UbD理論指導下的高中物理單元逆向教學設計

石美 陳閣 許林

摘? ?要：UbD理論指導下的逆向教學設計強調大概念和單元教學，把預期學習結果當作設計起點，評價先于學習活動，有利于促進學生的理解和遷移應用，符合新課標強調學習以大概念為核心、重視核心素養的要求。以普通高中教科書《物理》（2019）必修第三冊第十章“靜電場中的能量”為例，在UbD理論指導下對該單元進行逆向教學設計，旨在落實物理學科核心素養，提高學生的理解和遷移應用能力。

關鍵詞：UbD；高中物理；逆向教學設計

引言

UbD的全稱是Understanding by Design，譯為追求理解的教學設計[ 1 ]。新課標強調學生學習以大概念為核心，重視學生學科核心素養。UbD理論下的逆向教學強調大概念和單元教學，需要從理解性目標來逆向設計單元教學目標，旨在促進學生的應用遷移能力，達到長期性理解，落實核心素養，符合新課標的要求。傳統的教學設計過于注重教材內容和課堂活動，雖然這兩種教學導向使學生能夠應對考試，但很難真正實現為學生的理解而教。UbD理論指導下的高中物理單元逆向教學設計，能夠更好地解決在物理教學當中存在的學生理解不深入之類的問題，使學生達到長期性理解，促進學生深度學習，落實物理學科核心素養。

1? UbD理論與逆向教學設計

1.1? UbD理論

UbD理論是在美國課程改革過程中近些年出現的新理論和新實踐，其強調的是理解和逆向教學。UbD理論強調逆向和單元整體設計，首先以預期學習結果為起始，其次預設評估證據，最后再設計學習活動，評價先于教學，旨在促進學生能夠真正理解所學知識，并將其遷移應用到真實的情境當中[ 2 ]。

1.2? 逆向教學設計

基于UbD的逆向教學設計框架強調以單元為整體進行設計，突出大概念和基本問題，逆向教學設計以輸出端為起始，評價先于學習體驗與教學，促進學生對所學內容的理解和遷移應用。

逆向教學設計與傳統教學設計的順序不同，傳統的教學是從教學內容開始設計的，教學以學習內容為導向；而逆向教學是從預期結果為起點設計，教學以學習結果為導向[ 3 ]。如圖1所示為逆向教學設計三個階段的設計思維導圖，要求設計者事先確定學習遷移、理解意義、掌握知能三個方面的學習結果，圍繞大概念和表現性任務進行教學設計。

2? UbD理論指導下的高中物理逆向教學設計示例

以普通高中教科書《物理》必修第一冊第十章“靜電場中的能量”為例，基于UbD理論對該單元進行逆向教學設計。

2.1? 階段一：確定預期結果

2.1.1? 遷移目標

遷移目標的確定需要從課程標準、教材等方面綜合考慮。從課標上看，本單元的課程內容要求學生知道電勢能、電勢以及電勢差的含義和相關應用，以及電勢差與電場強度的關系及應用條件；了解電容器及其應用，能夠分析帶電粒子在電場中的運動情況，解釋相關的物理現象[ 4 ]。從教材上看，“靜電場中的能量”是連接力學和電磁學的一個單元，該單元要求學生掌握的知識與技能既能夠聯系前面學過的力學內容，也能為此后電磁學的學習奠定良好的基礎。考慮到“靜電場中的能量”單元教學應該聚焦“靜電場中的能量”和“帶電粒子在電場中的運動”兩大內容，學生在學習后能夠應用所學內容去分析、解釋相關物理問題以及生活中常見的電磁現象，由此確定遷移目標。

2.1.2理解意義

理解意義包括理解目標和基本問題兩部分，首先要從課程標準、教材以及學情三方面進行分析，提煉教學內容大概念，基于大概念確定理解目標和核心問題[ 5 ]。根據新課標提出的“物質觀念、能量觀念、運動與相互作用觀念”三個核心觀念[ 4 ]，對“靜電場中的能量”進行大概念提煉（見圖2），根據提煉出來的兩個大概念，確定本單元中的理解目標優先次序，對應展開基本問題。

2.1.3掌握知能

知能目標的確定需要結合設計好的理解目標與基本問題，要考慮哪些知識與技能可以有效地促進學生達到理解目標和持續地思考基本問題，從而確定學生將會掌握什么樣的知識和形成的什么樣的技能，由此來確定學生在預期學習結果階段的知識目標和技能目標。

根據以上分析，由此階段一：確定預期結果的設計如表1所示。

2.2? 階段二：確定適合的評估證據

圍繞大概念和基本問題設計評估證據，本案例評估證據的設計采取最常用、最有效的真實、可視的表現性任務，如表2所示。

2.3? 階段三：設計學習體驗和教學

在設計逆向教學的第三個階段時，需要考慮什么樣的教學活動與學習體驗能夠有效采取階段二所確定的評估證據對學生的表現進行監控與反饋。本案例的該階段根據WHERETO元素為教學活動編碼，即W（W=What/Where：教學方向、預期結果）、H（How/Hold：把握情況、保持興趣）、E1（Equip/Expe-rience/Explore：武裝學生、體驗觀點、探索問題）、R（Rethink/Revise：反思、修改）、E2（Evaluate：自評、互評）、T（Tailor：量體裁衣）、O（Organized：組織教學）。學生的預期學習結果（學習遷移、理解意義、掌握知能）的達成將取決于實際的學習體驗與教學當中。以第十章“靜電場中的能量”第5節“電容器的電容”電容器教學片段為例，以WHERETO元素為教學活動編碼設計學習體驗與教學活動（見表3）。

3? 結語

UbD理論指導下的逆向教學設計，要首先弄清楚“理解”和“逆向設計”兩個基本概念，在此基礎上，重視課程對內容大概念的理解。逆向教學設計的三個階段形成教學目標決定教學評價，教學評價引導教學活動的因果回歸關聯。由此，新課標下的物理教學要轉向“為理解而教”，而采用以UbD理論為指導的逆向教學設計是促進學生實現真正理解和遷移的有效途徑。只有學生對所學內容達到真正的理解，并且能夠將其運用到相關的真實情境當中，才能實現學習上的遷移。

參考文獻：

［1］ 董明明，曾早早.UbD理論指導下的高中地理逆向教學設計：以“中國的能源安全”為例[J].地理教學，2022（1）：38-41.

［2］ 威金斯，麥克泰格.追求理解的教學設計（第二版）[M].閆寒冰，宋雪蓮，賴平，譯.上海：華東師范大學出版社，2017.

［3］ 威金斯，麥克泰格.理解為先模式單元教學指南（一）[M].沈祖蕓，陳全慧，張強，譯.福州：福建教育出版社，2018.

［4］ 中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020：5.

［5］ 逄型玉，王義梁.高中物理單元逆向教學設計探討：以“靜電場中的能量”教學為例[J].物理之友，2021，37（5）：27-30.