指向物理核心素養(yǎng)的單元設(shè)計的教學(xué)意義

如何在課堂教學(xué)中培育物理核心素養(yǎng)，確實是一個難題。本組專題的課題研究者從物理觀念的建構(gòu)、科學(xué)方法的習(xí)得和科學(xué)思維培養(yǎng)的系統(tǒng)設(shè)計角度，倡導(dǎo)將研究的視角，從微觀的課時教學(xué)設(shè)計升格到中觀的單元設(shè)計，形成從“核心素養(yǎng)—課程標(biāo)準(zhǔn)—單元設(shè)計—課時計劃”的教學(xué)設(shè)計鏈環(huán)。近三年來，許幫正老師帶領(lǐng)的研究團隊立足課堂教學(xué)，從理論和實踐兩個層面不斷深入，理論模型、實踐案例等研究成果也不斷涌現(xiàn)?，F(xiàn)談幾點個人的想法，以共同探索發(fā)展學(xué)生物理核心素養(yǎng)的教學(xué)方式。

一、發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的學(xué)科愿景及路徑探尋

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》指出，物理學(xué)是自然科學(xué)領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)課程，旨在提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，為學(xué)生終生發(fā)展奠定基礎(chǔ)。［1］“指向物理核心素養(yǎng)的單元設(shè)計”決定性的環(huán)節(jié)指向?qū)W科核心素養(yǎng)，整合不同的教學(xué)方略，意在幫助學(xué)生形成正確的物理觀念，掌握科學(xué)的探究方法，培養(yǎng)科學(xué)的思維。有如下路徑可循：

一是設(shè)計學(xué)習(xí)進階，促進學(xué)生物理觀念的形成。單元設(shè)計突破傳統(tǒng)教學(xué)中知識碎片化教學(xué)傾向，以學(xué)科知識系統(tǒng)化的邏輯結(jié)構(gòu)為依據(jù)，聚焦核心概念的理解，設(shè)計學(xué)習(xí)主題和單元目標(biāo)，分解制訂課時目標(biāo)和具體學(xué)習(xí)任務(wù)，以關(guān)鍵問題驅(qū)動學(xué)生對概念的學(xué)習(xí)進階，以重要實驗發(fā)展學(xué)生對概念的深刻理解。以概念進階為路線的單元設(shè)計，能讓學(xué)生從物質(zhì)、運動與相互作用、能量中某一維度整體認(rèn)識自然，理解自然，構(gòu)建物理圖景，形成物理觀念。

二是設(shè)計雙載體，凸顯科學(xué)思維和探究能力培養(yǎng)。以“問題鏈”為思維載體的問題導(dǎo)學(xué)，使學(xué)生在逐層推進的問題分析中，經(jīng)歷基于事實建構(gòu)物理模型的抽象過程，認(rèn)識客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系，使他們養(yǎng)成思維的習(xí)慣，培養(yǎng)建模的意識與能力、質(zhì)疑創(chuàng)新的品質(zhì)。以“實驗”為“資源載體”的項目設(shè)計、探究式學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生在探究過程中體會科學(xué)研究方法，增加學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識。

筆者認(rèn)為，在落實物理核心素養(yǎng)的教學(xué)中，科學(xué)思維及探究能力的培養(yǎng)至關(guān)重要，是形成正確的物理觀念的基礎(chǔ)。在單元設(shè)計中，要保持體現(xiàn)物理學(xué)科特質(zhì)的傳統(tǒng)方式，凸顯實驗的特色，單元設(shè)計的意識是讓這些設(shè)計變得更有意義，指向更明確，希望課題研究在實驗研究方面能做出更多的創(chuàng)新，提供更為豐富的實驗資源載體。

二、基于學(xué)生學(xué)習(xí)立場的單元設(shè)計策略

美國教育心理學(xué)家加涅認(rèn)為，教學(xué)設(shè)計必須以幫助學(xué)習(xí)過程而不是教學(xué)過程為目的。教學(xué)設(shè)計也是以“有目的”的學(xué)習(xí)而不是以“偶然”學(xué)習(xí)為目的。這意味著最終的目標(biāo)與預(yù)期的學(xué)習(xí)結(jié)果指導(dǎo)著學(xué)習(xí)活動的設(shè)計。［2］遵循學(xué)習(xí)進階原則的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計、以問題鏈和實驗為載體的教學(xué)方法設(shè)計和針對預(yù)期目標(biāo)檢測的評價設(shè)計，是基于學(xué)生立場探索核心素養(yǎng)培育的物理教學(xué)設(shè)計方略。具體策略如下：

一是單元設(shè)計遵循學(xué)習(xí)路徑。單元設(shè)計注重采用逆向設(shè)計的方法，在思考如何開展教與學(xué)的活動之前，從學(xué)生預(yù)期的學(xué)習(xí)結(jié)果出發(fā)，弄清楚要達(dá)到的單元學(xué)習(xí)目標(biāo)（學(xué)生的預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果）到底是什么？以目標(biāo)作為起點來設(shè)計教學(xué)活動，有助于教師圍繞核心素養(yǎng)來思考學(xué)習(xí)結(jié)果，遵循學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑，使教學(xué)設(shè)計指向追求學(xué)生理解。

二是單元設(shè)計注重情境創(chuàng)設(shè)。雖然學(xué)科知識本身蘊含著學(xué)科核心素養(yǎng)，但學(xué)科核心素養(yǎng)不可能像傳遞學(xué)科概念、命題和理論那樣，能通過簡單的方式來習(xí)得，而是需要創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生親身經(jīng)歷學(xué)科概念、命題與理論背后所隱藏的核心素養(yǎng)。［3］因此，學(xué)科核心素養(yǎng)都不是直接由教師教出來的，而是通過創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)任務(wù)、借助問題解決的實踐培育起來的。單元設(shè)計強調(diào)圍繞核心學(xué)習(xí)任務(wù)，以“問題鏈”和“實驗”作為載體，將學(xué)習(xí)內(nèi)容蘊含在特定的問題情境中，讓學(xué)生經(jīng)歷對情境中相關(guān)信息的感知，經(jīng)歷抽象情境背后學(xué)科的本質(zhì)的過程，這樣的經(jīng)歷就是讓他們親歷相關(guān)知識產(chǎn)生的過程，知曉為什么要提出相關(guān)概念、怎么定義概念和能得出什么規(guī)律。

三是單元設(shè)計關(guān)注教學(xué)評價。單元目標(biāo)回答了學(xué)生要到哪里去，“問題鏈”和“實驗載體”解決了去的方法，教學(xué)評價則能檢驗學(xué)生是否已經(jīng)到那兒。課題研究提出以明晰的學(xué)習(xí)目標(biāo)為前提、科學(xué)的評價標(biāo)準(zhǔn)為杠桿、適時的反饋與指導(dǎo)為保障，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)形成評價標(biāo)準(zhǔn)，通過課時的“形成性評價”和單元的“終端測量性評價”，不僅能對預(yù)期目標(biāo)進行檢測，也使評價成為促進學(xué)習(xí)的一種方式。評價一直是教學(xué)的難點，也是廣大一線教師在課堂教學(xué)中不能很好把握的技能，希望課題研究能提供更多的關(guān)于評價的案例并提出操作建議。

三、立足學(xué)科內(nèi)在邏輯的整體建構(gòu)

學(xué)科知識本就是具備一定邏輯關(guān)聯(lián)的單元組成的整體。而教材編寫因受多方因素的約束，將學(xué)科知識分解成若干部分，從外形上看，教材呈現(xiàn)的知識看似是一個個獨立的部分，但這些獨立的部分卻有內(nèi)在的聯(lián)系。單元設(shè)計以優(yōu)化教學(xué)效果為導(dǎo)向，在系統(tǒng)思維的指導(dǎo)下，對教材中有明確邏輯關(guān)聯(lián)的內(nèi)容進行分析、提煉，重新組合為相對完整的教學(xué)單元，并有序規(guī)劃各種教學(xué)要素的教學(xué)設(shè)計。從學(xué)習(xí)心理看，學(xué)習(xí)者也有感知整體的內(nèi)在愿望和可能?！敖滩膯卧保▽W(xué)科單元）的單元編制體系是以系統(tǒng)化的學(xué)科知識作為基礎(chǔ)，圍繞核心概念生成核心知識，構(gòu)成以核心概念為主線的單元設(shè)計，將教材內(nèi)隱的系統(tǒng)性以學(xué)習(xí)單元形式顯現(xiàn)化，其目標(biāo)設(shè)計則是以學(xué)習(xí)進階理論為支撐，解析核心概念產(chǎn)生的緣由和核心知識間的上下位或并列關(guān)系?！敖?jīng)驗單元”（生活單元）是以學(xué)習(xí)者生活經(jīng)驗作為基礎(chǔ)，以項目任務(wù)融合教學(xué)內(nèi)容，形成單元的邏輯依據(jù)，對散落于教材一章或多章的內(nèi)容進行重組，學(xué)生在知識體系的重組與應(yīng)用中感知學(xué)科知識的系統(tǒng)性、整體性和關(guān)聯(lián)性，獲得應(yīng)用知識和方法解決實際問題的能力。目前，高中物理的新教材還沒有出版，希望課題研究者能夠先就初中物理學(xué)習(xí)，先期提出初中物理教學(xué)中可以具體劃分為哪些單元，圍繞這些單元提供典型案例，給廣大一線教師提供探討和借鑒資源。

綜上所述，課題研究者倡導(dǎo)教學(xué)設(shè)計要從微觀課時設(shè)計走向中觀單元設(shè)計，倡導(dǎo)物理教學(xué)要從知識學(xué)習(xí)走向素養(yǎng)培育。能使教師獲得優(yōu)化教學(xué)方法的可能，能更多地關(guān)注教學(xué)內(nèi)容的本質(zhì)、所蘊含的思想方法。通過統(tǒng)整課程邏輯下的單元學(xué)習(xí)，能使學(xué)生獲得完整的、可以應(yīng)對復(fù)雜變化情況、解決真實問題的學(xué)科關(guān)鍵能力。這項研究是有意義、有價值的，希望課題研究者能聯(lián)合更為廣泛的群體，穩(wěn)步、有序地開展好后續(xù)的研究。