指向科學(xué)思維發(fā)展的初中物理單元整體教學(xué)實施路徑

楊珍珂，賈偉堯

1.成都高新新華學(xué)校，成都 610000

2.西南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，重慶 400715

1 問題提出

單元整體教學(xué)是在學(xué)科核心素養(yǎng)指引下，以單元為單位整體思考、設(shè)計和組織實施的教學(xué)形式。它關(guān)注學(xué)生思維發(fā)展和觀念構(gòu)建過程，利用深入知識內(nèi)核的學(xué)習(xí)活動序列激活學(xué)生深層學(xué)習(xí)動機，重視知識和能力習(xí)得的整體性與連貫性。這種教學(xué)模式以促進深入學(xué)科知識內(nèi)核的核心概念理解和思維水平進階為目的確定單元學(xué)習(xí)大主題和目標(biāo)，整合教材自然單元中相對零散的分解概念形成學(xué)習(xí)小主題，引導(dǎo)學(xué)習(xí)活動聚焦于主要概念的認知。單元整體教學(xué)還重視學(xué)習(xí)者對知識的洞悉和有效遷移，幫助其構(gòu)建良好的學(xué)科知識框架，滿足學(xué)科育人價值的需要。該教學(xué)形式已得到教育界同仁及教育研究者的廣泛關(guān)注，并在各個學(xué)段推廣實施。然而，隨著教學(xué)實踐應(yīng)用研究的深入，不容忽視的實際問題也逐漸顯現(xiàn)，如單元課時進階與銜接的協(xié)調(diào)性不夠、單元學(xué)習(xí)評價的持續(xù)性不足等。這些問題形成了教學(xué)研究的瓶頸，使教學(xué)實施的可操作性欠佳，削弱了單元整體教學(xué)對學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的培養(yǎng)效果。

針對這些問題，筆者以初中物理“光學(xué)”單元教學(xué)為例，嘗試?yán)谩八囊谁h(huán)”大單元教學(xué)框架開發(fā)單元整體教學(xué)的實施路徑，為同行設(shè)計和發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維的教學(xué)活動提供有益參考。

2 “四要八環(huán)”大單元教學(xué)框架

基于單元整體教學(xué)實踐經(jīng)驗，總結(jié)出“四要八環(huán)”大單元教學(xué)框架（圖1）。“四要”是指單元整體教學(xué)需具備引領(lǐng)性學(xué)習(xí)主題、素養(yǎng)性學(xué)習(xí)目標(biāo)、挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)和持續(xù)性學(xué)習(xí)評價這四個關(guān)鍵性教學(xué)表達要素；“八環(huán)”是指單元整體教學(xué)涉及的8個層層遞進的環(huán)節(jié)，分別是課程設(shè)計、實施和評價過程：“確立核心概念—分解核心概念—整合學(xué)習(xí)資源—創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)主題—明確活動系列和任務(wù)要點—設(shè)計評價任務(wù)—實施教學(xué)活動—開展教學(xué)評價”。

圖1 “四要八環(huán)”大單元教學(xué)框架

“四要八環(huán)”大單元教學(xué)框架是搭建教學(xué)活動的腳手架。它以單元為整體思考、設(shè)計和組織實施教學(xué)，并通過教材重組單元、自擬專題單元等形式搭建單元整體教學(xué)活動。它可以增強教師對教學(xué)設(shè)計各要素的系統(tǒng)性思考和對問題解決邏輯的關(guān)注度，改變以孤立的課時目標(biāo)為起點的傳統(tǒng)授課方式，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)聚焦在核心概念上，從而加深對學(xué)科主要概念的理解，為學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展規(guī)劃清晰的主線。

3 單元整體教學(xué)實施路徑探索

3.1 精梳教材知識脈絡(luò)，明晰單元概念層級

教師教的轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)的轉(zhuǎn)變提供可能。單元整體教學(xué)跳出教材固有編排順序的束縛，提倡圍繞體現(xiàn)單元核心概念的學(xué)習(xí)主題呈現(xiàn)教學(xué)活動。確立單元核心概念是進行整體教學(xué)規(guī)劃的首要步驟。物理學(xué)科核心概念是具有概括性的聚合概念，位于知識網(wǎng)絡(luò)中心位置。提取物理核心概念需要教師細致解讀教材內(nèi)容，關(guān)注知識內(nèi)部層級，厘清知識與方法、經(jīng)驗和生活之間的關(guān)聯(lián)；找準(zhǔn)本單元在課程中的定位及單元教學(xué)內(nèi)容特點，根據(jù)學(xué)生發(fā)展需求、認知基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)興趣點將核心概念分解為若干個縱橫關(guān)聯(lián)的主要概念及下轄的分解概念。縱橫式梳理不同層級、不同角度、不同關(guān)系的知識，設(shè)置聚焦于理解核心概念的單元整體教學(xué)目標(biāo)。這不僅有利于突出單元教學(xué)重點，還能幫助教師準(zhǔn)確判斷學(xué)生學(xué)習(xí)認知難點。“光學(xué)”單元以光的傳播規(guī)律及其應(yīng)用為主要教學(xué)內(nèi)容，旨在引導(dǎo)學(xué)生對光的初步認識轉(zhuǎn)化為理性認識，幫助其建立自身的光學(xué)知識結(jié)構(gòu)。所涉及的知識和概念包括光的三種傳播規(guī)律及特點、平面鏡和透鏡對光的作用、凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用、眼睛的工作原理、近視眼與遠視眼的成因及矯正、光的色散與色光的混合等。依據(jù)《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》和學(xué)生邏輯認知特點可確定“光的傳播”為本單元核心概念，繼而進一步分解出“光的直線傳播”“光的反射定律”“光的折射定律”等主要概念和若干分解概念，梳理出單元知識脈絡(luò)（圖2）。

圖2 “光學(xué)”單元知識脈絡(luò)

3.2 關(guān)注課時思維進階，建構(gòu)一體化活動序列

學(xué)科整體教學(xué)觀念下的單元是在核心概念統(tǒng)攝下形成的知識與經(jīng)驗滲透的教學(xué)活動序列。通過整合學(xué)習(xí)資源，單元教學(xué)大主題可循序漸進地分解為由若干節(jié)課時組成的小主題。融通教學(xué)單位應(yīng)以單元知識脈絡(luò)為根本，遵從學(xué)生邏輯脈絡(luò)發(fā)展規(guī)律，從內(nèi)容的上位概念由表及里、由上至下地深入核心概念，逐步突破教學(xué)難點。設(shè)計一體化教學(xué)活動及任務(wù)要點需要關(guān)注整體協(xié)調(diào)性和可操作性，引導(dǎo)學(xué)生由簡到繁、由淺入深地理解新知識。“光學(xué)”單元實質(zhì)是由光學(xué)基本規(guī)律的教學(xué)過渡到光與生活的聯(lián)系，進而逐步推廣到學(xué)生科學(xué)探究能力、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的培養(yǎng)。為促進教學(xué)目標(biāo)達成，引導(dǎo)學(xué)生思維有序穩(wěn)步進階，可以“身邊的光現(xiàn)象”“眼見多彩世界”兩個密切關(guān)聯(lián)的小主題順次呈現(xiàn)，安排教學(xué)活動（圖3）。

圖3 “光學(xué)”單元整體教學(xué)安排

單元整體教學(xué)活動的一體化設(shè)計既體現(xiàn)在單元學(xué)習(xí)主題之間，又表現(xiàn)在主題內(nèi)各個課時之間。學(xué)生經(jīng)歷“身邊的光現(xiàn)象”主題學(xué)習(xí)后具備了光學(xué)基本概念和傳播規(guī)律知識。“眼見多彩世界”主題聚焦知識與生活的聯(lián)系，重組教材自然章節(jié)內(nèi)容，以貼近生活的科學(xué)用眼話題引入教學(xué)主題，從熟悉的眼睛過渡到透鏡對光的作用和對光學(xué)規(guī)律的探索，再到光學(xué)復(fù)雜元器件工作原理的實踐探究學(xué)習(xí)。通過環(huán)環(huán)相扣的主題式學(xué)習(xí)，啟發(fā)學(xué)生建立物理觀念與實際生活的情感鏈接，增強學(xué)習(xí)活動的吸引力。“眼見多彩世界”學(xué)習(xí)主題的課時及內(nèi)容設(shè)計如表1所示。

表1 “眼見多彩世界”教學(xué)內(nèi)容編排及學(xué)習(xí)活動設(shè)計

3.3 依托階段挑戰(zhàn)任務(wù)，堅持持續(xù)評價反饋

學(xué)習(xí)評價是學(xué)習(xí)過程的重要環(huán)節(jié)，旨在推動學(xué)習(xí)目標(biāo)達成，促進學(xué)以致用。傳統(tǒng)教學(xué)過程中，單元檢測是評價學(xué)習(xí)效果的主要方式，它缺乏學(xué)習(xí)者核心素養(yǎng)發(fā)展?fàn)顩r的反饋信息。基于科學(xué)思維發(fā)展的教學(xué)活動重視學(xué)習(xí)者的理解能力與思維水平的連續(xù)性發(fā)展和提升，提倡將學(xué)習(xí)評價與學(xué)習(xí)過程有機結(jié)合，堅持實施貫穿學(xué)習(xí)活動始末的持續(xù)性評價。而單元整體教學(xué)依托階段性挑戰(zhàn)任務(wù)開展持續(xù)性評價，有助于幫助教師及時掌握學(xué)生學(xué)習(xí)狀況，以便適時調(diào)整教學(xué)進程。為及時準(zhǔn)確地測量學(xué)習(xí)者的知識理解和遷移能力發(fā)展水平，教師可以結(jié)合學(xué)情設(shè)置學(xué)習(xí)活動過程性評價量表，以客觀的評價細則為標(biāo)準(zhǔn)，從學(xué)生自評與互評、教師評價、家長評價等不同角度量化反饋學(xué)生表現(xiàn)。另外，還可以采取交流演說、作品展演和實踐調(diào)研等形式豐富的活動作為評價環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù)，借助微信公眾號或問卷星等APP對學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)進行公開、匿名評價。“眼見多彩世界”教學(xué)主題設(shè)置了貫穿學(xué)習(xí)活動全過程的階段性挑戰(zhàn)任務(wù)（圖4），利用調(diào)查研究、實驗探究和拓展實踐等不同形式的學(xué)習(xí)活動 （或作業(yè)）評價學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展情況（圖5）。采用持續(xù)性的教學(xué)活動評價不僅能全程追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，還能為他們提供大量動手實踐的機會以鍛煉其邏輯思維與語言表達能力，更有助于幫助他們逐步邁向更高層次的概念和更深層次的理解。

圖4 “眼見多彩世界”主題教學(xué)階段性挑戰(zhàn)任務(wù)及評價要點

圖5 不同形式的學(xué)習(xí)成果評價

4 結(jié)束語

筆者通過學(xué)生問卷調(diào)查、家長問卷訪談和學(xué)業(yè)成績分析等方式收集教學(xué)反饋數(shù)據(jù)。課堂過程性評價、學(xué)業(yè)結(jié)果評級及綜合評價數(shù)據(jù)表明，單元整體學(xué)習(xí)活動中學(xué)生的科學(xué)分析、判斷和綜合邏輯推理能力穩(wěn)步進階，求知態(tài)度也漸趨嚴(yán)謹，尊重事實和證據(jù)的研究性學(xué)習(xí)品格培養(yǎng)初見成效。基于“四要八環(huán)”大單元教學(xué)框架圍繞核心概念開展的初中物理單元整體教學(xué)，挖掘?qū)W生利用科學(xué)推理、論證等方法解決問題的潛意識，培養(yǎng)其以事實證據(jù)和科學(xué)推理為基礎(chǔ)提出獨立見解的能力，突出了科學(xué)思維能力發(fā)展的育人目標(biāo)。