在不同版本物理教材對(duì)比中優(yōu)化單元教學(xué)策略

【摘 要】單元教學(xué)是落實(shí)核心素養(yǎng)的基本路徑之一。文章以“為什么學(xué)”“學(xué)什么”“怎樣學(xué)”“學(xué)得怎樣”四個(gè)問(wèn)題引領(lǐng)單元設(shè)計(jì)，從章首語(yǔ)、章目錄、科學(xué)探究、章總結(jié)四個(gè)方面對(duì)不同版本教材進(jìn)行對(duì)比，突出單元價(jià)值、單元框架、單元活動(dòng)和單元評(píng)價(jià)，指向單元教學(xué)與學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的有機(jī)結(jié)合。

【關(guān)鍵詞】單元教學(xué);教材對(duì)比;教學(xué)策略

【作者簡(jiǎn)介】王雄，高級(jí)教師，浙派名師培養(yǎng)對(duì)象，主要研究方向?yàn)槌踔形锢砝硇运季S教育。

【基金項(xiàng)目】2021年浙江省教研重點(diǎn)課題“雙向·雙核·雙維：指向深度教學(xué)的初中科學(xué)單元設(shè)計(jì)研究”（Z2021022）;2021年度浙江省教師教育規(guī)劃專項(xiàng)課題“單元視域下初中科學(xué)教材‘四序’對(duì)比研究”（ZX2021154）

單元教學(xué)設(shè)計(jì)是整合和落實(shí)課程及課時(shí)的關(guān)鍵[1]。鐘啟泉教授認(rèn)為，基于核心素養(yǎng)的單元設(shè)計(jì)是撬動(dòng)課堂轉(zhuǎn)型的一個(gè)支點(diǎn)[2]。單元教學(xué)讓學(xué)習(xí)目標(biāo)過(guò)程化、教學(xué)過(guò)程系列化、教學(xué)評(píng)價(jià)多元化成為可能?；诮滩牡目茖W(xué)性和指導(dǎo)性，教師對(duì)不同版本教材進(jìn)行對(duì)比、解讀，有利于學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。

一、初中物理單元教學(xué)存在的問(wèn)題

雖然單元教學(xué)的重要性毋庸置疑，但真正想做好并不容易。目前，單元教學(xué)主要存在以下三個(gè)問(wèn)題。第一，局限于課時(shí)，教學(xué)目標(biāo)低位。一些教師缺乏單元思維，總是一節(jié)課一節(jié)課地開(kāi)展課時(shí)教學(xué)，這種以課時(shí)為主體的教學(xué)方式，教學(xué)目標(biāo)設(shè)定常?！爸灰?jiàn)樹(shù)木”。第二，局限于部分，教學(xué)過(guò)程瑣碎。教學(xué)目標(biāo)的課時(shí)性，可能帶來(lái)教學(xué)過(guò)程的“短視”現(xiàn)象，教師對(duì)于教學(xué)過(guò)程中的結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)性規(guī)劃低，教學(xué)實(shí)施常常“一葉障目”。第三，局限于知識(shí)，教學(xué)評(píng)價(jià)單一。由于教學(xué)目標(biāo)低位與教學(xué)過(guò)程瑣碎，教師的教學(xué)評(píng)價(jià)通常更側(cè)重于對(duì)知識(shí)的單維評(píng)價(jià)，很難體現(xiàn)素養(yǎng)評(píng)價(jià)的多元價(jià)值，教學(xué)評(píng)價(jià)“不見(jiàn)森林”。

為此，筆者以人民教育出版社2013年版物理教材（以下簡(jiǎn)稱“人教版”）[3];浙江教育出版社2013年版科學(xué)教材（以下簡(jiǎn)稱“浙教版”）[4];上?？茖W(xué)技術(shù)出版社2013年版物理教材（以下簡(jiǎn)稱“滬科版”）[5];江蘇鳳凰科學(xué)技術(shù)出版社2013年版物理教材（以下簡(jiǎn)稱“蘇科版”）[6]四種版本教材的電與磁的內(nèi)容為研究對(duì)象，通過(guò)單元對(duì)比，同中求異、異中求同，對(duì)單元教學(xué)進(jìn)行全局性展望。需要說(shuō)明的是，浙教版教材沒(méi)有單獨(dú)的物理學(xué)科，而是將物理、化學(xué)等學(xué)科綜合起來(lái)，形成科學(xué)教材。

二、不同版本物理教材的單元對(duì)比路徑

本研究通過(guò)“為什么學(xué)”“學(xué)什么”“怎樣學(xué)”“學(xué)得怎樣”四個(gè)問(wèn)題引領(lǐng)單元教學(xué)，對(duì)不同版本教材進(jìn)行對(duì)比，為單元教學(xué)做好系統(tǒng)規(guī)劃。

（一）對(duì)比章首語(yǔ)，回答“為什么學(xué)”

章首語(yǔ)可以讓學(xué)生在一章內(nèi)容的學(xué)習(xí)之初，就能了解整章內(nèi)容的背景，明確整章內(nèi)容的邏輯起點(diǎn)，從而對(duì)本章的研究方法、知識(shí)體系、價(jià)值觀念和思想方法有一個(gè)整體的初認(rèn)知[7]。教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)認(rèn)真研讀章首語(yǔ)，從整體視角認(rèn)識(shí)一章的結(jié)構(gòu)，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供恰當(dāng)?shù)摹跋刃薪M織者”?；谶@樣的認(rèn)知，筆者對(duì)四種版本教材中電與磁內(nèi)容的章首語(yǔ)呈現(xiàn)方式進(jìn)行了對(duì)比（見(jiàn)表1）。

（二）對(duì)比章目錄，回答“學(xué)什么”

章目錄是教材的綱要，體現(xiàn)了整個(gè)單元的結(jié)構(gòu)、體系、線索，是核心素養(yǎng)與課程標(biāo)準(zhǔn)的具體化體現(xiàn)。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，電與磁內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)有：讓學(xué)生知道磁體周圍存在磁場(chǎng)并能說(shuō)出其證據(jù);讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，知道通電螺線管周圍磁場(chǎng)的特點(diǎn);讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力方向與磁場(chǎng)方向、電流方向有關(guān)等。結(jié)合這樣的教學(xué)目標(biāo)，各版本教材進(jìn)行了不同的呈現(xiàn)方式（見(jiàn)表2）。

由表2可知，人教版與蘇科版的章目錄結(jié)構(gòu)相似，均有清晰的知識(shí)邏輯順序，只是標(biāo)題的描述有所不同，且蘇科版以“電磁轉(zhuǎn)換”為題，更突出物理觀念的滲透。浙教版的章目錄中增加了“家庭用電”與“電的安全使用”兩節(jié)內(nèi)容，將科學(xué)知識(shí)運(yùn)用于生產(chǎn)生活中，滲透了科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)·環(huán)境（STSE）思想。而滬科版分為兩章，在磁方面，以“從指南針到磁浮列車”為題，突出知識(shí)的運(yùn)用;在電方面，以“電能從哪里來(lái)”為核心問(wèn)題，體現(xiàn)大概念與整合思維。

（三）對(duì)比科學(xué)探究?jī)?nèi)容，回答“怎樣學(xué)”

科學(xué)探究是科學(xué)研究過(guò)程的本質(zhì)特征，其具有重要的教育價(jià)值，如讓學(xué)生通過(guò)觀察與思考提出問(wèn)題，通過(guò)動(dòng)手、動(dòng)腦、合作、交流等途徑解決問(wèn)題。這不僅符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，而且對(duì)他們的發(fā)展有長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義。各版本教材的科學(xué)探究呈現(xiàn)方式列舉如下（見(jiàn)表3）。

表3按照磁場(chǎng)、電生磁和磁生電三個(gè)部分對(duì)四種版本教材的內(nèi)容進(jìn)行了對(duì)比。在磁場(chǎng)部分，浙教版與滬科版沒(méi)有獨(dú)立完整的科學(xué)探究，而人教版與蘇科版都探究了磁場(chǎng)的方向。其中，人教版突出的是磁感線模型的建構(gòu)，蘇科版通過(guò)小磁針—鐵屑—磁感線的邏輯順序，很好地體現(xiàn)了磁感線模型建構(gòu)的過(guò)程和方法。在電生磁部分，四種版本教材都通過(guò)對(duì)通電螺線管磁場(chǎng)的特點(diǎn)進(jìn)行研究（方向與強(qiáng)弱），側(cè)重設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。同時(shí)，四種版本教材都安排了裝配電動(dòng)機(jī)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，突出了科學(xué)探究的實(shí)踐證據(jù)與科學(xué)論證。在磁生電部分，四種版本教材都把探究電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件作為重中之重，一方面?zhèn)戎卦O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，另一方面讓

學(xué)生基于自然界各種自然現(xiàn)象之間存在著相互聯(lián)系的思想，通過(guò)電生磁推理出磁生電。這種思維方法與探究設(shè)計(jì)有利于學(xué)生進(jìn)一步形成“世界是由物質(zhì)構(gòu)成的，物質(zhì)之間是相互聯(lián)系的”物理觀念。

（四）對(duì)比章總結(jié)內(nèi)容，回答“學(xué)得怎樣”

章總結(jié)是對(duì)本章知識(shí)、問(wèn)題等的系統(tǒng)規(guī)劃和整體設(shè)計(jì)，其中滲透著對(duì)單元整體的評(píng)價(jià)與知識(shí)拓展。不同版本教材的章總結(jié)呈現(xiàn)方式對(duì)比情況如下（見(jiàn)表4）。

通過(guò)對(duì)比四種版本教材章總結(jié)的呈現(xiàn)方式可以發(fā)現(xiàn)，四種版本教材都強(qiáng)調(diào)對(duì)核心知識(shí)的再現(xiàn)，但方式各不相同。人教版、蘇科版是知識(shí)的直接羅列，簡(jiǎn)單明了，不同的是，蘇科版還通過(guò)大問(wèn)題的作業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估，很好地體現(xiàn)了單元設(shè)計(jì)思想;浙教版在知識(shí)羅列的基礎(chǔ)上，形成知識(shí)框架圖，突出了知識(shí)的內(nèi)部聯(lián)系;滬科版在練習(xí)的基礎(chǔ)上以留白的方式讓學(xué)生自主梳理本章的要求，體現(xiàn)以學(xué)生為中心的思想。

三、基于教材對(duì)比的單元教學(xué)優(yōu)化策略

1.突出單元價(jià)值，激活學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望

相對(duì)于傳統(tǒng)課時(shí)教學(xué)的碎片化呈現(xiàn)方式，單元教學(xué)基于系統(tǒng)與整體認(rèn)識(shí)的視角對(duì)學(xué)科價(jià)值、教學(xué)價(jià)值和育人價(jià)值進(jìn)行了重新認(rèn)知。對(duì)單元價(jià)值的定位是對(duì)“為什么學(xué)”的回應(yīng)，是單元教學(xué)的指南針。結(jié)合對(duì)章首語(yǔ)的對(duì)比研究，教師在進(jìn)行單元教學(xué)時(shí)應(yīng)注意，在引入新單元時(shí)，就要引導(dǎo)學(xué)生形成“情境+問(wèn)題”的思路。這個(gè)過(guò)程主要有以下兩個(gè)策略。第一是通過(guò)情境串與問(wèn)題串的相互融合，自下而上，步步深入，引向單元價(jià)值。例如，對(duì)于電與磁的單元教學(xué)，教師可以通過(guò)展示銀行卡、電話、極光等多幅自然的、生活的圖畫(huà)作為情境串，通過(guò)情境串展現(xiàn)學(xué)生的潛認(rèn)知，通過(guò)問(wèn)題串激發(fā)學(xué)生的好奇心，讓學(xué)生形成探索電與磁相互作用的求知欲望。第二是通過(guò)主問(wèn)題與大情境的設(shè)計(jì)，使問(wèn)題不斷細(xì)化與分化，情境不斷具體與具象，自上而下，層層遞進(jìn)，體現(xiàn)單元價(jià)值。例如，在電與磁的單元教學(xué)中，教師可以將電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程作為主情境，通過(guò)“電與磁之間有關(guān)系嗎？它們之間能轉(zhuǎn)化嗎？轉(zhuǎn)化的條件是什么？”這樣的問(wèn)題來(lái)驅(qū)動(dòng)情境，突出單元價(jià)值。

需要強(qiáng)調(diào)的是，教師通過(guò)“情境+問(wèn)題”的思路進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，其意義不在于情境與問(wèn)題本身，也不僅僅是知識(shí)與技能的習(xí)得、過(guò)程與方法的體悟，而是幫助學(xué)生提升學(xué)科關(guān)鍵能力與養(yǎng)成學(xué)科核心素養(yǎng)，即讓學(xué)生保持對(duì)自然現(xiàn)象的好奇心與求知欲，養(yǎng)成與自然界和諧相處的生活態(tài)度。這也是章首語(yǔ)更深層的價(jià)值所在。

2.突出單元框架，促進(jìn)學(xué)生單元知識(shí)結(jié)構(gòu)化

美國(guó)認(rèn)知心理學(xué)家布魯納指出，掌握事物的結(jié)構(gòu)，就是允許以許多別的東西與它有意義地聯(lián)系起來(lái)的方式去理解它。而知識(shí)的結(jié)構(gòu)化是單元教學(xué)的基礎(chǔ)，單元教學(xué)需要突破知識(shí)的瑣碎，通過(guò)結(jié)構(gòu)建構(gòu)框架，形成單元核心知識(shí)結(jié)構(gòu)。教師在教學(xué)時(shí)要先從整體上把握單元主線，再將整體分成知識(shí)條塊，形成單元知識(shí)序。如對(duì)于電與磁的單元教學(xué)，可以分三個(gè)部分進(jìn)行。第一部分是磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)，教師先介紹常見(jiàn)的磁體與磁場(chǎng)知識(shí)，滲透科學(xué)的物質(zhì)觀;再引發(fā)單元本質(zhì)性問(wèn)題：物體磁性的起源是什么？磁性、磁極間的相互作用是如何發(fā)生的？然后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行解答。第二部分是電生磁，通過(guò)對(duì)章目錄進(jìn)行對(duì)比，教師要明白內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)，如奧斯特實(shí)驗(yàn)側(cè)重于物質(zhì)相互作用觀的體現(xiàn)，“電磁鐵 電磁繼電器”側(cè)重于知識(shí)的應(yīng)用，“電動(dòng)機(jī)”則側(cè)重于知識(shí)向技術(shù)的轉(zhuǎn)化，突出科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系。第三部分是磁生電，電磁感應(yīng)現(xiàn)象強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，突出運(yùn)動(dòng)與相互作用觀的滲透。對(duì)于發(fā)電機(jī)的教學(xué)除體現(xiàn)科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系外，也從能量及其轉(zhuǎn)化的角度來(lái)反映能量觀。因此，教師通過(guò)對(duì)比章目錄，可以整體把握教材，回答“學(xué)什么”，突出單元框架，促進(jìn)學(xué)生單元知識(shí)結(jié)構(gòu)化。

3.突出單元活動(dòng)，發(fā)展學(xué)生的物理思維

英國(guó)學(xué)者貝爾納曾指出，如果不能讓學(xué)生以某種方式親自參加科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，就絕對(duì)無(wú)法使他們充分了解現(xiàn)有科學(xué)知識(shí)的全貌。而科學(xué)探究是物理學(xué)習(xí)中最重要的發(fā)現(xiàn)載體。基于科學(xué)探究的單元活動(dòng)形成特點(diǎn)，建議教師做好以下三點(diǎn)。第一，對(duì)科學(xué)探究環(huán)節(jié)的認(rèn)知。由于科學(xué)探究是基于科學(xué)觀察和實(shí)驗(yàn)的，因此，教師應(yīng)整體把握科學(xué)探究，提出科學(xué)問(wèn)題，讓學(xué)生形成基于已有事實(shí)的科學(xué)猜想或假設(shè)，設(shè)計(jì)收集證據(jù)和事實(shí)的有效方案，并對(duì)證據(jù)進(jìn)行解釋、交流、評(píng)估和反思，發(fā)展學(xué)生的物理思維。第二，滲透科學(xué)思維?？茖W(xué)探究是一種方式、一種方法，也是一種能力，科學(xué)思維存在于科學(xué)探究的每一個(gè)環(huán)節(jié)，是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分，如在磁場(chǎng)的探究中可以滲透模型建構(gòu)思想。第三，設(shè)計(jì)課堂實(shí)踐活動(dòng)。教師可以通過(guò)“整體把握，層層深入”的方式進(jìn)行，先探究整體，再聚焦每一個(gè)環(huán)節(jié)，步步深入。

科學(xué)思維是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的要素之一，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的重要步驟。教師通過(guò)對(duì)單元活動(dòng)及科學(xué)探究進(jìn)行整體把握，不斷滲透科學(xué)思維，有利于鍛煉學(xué)生思維能力的整體性、靈活性和深刻性。

4.突出單元評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生全面與自覺(jué)發(fā)展

教學(xué)評(píng)價(jià)是指根據(jù)一定的客觀標(biāo)準(zhǔn)對(duì)教學(xué)過(guò)程和效果進(jìn)行的價(jià)值判斷，具有檢查、診斷、反饋、激勵(lì)、調(diào)整的作用。如何科學(xué)評(píng)價(jià)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的知識(shí)儲(chǔ)備、能力和學(xué)科素養(yǎng)，是目前亟待解決的問(wèn)題。結(jié)合教材章總結(jié)對(duì)比，教師在單元總結(jié)教學(xué)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。第一，突出基礎(chǔ)性。教師可以通過(guò)對(duì)知識(shí)框架圖的評(píng)價(jià)，使學(xué)生更好地掌握核心知識(shí)。第二，凸顯探究性。物理實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的一種重要手段，教師可以通過(guò)設(shè)計(jì)探究作業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)技能，讓學(xué)生形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。第三，彰顯育人性。教師可以通過(guò)信息庫(kù)、實(shí)踐作業(yè)等方式，評(píng)價(jià)學(xué)生的物理學(xué)科思想方法，體現(xiàn)育人的重要價(jià)值;通過(guò)單元教學(xué)中的多元作業(yè)設(shè)計(jì)，回答“學(xué)得怎樣”，突出單元評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生自覺(jué)成長(zhǎng)。

學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的主要目的是教師能夠全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和結(jié)果，從而激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)和改進(jìn)自己的教學(xué)。結(jié)合物理學(xué)科特點(diǎn)，教師要把學(xué)生在活動(dòng)、實(shí)驗(yàn)、探究等方面的表現(xiàn)納入評(píng)價(jià)范圍，重視對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)，同時(shí)，也要考慮單元的特殊要求，在進(jìn)行單元教學(xué)的評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)物理評(píng)價(jià)進(jìn)行整合與創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

總體而言，單元教學(xué)要求教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，深入領(lǐng)會(huì)與認(rèn)識(shí)單元內(nèi)容之間的知識(shí)邏輯順序，建立核心內(nèi)容與科學(xué)素養(yǎng)之間的關(guān)系，形成單元教學(xué)的整體性、相關(guān)性、系統(tǒng)性。本文通過(guò)對(duì)四種版本教材的對(duì)比研究，與單元教學(xué)進(jìn)行連接，突破課時(shí)低位研究的現(xiàn)狀，形成系統(tǒng)化的教學(xué)設(shè)計(jì)，落實(shí)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

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（責(zé)任編輯：羅小熒）