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

摘" "要：通過對(duì)單元教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)主題的分析和解構(gòu)，把較為獨(dú)立的課時(shí)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(jì)，遵循“以終為始”逆向設(shè)計(jì)理論，對(duì)現(xiàn)有單元教學(xué)設(shè)計(jì)模式進(jìn)行改進(jìn)，把教學(xué)評(píng)價(jià)前置于教學(xué)活動(dòng)之前，在具體的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)之前就確定合適的評(píng)價(jià)措施。以“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究”為例，進(jìn)行基于UbD模式的單元教學(xué)設(shè)計(jì)。

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

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A " " 文章編號(hào)：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(duì)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(huì)需求的合格人才［1］。有學(xué)者認(rèn)為，單元教學(xué)設(shè)計(jì)是深化課程改革的必然要求，能讓學(xué)生經(jīng)歷由知識(shí)理解到實(shí)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(jì)主要遵循教學(xué)分析、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)評(píng)價(jià)三個(gè)流程，其中教學(xué)評(píng)價(jià)主要以形成性評(píng)價(jià)和過程性評(píng)價(jià)共同構(gòu)成的持續(xù)性評(píng)價(jià)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(duì)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(duì)知識(shí)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(yùn)動(dòng)的研究”單元教學(xué)設(shè)計(jì)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(jì)［3］。與傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)模式不同，UbD模式把教學(xué)評(píng)價(jià)前置到具體的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)之前，包括明確預(yù)期結(jié)果、確定評(píng)估證據(jù)、設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)三個(gè)環(huán)節(jié)，使教學(xué)活動(dòng)與評(píng)價(jià)活動(dòng)能深度融合，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)、評(píng)估證據(jù)、教學(xué)設(shè)計(jì)的一致性［4］。相較于傳統(tǒng)的單元教學(xué)設(shè)計(jì)，具有更強(qiáng)的評(píng)價(jià)指向性和可操作性，有利于教師在整個(gè)單元主題的學(xué)習(xí)進(jìn)程中對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成效進(jìn)行監(jiān)控，以便及時(shí)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(huì)相應(yīng)的知識(shí)和技能，還要在此基礎(chǔ)上達(dá)成對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的深度理解和方法遷移。勻變速直線運(yùn)動(dòng)是學(xué)生在機(jī)械運(yùn)動(dòng)模塊接觸到的最簡單的變速運(yùn)動(dòng)，在本單元之前學(xué)生已經(jīng)接觸了時(shí)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(yùn)動(dòng)模型為研究對(duì)象，對(duì)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(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)等物理模型，探究、推導(dǎo)其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，把規(guī)律應(yīng)用于實(shí)際問題的解決過程之中，從而完成從認(rèn)識(shí)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(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，才能為理解其他更復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)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(jì)的階段1如表1所示。

1.2" " 確定評(píng)估證據(jù)

本階段是教學(xué)設(shè)計(jì)中承上啟下的關(guān)鍵部分，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程和效果的評(píng)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(jì)具體的教學(xué)活動(dòng)和流程打好基礎(chǔ)。評(píng)估的方式和措施突破了傳統(tǒng)的紙筆測驗(yàn)，根據(jù)不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)定不同的評(píng)估方法，從碎片到連續(xù)，從虛擬到真實(shí)。

在“勻變速直線運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的理想化模型，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究和科學(xué)推理等方法得到勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并解決一些生活中的實(shí)際問題。對(duì)于一些公式中物理量的涵義、單位等知識(shí)，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(jì)如表2所示。

1.3" " 設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)

UbD模式的設(shè)計(jì)理論把教學(xué)活動(dòng)和學(xué)習(xí)體驗(yàn)的設(shè)計(jì)置于教學(xué)設(shè)計(jì)的最后一步，旨在提高教學(xué)活動(dòng)的有效性和評(píng)價(jià)性。在教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)中，一般要考慮WHERETO因素，讓學(xué)生能在多側(cè)面的視角下對(duì)學(xué)習(xí)的知識(shí)達(dá)成深度理解。根據(jù)現(xiàn)行課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)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(shí)、豐富而又具有挑戰(zhàn)性的情境中展開，整體的教學(xué)活動(dòng)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(dòng)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(jì)，確定本單元的表現(xiàn)性大任務(wù)為“評(píng)估彩虹滑道項(xiàng)目實(shí)施方案的安全性”，并按照課時(shí)進(jìn)行子任務(wù)的劃分，具體如表3所示。

對(duì)于高中生而言，彩虹滑道項(xiàng)目是其較為熟悉的機(jī)械運(yùn)動(dòng)案例，可以很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和求知欲。每個(gè)課時(shí)的教學(xué)活動(dòng)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(shí)教學(xué)活動(dòng)中通過問題的解決來逐步完善和深化對(duì)知識(shí)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(duì)彩虹滑道運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律有了一定的認(rèn)識(shí)，也理解和掌握了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本概念和規(guī)律，具備了一定的問題解決能力。評(píng)估彩虹滑道項(xiàng)目實(shí)施方案的安全性是一個(gè)真實(shí)且有意義的研究問題，作為單元大任務(wù)，對(duì)于學(xué)生來說也是一個(gè)熟悉而又具有挑戰(zhàn)性的課題，教師要在這個(gè)過程中充分發(fā)揮自身的主導(dǎo)作用，引領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用本章所學(xué)知識(shí)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(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)案例分析

單元教學(xué)設(shè)計(jì)是教師對(duì)整個(gè)單元的整體性教學(xué)規(guī)劃和構(gòu)思，在課堂的實(shí)施中最終要在連續(xù)的課時(shí)教學(xué)中進(jìn)行落實(shí)，UbD模式的設(shè)計(jì)思想可以從單元走向課時(shí)，使教師能更有效、高效地發(fā)揮評(píng)價(jià)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)中的教學(xué)評(píng)一體化目標(biāo)，本單元第一課時(shí)教學(xué)案例如表4所示。

本節(jié)課教學(xué)設(shè)計(jì)主要包括三個(gè)環(huán)節(jié)，分別是在真實(shí)情境中確定研究問題，基于已有學(xué)習(xí)資源對(duì)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(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)均以情境為起點(diǎn)、以問題為驅(qū)動(dòng)，來引導(dǎo)學(xué)生開展學(xué)習(xí)活動(dòng)。UbD模式的教學(xué)設(shè)計(jì)把教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行前置，意在強(qiáng)調(diào)教學(xué)評(píng)價(jià)與教學(xué)活動(dòng)的統(tǒng)一性，因此各個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)活動(dòng)同時(shí)也是評(píng)價(jià)活動(dòng)，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程同時(shí)也是教師的評(píng)價(jià)過程。教師對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)的時(shí)間跨度也幾乎包含了整個(gè)教學(xué)課時(shí)。一體化的教學(xué)評(píng)方案可以提高課堂的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，幫助教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了評(píng)價(jià)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用，使學(xué)生能深化對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和運(yùn)用。

3" " 結(jié)" "論

基于UbD模式的單元教學(xué)設(shè)計(jì)更加重視教學(xué)評(píng)價(jià)在教學(xué)設(shè)計(jì)中的地位和作用，突出了教學(xué)評(píng)價(jià)對(duì)促進(jìn)學(xué)生理解的教學(xué)功能［5］。本文以“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究”為例，通過對(duì)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(píng)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(gè)課時(shí)，演化為學(xué)生需要完成的連續(xù)性學(xué)習(xí)任務(wù)。在實(shí)踐性的課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)中，把UbD模式的設(shè)計(jì)思想融入教學(xué)環(huán)節(jié)之中，把具體的教學(xué)活動(dòng)與評(píng)價(jià)活動(dòng)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，幫助學(xué)生在多樣、積極、正向的教學(xué)評(píng)價(jià)活動(dòng)中達(dá)成對(duì)知識(shí)的深度理解。

參考文獻(xiàn)：

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［5］李鐵.逆向單元設(shè)計(jì)的分析框架與實(shí)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(xiàng)目：2022年度安徽省教育科學(xué)研究課題“活動(dòng)與體驗(yàn)：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(jì)的實(shí)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(jì)與實(shí)踐研究——以‘勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究’為例”（HBJK2102013）。

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