摘要：平时教学设计突出以每节内容为主，缺乏跨学科视野及围绕学科核心概念对知识合理的组织与整合，学生的认知能力及思维的系统性培养有欠缺，以初中物理沪科版“机械与人”单元教学设计为例,初探如何基于大概念教学理念进行初中课堂教学设计。
关键词：大概念 单元设计 机械与人
2011版初中物理课标提出：面向全体学生，提高学生科学素养；从生活走向物理，从物理走向社会；注意学科渗透，关心科技发展；提倡教学方式多样化，注重科学探究；注重评价改革导向，促进学生发展。
物理老师如何设计教学达到这些标准？以大概念统领的单元教学可以实现。“大概念”是指在一个学科领域中最精华、最有价值的学科内容，能够展现学科图景，是学科结构的主干部分。大概念包括共通概念和学科核心概念，共通概念侧重于跨学科内容的组织,核心概念多用来整合某一学科内的知识。核心素养要求学科教学注重在真实情境中引导学生对物理核心概念的深入理解，注重在解决问题的过程中引导学生对核心方法的灵活应用。物理倡导大概念统领的教学是引导老师在教学中把握本质、关注整体、超越具体事实，引领学生通过深度思考，从本质上认识和理解所学知识，形成物理学科的思想观念、观点和方法。下面以沪科版八年级下册第十章《机械与人》单元设计为例：
一、确定教学单元
机械与人密不可分，日常生活、生产各领域都有不同机械，对从生活走向物理，从物理走向社会更容易切身体验；从古代到现代甚至到未来，随着科技的发展，机械的更新迭代层出不穷，可以更有针对性地关心科学技术的新进展，关注科技发展给社会进步带来的影响，逐步树立科学的世界观；基于概念提出问题，列出评价标准，不仅有更多探究设计而且评价多元，更好的促进科学素养的提高。
二、梳理单元内容
1、章节内容：第一节科学探究杠杆平衡条件；第二节滑轮及其应用；第三节做功了吗？第四节做功的快慢；第五节机械效率；第六节合理利用机械能
2、学科单元网：
3、初高中课标要求：
初中物理课标要求：知道简单机械、动能、势能和机械能、机械功和功率、机械效率，通过实验探究并了解杠杆的平衡条件、了解动能和势能的相互转化、举例说明机械能和其他形式能量的相互转化；用生活中的实例说明机械功和功率的含义；了解提高机械效率的途径和意义、了解人类使用机械的历程、了解机械的使用对社会发展的作用。
高中课标要求：理解功和功率，了解生产生活中常见机械的功率大小及其意义。
初高中相关内容有层次有联系有延续，教师引领学生站在交叉点建立思维连续性。
4、本单元概念清单：
观察生活中的简单机械，抽出模型；
设计科学实验、体验探究过程，总结得结论；
人使用机械，省力不省距离，省距离不省力，明确距离与力之间的关系；
机械与人的功与功率含义；
因为机械的黄金法则考虑机械效率提高问题；
人类使用机械的历程见证机械对社会发展的作用；
提高机械效率的途径和意义；
合理使用机械能更好地为人类进步服务；
5、本单元基本问题清单：
为什么了解简单机械？没有简单机械的人类和社会是什么样的？
有些机械费力或费距离，为什么人类还使用？
确定简单机械模型的重要性是什么？研究中应用了哪些方法？
研究结果对人类生活有哪些影响？
简单机械间的联系是什么？
如果让你发明一种机械，你要解决什么问题？
省力、省距离、不省功的关系到底有什么规律支撑？设计什么实验可以证明？
研究如何提高机械效率，提炼出哪些方法，可以帮助我们提高机械的利用率？
人类如何通过自己的智慧，发明机械为社会发展做贡献的？
6、跨学科单元网络：
三、列出评价层次：
以科学思维方面为例，按认知发展水平进阶排列，帮助学生选择自己能实现的目标：
能说出一些所学的简单的物理模型--能在熟悉的问题情境中应用所学的常见的物理模型--能在熟悉的问题情境中根据需要选用所学的恰当的模型解决简单的物理问题--能将实际问题中的对象和过程转换成所学的物理模型--能将较复杂的实际问题中的对象和过程转换成物理模型；
知道得出结论需要科学推理--能对比较简单的物理问题进行分析和推理，获得结论--能对常见的物理问题进行分析，通过推理，获得结论并作出解释--能对综合性物理问题进行分析和推理，获得结论并作出解释--能在新的情境中对综合性物理问题进行分析和推理，获得正确结论并作出解释；
能区别观点和证据--能使用简单和直接的证据表达自己的观点--能恰当使用证据表达自己的观点--能恰当使用证据证明物理结论--能考虑证据的可靠性，合理使用证据；
知道质疑和创新的重要性--具有质疑和创新的意识--能对已有观点提出质疑，从不同角度思考物理问题--能对已有结论提出有依据的质疑，采用不同方式分析解决物理问题--能从多个视角审视检验结论，解决物理问题具有一定的新颖性。
可以将水平评价内容作为具体活动中评价依据，自评、互评。指导老师们通过进一步教学过程设计来引导学生高站位、细着眼，全面、系统地体会学习过程，培养能力、落实素养。
四、设计教学活动：
活动设计以问题形式呈现，前后有层次，围绕“使用任何机械都不省功，但可以省力或省距离”，引领学生通过体验、实验、推理、分析、总结、创造，真正学习、深入思考，体现高阶思维过程，懂得机械与人的关系。依据跨学科的单元内容设计，可以设计更多的小项目，推动学生主动学习过程。《机械与人》主题单元教学过程简单机械阶段活动设计如下：
1、房建设等各种机械臂为例，吸引学生。
2、介绍基本组成，看到复杂中的简单。
3、共享收集的日常生活及生产中的机械，画出它们的轮廓图。
4、展示学生画出的模型，总结归纳杠杆的概念，并将它们进行分类。
5、分析杠杆使用时具备的要素，影响杠杆转动的因素有哪些？
6、在自己画出的模型中标注影响杠杆转动的因素，说明原因。
7、能否将不常使用的杠杆推荐给使用者，制作清晰的使用说明书？
8、日常使用时，杠杆静止。杠杆平衡时满足什么条件呢？请你设计实验，写出实验过程。
9、分析实验条件与关键点，拓宽数据收集的来源，设计表格收集数据。
10、评估实验过程，总结结论，基于目标及标准进行自评与互评。
11、依据杠杆平衡条件，对前面的杠杆分类进行分析，提出以平衡条件为依据的分类方法。判断在应用杠杆中的优势与不足。
12、学生评判分类方法及优势不足的思考，提出对选择机械的改进意见。
13、学生分享自己的调查报告：人体中的杠杆、自行车中的杠杆、厨房中的杠杆、工业生产中的杠杆、农业生产中的杠杆、中国古代的杠杆、各种不同用途剪刀等。
14、让学生研究人们对机械的不合理使用及改进杠杆更好地为不同需求的人提供方便。提供几种改进工具及某一工具的发展历史。
15、结合实际生产中的机械，找到杠杆部分，分析使用特点。
16、如果将一架钢琴放进五楼家里，你有几种方法？结合实际认识滑轮，自学滑轮内容，设计实验，总结滑轮特点，写出实验报告。
17、分享学生的实验设计，指导实验过程，观察学生的独立思考、解决问题、语言表达，及时反馈。
18、评价设计及实验过程，依据目标及标准进行自评互评。为搬家公司的设备更新提出建议，拓展更省力的方法。
19、回顾学习过程，提炼研究方法，进而研究斜面的使用特点，并汇总斜面在生活中的使用，画图、拍照、描述展示。
20、阶段总结：分解日常生活、生产中复杂机械，设计并改进自己喜欢的领域所使用机械比如，为妈妈设计厨房用具，帮助她解决具体问题。
大概念的单元设计有利于核心素养的落实以及课标的实施，并使概念形成规律的揭示和过程方法目标的实现更有实证。所学知识的留存率和迁移性都会有提升，更强调学生高阶思维的培养及批判性思维能力的提升，在解决问题中促进知识目标和技能目标的达成。注重与实际生活紧密联系，建立真实的情景，帮助学生理解与他们生活相关的事件和现象，激发学生的思维，提高教师课堂教学的实效性，更是为教师专业素养的提升搭建平台。
参考文献：
教育部.2011.义务教育物理课程标准（2011年版）[ M].北京：人民教育出版社.
教育部.2018.普通高中物理课程标准（2017年版）[ M].北京：人民教育出版社.
2016年国家社会科学基金教育学一般课题《中小学课堂学习环境的设计研究》。
注：本文为河北省教育科学研究“十三五”规划立项课题“基于学生创新思维培养的物理课堂教学研究”（课题编号：1804141）阶段性成果。