大单元来进行教学的方法。物理大单元由多个概念组成，这些概念之间存在着内在的联系和相互作用。每个物理大单元都有一个主题概念，它是整个大单元的核心和基础，贯穿于教学过程中。例如，在光学大单元中，主题概念可以是光的传播和反射。主题概念下面有多个子概念，它们是对主题概念的具体细化和拓展。以光学大单元为例，子概念可以包括光的折射、光的干涉等。物理大单元中的各个概念之间存在着内在的联系和相互作用，学生需要通过这些联系来深入理解和应用知识。例如，在力学大单元中，牛顿第二定律和动量守恒定律之间存在着联系，可以通过探究和比较来加深学生对这两个概念的理解。

二、高中物理大单元教学的目标设定

（一）培养学生的概念理解能力

高中物理大单元教学的目标之一是培养学生对物理概念的深刻理解。通过引导学生探究概念的本质和内在规律，帮助他们建立起扎实的概念知识体系。教师可以通过生动的实例、观察、实验等方式，引发学生的思考和讨论，促使他们从具体到抽象，从表象到本质地理解物理概念。同时，教师还可以提供思维导图、图示等工具，帮助学生整理和归纳概念之间的联系，加深对概念的理解。

（二）培养学生的问题解决能力

高中物理大单元教学旨在培养学生的问题解决能力。在教学过程中，教师可以引导学生运用所学知识和方法，分析和解决与概念相关的问题。这些问题可以是真实世界中的实际问题，也可以是理论推导和计算题目。通过解决这些问题，学生能够锻炼逻辑思维、推理能力和创新思维，不断提升问题解决的能力。

（三）培养学生的实践应用能力

高中物理大单元教学旨在培养学生的实践应用能力。教师可以通过实验、模拟、场景演练等方式，让学生将所学知识应用于实际情境中。通过亲自动手进行实验和探究，学生可以加深对概念和原理的理解，并培养观察、记录、分析和总结的能力。此外，教师还可以提供实际问题或项目任务，让学生运用所学知识解决实际问题，培养学生的实践操作和应用能力。

三、大概念视角下高中物理大单元教学策略

（一）整体导入与概念引入

在大概念视角下的高中物理大单元教学中，可以采用整体导入和概念引入的策略。通过引入一个整体的实例或问题，让学生对整个学习内容有一个初步的了解和认识。然后，逐步引入各个相关的概念，帮助学生建立起一个完整的知识框架。通过整体导入和概念引入，可以激发学生的学习兴趣，提高他们对知识的接受度和理解度。

（二）探究式学习与问题解决

在大概念视角下的教学策略中，可以采用探究式学习和问题解决的方法。让学生主动参与到学习过程中，通过观察、实验、调研等方式进行探究和发现。同时，设计一些开放性的问题或情境，让学生运用所学知识和方法进行问题解决。通过探究式学习和问题解决，可以培养学生的思维能力、动手能力和创新能力，激发他们的学习热情和自主性。

（三）学科整合与跨学科融合

在大概念视角下的教学策略中，可以进行学科整合与跨学科融合。物理学科与其他学科有许多交叉点和联系，例如数学、化学、生物等。教师可以将相关的学科知识引入物理学习中，让学生在解决实际问题时能够综合运用不同学科的知识和方法。这样的学科整合和跨学科融合，可以增加学生对知识的全面理解和应用能力。

（四）归纳总结与知识迁移

在大概念视角下的教学策略中，可以采用归纳总结和知识迁移的方法。在学习某个大概念后，教师可以引导学生对所学内容进行归纳总结，整理出概念之间的联系和规律。同时，通过设计一些涉及不同概念的综合性问题或情景，引导学生将所学知识进行迁移应用，培养他们将知识从一个领域迁移到另一个领域的能力。通过归纳总结和知识迁移，可以加深学生对知识的理解和运用能力。

四、大概念视角下高中物理大单元教学实践案例：力学中的动量守恒

（1）整体导入与概念引入：

教师可通过整体导入一个实际场景，比如一辆汽车在行驶过程中突然撞击到一个静止的球体，并让学生观察和思考撞击前后的现象和变化。引导学生思考 "为什么撞击后球体会发生运动？"、"为什么汽车速度会减小？"等问题。通过这样的导入，学生可以初步认识到动量的概念和相关变化。

（2）探究式学习与问题解决：

教师组织学生进行小组活动，在给定的场景中，让他们自己设计并进行实验，观察不同物体之间的撞击现象，并记录相应的数据。然后，引导学生分析实验数据，提出问题并进行讨论。例如，为什么两个质量相等的物体碰撞后会有不同的运动效果？通过这样的探究和问题解决，学生可以深入理解动量守恒定律，并将其应用于具体情境中。

（3）学科整合与跨学科融合：

教师将数学知识引入物理学习中，让学生通过数学方法计算和分析撞击后物体的速度、质量等变化。同时，还可以引入工程学科的知识，让学生设计安全的汽车撞击实验并评估其结果。通过学科整合和跨学科融合，学生可以从不同角度理解和应用所学知识。

（4）归纳总结与知识迁移：

教师引导学生对所学内容进行归纳总结，总结出动量守恒定律的表达式和应用条件。然后，设计一些综合性问题或情境，引导学生将所学知识应用于其他领域，比如运动中的碰撞、交通安全等。通过归纳总结和知识迁移，学生可以更好地理解和运用所学知识。

在这个案例中，教师通过整体导入实际场景，激发了学生的学习兴趣。通过探究式学习和问题解决，学生参与了实验和讨论，深入理解了动量守恒定律。学科整合和跨学科融合让学生综合运用不同学科的知识和方法。最后，通过归纳总结和知识迁移，学生加深了对知识的理解和运用能力。这样的教学实践案例有助于学生在大概念视角下获得更全面的学习体验，并提高他们的学习成果。

总结

综上所述，通过构建物理大单元的概念结构，可以帮助学生更好地理解物理学科的核心概念和基本原理，促进知识的整合和综合应用，培养学生的科学思维和问题解决能力。同时，概念结构中的联系与交互也有助于学生形成系统性的知识结构和学科认知模式，为进一步学习和研究提供了坚实的基础。
2022年重庆市教育科学“十四五”规划一般课题“大观念理念下主题学习的实践研究” 〔课题编号：K22YJ113524〕的研究成果。

参考文献：

[1] 温静,胡桂萍,李月梅,左静贤. 基于“大概念”视角下的高职数学课程教学设计研究[J]. 黑龙江科学,2021,12(13):64-65.

[2] 胡科杰.基于核心素养的高中物理单元教学设计[J].物理教学探讨,2018,36(10):29-31.

[3]陈明旻.“大概念”下的大单元教学设计[J].教育科学论坛,2021(17):33-36.