以情境為主線，以素養(yǎng)為目標的大單元設計

摘 要：大單元教學的方法，能夠幫助學生將碎片化的知識整合成有邏輯、有意義的整體。本文以“浮力”單元教學為例，精心設計了大單元教學計劃。該計劃巧妙穿插明暗兩條線索，始終緊密圍繞目標主題展開，特別在“打撈鐵?！钡那榫衬M中，有效實施了這一大單元教學模式。

關鍵詞：初中物理；大單元；核心素養(yǎng)；主題情境

1 大單元設計的背景

隨著教育改革的持續(xù)深化，原先以教師和教材為中心的課堂模式已明顯暴露出低效的弊端。相反，以學生為主體的新型課堂模式日益受到學生的青睞。這促使教師角色從課堂的主導者轉變?yōu)檎n堂的設計者與引導者。隨著“雙減”政策的實施，“減負增效”成為了新課堂改革的主要方向。在這一背景下，學生需要充分發(fā)揮其主觀能動性，實現(xiàn)從被動接受知識到主動探索求知的轉變，而這一轉變過程往往需要依托具有啟發(fā)性的驅動問題來推動。

大單元教學是一種以提升課堂教學效率、鞏固學生主體地位、構建核心知識框架、深化學習層次為基礎，旨在全面提升學生核心素養(yǎng)的整合性教學模式。它通過將教材中原本零散的知識點有效整合成符合學生需求的知識體系，形成了一個既有深度又具有連貫性的知識網(wǎng)絡，有助于學生在更高層次上進行系統(tǒng)學習和深度思考。［1］

大單元的設計圍繞一條核心情境線展開，該情境線貫穿整個教學過程，并在此情境下衍生出眾多需要學生探究與解決的問題。這些問題作為學習的導向，能夠激發(fā)學生的積極思維，調動他們的學習熱情，促使更多學生積極參與到教學活動中來。大單元教學對教師提出了更高要求，它不僅需要教師預先設定一條能夠貫穿整個單元的情境線索，還要求教師對教材進行深入研究與靈活處理，對教材內容進行合理篩選與整合，將原本碎片化的知識點有效地串聯(lián)起來，構建成一個結構清晰、邏輯嚴密的知識體系。

2 以“浮力”課程教學為例的大單元設計思路

滬科版《義務教育教科書 物理 八年級 全一冊》中“浮力”單元共分為三節(jié)，分別講述了浮力產生的原因、浮力的計算、浮力在生活中的應用。這三節(jié)內容從根本上解決了浮力的基本問題。于是本文設計了一個主題情境，從古代的文言故事《撈鐵?！啡胧郑寣W生先分析懷丙和尚的打撈方法，再用現(xiàn)代的視角分析更加經(jīng)濟、方便、快捷的打撈方法，由此串聯(lián)起本單元的知識。

2.1 分析《課程標準》制定教學目標

《義務教育物理課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）針對本單元的學習內容提出了如下要求：通過實驗，認識浮力；探究并了解浮力大小與哪些因素有關；知道阿基米德原理，能運用物體的浮沉條件說明生產生活中的有關現(xiàn)象。同時，《課程標準》中還給出了一個例題——了解潛水艇的浮沉原理，并給出一個活動建議：查閱資料，了解我國“奮斗者”號載人潛水器的深潛信息，討論影響其所受液體壓強和浮力大小的因素。［2］

依據(jù)教材內容和《課程標準》要求，本單元內容在提升學生學科核心素養(yǎng)方面有如下表現(xiàn)：一是加深學生對浮力及其相關規(guī)律的認識，強化運動與相互作用觀念；二是將打撈鐵牛的系列任務作為一條探究主線，發(fā)展學生的科學思維和科學探究能力。

因此，本文制定了如下的教學目標。

第一，通過對故事情境中物理現(xiàn)象的分析，提出可探究的物理問題，做出初步假設，并在他人幫助下能制訂初步單元學習規(guī)劃。通過對浮力的基礎探究，了解浮力的影響因素，會計算浮力的大小。

第二，通過浮力的影響因素，猜想浮力與排開液體重力的關系，并設計實驗驗證自己的猜想。利用阿基米德原理獲得計算浮力的方法，計算浮力大小并能結合受力分析計算出浮筒數(shù)量。

第三，結合物體的浮沉條件進行合理猜想，通過小組合作獲取多種方式來打撈沉在水底的鐵牛，并能從原理上分析方案的合理性。小組間能夠相互點評出方案的優(yōu)缺點。

第四，通過知識遷移，找尋更多的物體的浮沉條件在生活實踐中的運用實例。

通過對《課程標準》、教材及教學內容的深入分析，本單元設計緊密依托歷史真實情境，以“如何打撈鐵?！睘楹诵膯栴}，展開大單元教學設計。教學過程層層遞進，首先引導學生了解浮力的概念及其產生的原因，隨后探究浮力大小與哪些因素相關，進而運用阿基米德原理準確計算浮力，再學會運用浮力原理解決實際問題，最終提煉出有效的解決方案。整個教學過程始終圍繞解決實際問題展開，確保教學內容緊密貼合學生的學習需求。此教學設計以問題為中心，并貫穿于整個教學過程之中，旨在通過解決真實情境中的問題，幫助學生掌握相關知識，提升關鍵能力和必備品格。

2.2 分析課程內容

2.2.1 內容架構

在課程內容的處理上，本文遵循從現(xiàn)象到實質，再由實質走向運用的原則。首先，以生活中與浮力有關的現(xiàn)象為切入點，引導學生分析浮力的方向，探尋浮力產生的原因，并探究浮力大小的影響因素。通過這一系列活動，學生將能夠總結并掌握浮力大小的計算方法。其次，通過深入的受力分析，學生將運用所學的浮力知識整理出物體的浮沉條件。最后，這些知識和技能將被應用于完成打撈鐵牛的任務，從而實現(xiàn)知識的綜合運用與實踐能力的提升。本文設計的單元內容架構如圖1所示。

2.2.2 概念結構

本單元的設計以浸在液體或氣體中的物體總受到豎直向上的托力這一事實為出發(fā)點，引出 “浮力的方向，浮力產生的原因，浮力大小的影響因素，阿基米德原理，物體的浮沉條件” 這些核心概念，這些核心概念都歸屬于《課程標準》三級主題中浮力的具體內容教學，其二級主題是“機械運動和力”，一級主題為“運動和相互作用”，如圖2所示。

2.2.3 單元設計流程

以《撈鐵牛》的故事原型作為導入，教師引導學生思考討論撈鐵牛的方式以及運用到的物理知識，從而引出浮力的概念。在研究浮力這一力學現(xiàn)象時，我們首先需要理解其產生的原因以及力的三要素，并以此為線索，初步探索浮力的知識，進而探尋影響浮力大小的因素?；谶@些影響因素，我們可以猜想浮力大小與排開液體重力之間的關系。整個教學過程遵循從理論推導到實驗驗證，最后進行浮力計算的“教學三部曲”。當完成浮力基本教學后，學生便可以運用浮力與重力間的關系進行受力分析，將浮力與生活中的現(xiàn)象相結合；深度學習浮力后師生開始拓展打撈鐵牛的方式，通過理論計算完善不同的打撈方案，并在一定程度上實施部分方案。

2.2.4 單元設計思路

教師通過設置問題情境引發(fā)學生對浮力概念的學習興趣，并規(guī)劃學習路徑，使學生在深度學習浮力的過程中，探尋浮力大小的影響因素，建構浮力模型并進行受力分析，遷移浮力知識應用于生活，最后回歸初衷，解決初始的問題情境。

2.2.5 育人價值

活動育人：教師以問題串的方式引導學生運用已有的概念和規(guī)律分析生活中常見的浮力現(xiàn)象，建構物理模型。小組間采取交流合作的學習模式，在真實的活動場景中共同發(fā)現(xiàn)問題、構建知識體系并有效解決問題。

情境育人：教師通過創(chuàng)設學生感興趣的問題情境，激發(fā)學生豐富的情感體驗，并引導學生進行深入的實驗探究。

思維育人：在通過實驗探究浮力大小的影響因素、阿基米德原理的過程中，學生將進一步學習控制變量法，并培養(yǎng)構建物理模型的能力。同時，在分析物體的浮沉條件的過程中，引導學生掌握研究運動現(xiàn)象的科學方法，使其形成嚴謹?shù)目茖W思維。

情感育人：通過引入現(xiàn)實情境問題，教師能夠培養(yǎng)學生對科學知識的好奇心和求知欲，經(jīng)歷現(xiàn)實情境問題的論證、分析，可以培養(yǎng)學生的研究意識、創(chuàng)新能力和不懼失敗堅持真理的科學品格。

2.3 學生情況分析

八年級的學生在生活中對浮力有一定的體驗，但多數(shù)停留在感性認知層次，未上升到科學層次，對浮力的規(guī)律較為陌生。本單元內容是對前面力學內容的延伸拓展，是對密度、力、二力平衡、壓強等知識的深化，是初中力學部分的重點。八年級的學生邏輯思維能力較弱，對理性知識認知較慢。他們渴望探究但又缺乏完整的思考過程，雖然掌握了一定的方法但又不夠熟練，分析和處理這類問題的經(jīng)驗不足，對分析運動的一般方法掌握不熟練，對于合理、有效地運用所學知識的能力還比較欠缺。

在教學過程中，為了更好地落實核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，幫助學生構建更完善的知識體系，培養(yǎng)他們對知識進行整合的能力和構建模型的能力至關重要。因此，為了保持學生思維的流暢性和活躍度，教師需要將復雜的問題情境進行分解，設置合理的任務階梯，使學生在任務驅動和問題串引領下，借助循環(huán)遞進式探究法，靈活應用物理思想方法解決物理問題，最終達到提升學生知識遷移能力的目的，實現(xiàn)深度學習。

2.4 單元課時設計思路

2.4.1 課時設計思路

以情境問題“如何將沉在水底的鐵牛打撈上來？”為主線，教師應規(guī)劃如下課時安排：第一課時為初識浮力并探尋浮力產生的原因；第二課時為探究浮力大小的影響因素；第三課時為學習“阿基米德原理”；第四課時為將浮力與生活實際相結合，解決初始的情境問題。

2.4.2 學習路徑規(guī)劃

在規(guī)劃學生的學習路徑時，教師可以以系列情境“懷丙用什么方法打撈鐵?！趺锤淖冭F牛所受的浮力→如何計算出一個浮筒所受的浮力→需要多少個浮筒才可以打撈起鐵?！睘橹骶€，同時以任務串“建立浮力概念→分析浮力產生的原因→認識浮力大小與浸入體積的關系→認識浮力大小與液體密度的關系→定性探究浮力大小的影響因素→猜想浮力大小的計算式→探究浸入液體體積與排開液體體積的關系→探究物體所受浮力是否等于排開液體的重力→解決實際問題→分析浮沉條件→改變浮沉狀態(tài)→計算所需浮筒數(shù)并打撈鐵?！钪懈×Φ膽谩睘榘稻€，一步步幫助學生建立起“浮力”的概念。

本規(guī)劃旨在通過任務的問題化、問題情境的創(chuàng)設以及情境的系列化設計，有效激發(fā)學生的學習興趣，并幫助學生明確學習目標。通過將大任務細分為多個相互關聯(lián)的小任務，并在每個小任務中巧妙融入主線問題，確保學習過程連貫有序。最終，在主線問題的引導下，學生能夠順利完成學習的閉環(huán)，實現(xiàn)知識的系統(tǒng)掌握與能力的提升。

2.5 單元評價

教師在教學過程中應以過程性評價為主，重視學生的個體差異和課堂互動生成，關注學生在問題解決、討論發(fā)言、動手操作等活動中表現(xiàn)出來的知識理解、技能掌握、能力發(fā)展和學習態(tài)度等情況。充分發(fā)揮評價的育人功能，形成“教—學—評”的一致性，以評導學、以評促學，激勵學生進步，促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

2.5.1 制作課時評價量表

2.5.2 單元作業(yè)設計

學生完成學習閉環(huán)后，教師應及時給予作業(yè)評價，并指導學生改進學習策略?！墩n程標準》指出，單元作業(yè)應以階段性學業(yè)要求和學業(yè)質量標準為依據(jù)，設計層次分明、類型多樣的作業(yè)，兼顧基礎性作業(yè)和探究性、實踐性作業(yè)，注重評價學生的學習態(tài)度和學習成果，充分發(fā)揮不同類型作業(yè)的育人功能。合理調控作業(yè)量，避免機械訓練、簡單重復，切實減輕課業(yè)負擔。［3］

在單元作業(yè)設計中應按照難度設計出基礎題、中等題和拔高題，題型上應有選擇題、填空題、實驗題、計算題、探究題、實踐題。每個題目應設置出多維度的評價，不能單純地以對錯作為評價的唯一標準，要發(fā)現(xiàn)學生的不足，分析原因，實現(xiàn)評價的診斷功能。

本單元實踐性作業(yè)要求：請學生在三天內，利用身邊的材料，結合浮力知識，設計并制作一個潛水艇模型，實踐性作業(yè)評價量表如表2所示。

3 “浮力”大單元設計的教學總結

整個“浮力”單元的教學跨越四個課時，以核心大單元任務打撈鐵牛為開篇。第一課時，通過分析懷丙打撈鐵牛的案例，引出浮力概念。隨后，學生在理解浮力產生原因的基礎上，產生新的疑問：為何他人未能成功打撈？是否因為浮力不足？這些疑問激發(fā)了學生新的學習需求——探索如何增大浮力。第二課時，聚焦于增大浮力問題的根源，引導學生探究浮力大小與哪些因素有關，進而尋找增大浮力的有效方法。第三課時，鼓勵學生基于對浮力大小的影響因素的理解，嘗試猜想并推導浮力的計算公式，通過解決浮力計算問題，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。第四課時，圍繞“鐵牛受浮力卻未能浮起”的疑問，引導學生思考如何增大浮力讓鐵牛浮起來，從而引出物體的浮沉條件，了解浮力與重力的關系，利用計算出的浮筒數(shù)量將鐵牛打撈起來，完成學習的閉環(huán)。

經(jīng)過整個教學過程，教師幫助學生對任務進行分析，不斷地解決問題，又不斷形成新的學習需求，這些需求作為下一課時的任務引領，使學生始終在主線的牽引下不斷深入學習。教師可以通過將大任務拆解為小任務，使學生的思維可視化，一步一步地幫助學生建立“浮力”單元的知識體系。在教學過程中，教師應持續(xù)給予學生相應的評價，體現(xiàn)“教—學—評”的一致性，利用評價的激勵功能鼓勵學生積極參與到學習活動中來。

參考文獻

［1］王利.初中物理教學中大單元理念的應用策略［J］.理科愛好者， 2023（5）： 11-13.

［2］［3］中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準（2022年版）［M］.北京： 北京師范大學出版社，2022：16，46.