在不同版本物理教材對比中優化單元教學策略

【摘 要】單元教學是落實核心素養的基本路徑之一。文章以“為什么學”“學什么”“怎樣學”“學得怎樣”四個問題引領單元設計，從章首語、章目錄、科學探究、章總結四個方面對不同版本教材進行對比，突出單元價值、單元框架、單元活動和單元評價，指向單元教學與學生物理學科核心素養的有機結合。

【關鍵詞】單元教學;教材對比;教學策略

【作者簡介】王雄，高級教師，浙派名師培養對象，主要研究方向為初中物理理性思維教育。

【基金項目】2021年浙江省教研重點課題“雙向·雙核·雙維：指向深度教學的初中科學單元設計研究”（Z2021022）;2021年度浙江省教師教育規劃專項課題“單元視域下初中科學教材‘四序’對比研究”（ZX2021154）

單元教學設計是整合和落實課程及課時的關鍵[1]。鐘啟泉教授認為，基于核心素養的單元設計是撬動課堂轉型的一個支點[2]。單元教學讓學習目標過程化、教學過程系列化、教學評價多元化成為可能。基于教材的科學性和指導性，教師對不同版本教材進行對比、解讀，有利于學生的深度學習。

一、初中物理單元教學存在的問題

雖然單元教學的重要性毋庸置疑，但真正想做好并不容易。目前，單元教學主要存在以下三個問題。第一，局限于課時，教學目標低位。一些教師缺乏單元思維，總是一節課一節課地開展課時教學，這種以課時為主體的教學方式，教學目標設定常常“只見樹木”。第二，局限于部分，教學過程瑣碎。教學目標的課時性，可能帶來教學過程的“短視”現象，教師對于教學過程中的結構化、系統性規劃低，教學實施常常“一葉障目”。第三，局限于知識，教學評價單一。由于教學目標低位與教學過程瑣碎，教師的教學評價通常更側重于對知識的單維評價，很難體現素養評價的多元價值，教學評價“不見森林”。

為此，筆者以人民教育出版社2013年版物理教材（以下簡稱“人教版”）[3];浙江教育出版社2013年版科學教材（以下簡稱“浙教版”）[4];上海科學技術出版社2013年版物理教材（以下簡稱“滬科版”）[5];江蘇鳳凰科學技術出版社2013年版物理教材（以下簡稱“蘇科版”）[6]四種版本教材的電與磁的內容為研究對象，通過單元對比，同中求異、異中求同，對單元教學進行全局性展望。需要說明的是，浙教版教材沒有單獨的物理學科，而是將物理、化學等學科綜合起來，形成科學教材。

二、不同版本物理教材的單元對比路徑

本研究通過“為什么學”“學什么”“怎樣學”“學得怎樣”四個問題引領單元教學，對不同版本教材進行對比，為單元教學做好系統規劃。

（一）對比章首語，回答“為什么學”

章首語可以讓學生在一章內容的學習之初，就能了解整章內容的背景，明確整章內容的邏輯起點，從而對本章的研究方法、知識體系、價值觀念和思想方法有一個整體的初認知[7]。教師在進行教學設計時，應認真研讀章首語，從整體視角認識一章的結構，為學生的學習提供恰當的“先行組織者”。基于這樣的認知，筆者對四種版本教材中電與磁內容的章首語呈現方式進行了對比（見表1）。

（二）對比章目錄，回答“學什么”

章目錄是教材的綱要，體現了整個單元的結構、體系、線索，是核心素養與課程標準的具體化體現。根據課程標準，電與磁內容的教學目標有：讓學生知道磁體周圍存在磁場并能說出其證據;讓學生通過實驗認識通電導線周圍存在磁場，知道通電螺線管周圍磁場的特點;讓學生通過實驗認識通電導體在磁場中受力方向與磁場方向、電流方向有關等。結合這樣的教學目標，各版本教材進行了不同的呈現方式（見表2）。

由表2可知，人教版與蘇科版的章目錄結構相似，均有清晰的知識邏輯順序，只是標題的描述有所不同，且蘇科版以“電磁轉換”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”兩節內容，將科學知識運用于生產生活中，滲透了科學·技術·社會·環境（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，突出知識的運用;在電方面，以“電能從哪里來”為核心問題，體現大概念與整合思維。

（三）對比科學探究內容，回答“怎樣學”

科學探究是科學研究過程的本質特征，其具有重要的教育價值，如讓學生通過觀察與思考提出問題，通過動手、動腦、合作、交流等途徑解決問題。這不僅符合學生的認知特點，而且對他們的發展有長遠的意義。各版本教材的科學探究呈現方式列舉如下（見表3）。

表3按照磁場、電生磁和磁生電三個部分對四種版本教材的內容進行了對比。在磁場部分，浙教版與滬科版沒有獨立完整的科學探究，而人教版與蘇科版都探究了磁場的方向。其中，人教版突出的是磁感線模型的建構，蘇科版通過小磁針—鐵屑—磁感線的邏輯順序，很好地體現了磁感線模型建構的過程和方法。在電生磁部分，四種版本教材都通過對通電螺線管磁場的特點進行研究（方向與強弱），側重設計實驗能力的培養。同時，四種版本教材都安排了裝配電動機的學生實驗，突出了科學探究的實踐證據與科學論證。在磁生電部分，四種版本教材都把探究電磁感應產生的條件作為重中之重，一方面側重設計實驗能力的培養，另一方面讓

學生基于自然界各種自然現象之間存在著相互聯系的思想，通過電生磁推理出磁生電。這種思維方法與探究設計有利于學生進一步形成“世界是由物質構成的，物質之間是相互聯系的”物理觀念。

（四）對比章總結內容，回答“學得怎樣”

章總結是對本章知識、問題等的系統規劃和整體設計，其中滲透著對單元整體的評價與知識拓展。不同版本教材的章總結呈現方式對比情況如下（見表4）。

通過對比四種版本教材章總結的呈現方式可以發現，四種版本教材都強調對核心知識的再現，但方式各不相同。人教版、蘇科版是知識的直接羅列，簡單明了，不同的是，蘇科版還通過大問題的作業設計進行評估，很好地體現了單元設計思想;浙教版在知識羅列的基礎上，形成知識框架圖，突出了知識的內部聯系;滬科版在練習的基礎上以留白的方式讓學生自主梳理本章的要求，體現以學生為中心的思想。

三、基于教材對比的單元教學優化策略

1.突出單元價值，激活學生的學習欲望

相對于傳統課時教學的碎片化呈現方式，單元教學基于系統與整體認識的視角對學科價值、教學價值和育人價值進行了重新認知。對單元價值的定位是對“為什么學”的回應，是單元教學的指南針。結合對章首語的對比研究，教師在進行單元教學時應注意，在引入新單元時，就要引導學生形成“情境+問題”的思路。這個過程主要有以下兩個策略。第一是通過情境串與問題串的相互融合，自下而上，步步深入，引向單元價值。例如，對于電與磁的單元教學，教師可以通過展示銀行卡、電話、極光等多幅自然的、生活的圖畫作為情境串，通過情境串展現學生的潛認知，通過問題串激發學生的好奇心，讓學生形成探索電與磁相互作用的求知欲望。第二是通過主問題與大情境的設計，使問題不斷細化與分化，情境不斷具體與具象，自上而下，層層遞進，體現單元價值。例如，在電與磁的單元教學中，教師可以將電動機與發電機相互轉化的過程作為主情境，通過“電與磁之間有關系嗎？它們之間能轉化嗎？轉化的條件是什么？”這樣的問題來驅動情境，突出單元價值。

需要強調的是，教師通過“情境+問題”的思路進行教學設計，其意義不在于情境與問題本身，也不僅僅是知識與技能的習得、過程與方法的體悟，而是幫助學生提升學科關鍵能力與養成學科核心素養，即讓學生保持對自然現象的好奇心與求知欲，養成與自然界和諧相處的生活態度。這也是章首語更深層的價值所在。

2.突出單元框架，促進學生單元知識結構化

美國認知心理學家布魯納指出，掌握事物的結構，就是允許以許多別的東西與它有意義地聯系起來的方式去理解它。而知識的結構化是單元教學的基礎，單元教學需要突破知識的瑣碎，通過結構建構框架，形成單元核心知識結構。教師在教學時要先從整體上把握單元主線，再將整體分成知識條塊，形成單元知識序。如對于電與磁的單元教學，可以分三個部分進行。第一部分是磁現象和磁場，教師先介紹常見的磁體與磁場知識，滲透科學的物質觀;再引發單元本質性問題：物體磁性的起源是什么？磁性、磁極間的相互作用是如何發生的？然后引導學生進行解答。第二部分是電生磁，通過對章目錄進行對比，教師要明白內容的側重點，如奧斯特實驗側重于物質相互作用觀的體現，“電磁鐵 電磁繼電器”側重于知識的應用，“電動機”則側重于知識向技術的轉化，突出科學與技術的關系。第三部分是磁生電，電磁感應現象強調實驗設計方案，突出運動與相互作用觀的滲透。對于發電機的教學除體現科學與技術的關系外，也從能量及其轉化的角度來反映能量觀。因此，教師通過對比章目錄，可以整體把握教材，回答“學什么”，突出單元框架，促進學生單元知識結構化。

3.突出單元活動，發展學生的物理思維

英國學者貝爾納曾指出，如果不能讓學生以某種方式親自參加科學發現的過程，就絕對無法使他們充分了解現有科學知識的全貌。而科學探究是物理學習中最重要的發現載體。基于科學探究的單元活動形成特點，建議教師做好以下三點。第一，對科學探究環節的認知。由于科學探究是基于科學觀察和實驗的，因此，教師應整體把握科學探究，提出科學問題，讓學生形成基于已有事實的科學猜想或假設，設計收集證據和事實的有效方案，并對證據進行解釋、交流、評估和反思，發展學生的物理思維。第二，滲透科學思維。科學探究是一種方式、一種方法，也是一種能力，科學思維存在于科學探究的每一個環節，是物理學科核心素養的重要組成部分，如在磁場的探究中可以滲透模型建構思想。第三，設計課堂實踐活動。教師可以通過“整體把握，層層深入”的方式進行，先探究整體，再聚焦每一個環節，步步深入。

科學思維是物理學科核心素養的要素之一，培養學生的科學思維是發展學生核心素養的重要步驟。教師通過對單元活動及科學探究進行整體把握，不斷滲透科學思維，有利于鍛煉學生思維能力的整體性、靈活性和深刻性。

4.突出單元評價，促進學生全面與自覺發展

教學評價是指根據一定的客觀標準對教學過程和效果進行的價值判斷，具有檢查、診斷、反饋、激勵、調整的作用。如何科學評價學生在物理學習過程中表現出來的知識儲備、能力和學科素養，是目前亟待解決的問題。結合教材章總結對比，教師在單元總結教學時應注意以下幾點。第一，突出基礎性。教師可以通過對知識框架圖的評價，使學生更好地掌握核心知識。第二，凸顯探究性。物理實驗是科學探究的一種重要手段，教師可以通過設計探究作業，培養學生的觀察能力和實驗技能，讓學生形成實事求是的科學態度。第三，彰顯育人性。教師可以通過信息庫、實踐作業等方式，評價學生的物理學科思想方法，體現育人的重要價值;通過單元教學中的多元作業設計，回答“學得怎樣”，突出單元評價，促進學生自覺成長。

學習評價的主要目的是教師能夠全面了解學生的學習過程和結果，從而激勵學生學習和改進自己的教學。結合物理學科特點，教師要把學生在活動、實驗、探究等方面的表現納入評價范圍，重視對學生學習過程的評價，同時，也要考慮單元的特殊要求，在進行單元教學的評價設計時，對物理評價進行整合與創新設計。

總體而言，單元教學要求教師對教學內容進行二次開發，深入領會與認識單元內容之間的知識邏輯順序，建立核心內容與科學素養之間的關系，形成單元教學的整體性、相關性、系統性。本文通過對四種版本教材的對比研究，與單元教學進行連接，突破課時低位研究的現狀，形成系統化的教學設計，落實學生物理學科核心素養的培養。

參考文獻：

[1]邢成云.統整初中數學課程：站在課程高度教學[J].中小學課堂教學研究，2021（5）：9-12.

[2]鐘啟泉.單元設計：撬動課堂轉型的一個支點[J].教育發展研究，2015（24）：1-5.

[3]人民教育出版社課程教材研究所物理課程教材研究開發中心.義務教育教科書 物理 九年級 全一冊[M].北京：人民教育出版社，2013.

[4]朱清時. 義務教育教科書 科學 八年級下冊[M].杭州：浙江教育出版社，2014.

[5]義務教育物理課程標準實驗教科書編寫組.義務教育教科書 物理 九年級 全一冊[M].上海：上海科學技術出版社，2015.

[6]劉炳昇，李容.義務教育教科書 物理 九年級下冊[M].南京：江蘇鳳凰科學技術出版社，2015.

[7]丁益民.2019版蘇教版教材“章首語”的內涵解析[J].數學通報，2020（7）：54-56.

（責任編輯：羅小熒）