基于UbD模式的情境課堂建構(gòu)

摘 要：UbD模式是一種理解為先、評(píng)價(jià)先行的教學(xué)設(shè)計(jì)模式，而情境是課堂呈現(xiàn)的良好載體。本文以“動(dòng)能定理”為例，基于UbD模式建構(gòu)了以情境為中心的課堂教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)的趣味性、實(shí)用性、有效性。

關(guān)鍵詞：UbD模式；情境課堂；動(dòng)能定理

1 傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足

物理學(xué)是一門與自然和社會(huì)生活密切相關(guān)的學(xué)科，也是一門公認(rèn)的容易造成學(xué)生“兩極分化”的學(xué)科。在高中物理教學(xué)中，教法的選擇對(duì)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)有著較大影響。常規(guī)的教學(xué)設(shè)計(jì)中存在著聚焦活動(dòng)的教學(xué)和聚焦灌輸?shù)慕虒W(xué)這兩個(gè)典型誤區(qū)。^［1］

聚焦活動(dòng)的教學(xué)誤區(qū)一般表現(xiàn)為從輸入端思考教學(xué)。在開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)之前教師沒(méi)有關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)期望，忽略了從預(yù)期的學(xué)習(xí)結(jié)果出發(fā)來(lái)思考如何教學(xué)、如何設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)。也就是說(shuō)，教師沒(méi)有思考哪些證據(jù)能夠反映學(xué)生是否實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)目標(biāo)，以及哪些證據(jù)能幫助教師在教學(xué)過(guò)程中適時(shí)做出調(diào)整，以確保學(xué)生能夠更充分地理解教學(xué)內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)更高效率的課堂教學(xué)。

聚焦灌輸式教學(xué)誤區(qū)，通常體現(xiàn)在過(guò)分依賴學(xué)生的模型化試題訓(xùn)練來(lái)規(guī)劃教學(xué)。課堂教學(xué)僅僅圍繞著一系列例題、變式練習(xí)和當(dāng)堂檢測(cè)等環(huán)節(jié)展開(kāi)。這種做法導(dǎo)致課堂忽視了對(duì)學(xué)生當(dāng)前所學(xué)知識(shí)意義的建構(gòu)過(guò)程，使得傳授的知識(shí)在脫離具體情境后，難以實(shí)現(xiàn)以解決問(wèn)題、完成任務(wù)為核心的多維互動(dòng)式教學(xué)目標(biāo)。沒(méi)有了情境、協(xié)作、會(huì)話等學(xué)習(xí)環(huán)境要素，學(xué)生無(wú)法在具體的物理情境中思考物理問(wèn)題的本質(zhì)，缺少對(duì)情境要素的有效獲取和理解能力的訓(xùn)練，進(jìn)而降低學(xué)習(xí)物理的主動(dòng)性和積極性。

2 基于UbD模式的情境課堂路徑探尋

2.1 UbD模式概述

Understanding by Design，簡(jiǎn)稱“UbD”，它是一種“理解為先教學(xué)”的設(shè)計(jì)模式，也是一種基于“促進(jìn)理解”的教學(xué)設(shè)計(jì)，它是當(dāng)代美國(guó)教學(xué)改革專家格蘭特·威金斯（Grant Wiggins）和杰伊·麥克泰格（Jay McTighe）一直倡導(dǎo)并積極推行的一種教學(xué)框架。^［2］這種創(chuàng)新型的教學(xué)設(shè)計(jì)框架強(qiáng)調(diào)，在設(shè)計(jì)課程及開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)之前，必須先行設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)機(jī)制。教師應(yīng)從整體出發(fā)做好頂層設(shè)計(jì)，確保設(shè)計(jì)的起點(diǎn)是明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，而設(shè)計(jì)的宗旨則是促進(jìn)學(xué)生實(shí)現(xiàn)有意義的學(xué)習(xí)。

傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)通常是先設(shè)定教學(xué)目標(biāo)，再選擇教學(xué)活動(dòng)，最后根據(jù)教學(xué)活動(dòng)的效果進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)。而UbD模式則凸顯了評(píng)價(jià)先行的原則，它首先根據(jù)教學(xué)評(píng)價(jià)的要求確定學(xué)生學(xué)習(xí)的預(yù)期結(jié)果，隨后找出與教學(xué)預(yù)期相匹配的評(píng)估證據(jù)，并將這些證據(jù)滲透到具體的教學(xué)活動(dòng)中，最后才依據(jù)這些要素設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)活動(dòng)。這種方式能更有效地幫助教師進(jìn)行及時(shí)的教學(xué)評(píng)價(jià)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行自我監(jiān)控和調(diào)整，使學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程在較深的思維層次得到發(fā)展，更加重視學(xué)生對(duì)知識(shí)和能力的深度理解和遷移應(yīng)用^［3］，更符合《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）的要求和核心素養(yǎng)的理念。

2.2 情境課堂

教師的教學(xué)不僅僅局限于知識(shí)的傳授，還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)解決問(wèn)題的知識(shí)框架，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深層次理解和意義建構(gòu)，以及培養(yǎng)他們?cè)谛虑榫持徐`活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能解決問(wèn)題的能力。情境課堂以問(wèn)題情境為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，形成閉環(huán)，讓課堂始于情境，終于情境。它要求教師將知識(shí)問(wèn)題化、問(wèn)題情境化，通過(guò)創(chuàng)設(shè)的情境設(shè)計(jì)環(huán)環(huán)相扣的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考，促使學(xué)生獲得積極的行為體驗(yàn)，從而在解決問(wèn)題的過(guò)程中逐步建構(gòu)起新的知識(shí)體系。

2.3 基于UbD模式的情境課堂

課堂是“預(yù)則立，不預(yù)則廢”。UbD模式是通過(guò)“評(píng)價(jià)先行”對(duì)教學(xué)流程實(shí)施的一種新變革，是一種先進(jìn)的教學(xué)方式。情境是課堂呈現(xiàn)的良好教學(xué)載體，沒(méi)有情境的物理知識(shí)將成為無(wú)源之水、無(wú)本之木。在UbD模式下，結(jié)合情境為中心的課堂教學(xué)模式，是教學(xué)形式與教學(xué)載體的良性組合，能實(shí)現(xiàn)課堂的有趣性、有用性、有效性。基于UbD模式的情境課堂設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

3 基于UbD模式的情境課堂實(shí)踐——“動(dòng)能定理”的教學(xué)設(shè)計(jì)

基于UbD模式，結(jié)合《課程標(biāo)準(zhǔn)》和情境課堂的特點(diǎn)，現(xiàn)將“動(dòng)能定理”的教學(xué)設(shè)計(jì)從設(shè)計(jì)框架分析和情境設(shè)計(jì)分析兩個(gè)方面進(jìn)行闡述。

3.1 教學(xué)設(shè)計(jì)框架

教學(xué)設(shè)計(jì)框架的設(shè)計(jì)分為以下三個(gè)階段。

第一階段：基于理解的教學(xué)評(píng)價(jià)目標(biāo)設(shè)定如表1所示。

第二階段：指向教學(xué)評(píng)價(jià)目標(biāo)的任務(wù)設(shè)計(jì)與證據(jù)評(píng)估如表2所示。

第三階段：以情境為中心的教學(xué)活動(dòng)建構(gòu)如表3所示。

3.2 情境設(shè)計(jì)分析

情境源于真實(shí)的研究過(guò)程或?qū)嶋H的探索過(guò)程，涉及學(xué)習(xí)探索與科學(xué)探究過(guò)程中所遇到的問(wèn)題。教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生親身經(jīng)歷某一實(shí)際問(wèn)題的探索過(guò)程，體驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，并嘗試運(yùn)用科學(xué)思維來(lái)解決問(wèn)題，從而促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培育和發(fā)展。以情境為中心的課堂設(shè)計(jì)可分為多情境型和單情境型。多情境型課堂通過(guò)設(shè)計(jì)多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的情境，每個(gè)情境都緊密貼合不同階段的任務(wù)，使學(xué)生能夠感受到既貼切又有趣的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。而單情境型課堂則是圍繞一個(gè)固定的情境主題展開(kāi)，通過(guò)改變情境中的條件變量來(lái)給出不同的任務(wù)清單。

本節(jié)課采用的是單情境型，即以閆文港鋼架雪車比賽為情境主題，通過(guò)設(shè)定不同的比賽階段條件，從多個(gè)角度提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生深入探討如何獲得比賽勝利的策略。這樣的設(shè)計(jì)主題明確、任務(wù)多樣，層層推進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣，不同的情境片段又有不同的設(shè)計(jì)意圖。閆文港鋼架雪車比賽的多個(gè)情境片段及設(shè)計(jì)意圖如圖2所示。課堂的顯性任務(wù)是讓學(xué)生思考如何獲得比賽的勝利，而隱性任務(wù)則聚焦于學(xué)生對(duì)動(dòng)能定理知識(shí)與應(yīng)用技能的掌握，以及核心素養(yǎng)的有效提升。

3.2.1 意義建構(gòu)

情境片段1：觀看北京冬奧會(huì)上鋼架雪車的比賽視頻，中國(guó)選手閆文港獲得第三名，國(guó)外選手獲得第一名。

設(shè)計(jì)意圖：“立德樹(shù)人”和“培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷”是教育的核心任務(wù)。盡管閆文港的比賽成績(jī)較以往有了顯著的突破，但仍留有一些遺憾。而國(guó)外選手的最終獲勝不僅能激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情，還能喚起學(xué)生的求知欲?！扒榫场迸c“意義建構(gòu)”是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論中的兩個(gè)關(guān)鍵要素，選擇或創(chuàng)設(shè)合理的、與生活密切相關(guān)的、真實(shí)性的問(wèn)題情境能夠讓學(xué)習(xí)真實(shí)發(fā)生，有利于學(xué)生的意義建構(gòu)。對(duì)實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、完成教學(xué)任務(wù)有著極大的促進(jìn)作用。

3.2.2 知識(shí)生成

情境片段2：分析啟動(dòng)階段，給出任務(wù)。

任務(wù)一：分析閆文港對(duì)鋼架雪車做的功W與速度v的關(guān)系。

任務(wù)二：重讀初中課本，回憶初中所學(xué)的關(guān)于動(dòng)能的定性描述和功與能之間的定性關(guān)系。

結(jié)合兩個(gè)任務(wù)，讓學(xué)生討論得出動(dòng)能的表達(dá)式和動(dòng)能定理。

設(shè)計(jì)意圖：如果一個(gè)概念或定理的得出僅僅依賴于教師的“告知”，那么在學(xué)生那里可能會(huì)“水土不服”。知識(shí)的真正掌握應(yīng)當(dāng)是一個(gè)水到渠成的過(guò)程。從學(xué)生已經(jīng)掌握的相關(guān)規(guī)律出發(fā)去探索新知識(shí)，是理解和接納新知識(shí)的有效過(guò)程，而從學(xué)生已經(jīng)掌握的相關(guān)規(guī)律入手，則是學(xué)習(xí)和理解新知識(shí)的明智策略。為了能更好地實(shí)現(xiàn)自然過(guò)渡，筆者從必修一和初中內(nèi)容入手分析，利用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)出Fl＝12mv²₂－12mv²₁；結(jié)合初中對(duì)動(dòng)能的定性認(rèn)識(shí)，即影響動(dòng)能的因素是質(zhì)量和速度，學(xué)生自然關(guān)注到等式右側(cè)末態(tài)速度對(duì)應(yīng)12mv²₂和初態(tài)速度對(duì)應(yīng)12mv²₁，進(jìn)而能夠合理地得到動(dòng)能的表達(dá)式；隨后將動(dòng)能表達(dá)式代入推導(dǎo)式后，結(jié)合功是能量轉(zhuǎn)化的量度又可以得出動(dòng)能定理。這種平滑的過(guò)渡方法會(huì)讓學(xué)生對(duì)動(dòng)能和動(dòng)能定理的接受更加自然，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的無(wú)縫對(duì)接。

3.2.3 知識(shí)掌握

情境片段3：若鋼架雪車以v＝40m/s的速度沖過(guò)終點(diǎn)后迅速來(lái)到水平軌道上，為了盡快停下來(lái)，閆文港腳尖著地提供額外的阻力f₀＝350N。在此過(guò)程中，鋼架雪車受到的平均阻力f＝150N，假設(shè)閆文港和鋼架雪車的總質(zhì)量M＝100kg，求鋼架雪車向前滑行的距離s。

情境片段4：?jiǎn)?dòng)過(guò)程結(jié)束后，閆文港迅速跳上鋼架雪車，從一傾斜直軌道上滑下，途中經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)。鋼架雪車比賽示意圖如圖3所示。假設(shè)閆文港和鋼架雪車的總質(zhì)量M＝100kg，下滑經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的初速度v_A＝10m/s，下滑經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度v_B＝20m/s，A、B兩點(diǎn)間的高度差h＝16m，求此過(guò)程中鋼架雪車克服阻力做的功Wf 。（g取10m/s²）設(shè)計(jì)意圖：無(wú)論是情境片段3的“剎車過(guò)程”還是情境片段4的“斜坡加速過(guò)程”，其設(shè)計(jì)均旨在作為教學(xué)評(píng)價(jià)的一部分。目的在于測(cè)試學(xué)生對(duì)動(dòng)能定理的理解程度，并總結(jié)真實(shí)情境中利用動(dòng)能定理處理問(wèn)題的一般思路，進(jìn)而拓展動(dòng)能定理的應(yīng)用范圍。從“簡(jiǎn)單受力”到“復(fù)雜受力”的過(guò)渡，讓學(xué)生在一次又一次的挑戰(zhàn)中學(xué)會(huì)解決問(wèn)題，也讓學(xué)生身臨其境地體會(huì)到體育比賽的魅力和好成績(jī)的來(lái)之不易。

3.2.4 知識(shí)遷移

情境片段5：再次觀看比賽視頻。結(jié)合比賽的規(guī)則說(shuō)明和本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，你認(rèn)為閆文港在比賽過(guò)程中需要注意哪些事項(xiàng)？

為了提高比賽成績(jī)，你有什么好的辦法？試著建立合理的模型并分析。

設(shè)計(jì)意圖：如何提升閆文港的運(yùn)動(dòng)成績(jī)？這是一個(gè)既現(xiàn)實(shí)又復(fù)雜的問(wèn)題。在課堂上，教師再現(xiàn)復(fù)雜的比賽情境，并介紹了歷史上鋼架雪車比賽中的各種創(chuàng)新舉措，包括比賽軌道的設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)員的體重管理、雪車鋼架材料的優(yōu)化以及流線型模型的改進(jìn)等。學(xué)生從大量的信息中篩選出有用的內(nèi)容，并深入分析不同策略能提高比賽成績(jī)的具體原因。

通過(guò)對(duì)不同方案的可行性深入分析，并不斷地進(jìn)行修正與改進(jìn)，同時(shí)借助小組間合作與討論，學(xué)生不僅加深了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，也全方位認(rèn)識(shí)了情境的復(fù)雜性，還顯著提高了他們的語(yǔ)言解碼、信息搜索與整理能力。這一系列過(guò)程還強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)于“知識(shí)改變命運(yùn)”和“知識(shí)強(qiáng)國(guó)”理念的認(rèn)同。

4 結(jié)語(yǔ)

優(yōu)質(zhì)的教學(xué)方式能夠使課堂組織更加有序，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。而一個(gè)良好的教學(xué)情境則有助于營(yíng)造更加健康的課堂生態(tài)，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)韌勁。

采用UbD模式的情境課堂能夠展現(xiàn)出一個(gè)更加生機(jī)勃勃、充滿活力的課堂氛圍。

參考文獻(xiàn)

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