基于UbD模式的高中物理單元教學(xué)設(shè)計——以“勻變速直線運動的研究”為例

摘" "要：通過對單元教學(xué)設(shè)計學(xué)習(xí)主題的分析和解構(gòu)，把較為獨立的課時教學(xué)進(jìn)行關(guān)聯(lián)和統(tǒng)籌，讓學(xué)生在此過程中通過連續(xù)性的任務(wù)解決提升自身的學(xué)科能力，促進(jìn)學(xué)科素養(yǎng)的落地。基于UbD模式的單元教學(xué)設(shè)計，遵循“以終為始”逆向設(shè)計理論，對現(xiàn)有單元教學(xué)設(shè)計模式進(jìn)行改進(jìn)，把教學(xué)評價前置于教學(xué)活動之前，在具體的教學(xué)活動設(shè)計之前就確定合適的評價措施。以“勻變速直線運動的研究”為例，進(jìn)行基于UbD模式的單元教學(xué)設(shè)計。

關(guān)鍵詞：UbD模式；高中物理；單元教學(xué)；勻變速直線運動的研究

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A " " 文章編號：1003-6148（2024）2-0090-5

收稿日期：2023-12-10

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》提出要以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)為目標(biāo)，對現(xiàn)階段的課堂教學(xué)進(jìn)行深化改革，使學(xué)生成為適應(yīng)自身發(fā)展和社會需求的合格人才［1］。有學(xué)者認(rèn)為，單元教學(xué)設(shè)計是深化課程改革的必然要求，能讓學(xué)生經(jīng)歷由知識理解到實踐應(yīng)用的過程，是幫助核心素養(yǎng)落地的有效途徑［2］。現(xiàn)階段的單元教學(xué)設(shè)計主要遵循教學(xué)分析、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)評價三個流程，其中教學(xué)評價主要以形成性評價和過程性評價共同構(gòu)成的持續(xù)性評價為主，呈現(xiàn)出整體性、相關(guān)性、階梯型和綜合性的特征，學(xué)生在此過程中面對具有挑戰(zhàn)性的情境任務(wù)，在任務(wù)解決的過程中達(dá)成對知識和技能的深度學(xué)習(xí)，促進(jìn)自身學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

1" " 基于UbD模式的“勻變速直線運動的研究”單元教學(xué)設(shè)計案例

美國課程專家格蘭特·威金斯和杰·麥克泰在20世紀(jì)90年代提出UbD模式，即促進(jìn)理解的教學(xué)設(shè)計［3］。與傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計模式不同，UbD模式把教學(xué)評價前置到具體的教學(xué)活動設(shè)計之前，包括明確預(yù)期結(jié)果、確定評估證據(jù)、設(shè)計教學(xué)活動三個環(huán)節(jié)，使教學(xué)活動與評價活動能深度融合，實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)、評估證據(jù)、教學(xué)設(shè)計的一致性［4］。相較于傳統(tǒng)的單元教學(xué)設(shè)計，具有更強(qiáng)的評價指向性和可操作性，有利于教師在整個單元主題的學(xué)習(xí)進(jìn)程中對學(xué)生的學(xué)習(xí)成效進(jìn)行監(jiān)控，以便及時調(diào)整教學(xué)策略。

1.1" " 明確預(yù)期結(jié)果

基于UbD模式的學(xué)習(xí)目標(biāo)不僅是學(xué)會相應(yīng)的知識和技能，還要在此基礎(chǔ)上達(dá)成對學(xué)習(xí)內(nèi)容的深度理解和方法遷移。勻變速直線運動是學(xué)生在機(jī)械運動模塊接觸到的最簡單的變速運動，在本單元之前學(xué)生已經(jīng)接觸了時間、位移、速度和加速度等基本概念，本章主要是以勻變速直線運動模型為研究對象，對上一章所學(xué)物理概念間的規(guī)律進(jìn)行整合分析。學(xué)生通過構(gòu)建勻變速直線運動、自由落體運動等物理模型，探究、推導(dǎo)其運動規(guī)律，把規(guī)律應(yīng)用于實際問題的解決過程之中，從而完成從認(rèn)識概念到強(qiáng)化觀念的學(xué)習(xí)進(jìn)階。本章內(nèi)容在高中力學(xué)體系中具有基礎(chǔ)性的地位，只有充分掌握勻變速直線運動的性質(zhì)，才能為理解其他更復(fù)雜的運動構(gòu)建認(rèn)知基礎(chǔ)。本章的單元結(jié)構(gòu)如圖1所示。

基于以上分析，結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)要求，本教學(xué)設(shè)計的階段1如表1所示。

1.2" " 確定評估證據(jù)

本階段是教學(xué)設(shè)計中承上啟下的關(guān)鍵部分，對學(xué)生學(xué)習(xí)過程和效果的評估既要切合前期制訂的預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)，又要為接下來設(shè)計具體的教學(xué)活動和流程打好基礎(chǔ)。評估的方式和措施突破了傳統(tǒng)的紙筆測驗，根據(jù)不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)定不同的評估方法，從碎片到連續(xù)，從虛擬到真實。

在“勻變速直線運動的研究”這一單元中，學(xué)生要完成的核心任務(wù)是構(gòu)建勻變速直線運動的理想化模型，運用實驗探究和科學(xué)推理等方法得到勻變速直線運動的規(guī)律，并解決一些生活中的實際問題。對于一些公式中物理量的涵義、單位等知識，可以采用紙筆檢測。根據(jù)以上分析，結(jié)合UbD模式思想，階段2教學(xué)設(shè)計如表2所示。

1.3" " 設(shè)計教學(xué)活動

UbD模式的設(shè)計理論把教學(xué)活動和學(xué)習(xí)體驗的設(shè)計置于教學(xué)設(shè)計的最后一步，旨在提高教學(xué)活動的有效性和評價性。在教學(xué)活動的設(shè)計中，一般要考慮WHERETO因素，讓學(xué)生能在多側(cè)面的視角下對學(xué)習(xí)的知識達(dá)成深度理解。根據(jù)現(xiàn)行課程標(biāo)準(zhǔn)對課堂教學(xué)的指導(dǎo)意見，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程要在真實、豐富而又具有挑戰(zhàn)性的情境中展開，整體的教學(xué)活動呈現(xiàn)出連續(xù)化和結(jié)構(gòu)化的特征，因此本單元的教學(xué)活動以單元大任務(wù)的形式來進(jìn)行。結(jié)合階段1、階段2的設(shè)計，確定本單元的表現(xiàn)性大任務(wù)為“評估彩虹滑道項目實施方案的安全性”，并按照課時進(jìn)行子任務(wù)的劃分，具體如表3所示。

對于高中生而言，彩虹滑道項目是其較為熟悉的機(jī)械運動案例，可以很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和求知欲。每個課時的教學(xué)活動均圍繞由單元大任務(wù)分解出的子任務(wù)來展開進(jìn)行，學(xué)生在情境化、結(jié)構(gòu)化的課時教學(xué)活動中通過問題的解決來逐步完善和深化對知識的理解。

在自由落體內(nèi)容教學(xué)結(jié)束之后，學(xué)生已經(jīng)對彩虹滑道運動的基本規(guī)律有了一定的認(rèn)識，也理解和掌握了勻變速直線運動的基本概念和規(guī)律，具備了一定的問題解決能力。評估彩虹滑道項目實施方案的安全性是一個真實且有意義的研究問題，作為單元大任務(wù)，對于學(xué)生來說也是一個熟悉而又具有挑戰(zhàn)性的課題，教師要在這個過程中充分發(fā)揮自身的主導(dǎo)作用，引領(lǐng)學(xué)生運用本章所學(xué)知識解決問題，最大程度地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。

2" " 課時教學(xué)設(shè)計案例分析

單元教學(xué)設(shè)計是教師對整個單元的整體性教學(xué)規(guī)劃和構(gòu)思，在課堂的實施中最終要在連續(xù)的課時教學(xué)中進(jìn)行落實，UbD模式的設(shè)計思想可以從單元走向課時，使教師能更有效、高效地發(fā)揮評價對學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用，實現(xiàn)課堂教學(xué)中的教學(xué)評一體化目標(biāo)，本單元第一課時教學(xué)案例如表4所示。

本節(jié)課教學(xué)設(shè)計主要包括三個環(huán)節(jié)，分別是在真實情境中確定研究問題，基于已有學(xué)習(xí)資源對問題進(jìn)行轉(zhuǎn)化研究，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行方法遷移和問題解決。每一個教學(xué)環(huán)節(jié)均以情境為起點、以問題為驅(qū)動，來引導(dǎo)學(xué)生開展學(xué)習(xí)活動。UbD模式的教學(xué)設(shè)計把教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行前置，意在強(qiáng)調(diào)教學(xué)評價與教學(xué)活動的統(tǒng)一性，因此各個環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)活動同時也是評價活動，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程同時也是教師的評價過程。教師對學(xué)生評價的手段從較單一的紙筆測試走向多元化發(fā)展，包括觀察、問答、展示、交流等環(huán)節(jié)，評價的時間跨度也幾乎包含了整個教學(xué)課時。一體化的教學(xué)評方案可以提高課堂的運轉(zhuǎn)效率，幫助教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行及時的監(jiān)控，實現(xiàn)了評價對學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用，使學(xué)生能深化對所學(xué)知識的理解和運用。

3" " 結(jié)" "論

基于UbD模式的單元教學(xué)設(shè)計更加重視教學(xué)評價在教學(xué)設(shè)計中的地位和作用，突出了教學(xué)評價對促進(jìn)學(xué)生理解的教學(xué)功能［5］。本文以“勻變速直線運動的研究”為例，通過對教材、課標(biāo)和學(xué)情的深入分析，制訂了基于學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的學(xué)習(xí)目標(biāo)，結(jié)合符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的單元大任務(wù)，確定學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展的評估方案，進(jìn)而把單元大任務(wù)分解的子任務(wù)分配到各個課時，演化為學(xué)生需要完成的連續(xù)性學(xué)習(xí)任務(wù)。在實踐性的課時教學(xué)設(shè)計中，把UbD模式的設(shè)計思想融入教學(xué)環(huán)節(jié)之中，把具體的教學(xué)活動與評價活動進(jìn)行一體化設(shè)計，幫助學(xué)生在多樣、積極、正向的教學(xué)評價活動中達(dá)成對知識的深度理解。

參考文獻(xiàn)：

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

［2］崔允漷.學(xué)科核心素養(yǎng)呼喚大單元教學(xué)設(shè)計［J］.上海教育科研，2019（4）：1.

［3］李保勤.新時期UbD模式的嬗變［J］.教學(xué)與管理，2021（18）：16-18.

［4］張皓迪. 基于UbD模式的高中地理教學(xué)設(shè)計與實踐研究［D］.大連：遼寧師范大學(xué)，2020.

［5］李鐵.逆向單元設(shè)計的分析框架與實踐探索——以人教版《物理》必修3“靜電場及其應(yīng)用”教學(xué)為例［J］.中學(xué)物理教學(xué)參考，2020，49（10）：10-14.

（欄目編輯" " 李富強(qiáng)）

基金項目：2022年度安徽省教育科學(xué)研究課題“活動與體驗：ADE模型支撐下物理單元學(xué)習(xí)中挑戰(zhàn)性任務(wù)設(shè)計的實踐研究”（JK22094）；2021年度淮北市教育科學(xué)規(guī)劃課題“基于UbD模式的高中物理單元教學(xué)設(shè)計與實踐研究——以‘勻變速直線運動的研究’為例”（HBJK2102013）。

作者簡介：代龍（1990-），男，中學(xué)一級教師，主要從事高中物理課堂教學(xué)工作與研究。