創(chuàng)設(shè)主題情境 實(shí)施單元教學(xué)

摘" "要：《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》為物理課程的實(shí)施提出了新的方向和新的要求，基于主題情境的單元教學(xué)，有利于在體驗中建立單元網(wǎng)絡(luò)知識結(jié)構(gòu)，在解決問題的過程中培育高通路遷移能力，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：單元教學(xué)；主題情境；設(shè)計策略；實(shí)施案例

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A " " 文章編號：1003-6148（2024）2-0022-4

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱“新課標(biāo)”）指出，要以主題為線索，構(gòu)建課程結(jié)構(gòu)［1］。為了更好地將主題化的課程內(nèi)容落實(shí)在教學(xué)中，教師應(yīng)著眼于結(jié)構(gòu)化的單元知識，通過系統(tǒng)化的教學(xué)設(shè)計實(shí)施整體化的教學(xué)，全面發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)。

1" " 單元教學(xué)與主題情境

為了落實(shí)新課標(biāo)的教學(xué)要求，勢必要變革教學(xué)方法，要從結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化、整體化的視角進(jìn)行教學(xué)設(shè)計與實(shí)施。單元教學(xué)是符合該要求的教學(xué)方法，但在實(shí)踐中卻存在一些問題。為了解決這些問題，需要教師進(jìn)行基于主題情境的單元教學(xué)。

1.1" " 單元教學(xué)

單元教學(xué)是將教材、活動等劃分為完整單元進(jìn)行教學(xué)的一種教學(xué)法。每個單元均有規(guī)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)和內(nèi)容，時間長短因?qū)W習(xí)內(nèi)容和學(xué)生個人情況而異。其目的在于改變偏重零碎知識和記憶文字符號的教學(xué)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生手腦并用獲得完整的知識和經(jīng)驗［2］。由此可見，單元教學(xué)具有整體性，有利于單元結(jié)構(gòu)化的知識的建構(gòu)。國內(nèi)外關(guān)于單元教學(xué)的實(shí)踐并不匱乏，但單元與課時的關(guān)系往往以單元作為背景，以課時和課時的單向?qū)蛹墏鬟f為主，缺乏單元網(wǎng)絡(luò)知識結(jié)構(gòu)的建立［3］。因此，傳統(tǒng)的單元教學(xué)已不能滿足新課標(biāo)的要求。

1.2" " 主題情境

主題情境是指依據(jù)教材核心知識，圍繞某一主題，以一定知識邏輯編排一系列看似分散的情境并設(shè)置相關(guān)問題，它呈現(xiàn)出情境明線、知識暗線、問題連線、主題主線這四大鮮明的特點(diǎn)［4］。主題情境的特點(diǎn)有利于打破傳統(tǒng)單元教學(xué)以課時和課時的單向?qū)蛹墏鬟f，有利于建立單元網(wǎng)絡(luò)知識結(jié)構(gòu)。

1.3" " 基于主題情境的單元教學(xué)

在以往的教學(xué)中，大多數(shù)教師也會選用合適的情境進(jìn)行教學(xué)，但通常是將情境作為引入，又或是一個課時一個情境。這樣的情境教學(xué)，可以培養(yǎng)學(xué)生用單一的知識去解決簡單的問題。但生活中需要解決的真實(shí)問題往往是一個復(fù)雜的情境，需要聯(lián)動多個知識、多種方法去解決。新課標(biāo)要求培養(yǎng)的課程核心素養(yǎng)，就是學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識去解決真實(shí)問題的能力。基于主題情境的單元教學(xué)，就是要在單元內(nèi)容結(jié)構(gòu)中找出核心概念，進(jìn)而選出源于生活實(shí)際、符合單元內(nèi)容的主題情境，通過結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化、整體化的教學(xué)設(shè)計觸發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，解決由主題情境衍生出的一項項學(xué)習(xí)任務(wù)，以建立單元知識結(jié)構(gòu)和完善物理方法體系，培養(yǎng)核心素養(yǎng)。

2" " 基于主題情境的單元教學(xué)設(shè)計策略

為了讓學(xué)生在認(rèn)識中感受知識建構(gòu)，在應(yīng)用中體會素養(yǎng)生成，筆者基于建構(gòu)主義、深度學(xué)習(xí)等理論，通過行動研究，形成了基于主題情境的單元教學(xué)設(shè)計策略。

2.1" " 核心概念：聚焦內(nèi)容結(jié)構(gòu)

核心概念是位于學(xué)科中心的概念性知識，包括了重要概念、原理、理論等的基本理解和解釋，這些內(nèi)容能夠展現(xiàn)當(dāng)代學(xué)科圖景，是學(xué)科結(jié)構(gòu)的主干部分［5］。因此，尋找單元核心概念要聚焦單元的內(nèi)容結(jié)構(gòu)，可以通過概念圖展示單元的各個知識，并厘清知識與知識之間的關(guān)系，從而找出能聯(lián)結(jié)單元各知識的概念，即為單元核心概念。

2.2" " 主題情境：觸發(fā)深度學(xué)習(xí)

深度學(xué)習(xí)注重學(xué)生在把握學(xué)習(xí)意義、體驗成長收獲中實(shí)現(xiàn)自我效能感的提升。學(xué)習(xí)的意義在于學(xué)生立足能夠為自己理解的生活世界，從一種認(rèn)知性信息加工活動，轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)踐性文化建構(gòu)活動［6］。由此可見，深度學(xué)習(xí)不能脫離情境。在物理課程的實(shí)施過程中，要通過主題情境，引領(lǐng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題；在解決新情境、新問題時，培養(yǎng)高通路遷移能力。

2.3" " 學(xué)習(xí)支架：實(shí)施問題解決

在深度學(xué)習(xí)的過程中，設(shè)置了具有一定挑戰(zhàn)性的任務(wù)。由于不同學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識時，自身的學(xué)習(xí)能力、已有經(jīng)驗等不同，所以要為學(xué)生搭建學(xué)習(xí)支架，通過問題引導(dǎo)、方法指導(dǎo)等方式，助力學(xué)生在“進(jìn)階”中完成各項任務(wù)。

2.4" " 多元評價：反思學(xué)習(xí)效果

新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)評價的作用。為了達(dá)成以評促學(xué)、以評促教，達(dá)成教學(xué)評的一致性，在教學(xué)過程中要綜合利用多種評價方法以及多種角色對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行評價。通常，在課堂學(xué)習(xí)的過程中，應(yīng)以表現(xiàn)性評價為主，通過學(xué)生的外在表現(xiàn)建立評價指標(biāo)進(jìn)行評價；在課后或單元結(jié)束時，應(yīng)以形成性評價為主，通過紙筆測試發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的問題。多元評價的目的在于幫助學(xué)生反思學(xué)習(xí)效果，因此，在設(shè)計學(xué)習(xí)評價時，可以通過分層指標(biāo)讓學(xué)生明確自己目前已處的層級，并讓學(xué)生知道如何向高一層級進(jìn)階。

3" " 基于主題情境的單元教學(xué)案例

下面以滬科版九年級物理第十三章《內(nèi)能與熱機(jī)》［7］為例，講述基于主題情境的單元教學(xué)設(shè)計與實(shí)施。

3.1" " 尋找核心概念

由教材可知，本章涉及的主要知識有：物體的內(nèi)能、改變物體內(nèi)能的兩種途徑（做功和熱傳遞）、熱量、物質(zhì)的比熱容、內(nèi)燃機(jī)（汽油機(jī)和柴油機(jī)）、燃料的熱值、熱機(jī)效率等。分析知識與知識之間的關(guān)系可知，熱量是“在熱傳遞過程中，物體間內(nèi)能傳遞的多少”，因此，與改變物體內(nèi)能的途徑發(fā)生聯(lián)結(jié)，進(jìn)而與物體的內(nèi)能發(fā)生聯(lián)結(jié)；比熱容是通過探究物質(zhì)吸熱或放熱規(guī)律而得出的物質(zhì)的一種特性，也與熱量發(fā)生聯(lián)結(jié)；內(nèi)燃機(jī)屬于內(nèi)能的應(yīng)用，燃料的熱值與熱機(jī)效率都與內(nèi)燃機(jī)發(fā)生聯(lián)結(jié)。因此，本章的概念圖如圖1所示，由此可知，本章的核心概念就是“內(nèi)能”。

3.2" " 設(shè)計主題情境

主題情境的設(shè)計要與本單元各個知識相聯(lián)系，要與學(xué)生的生活相聯(lián)系，要能設(shè)計挑戰(zhàn)性任務(wù)，要能設(shè)計學(xué)習(xí)評價。對于本單元，從知識層面來看，主題情境要與內(nèi)能有關(guān)，屬于內(nèi)能利用的范疇，且可以改變其內(nèi)能；從科學(xué)態(tài)度與責(zé)任來看，主題情境要與環(huán)境保護(hù)有關(guān)。為了滿足以上要求，通過文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)：實(shí)現(xiàn)碳中和已經(jīng)成為我國重大國家戰(zhàn)略，在此目標(biāo)導(dǎo)向下，我國的能源供需結(jié)構(gòu)將迎來深刻變革，天然氣作為清潔高效的低碳化石能源，肩負(fù)著能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)從高碳污染向低碳綠色過渡的重要使命［8］。天然氣是學(xué)生熟悉的燃料，在常見的燃料中熱值較大，利用天然氣灶燒開水涉及通過熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能，可以此為背景進(jìn)行熱量的計算；同時，天然氣可以作為內(nèi)燃機(jī)的燃料，又可以此為背景認(rèn)識內(nèi)燃機(jī)以及進(jìn)行熱機(jī)效率的計算。基于以上分析，筆者以“熟悉而又陌生的天然氣”為主題情境貫穿本單元的教學(xué)，其中，“熟悉”是指學(xué)生在生活中經(jīng)常聽說或用到天然氣，“陌生”是指本單元即將要學(xué)習(xí)的與天然氣相關(guān)的新知識。

3.3" " 搭建學(xué)習(xí)支架

以主題情境進(jìn)行本單元的教學(xué)設(shè)計，首先根據(jù)單元概念圖，將主題情境與各課時學(xué)習(xí)內(nèi)容建立聯(lián)系，設(shè)計具有一定挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù)，形成“情境明線”；再利用學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)搭建學(xué)習(xí)支架。在需要問題引導(dǎo)時設(shè)計“問題串”，在需要方法指導(dǎo)時設(shè)計“方法幫”，助力學(xué)生構(gòu)建“知識暗線”。本單元就是在單元主題情境下，通過設(shè)計與“天然氣”相關(guān)的四個學(xué)習(xí)任務(wù)，為學(xué)生創(chuàng)造發(fā)現(xiàn)問題的機(jī)會；針對每一個學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計學(xué)習(xí)支架，讓學(xué)生經(jīng)歷分析思考、科學(xué)探究、歸納總結(jié)、遷移應(yīng)用等過程，從物理課程的視角認(rèn)識天然氣在生活中的應(yīng)用，建立內(nèi)能與熱機(jī)的知識體系。例如，課時2的學(xué)習(xí)內(nèi)容是“科學(xué)探究：物質(zhì)的比熱容”，筆者設(shè)計了與“天然氣”相關(guān)的“加熱水和色拉油”的學(xué)習(xí)任務(wù)，以此引導(dǎo)學(xué)生通過科學(xué)探究比較兩者的吸熱能力。但學(xué)生在科學(xué)探究過程中會遇到一些問題，如不知道如何判斷物質(zhì)吸熱的多少。此時，筆者搭建了一個方法支架——“如何利用轉(zhuǎn)換法判斷物質(zhì)吸熱的多少”，幫助學(xué)生突破這一難點(diǎn)。本單元具體的學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)支架如表1所示。

3.4" " 實(shí)施多元評價

為了發(fā)揮學(xué)習(xí)評價在教學(xué)中的作用，各課時應(yīng)根據(jù)學(xué)生對學(xué)習(xí)任務(wù)的完成情況、學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握情況，采取相應(yīng)的評價方式，選取合適的評價主體，對學(xué)習(xí)過程進(jìn)行評價。值得注意的是，學(xué)習(xí)清單的閱讀對象是學(xué)生，因此各維度的語言描述應(yīng)當(dāng)清晰、易懂，只有這樣才能讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)任務(wù)，明確學(xué)習(xí)進(jìn)程，明確所處層級。以課時2為例，由于該課時屬于科學(xué)探究課，所以主要采用表現(xiàn)性評價的方式，針對實(shí)驗設(shè)計和實(shí)驗操作等重要環(huán)節(jié)，通過學(xué)生自評、學(xué)生互評、教師評價的方式，對學(xué)生在探究過程中的表現(xiàn)進(jìn)行評價，以評促學(xué)。本單元具體的學(xué)習(xí)評價如表1所示。

4" " 結(jié)" 語

培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，需要結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化、整體化的教學(xué)。基于主題情境的單元教學(xué)設(shè)計與實(shí)施，有利于落實(shí)新課標(biāo)的新要求。通過“內(nèi)能與熱機(jī)”單元的教學(xué)設(shè)計與實(shí)施，不僅讓學(xué)生在體驗中建立了單元網(wǎng)絡(luò)知識結(jié)構(gòu)，具有了應(yīng)用所學(xué)知識去解決新情境下問題的高通路遷移能力，而且讓學(xué)生從知識層面和應(yīng)用層面對“天然氣”有了新的認(rèn)識，讓“陌生”的“天然氣”不再“陌生”。

參考文獻(xiàn)：

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［7］義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗教科書編寫組.義務(wù)教育教科書 物理九年級（全一冊）［M］.上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2012.

［8］侯正猛，羅佳順，曹成，等.中國碳中和目標(biāo)下的天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展與貢獻(xiàn)［J］.工程科學(xué)與技術(shù)，2023，55（1）：243-252.

（欄目編輯" " 劉" "榮）

收稿日期：2023-09-06

基金項目：重慶市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度重點(diǎn)課題“線上線下融合的單元教學(xué)設(shè)計與實(shí)施研究”（2021-JZ-011）；重慶市教育評估院2021年度學(xué)校評價改革專項課題“基于‘教學(xué)評一致性’的初中課堂教學(xué)評價行動研究”（XPJ2021038）。

作者簡介：夏波（1983-），男，中學(xué)一級教師，主要從事初中物理教學(xué)工作。