科学教育随着科学技术对现代社会发展重要性的极大提升而受到各界的高度重视。在科学教育的实施过程中,一个突出的矛盾逐渐显现了出来——科学知识越来越多,学生需要学习的知识也越来越多,但学习时间不能无限增加,科学教育的内容也不能无限扩张。那么如何在有限的时间内学习更有价值的知识?哪些知识才更有价值?如何筛选出更有价值的知识?出于对这一系列问题的探索,以大观念理念进行科学教学引起了众多教育者的共识。2018年1月,普通高中课程方案和各学科课程标准颁布,为落实立德树人根本任务提供了重要保证,指引着新一轮的课改实践。为更好地发展学生的核心素养,不少学者提出教学中应关注知识的整体性和迁移性,为此单元教学设计受到了广泛关注。综合上述因素,笔者选取了“物理观念”中的“能量观念”为研究对象,尝试以单元教学设计促进学生观念的形成,为基于大观念的教学实践提供参考。具体而言,首先笔者利用文献研究法确定了“大观念”、“单元教学设计”、“能量观念”等概念及内涵,总结分析了国内外关于大观念在教育领域的理论和实践研究现状。接着,以“能量观念→能量大观念→能量子观念”三个层级及每个层级对应的“能量本质与形式”、“能量转移与守恒”、“能量意识与实践”三个维度构建了高中物理能量观念体系。能量观念体系的构建包括三项具体工作:第一,基于已有研究设计高中物理能量观念框架;第二,利用内容分析法分别对课程标准和教材进行分析,提取能量大观念条目和能量子观念条目;第三,通过向物理教师咨询意见,修改观念条目完善能量观念体系。本文最后编写了基于大观念的“机械能守恒定律”单元教学设计案例。单元教学设计过程分为五个环节:第一,根据课程标准主题或教材章节选择单元内容,结合构建的能量观念体系筛选出机械能守恒定律单元对应的观念条目;第二,分析机械能守恒定律单元的课程标准和教材,做好学情分析;第三,逐条解析已筛选的大观念条目并拟定单元教学目标;第四,制定单元教学方案,设计活动示例,展现大观念在单元活动中的引领作用;第五,通过过程性评价和总结性评价相结合的方式,发现教学问题,改进教学。本文呈现了能量观念体系的建构方法和过程,为其他物理观念体系的建构提供了操作示例。基于大观念的单元教学设计流程,展现了教学中促进学生形成能量观念、发展物理学科核心素养的具体做法,为相关研究者提供了可参考的教学依据。