追求理解的教學(xué)在高中物理單元教學(xué)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

朱肖敏

摘 要：單元教學(xué)是推進(jìn)課堂教學(xué)變革、落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的抓手和突破口。如何做出有效的單元教學(xué)設(shè)計(jì)是需要教師不斷探索的問題。參考威金斯在《追求理解的教學(xué)設(shè)計(jì)》一書中關(guān)于“逆向”設(shè)計(jì)和“理解”的六個(gè)側(cè)面的論述，以“運(yùn)動(dòng)的描述”單元為例，嘗試對(duì)單元教學(xué)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：單元教學(xué)設(shè)計(jì);逆向設(shè)計(jì);六個(gè)側(cè)面

當(dāng)前教育變革的主題是促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，然而學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)是需要在長期的學(xué)習(xí)活動(dòng)中循序漸進(jìn)培養(yǎng)的。而且物理是一門注重邏輯思維的學(xué)科，物理概念、物理規(guī)律、科學(xué)方法、科學(xué)思維等內(nèi)容之間都有著密切的聯(lián)系，單靠以課時(shí)為單位的教學(xué)設(shè)計(jì)很難做到面面俱到，學(xué)生獲得更多的是碎片化知識(shí)。因此，上海市教委教研室推出的《中學(xué)物理單元教學(xué)設(shè)計(jì)指南》中明確指出：推進(jìn)課堂教學(xué)變革、落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的抓手和突破口是單元教學(xué)。單元教學(xué)是一項(xiàng)從設(shè)計(jì)到實(shí)踐再到評(píng)估的龐大工程。這項(xiàng)工程的起始便是單元教學(xué)設(shè)計(jì)。

如何進(jìn)行單元教學(xué)設(shè)計(jì)？如果只是將之前的課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行歸納和總結(jié)，這樣設(shè)計(jì)出來的單元教學(xué)設(shè)計(jì)就會(huì)過于繁雜瑣碎，難以體現(xiàn)其統(tǒng)領(lǐng)整個(gè)單元系統(tǒng)的屬性;又或者將《物理學(xué)科基本要求》作為藍(lán)本進(jìn)行細(xì)化，又難以體現(xiàn)各個(gè)單元的特點(diǎn)，難以發(fā)揮不同單元落實(shí)核心素養(yǎng)不同方面的優(yōu)勢。筆者發(fā)現(xiàn)威金斯編著的《追求理解的教學(xué)設(shè)計(jì)》中所推薦的基于理解的“逆向設(shè)計(jì)”可以很好地解決這一問題?；诶斫獾摹澳嫦蛟O(shè)計(jì)”凸顯了課程評(píng)價(jià)對(duì)教學(xué)活動(dòng)的引導(dǎo)作用，強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)先于課程設(shè)計(jì)和教學(xué)活動(dòng)開展，這使得評(píng)價(jià)之后的設(shè)計(jì)和教學(xué)活動(dòng)都有了明確的目標(biāo)和參考系，從而保證了手段與目標(biāo)的一致，有利于學(xué)生目標(biāo)感的增強(qiáng)和學(xué)習(xí)效果的改善。

本文以高中物理第一章“運(yùn)動(dòng)的描述”為例，運(yùn)用基于理解的“逆向設(shè)計(jì)”對(duì)這一單元教學(xué)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行相關(guān)闡述。

一、應(yīng)用“逆向設(shè)計(jì)”分析單元內(nèi)容，確定單元教學(xué)目標(biāo)

威金斯指出一個(gè)好的設(shè)計(jì)，其形式應(yīng)該服務(wù)于功能，我們的單元、課堂在邏輯上應(yīng)該從想要達(dá)到的學(xué)習(xí)結(jié)果導(dǎo)出，而不是從我們擅長的教法、教材和活動(dòng)導(dǎo)出。因此，要做出深思熟慮且重點(diǎn)突出的教學(xué)設(shè)計(jì)，先要“逆向”思考學(xué)習(xí)要達(dá)到的目的是什么，以及哪些證據(jù)能夠表明學(xué)習(xí)達(dá)到了目的。

“運(yùn)動(dòng)的描述”這部分內(nèi)容過去是和“勻變速直線運(yùn)動(dòng)”一起作為一個(gè)單元的。因而在以往的教學(xué)中通常被處理成勻變速直線運(yùn)動(dòng)的鋪墊，整個(gè)單元更側(cè)重于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。而現(xiàn)在將這部分內(nèi)容獨(dú)立成一個(gè)單元，可見它本身還是有著非常重要的作用。作為整個(gè)高中物理的第一個(gè)單元，它被賦予承前啟后的作用。在初中，對(duì)運(yùn)動(dòng)更多的是關(guān)注運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)以及運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的結(jié)果，到了高中以后，我們不單單是由淺入深地學(xué)習(xí)各類運(yùn)動(dòng)，還應(yīng)該明確什么是運(yùn)動(dòng)，如何描述運(yùn)動(dòng)，有哪些方法可以描述運(yùn)動(dòng)，通過建立物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)觀念，為之后各類復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的探究做好鋪墊，并在建立觀念的過程中了解背后蘊(yùn)含的科學(xué)方法和科學(xué)思維，這是一個(gè)促進(jìn)核心素養(yǎng)發(fā)展的過程。因此在做出單元教學(xué)設(shè)計(jì)之前，我們必須采用“逆向設(shè)計(jì)”的方法，梳理出圍繞核心的單元知識(shí)結(jié)構(gòu)圖（圖1），確定這一單元內(nèi)蘊(yùn)含的科學(xué)方法和學(xué)科素養(yǎng)（表1），確定基于核心素養(yǎng)的單元教學(xué)目標(biāo)如下。

1.物理觀念

初步形成運(yùn)動(dòng)的觀念，能用文字、圖像等方法描述運(yùn)動(dòng)的過程。

2.科學(xué)思維

（1）了解建立質(zhì)點(diǎn)模型的抽象方法和質(zhì)點(diǎn)模型的使用條件，能在情境下將物體抽象為質(zhì)點(diǎn)。

（2）在速度概念建立的過程中，體會(huì)極限的思想方法。

（3）在加速度概念的建立過程中，體會(huì)類比的思想方法。

3.科學(xué)探究

（1）學(xué)會(huì)用基本的器材測量物體的位移、瞬時(shí)速度和加速度。

（2）能用圖像描述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，知道實(shí)驗(yàn)存在誤差。

4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

（1）在測量位移、速度和加速度的過程中，要做到嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，知道物理需要實(shí)事求是，有與他人合作的意識(shí)。

（2）認(rèn)識(shí)到物理是人類對(duì)自然的認(rèn)識(shí)和描述，是人類進(jìn)步和發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

二、根據(jù)理解的六個(gè)側(cè)面，細(xì)化學(xué)習(xí)水平評(píng)價(jià)

根據(jù)《教學(xué)基本要求》對(duì)學(xué)習(xí)水平的界定，高中物理學(xué)習(xí)水平分為知道、理解、掌握和應(yīng)用。其中理解和掌握部分的內(nèi)容是高中物理學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。然而“理解”是多維的、復(fù)雜的，因此，在制定學(xué)習(xí)水平評(píng)價(jià)時(shí)，如何把握“理解”這一學(xué)習(xí)水平時(shí)，常常會(huì)帶來困惑?！蹲非罄斫獾慕虒W(xué)設(shè)計(jì)》一書中對(duì)理解的六個(gè)側(cè)面進(jìn)行了詳細(xì)的描述（表2）：

根據(jù)理解的六個(gè)側(cè)面，我們可以嘗試?yán)美斫獾牧鶄€(gè)側(cè)面對(duì)學(xué)習(xí)水平進(jìn)行分層，進(jìn)而能對(duì)學(xué)生的知識(shí)掌握程度進(jìn)行更精細(xì)化的評(píng)價(jià)。

學(xué)習(xí)水平中的“理解B”可以分為兩個(gè)層次——解釋B1和闡明B2。解釋是指可以解釋一些簡單的物理現(xiàn)象，可以從課堂內(nèi)或書本上直接獲得的解釋;闡明則是指對(duì)一些物理現(xiàn)象作出解釋，提出自己的觀點(diǎn)，需要學(xué)生通過思考闡明自己的觀點(diǎn)及論據(jù)。

學(xué)習(xí)水平中的“掌握C”，則應(yīng)該是更高一個(gè)層次的理解。它可以分為由低到高的三個(gè)層次，分別是解決C1（為了避免與學(xué)習(xí)水平中的D級(jí)要求“應(yīng)用”相混淆，這里用“解決”來替代）、洞察C2和神入C3。“解決”要求能應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決一些簡單的問題;“洞察”要求學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)，帶著自己的觀點(diǎn)與批判精神去發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界;“神入”要求學(xué)生轉(zhuǎn)變角度看問題，可以站在他人的角度理解所學(xué)習(xí)的知識(shí)。（“自知”這一理解側(cè)面要求很高，先不做分類）依據(jù)上述學(xué)習(xí)水平的細(xì)分，在“運(yùn)動(dòng)的描述”單元中，可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平做更細(xì)致的評(píng)價(jià)（表3）。

三、緊扣單元教學(xué)目標(biāo)，規(guī)劃實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)活動(dòng)

單元教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)、基本問題的解決都離不開好的學(xué)習(xí)活動(dòng)。物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，有效的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)能夠讓我們在實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的過程中事半功倍。但高中的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和初中相比發(fā)生了明顯的變化，初中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較簡單，但有趣生動(dòng)，互動(dòng)性強(qiáng)。而高中的物理實(shí)驗(yàn)更加注重嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性，要求學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理，明確實(shí)驗(yàn)操作步驟，能進(jìn)行準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)處理和分析。這樣的反差使得學(xué)生非常不適應(yīng)，以至于在高中初始階段就對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)失去了興趣。以“運(yùn)動(dòng)的描述”這一單元為例，在三個(gè)DIS實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中學(xué)生更多的是在模仿，學(xué)生認(rèn)為自己的活動(dòng)任務(wù)只是完成書上的實(shí)驗(yàn)步驟，整個(gè)過程中通常只動(dòng)手不動(dòng)腦。而教師也只是關(guān)注學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作正確與否，缺乏對(duì)學(xué)生頭腦中的重要概念和恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)證據(jù)的關(guān)注，大大削弱了實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的重要作用。

《追求理解的教學(xué)設(shè)計(jì)》提到學(xué)習(xí)活動(dòng)應(yīng)該要具備“WHERETO”要素，從思維層面上劃分，可以將學(xué)習(xí)活動(dòng)分為基本活動(dòng)和創(chuàng)新性活動(dòng)?；净顒?dòng)主要幫助學(xué)生知道單元的方向和預(yù)期結(jié)果，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，是學(xué)習(xí)新知識(shí)的大門，或起到架起知識(shí)與知識(shí)間橋梁的作用。創(chuàng)新性活動(dòng)則可以是作業(yè)的另一種表現(xiàn)形式。有時(shí)它是課堂活動(dòng)的延伸，有時(shí)它對(duì)一個(gè)單元具有總結(jié)意義，有時(shí)它又是完全獨(dú)立的，是一種對(duì)未來的展望與愿景。如果說基本活動(dòng)在激發(fā)學(xué)生興趣的同時(shí)，更是完成單元目標(biāo)的基本保障，那么創(chuàng)新性活動(dòng)則是要保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在活動(dòng)中有獲得感。因而在“運(yùn)動(dòng)的描述”這一單元我們可以通過設(shè)計(jì)創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)活動(dòng)，如“探究測速儀、測距儀等裝置的原理”“設(shè)計(jì)方案測量電梯升降過程中的加速度”“實(shí)驗(yàn)對(duì)比手機(jī)和DIS測量加速度的優(yōu)劣”等。通過這些課余的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)活動(dòng)，提升學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的興趣，在活動(dòng)的過程中加深對(duì)相關(guān)物理概念和實(shí)驗(yàn)方法的理解，提升綜合素養(yǎng)的能力。

培養(yǎng)物理學(xué)科的核心素養(yǎng)不是一蹴而就的，追求理解的單元教學(xué)設(shè)計(jì)能夠使單元知識(shí)更具有結(jié)構(gòu)性和整體性，更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，從而能保證學(xué)生思維發(fā)展的連續(xù)性、系統(tǒng)性和有效性，同時(shí)也在學(xué)業(yè)水平評(píng)價(jià)方面給我們提供了更細(xì)致的標(biāo)準(zhǔn)。

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