高中物理大單元學習活動設計初探

引言

《普通高中物理課程標準（2017年版）》提出了物理學科核心素養。物理學科核心素養是物理學科育人價值的集中體現，是學生通過物理學科學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力。因此在物理教學中應聚焦核心素養培養，而落實核心素養理念的重要舉措是大單元教學，教學設計也由聚焦“三維目標”的課時教學設計向聚焦核心素養目標的單元教學設計轉變。學習活動設計作為大單元教學設計環節之一，是大單元教學關鍵，是落實深度學習、培養學生學科核心素養的重要手段。本文將對大單元學習活動設計的概念、原則和路徑進行系統性闡述，并以人教版高中物理必修第一冊“相互作用一———力\"為例進行大單元學習活動設計。

一、大單元學習活動設計的概念及原則

（一）大單元學習活動

大單元學習活動是指以學生學習興趣和內在需要為基礎，以學生主動探究為基本特征，以實現學生學科核心素養發展為目標的實踐活動，是在大單元教學理念指導下教學開展的基本形式。大單元學習活動可分為物理概念形成活動、物理觀念運用活動、分組實驗活動及探究性學習活動。

（二）大單元學習活動設計

大單元學習活動設計是為了實現大單元教學目標，在課標分析、單元教材、教法分析和學情分析的基礎上，圍繞單元重難點所進行的單元學習活動設計。大單元學習活動設計要在大單元學習自標的統領之下，突破大單元教學的重點和難點，注重結構化設計，促進學生整體性發展，使學生在活動過程中更好地發展科學思維和科學能力。

（三）大單元學習活動設計的原則

1.基于落實單元教學目標

要有效地落實大單元目標。教師在設計學習活動時，要依據課程標準的要求，梳理整個大單元的知識體系，明確本單元的核心概念、核心規律，分解大單元任務，有針對性地進行學習活動設計，促進學生核心素養培養。

2.在真實情境中深度設計

教師要依據活動主題選擇真實情境深度設計學習活動。在真實情境中探究和解決問題，不僅可以讓物理課堂生活化，更能培養學生問題解決能力和深度學習能力，對落實核心素養培養至關重要。考慮學生認知水平和建模能力，教師適當加工情境，使之更符合學情。

3.著眼于整體化、結構化設計

大單元教學設計與傳統的課時教學設計差異在于整體化。單元內各個學習活動應相互聯系且具有持續性，助力學生習得知識和培養能力。

4.以學生為主體

學生不僅是學習的主體，也是大單元學習活動的主體，因此學習活動的設計要以學生為中心。在單元活動設計的過程中，不僅要關注物理知識傳授，還要重視學生抽象概括、分析綜合等能力培養，引導學生做、思、講結合，給學生更多的交流和展示的機會，讓學生在活動中互相學習、學會合作，切忌教師一手包辦，代替學生思考、探究和得出結論。當然，必要時教師可以為學生搭臺，甚至直接示范。另外，活動的形式和內容要具有一定的趣味性和挑戰性，激發學生的思維興趣和解決問題的積極性；選擇活動資源時也要根據實際情況，因人制宜、因地制宜。

5.重視評價設計

很多教師側重知識評價，而忽視學習活動評價。學習活動評價對學生學科核心素養的培養和后續活動的開展都具有重要意義。與知識評價一樣，學習活動評價也可以分為過程性評價和總結性評價，且活動評價更應重視過程性評價，因為學習活動效果具有實時性，活動育人價值也在活動過程中體現。

二、大單元學習活動設計路徑

依據以上分析，在進行大單元活動設計時，首先要根據教學目標確定本單元的整體任務，并將整體任務分解為多個小任務，再根據小任務設計相應的學習活動。設計時，要根據知識和規律的邏輯厘清各個學習活動的順序，依據不同學習活動所承載的教學目標分清各個學習活動的層次，避免各個學習活動的割裂及功能重復。教師可從情境創設、問題設計、過程設計和評價設計四個方面設計具體學習活動。

（一）情境創設

真實情境是物理規律發展的起點與歸宿。好的情境不僅可以增添課堂的趣味性、實踐性，更能喚醒學生記憶、激活學生感悟、激發學生思考，讓學生有效地融人。創設情境是大單元學習活動設計的第一步，是教師設計問題和設計活動過程的載體。創設的情境要符合學生的認知規律，貼近學生現實生活，具有真實性、趣味性、科學性、發展性、探究性、合作性等。例如，筆者在進行“閉合電路的歐姆定律”一課教學時，設計了橙子電池和干電池點亮燈泡的對比實驗，用數字電壓表測出插在橙子上兩極板間電壓大于一節干電池正負極間電壓，但干電池可以點亮燈泡，而水果電池卻不能。通過對比引發認知沖突，并為接下來的電動勢、內阻、閉合電路的歐姆定律等概念和規律的教學做好鋪墊，在同一個情境實現了本課所有物理概念和規律的教學，體現出了情境創設的發展性。

（二）問題設計

問題設計是學習活動設計的關鍵，問題設計應以物理情境為載體，指向知識的掌握，以及分析、解決問題能力的發展。教師設計的問題不是簡單的提問，更不是自問自答的設問，而是能夠引發學生主動思考、積極探究的真問題。問題設計可以采用“問題串\"形式，進行整體化、結構化設計，既要層層遞進、不斷深入，讓學生有思考空間，同時還要避免問題過于細化或過于籠統。例如，筆者在進行“萬有引力理論的成就\"教學時，關于“稱量”地球的質量的探究活動時設計了以下問題（見圖1）：

通過以上問題引導學生從模型建構開始不斷進行思考和探究，最終得出結論并應用，問題設計層層遞進，由淺入深。問題5是在核心問題被解決之后，再次提出新問題，引發學生進一步思考前面解決問題的方法所需要滿足的條件，加深學生對物理方法的理解。這樣設計是為了降低思考難度，讓思考呈螺旋式遞進，同時讓探究思路更加清晰。

（三）過程設計

活動過程設計是整個學習活動設計的核心?；顒舆^程設計要結合活動自標、活動情境、活動資源、知識邏輯及學生的認知結構，把學習活動具體實施步驟呈現出來。前面提到的情境創設和問題設計均是為活動過程服務的?；顒舆^程設計要遵循目標的準確性、知識的邏輯性、內容的豐富性、數據的真實性、方法的多樣性、活動的開放性、學生的主體性等原則，尤其要重視學生的主體作用，在活動中要讓學生去觀察、傾聽、思考、表達、計算、操作和應用，讓學生在活動中吸收知識，全面提升學生學科核心素養，教師一定要避免表演式、為了活動而活動的“假活動”。活動中，教師還要關注到每一個學生，鼓勵學生合作和交流，允許學生提出設計以外的新問題和新方案。

（四）評價設計

學習活動評價要以學生發展為本，依據物理核心素養進行評價，目的是鼓勵學生積極參與學習活動，指導后續學習活動設計進一步完善，促進教與學。活動評價可以采取教師評價和學生評價兩種方式，評價的形式可以是學習過程的點評，也可以是利用設計好的量表進行量化評價。

需要說明的是，以上四個方面是相輔相成、互相滲透的，比如問題設計和過程設計是融合在所創設的情境當中的，所以學習活動要進行一體化設計。

三、大單元學習活動設計案例

筆者以人教版高中物理必修第一冊“相互作用一—力\"為例，進行大單元學習活動設計。

（一）單元學習任務分析及單元學習活動框架通過本單元有關力的知識學習，學生逐步開始建立起運動與相互作用觀，本單元是關鍵性單元，對落實核心素養理念有著重要意義。本單元以“力\"為主線，先介紹幾種常見力一重力、彈力、摩擦力，然后介紹力的相互性一一牛頓第三定律，再探究力的合成與分解，最后探討共點力的平衡。單元學習活動的設計應始終圍繞對力的認識、理解及應用展開，單元重點活動框架如圖2所示：

（二）單元學習活動具體設計

筆者以“活動四探究共點力平衡的條件及應用\"為例進行說明（見表1）。

表1活動四探究共點力平衡的條件及應用

結語

通過以上實踐，筆者認為高中物理大單元學習活動設計不僅要基于課標要求，更要根據學生的需求和認知，在真實情境中提出能夠引發學生思考的真問題，讓學生將知識結構化、規律系統化。另外，教師進行學習活動設計時，要盡可能聯系生活和科技前沿，利用新形式、新方法、新技術進行開放式設計。

參考文獻：

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[4]嚴明.高中物理單元教學的實踐研究[M].上海：上海教育出版社，2021.

責任編輯：黃大燦