基于核心素養(yǎng)的高中物理大單元教學設(shè)計

駱文洲

［摘 要］新課標強調(diào)單元整體教學設(shè)計。大單元教學設(shè)計就是在大概念、大任務(wù)、大情境等視域下對教學內(nèi)容進行整體思考、科學設(shè)計和內(nèi)容重組，起到了整體大于部分之和的作用，促進了教學內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化，達到了培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的目的。文章以“靜電場”為例探討基于核心素養(yǎng)的高中物理大單元教學設(shè)計。

［關(guān)鍵詞］核心素養(yǎng)；大單元；靜電場

［中圖分類號］? ? G633.7? ? ? ? ［文獻標識碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號］? ? 1674-6058（2023）08-0045-03

從哲學的視角看，當以合理的結(jié)構(gòu)使部分形成整體時，整體功能就會加強，且整體的功能大于部分的功能之和；當以欠佳的結(jié)構(gòu)使部分形成整體時，整體功能就會受損，且整體的功能小于部分的功能之和。教學設(shè)計亦是如此。杜威把教學水平分為三個層次：最不好的一種是把每堂課看作一個獨立的部分，比較好的一種是關(guān)注到知識的融會貫通，最好的一種是關(guān)注到真實世界與學校教育的關(guān)聯(lián)。因此，從整體與部分的關(guān)系來看，優(yōu)化的大單元教學設(shè)計更有利于學生通過學科學習，逐步形成正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。

為了不斷提升學生的核心素養(yǎng)，新課標積極倡導有結(jié)構(gòu)地教、大單元地學。傳統(tǒng)教學的步驟大體是“目標—達成—評價”，而大單元教學步驟一般是“單元主題—學習目標—單元活動—單元評價”。崔允漷認為，大單元是一種學習單位，一個單元就是一個學習事件、一個完整的學習故事，因此一個單元就是一個微課程，或者說，一個單元就是一個指向素養(yǎng)的、相對獨立的、體現(xiàn)完整教學過程的課程“細胞”。格蘭特·威金斯和杰伊·麥克泰格認為，大概念就是一個概念、主題或問題，它能夠使離散的事實和技能相互聯(lián)系并有一定意義?？梢哉f，大單元教學，關(guān)鍵在于“大”，從宏觀的視角對教學單元進行有機整合、合理排序、科學設(shè)計，在大概念、大任務(wù)、大情境等視域下使教學內(nèi)容重新結(jié)構(gòu)化。高中物理大單元教學就是指教師結(jié)合學生的學習實際情況對高中物理知識體系進行構(gòu)建和對學生核心素養(yǎng)進行培育。

以人教版高中物理必修第三冊第九章、第十章的“靜電場”為例，在大概念、大任務(wù)、大情境等視域下分別探討通過大單元教學設(shè)計達成教學目標和培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。

一、大單元教學是基于大概念的教學

如何理解大單元教學是基于大概念的教學？《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》進一步精選了學科內(nèi)容，同時指出：重視以學科大概念為核心，使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，通過主題引領(lǐng)，使課程內(nèi)容情境化，促進學科核心素養(yǎng)的落實。大概念教學強調(diào)以核心素養(yǎng)為核心，以解決問題為目標，將碎片化的知識結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化，借鑒專家的思維或者科學家的思維進行深度學習，使知識與生活、生產(chǎn)、生命產(chǎn)生強烈的共鳴，為學生未來在實際的生活或者工作中創(chuàng)造性地解決問題奠基。通俗地說，大概念反映的是專家的思維，小概念反映的是專家的結(jié)論。顯然，大概念對應(yīng)的是整體的、宏觀的、系統(tǒng)的認知方式，統(tǒng)領(lǐng)單元學習方法。沒有大概念統(tǒng)領(lǐng)的大單元，一個個知識點就猶如一盤散沙，學生無法通過碎片化的知識進行深度的遷移和內(nèi)化。浙江大學劉徽認為，如果說素養(yǎng)體現(xiàn)為“做”的話，那么大概念就是大腦的“思”，只有想對了，才能做對。倡導大概念教學，就是為了更好地促進核心素養(yǎng)的落實。由此可見，大單元教學是基于大概念的教學，基于大概念的大單元教學更有利于提升學生的核心素養(yǎng)。

通常情況下的概念，包括關(guān)鍵概念和基本概念（包含定理和定律），指的是一類事物的共同屬性與本質(zhì)特征。大概念教學中，通過一個或者若干大概念，把教學內(nèi)容中涉及的基本概念、關(guān)鍵概念像針線一樣有機地串起來，用專家的思維或者科學家的思維來解決問題。以“靜電場”為例，根據(jù)高中物理課程標準，靜電場的大概念設(shè)置，可以與核心素養(yǎng)中的“物理觀念”相對應(yīng)，即與物質(zhì)觀、運動和相互作用觀、能量觀等相對應(yīng)。如表1所示，靜電場的教學圍繞靜電場及其屬性的三個大概念展開教學。

由表1可以看出，大概念教學統(tǒng)領(lǐng)基本概念和關(guān)鍵概念的教學，基本概念和關(guān)鍵概念的教學又有利于大概念的建構(gòu)和完善，更有利于物質(zhì)觀、運動和相互作用觀、能量觀等物理觀念的形成。

二、大單元教學是基于大任務(wù)的教學

如何理解大單元教學是基于大任務(wù)的教學？大任務(wù)教學，可以對應(yīng)教材一節(jié)課的教學內(nèi)容、幾節(jié)課的教學內(nèi)容、一章或多章的教學內(nèi)容，是課堂教學的一種策略。大任務(wù)教學，以學生為中心，以解決實際問題為目標，是教師在準確把握課程目標、教學目標的基礎(chǔ)上創(chuàng)設(shè)科學合理的學習任務(wù)，一般由基礎(chǔ)性任務(wù)、提升性任務(wù)、發(fā)展性任務(wù)等若干?。ㄗ樱┤蝿?wù)組成并持續(xù)驅(qū)動單元學習的過程。懷特海說過，要使知識充滿活力，防止惰性知識的發(fā)生，這是一切教育的核心問題。大任務(wù)教學持續(xù)驅(qū)動單元學習的作用，使知識充滿活力，使學生從自主學習到自主設(shè)計學習。相較于按部就班的章節(jié)教學，大任務(wù)教學中學生的學習不僅是“學以致用”，更是“用以致學”，更有利于激發(fā)學生的學習熱情，更有利于學習過程的高效進行，更有利于提升學生的核心素養(yǎng)。

大任務(wù)教學應(yīng)遵循以下幾個主要原則：首先是可操作性原則，大任務(wù)教學應(yīng)該從學情出發(fā)，遵循最近發(fā)展區(qū)理論；其次是驅(qū)動性原則，大任務(wù)教學能持續(xù)驅(qū)動學生積極完成學習任務(wù)，遵循學生的認知規(guī)律；再次是補充性原則，提升性任務(wù)、發(fā)展性任務(wù)對基礎(chǔ)性任務(wù)的完成具有較好的補充作用，有利于學生知識的建構(gòu)；最后是可評價原則，大任務(wù)教學注重過程性評價、表現(xiàn)性評價，淡化總結(jié)性評價，有利于改進學習過程、調(diào)整教學方案，促進學生優(yōu)質(zhì)地完成學習任務(wù)。

以“靜電場”中“帶電粒子在電場中的運動”一節(jié)為例。傳統(tǒng)的教學流程大體為：首先，研究帶電粒子在電場中的加速，再拓展到直線加速器；其次，研究帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)，再拓展到示波器等；最后，研究帶電粒子在電場中運動的一般性問題。總體而言，相較于力學教學，也就多學了一個電場力、一種電學儀器而已，學生的收獲似乎寥寥無幾。若把本節(jié)設(shè)計成大任務(wù)教學呢？教學效果顯然不言而喻，如表2所示。

若學生的素養(yǎng)程度比較好，還可以把“靜電場”兩個章節(jié)整合起來，開展更大的大任務(wù)教學如表3。

教學可利用若干課時來完成，其中的子任務(wù)可以參照表2，再分解成相應(yīng)的基礎(chǔ)性任務(wù)、提升性任務(wù)和發(fā)展性任務(wù)。這樣的教學設(shè)計，課堂的方向?qū)⒊健皞鬟f知識”，走向“深度探究”。對教師而言，整體把控要求顯然更高了?？紤]到教師教學能力的高低，建議教學設(shè)計時由個人備課走向集體備課。對學生而言，學習的效果顯然更好了，考慮到學生個體的差異性，建議學生學習時由自主學習走向合作學習。

當然，由于對教材內(nèi)容的安排順序進行了調(diào)整，對剩余的其他內(nèi)容可在后續(xù)教學中再進行，而且還可以安排其他的大任務(wù)教學，如中國的超級電容汽車已經(jīng)量產(chǎn)并出口，它是一種怎樣的高新科技呢？另外，在大單元教學中，表2、3中的任務(wù)結(jié)構(gòu)圖要與知識結(jié)構(gòu)圖相結(jié)合，通過結(jié)構(gòu)化的任務(wù)教學完成結(jié)構(gòu)化的知識教學。

三、大單元教學是基于大情境的教學

如何理解大單元教學是基于大情境的教學？德國教育家第斯多惠指出，教學的藝術(shù)不在于傳授本領(lǐng)，而在于激勵、喚醒、鼓舞。從心理學角度看，情境是指引起人情感變化的場景或氛圍，對人有直接的刺激作用，激勵、喚醒、鼓舞等情感培養(yǎng)都需要一定的情境。這與夸美紐斯在《大教學論》中所寫的是一致的：一切知識都是從感官開始的。德國有一位學者曾說過：將15克鹽放在你面前，無論如何，你都難以下咽，但若將15克鹽放入一碗湯中，你會覺得它美味無比。情境之于知識，猶如湯之于鹽。鹽需溶入湯中才能被吸收，任務(wù)需“溶”入情境中才能彰顯活力。傳統(tǒng)教學中，常常出現(xiàn)“有任務(wù)無情境”“有任務(wù)無體驗”等情況，或者有一些情境僅起到創(chuàng)設(shè)一個問題的作用，是一個小情境。這樣的教學，相對來說還是知識教育，而不是智慧教育，不能有效培養(yǎng)學生提出問題、分析問題、解決問題的能力。新課程教學呼喚將知識問題化或任務(wù)化，更加呼喚將問題或者任務(wù)情境化。一般情境（小情境）的創(chuàng)設(shè)途徑主要有：實物演示情境、生活展現(xiàn)情境、媒體再現(xiàn)情境、習題變式情境、活動體會情境、語言描述情境等；而大情境教學中的大情境有別于用來導入新課的碎片化情境（小情境），是基于核心素養(yǎng)目標的大單元的教學情境。大情境教學過程都發(fā)生在同一個真實的、有意義的大情境中，將抽象的、符號化的知識隱含到大情境中，教學設(shè)計路徑大體是創(chuàng)設(shè)大情境、分解大情境、入手小情境、重回大情境、拓展大情境等。大情境教學能使學生始終抓住真實問題、圍繞真實問題去學習、思考、探究，更好地激發(fā)學生的學習動機和學習興趣。

當前，新高考命題也以“情境”作為考查的載體?？荚囍校械膶W生常常說沒有讀懂題目，本質(zhì)上是沒能把考題中的大情境和對應(yīng)的知識關(guān)聯(lián)起來，這也反映出教師在日常教學中欠缺這方面的關(guān)聯(lián)。因此，作為指揮棒的高考也在倒逼高中物理教學采用大情境教學。

大情境的創(chuàng)設(shè)應(yīng)遵循以下幾個基本原則：首先是興趣性原則，貼近生產(chǎn)生活的大情境更容易激發(fā)學生的求知欲望；其次是思考性原則，大情境要有“物理味”，即要蘊含較多的物理信息，有利于學生思考分析；最后是目標性原則，創(chuàng)設(shè)一個優(yōu)良的大情境的目的就是為了服務(wù)教學，實現(xiàn)教學目標。

以“靜電場”中“電容器的電容”一節(jié)為例。從課堂導入來看，一般的教學是從一些小情境導入的，即展示各類電容器、演示電容器的充放電等。待學生的興趣被激發(fā)后，后續(xù)更多的是“枯燥”的探究，學生不清楚學習要走向何方、如何走、能走得多遠。倘若采用大情境教學，真實的目標、真實的情境、真實的任務(wù)都擺在眼前，猶如登山時山峰就在那里。

綜上所述，大單元教學設(shè)計流程可以歸納如下：

1.大單元教學任務(wù)設(shè)置。依據(jù)學生的認知水平、教師的教學思想、教材的知識內(nèi)容，設(shè)置以某一大概念為核心的主題——大任務(wù)。

2.大單元教學分析。針對設(shè)置的大任務(wù)，從學習價值、內(nèi)容結(jié)構(gòu)、學習策略等方面進行大單元教材教法分析。

3.大單元教學目標設(shè)計。根據(jù)課程標準和教學分析，從提升學生核心素養(yǎng)出發(fā)，設(shè)計大任務(wù)的教學目標、重難點和課時等。教學目標設(shè)計還應(yīng)該包含大單元評價設(shè)計和大單元資源設(shè)計。

4.大單元學習設(shè)計。針對設(shè)置的大任務(wù)選擇合適的大情境，在大情境中將大任務(wù)分解為若干小任務(wù)，同時創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的小情境，并設(shè)立任務(wù)目標，提供活動資源，設(shè)計活動過程和活動評價。

5.大單元作業(yè)設(shè)計。根據(jù)大單元教學目標設(shè)計、學習設(shè)計，依據(jù)課程標準中的學業(yè)水平劃分，確定作業(yè)目標、練習題型和評價標準等。

教學設(shè)計流程中1、2、3步是大單元教學設(shè)計的核心內(nèi)容，統(tǒng)領(lǐng)4、5步，是大單元教學的核心任務(wù)群。大單元學習設(shè)計和大單元作業(yè)設(shè)計，可以視為一個完整的教學活動，其關(guān)鍵是以大概念為核心，在大情境中引導學生完成大任務(wù)，進而提升學生的核心素養(yǎng)。

總體而言，大單元教學將教材單元轉(zhuǎn)化為大單元，突出“大”，注重引導學生圍繞大概念、大任務(wù)、大情境開展學習，幫助學生“強而有力”地解決真實情境中的復雜問題，從而進一步提高學生的學習興趣，增強學習動機、效果，培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?］

［1］? 崔允漷.如何開展指向?qū)W科核心素養(yǎng)的大單元設(shè)計 ［J］ .北京教育（普教版），2019（2）：11-15.

［2］? 劉徽.真實性問題情境的設(shè)計研究［J］.全球教育展望，2021（11）：26-44.

［3］? 宋慶通.大單元教學在高中物理教學中的應(yīng)用研究［D］.西寧：青海師范大學，2022.

［4］? 吳建鵬.大概念視角下高中物理大單元教學建構(gòu)與設(shè)計：以“牛頓運動定律”教學為例［J］.中學物理教學參考，2021（11）：25-27.

（責任編輯 易志毅）