物理單元整體教學中教學評一體化的設計

符程

【摘要】在單元整體教學設計中融入課堂評價，力求依據評價結果調整課堂教學，能真正落實學科核心素養的培養，提升物理教學的育人品質.本文以物理必修2“機械能及其守恒定律”的單元整體教學設計為例，依據單元整體教學中教學評價一體化設計的原則，應用基于課程標準、教材分析和學情分析基礎上確定單元目標，再將單元教學目標分解為課時目標，并設計相應的教學活動和評價任務或制定學生評價量規，使教學目標、教學活動和評價任務三者保持內在的一致性.

【關鍵詞】物理單元;核心素養;教學評價

《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》提出，評價是日常教學活動的重要組成部分，應以課程目標、課程內容和學業質量為依據，關注物理學科核心素養的發展水平.基于此，教師應該在單元整體教學設計中融入課堂評價，力求依據評價結果調整課堂教學，推動教學評一體化的有效實施，真正落實學科核心素養的培養，提升物理教學的育人品質.

1 單元整體教學中教學評一體化設計的理論依據

1.1 布魯姆教育目標分類學

布魯姆明確指出，教學是一種有目的、有計劃的活動.因此，教師在進行教學設計時，必須先設計合理的教學目標.布魯姆主張從知識與認知過程兩個維度的結合來界定教學目標，這種界定為一線教師進行課堂評價提供了方向，有利于對教師的教和學生的學的做出評估，實現教學評的一致性.

布魯姆還認為學生進行自我評價可以更好地促進學生反思，提高學習能力.

1.2 逆向設計原理

美國教育家威金斯和麥克泰格在《追求理解的教學設計》一書中提出了逆向設計原理，即教師在教學設計中先確定學生學習的預期結果即學習目標，再確定合適的評價任務，最后設計教學活動.這種教學設計模式強調學習目標確定的準確性、可操作性以及可評價性，力求課堂教學活動真正促進學生的有意義學習.

2 單元整體教學中教學評一體化設計的原則

2.1 一致性原則

教學目標、評價任務和教學活動是單元整體教學設計的三個核心要素.在教學設計中，教師要以教學目標為導向，力求這三個要素保持內在一致，以此保證教學設計的有效性.

2.2 整體性原則

單元整體教學設計需要教師能夠根據物理課程標準的要求，整體規劃教學，整合課程資源，統籌兼顧各要素之間的關系，推動教學目標可評可測.

2.3 學生參與原則

評價任務的作用是評估教學目標的達成情況，以此作為教師教學決策的依據.評價的主體也可以是學生，因為學生參與評價能促進學生對自己負責，改進自身的學習.有必要讓學生有機會參與評價的全過程：參與設定評價目標和評價標準，參與設計評價工具，作為主體實施自評和互評，有效運用評價信息來調整自己的學習.

2.4 方式方法多樣化原則

教師要靈活運用多種信息收集的方法，如觀察、課堂提問、課堂練習或小測驗，以及其他課堂評價技術，保證快速收集學生學習的信息.或者擬定量規促進學生自評，使學生能明確在課堂該做什么，做到什么程度.

3 單元整體教學中教學評一體化設計的策略

下文將結合物理必修2“機械能及其守恒定律”單元教學設計為例，解析單元整體教學中教學評一體化設計的策略.

3.1 分析單元教學內容

課程標準是教學設計的指導標準.教師首先要清楚本單元內容之間的邏輯關系，其次是明確各知識點具體對應所要落實學科核心素養要素，最后是理解教材內容的編寫、編排意圖.“機械能及其守恒定律”這一單元先通過分析推理功的一般計算式和理解功和功率概念的過程繼續深化運動與相互作用觀念.通過探究重力做功和推導論證動能定理的過程中，建構重力勢能和動能概念，進一步發展能量觀念和科學思維.通過推導機械能守恒定律以及驗證實驗，樹立守恒思想和提升科學探究能力.同時在整個單元具體的學習過程中，培養科學態度與責任.

3.2 分析學情

（1）物理觀念方面：學生在初中已經對功和功率、重力勢能、動能和機械能有了初步了解，但是由于對標量和矢量的認識還不到位導致難以理解功是標量.

（2）科學思維方面：學生在初中已初步了解了功與能量關系的知識，也具備了一定的推理論證能力，為學生定量探究重力勢能和動能表達式以及尋求守恒量提供了知識與能力基礎.

（3）科學探究方面：學生已具備一定的科學探究能力，能對老師提出的探究問題進行猜想、推理或實驗驗證，但對結果進行科學論證的能力還需要加強.

（4）科學態度與責任方面：學生已經知道實驗是物理學的基礎，對物理有一定的學習興趣，這為完成本單元教學提供了保證.

3.3 編制單元教學目標

（1）通過具體實例推導計算功的一般計算式.理解正功與負功的意義.從運算法則的角度了解功是標量.能在具體的問題中計算合力功或總功.

（2）通過具體情境，理解功率的物理意義，會運用類比的方法和極限的方法推理瞬時功率的表達式P=Fv，能區分平均功率和瞬時功率并能在具體問題正確運用.了解生產生活中常見機械功率大小及其意義，學會用P=Fv解釋其在生產生活中的應用.

（3）通過在具體的情境中探究重力做功的特點并推導重力勢能的表達式，建構重力勢能概念.

（4）通過建模，運用功的一般計算式和動力學知識推導動能定理，進一步深化對功能關系的認識.能運用動能定理解釋生產生活中的現象或者解決實際問題.

（5）通過對伽利略斜面實驗的分析，初步體會能量守恒的思想方法，發展能量觀念.能在具體實例中運用能量觀念分析動能與勢能（包括彈性勢能）之間的相互轉化，在運用功能關系推導機械能守恒定律的過程中，促進對該定律理解.能應用機械能守恒定律解決生產和生活中較簡單的問題.

（6）通過制定實驗方案驗證機械能守恒定律，學會選擇合適的器材進行實驗操作，獲取實驗數據，能分析數據得出結論.能進行實驗誤差分析并嘗試減小實驗誤差.能撰寫較完整的實驗報告，學會利用證據進行交流.

3.4 基于單元教學目標進行教學評一體化設計

單元教學目標確定之后，教師需要在具體課時中描述學生學習的預期結果，即學什么？設計教學活動，即怎么學？設計評價任務，即判斷是否學會、學的程度如何？教師通過觀察或者測量學生的行為表現諸如解釋、舉例、分析、總結、動手操作、表達、解決不同情境中的問題等等，進而對教學進程進行調整、優化，實現教學評的一致性.

將單元教學目標分解為課時目標，并設計相應的教學活動和評價任務.

例如 以《機械能守恒定律》一課時為例，將單元教學目標5作如下分解（部分）：

教學目標1通過具體分析伽利略斜面實驗，知道尋找守恒量的思維方法，初步建立能量觀念，體會守恒思想是物理學研究的重要方法.

教學活動設計

（1）演示伽利略雙斜面實驗，提出問題：在小球運動的過程中，有哪些物理量是變化的？哪些是不變的？你能找出不變的量嗎？

（2）列表分析v和h的變化，發現其特點為此消彼長，應用類比的方法，將兩者分別轉化為動能和重力勢能，為考察守恒量是否存在提供了思路.指導學生閱讀教材中有關機械能概念的知識，建構機械能的概念.

（3）介紹物理學家德國·馬克斯·馮·勞厄對守恒量的認識，體會守恒思想是物理學研究的重要方法.說一說生活中有哪些守恒量？

評價任務設計

（1）會具體分析伽利略雙斜面實驗v和h的變化，應用類比的方法將其轉化為動能和重力勢能進行分析比較，發現守恒量.

（2）能在閱讀教材的基礎上寫出機械能的表達式.能說出機械能是標量，是過程量，具有相對性.

（3）體會守恒思想，至少能說出一個生活中的守恒量.

教學目標2 能在具體實例中運用能量觀念分析動能與勢能（包括彈性勢能）之間的相互轉化并能發現發生這種轉化的原因.

教學活動設計

（1）教師演示“滾擺實驗”、“單擺實驗”、“彈性振子實驗”，讓學生描述動能和勢能轉化的定性關系.提出問題：動能和勢能為什么能發生相互轉化？其中有力做功了嗎？

（2）讓學生舉例動能與勢能相互轉化的例子.

（3）思考題：一個小球在真空中做自由落體運動，另一個相同的小球在黏性較大的液體中由靜止開始下落.它們都由高度h1的地方下落到高度為h2的地方.在這兩種情況下，重力做的功相等嗎？重力勢能的變化相等嗎？動能的變化相等嗎？重力勢能各轉化成什么形式的能？

評價任務設計

（1）能用語言描述演示實驗中動能與勢能（包括彈性勢能）之間的相互轉化并能發現有重力或彈簧的彈力做功.

（2）至少能列舉一個生活中動能和勢能相互轉化的例子.

（3）能應用功能關系正確回答思考題.

教學目標3在運用功能關系推導機械能守恒定律的過程中，理解機械能守恒的條件，能從做功和能量轉化的角度理解該定律的多種數學表達，能判斷具體實例中機械能是否守恒.

教學活動設計

（1）小組活動：討論物體沿光滑曲面滑下的情形.設計以下問題：

問題1 物體在A位置時，高度為h1，速度從v1，下落至B位置時，高度為h2，速度從v2，請寫出重力做功的兩種表達式.

問題2 比較你們寫出的公式，你們有什么發現？你們的結論是什么？

問題3 如果物體從位置B沿光滑曲面上升到位置A，重力做負功.這種情況下前面得出的結論是否還成立？

（2）總結機械能守恒定律

教師追問：你如何理解這條定律？如何理解守恒兩個字？機械能守恒的條件是什么？

（3）小組討論：在下面列舉的各個實例中，哪些過程中機械能是守恒的？說明理由.（略）

評價任務設計

（1）能從重力做功引起動能和重力勢能變化的兩個角度寫出重力功的表達式，從中發現機械能守恒的條件，并通過書寫機械能守恒定律的多種表達方法，體會機械能守恒的含義.

（2）能從做功角度分析或從能量轉化角度判斷各實例中的機械能是否守恒.

教學目標4 能在比較簡單的問題情境中運用機械能守恒定律解決問題.（以下略）

制定學生評價量規，改進學習行為.

以“實驗：驗證機械能守恒定律”一課的教學為例，教師可設計評價量規讓學生在完成實驗后對學習行為進行自評和他評，提升學習能力.

4 結語

單元整體教學中學教評一體化設計強調基于教學情境設計問題鏈，通過對學生解決問題的過程對學習效果進行及時評價，并且通過多種形式的評價活動擴大學生的參與度，給學生創設自主探究合作交流的機會并通過預先設計的評價量規，評估學生的學習表現，確保學生在體驗知識發生的過程中，實現有意義的學習.

【本文為海南省教育科學“十三五”規劃2020年度一般課題“基于核心素養的中學物理教-學-評一體化實踐研究（編號QJY20201040）”階段性研究成果】

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