基于结构化主题的高中物理能量单元整体教学研究

摘要：高中物理在教学工作开展期间，教学的质量和教学情况难以进行有效保障，导致概念层级划分不够明确，实际的教学工作难以顺利开展。为了能够确保高中物理教学效果，教师需要以单元整体教学的方式为主，建立知识之间的结构框架，从主题教学的方式入手，更好地梳理结构化知识要点，提炼单元主题的概念，系统性地落实单元教学内容，加强单元教学方案的设计效果。本文主要以结构化主题为目标，对物理能量单元整体教学策略进行研究，期望能为今后高中物理教学活动的开展提供借鉴。

关键词：结构化主题；高中物理；能量单元；整体教学；教学研究

按照我国近几年来课程教学改革的效果来看，应当以学科概念为核心要素，对课程教学内容进行梳理，建立以单元为主题的结构化内容，确保能够保障物理教学核心素养的全面落实。在课程改革标准下对物理知识进行讲解，应当注重学科主题和单元结构，逐步带领学生对知识进行迁移，促进学生物理观念的提升，确保能够合理应用物理观念对自然现象进行阐述，解决学生在生活中遇到的各种问题，进一步提升能量单元整体的教学质量。

一、选定能量主题，梳理结构化知识层级

为了能够确保高中物理能量知识的学习效果，有效促进学生能量观念的发展效果，在教学工作开展期间，需要以能量观念为主题自上而下对高中物理教材相关知识内容进行梳理，形成能量主题结构。同时，在能量单元整体结构分析期间，对能量主题核心观念进行整合，围绕主题结构进行进阶、迁移与应用，更好地保障单元整体教学设计效果（如图1），保证能量主题知识内容与层级划分效果，为后续单元教学活动的开展提供支持和保障[1]。

根据能量主题的知识层级结构，将物理单元进行整体划分后，可以分为机械能单元、内能单元、电势能单元、电能单元以及核能单元，在教学活动开展期间，要根据层级单元主题的核心内容，保障教学的实际效果。

例如：《重力势能》主题结构单元教学工作开展期间，教师应当明确教学目标与核心重点，理解重力势能的定义和公式，掌握重力势能的相对性和系统性特点，带领学生建立重力做功与势能变化的关系。在教学活动开展期间，教师可以充当生活问题，如“高处物体下落为何会做功？”以问题为引导，结合睡水坝、雪崩等案例展示重力势能的影响，并设计问题驱动链，提出问题“重力做功是否与路径有关？”“如何量化势能变化？”引导学生将所学知识与全新知识概念进行迁移结合，建立概念体系后开展实验探究活动，以实验的方式验控制变量的方法，在实验开展期间，通过物体质量、高度对重力势能的关系，设计不同路径验证重力做功与路径无关。

二、提炼主题核心，划分主题单元结构内容

根据能量主题知识层级结构对单元学习内容进行构建，满足单元教学的整体目标，确保主题概念性知识的学习效果，对单元课程教学活动进行设计，保障项目式教学活动的顺利开展，对各个课时的教学内容进行优化划分，确保能够从概念、课时内容以及核心概念等多个方面进行教学，提升结构化教学的效果。为了能够确保主题核心内容教学的效果，在教学活动开展期间，教师应当根据具体的主题教学内容，按照课时合理划分教学内容，保证学生能够紧跟教学课时，提升教学的质量[2]。

例如：在《电能 能量守恒定律》主题单元结构教学的过程中，教师要详细分析单元整体的主题，确保学生能够掌握电能与其他能量形式之间的相互转化规律，了解电功、电功率以及焦耳定律，通过单元主题建立能量守恒定律的结构。在单元结构设计期间，可以设计分层递进的方式，在第一课时教学期间，教师要从生活实际情况入手，将电能概念进行引入，分析单一能量转化的过程；在第二课时教学期间，教师要结合闭合电路欧姆定律，对电能与机械能、内能的综合转化效果；在第三课时教学期间，教师要引导学生对能源转化率进行讨论，建立如“能量品质退化”等具有社会性质的讨论话题。在设计活动设计期间，教师要明确实验主题目标，按照课程进程开展合理的实验内容，进一步帮助学生建立主题结构（如表1）。

三、提取单元核心问题，设计概念进阶活动

根据表1设计的实验活动为案例，需要对单元主要的实验活动进行研究，以单元核心问题为引导，确保实验教学活动的顺利开展，更好地保障《电能 能量守恒定律》主题结构化单元整体教学效果和质量。在教学活动开展期间，教师为了能够保障教学质量，教师需要设定生活化情境，借助新媒体设备展示家用电器在运行期间的变化，引导学生绘制能量转化流程图，将单元主题进行提炼和使用。在开展“太阳能小车能量转化分析”实验活动期间，提出问题，“为何电动汽车在充电后能够正常行驶？电能如何转化为机械能？”引导学生分析电动机原理，并对各项数据进行分析，引导学生对光照强度与能量转化效率进行探究，详细阐述系统误差问题产生的主要原因，对操作误差进行控制，教师要针对操作情况进行观察，帮助学生纠正实验操作误差问题，提升实验操作的效果。此外，在实验完成之后需要结合地理学科知识，让学生分析不同维度地区太阳高度角对小车性能的影响，设计挑战性任务“太阳能小车越野赛”，加强教学的挑战性与合理性，进一步保障学生对知识的了解[3]。

结束语：在高中物理能量单元教学活动开展的过程中，为了能更好的建立学生能量知识结构，保障物理教学的质量和效果，教师需要从单元教学的实际情况入手，不断对教学内容进行梳理，找出知识点之间存在的关联，建立知识结构框架，帮助学生对知识进行迁移，保障学习的效果和质量。同时，在教学知识结构化主题确定后，教师要保证知识概念的整体性，在教学实践中带领学生逐步对知识学习，不断对知识进行反思和迁移，逐步形成物理能量观念，落实核心素质教育的目标。

参考文献：

[1]朱健.基于结构化主题的高中物理能量单元整体教学[J].物理教师，2024，45（2）：7-10.

[2]刘长林.基于大单元教学模式的高中物理教学策略研讨[J].学周刊，2025（6）：68-70.

[3]潘华良.大概念推进高中物理结构化教学研究——以人教版“静电场”大单元为例[J].求知导刊，2024（34）：92-94+100.