“大单元教学”视域下高中物理知识迁移能力的培养

引言

在核心素养导向的新课改背景下，高中物理教学正经历从知识传授向能力培养的重要转型。大单元教学通过整合教学内容，创设真实问题情境，为知识迁移能力的培养提供了理想载体。研究如何在大单元教学设计中渗透迁移意识，优化迁移策略，将有效突破传统教学的局限，使学生获得持久的学习能力和创新发展潜力，这对物理教育质量的提升具有深远意义。

一、核心概念与理论基础

（一）大单元教学的内涵与特征

大单元教学是以学科核心概念为统领，整合相关知识点形成的系统性教学单元。其核心特征包括整体性、结构化和情境化。整体性体现在打破课时限制，以主题贯穿教学全过程；结构化表现为知识网络的系统构建，强调概念间的内在联系；情境化则通过真实问题将学习内容与实际应用相结合。大单元教学注重学生认知结构的完整发展，通过任务驱动促进深度学习，为知识迁移提供必要的认知基础。这种教学模式改变了传统碎片化知识传授方式，有助于学生形成系统的学科思维。

（二）知识迁移能力的定义与维度

知识迁移能力是指学习者将已有知识技能应用于新情境解决问题的能力，从认知维度看，包括概念迁移、方法迁移和策略迁移三个层次。概念迁移强调核心原理的跨情境应用；方法迁移关注解题思路的灵活运用；策略迁移侧重学习方法的适应性调整。迁移能力的发展依赖于认知结构的完善程度，需要经历理解、巩固、应用和创新的渐进过程。有效的迁移教学应注重知识间的联系建立，培养学生的问题识别和模式匹配能力。

（三）物理学科核心素养与迁移能力的关系

物理核心素养包含物理观念、科学思维、科学探究和科学态度四个维度，与迁移能力密切相关。物理观念的形成促进概念迁移，科学思维的发展支撑方法迁移，科学探究的过程培养策略迁移能力。迁移能力是核心素养发展的外在表现，核心素养是迁移能力的内在基础。通过大单元教学整合核心素养培养要素，可以系统提升学生在新情境中应用物理知识的能力。这种相互促进的关系要求教师在教学中注重素养导向，为迁移能力的培养创设有利条件。

二、高中物理知识迁移能力的现状分析

（一）当前教学存在的问题

高中物理教学在迁移能力培养方面存在若干突出问题，教学内容的碎片化处理导致学生难以形成系统的知识结构，阻碍了迁移的基础建立。习题训练过度侧重题型套路，弱化了学生对物理本质的理解。课堂探究活动流于形式，缺乏对思维过程的显性化指导。评价方式过于注重结果正确性，忽视了解题策略的多样性和创新性。此外，跨学科联系的缺失也限制了学生多角度解决问题的能力发展。这些问题共同制约了学生迁移能力的有效提升。

（二）影响因素的多维度解析

影响学生物理知识迁移能力的因素可从多个维度进行分析，认知维度上，前概念干扰和元认知能力不足是主要障碍。教学维度上，教师对迁移教学的意识薄弱和方法欠缺是关键制约。课程维度上，教材编排的逻辑性和情境设置的适切性直接影响迁移效果。环境维度上，学习资源的丰富程度和实践机会的多少也会产生重要影响。此外，学生的学科兴趣、学习动机等非智力因素同样在迁移过程中发挥着调节作用。这些因素相互交织，需要通过系统性的教学改革来协同优化。

三、教学实施路径与方法

（一）概念网络的建构方法

在大单元教学中构建概念网络是培养迁移能力的基础路径，教师应以核心概念为节点，通过思维导图或概念地图可视化呈现知识间的层级关系。教学设计需突出物理量的定义关联与公式推导的逻辑链条，帮助学生建立多维度的概念联结。课堂中可设置概念类比活动，引导学生发现不同情境中的共同物理本质。课后通过概念辨析作业强化理解，如比较相近物理量的区别与联系。这种系统化的概念网络建构，能够提升学生的知识组织能力，为新情境中的迁移应用奠定认知基础。随着单元推进，应动态完善概念网络，体现知识的生长性。

（二）问题链的设计与实施

问题链是促进知识迁移的有效教学载体，教师应设计具有逻辑递进关系的问题序列，从基础性提问逐步过渡到迁移性提问。初始问题聚焦概念理解，中间问题强调方法应用，高阶问题挑战创新解决。问题情境应涵盖生活应用、实验探究和理论推导等多元类型，培养学生多角度分析问题的能力。实施过程中采用苏格拉底式追问，引导学生暴露思维过程，及时纠正认知偏差。通过问题链的阶梯式训练，学生能够逐步掌握从具体到抽象再到具体的思维转换方法。

（三）实验探究的迁移引导

物理实验是培养迁移能力的重要实践环节，教师应设计对比性实验和拓展性实验，让学生在操作中体会控制变量与模型建构的思想方法。实验前引导学生预测可能现象，培养假设能力；实验中鼓励多方案尝试，训练发散思维；实验后开展误差分析与结论推广，强化迁移意识。数字化实验设备的应用可以拓展探究维度，如利用传感器实时数据验证理论预测。通过实验报告的反思性写作，帮助学生将操作经验提升为可迁移的科学方法。这种探究式学习能有效促进实践能力向认知能力的转化。将实验探究与理论推导有机结合，引导学生发现现象背后的普适规律，最终形成可迁移的关键能力。这些措施共同构建了从具体操作到抽象思维的完整发展路径，使实验教学真正成为迁移能力培养的有效载体。

（四）评价反馈的优化机制

建立促进迁移的发展性评价体系至关重要，除传统纸笔测试外，应增加情境性任务评价，如开放性问题解决和跨单元综合实践。采用多元评价方式，包括学生自评、小组互评和教师点评相结合。反馈内容应聚焦思维过程而非仅关注结果，指出迁移应用的亮点与不足。利用信息技术建立电子成长档案，追踪学生迁移能力的发展轨迹。定期开展元认知访谈，帮助学生觉察自己的迁移策略。这种立体化的评价机制既能诊断学习效果，又能反向优化教学过程，形成促进迁移能力发展的良性循环。

结束语

综上所述，大单元教学为高中生物理知识迁移能力的培养开辟了新途径。未来研究应进一步探索不同单元间的迁移桥梁构建策略，开发基于真实情境的迁移训练方案。通过持续完善大单元教学模式，将助力学生形成系统的物理观念和科学的思维方式，最终实现知识向能力的转化，为培养具有创新精神和实践能力的复合型人才提供有力支撑。

参考文献

[1] 林先鼎 . 核心素养视域下的高中物理“大”单元教学聚焦效应与“小”着力点 [J]. 中学理科园地 ,2024,20(03):40-42.

[2] 王丹. 基于HPS 理念的高中物理大单元教学设计与研究[D].内蒙古科技大学包头师范学院,2024.

[3] 邝素馨 .STEM 视域下的高中物理大单元教学——以“带电粒子在电场中的运动”为例 [J]. 中学物理教学参考 ,2024,53(02):33-35.

[4] 李艳丽 . 核心素养视域下的高中物理大单元教学策略探究[J]. 考试周刊 ,2023,(14):99-103.

[5] 李珊 . 基于脑科学的高中物理大单元教学设计 [D]. 华中师范大学 ,2023.