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以大概念、大思路、大情境和大问题统领物理单元教学设计

2020-03-23张玉峰

中学物理·高中 2020年3期
关键词:单元教学设计大概念

摘 要:单元教学设计是发展学生核心素养的重要途径.抓住大概念、大思路、大情境与大问题进行单元教学设计是可行的也是必要的.本文进一步讨论了在物理单元教学设计中如何体现大概念、大思路、大情境与大问题,分别从内容、思路、策略等方面对如何体现这四个“大”展开论述.

关键词:单元教学设计;大概念;大思路;大情境;大问题

文章编号:1008-4134(2020)05-0002中图分类号:G633.7文献标识码:A

基金项目:北京市教育科学“十三五”规划2018 年度一般课题“基于课前学习诊断的教学整合模式研究”(课题编号:CDDB18155).

作者简介:张玉峰(1973-),男,山东泰安人,博士,中学高级教师,北京市教育科学研究院基础教育教学研究中心教研员,研究方向:物理课程与教学论.

发展学生核心素养已成为课程改革的共识,单元教学设计则是发展学生核心素养的重要途径.单元教学设计是指以一个单元学习内容为整体,既能统筹、规划统揽全局,又能按步骤有序地开展系列教学活动,以取得最佳的教学成效.

在当前的教学实践中,多数教师仍主要按照课时进行教学设计,教学活动的基本单位也是课时.从教学结果看,课时之间的联系往往不被重视,这就导致教学目标往往停留在碎片化知识层面,无法形成结构化知识体系,也就无法系统规划学生核心素养和关键能力的发展蓝图.从教学过程看,课时内创设的具体问题情境往往是具体的“小”情境,距离现实世界中真实的、复杂的问题情境较远,并且基于“小”情境也很难提出具有概括性、统领性的“大”问题,学生自然无法经历将“大问题”分解为若干小问题的系统思维过程.

从整体上对单元教学进行有序设计,从而摆脱课时教学设计的局限性,是解决当前教学实践存在的问题并有效落实学科核心素养课程目标的有效途径.那么,从整体上对单元进行哪些方面的有序设计,为什么要进行这些方面的设计,又该如何进行设计则是学科教学实践需要直面的现实问题.本文以物理学科单元教学设计为例展开讨论.

1 围绕大概念组织教学内容

教学内容通常是指由现象、概念、规律、原理、思想方法等知识与方法构成的教学素材,是发展学生核心素养的载体.如何组织这些教学内容是影响核心素养发展效果和效率的重要因素.2005年,美国科学促进会(AAAS)把“大概念”界定为“能将众多的科学知识联为一个整体的科学学习的核心”.所谓围绕大概念组织教学内容,就是把大概念统领下的大量具体概念、规律、原理等具体教学内容按照一定的逻辑线索组织成由浅入深、由简单到复杂、带有层级的结构化教学素材.这里要特别强调以下几个方面:第一,大量具体概念、规律、原理等具体内容是在大概念统领下的,是相互关联的内容,这是组织结构化教学素材的基础;第二,这些内容是按照一定的逻辑线索组织起来的,是有意义的组织,而不是机械的组织;第三,组织起来的内容在认知水平上具有由浅入深、由简单到复杂的特点,具有一定的认知层级;第四,不管是在不同认知层级之间还是在某一个认知层级内,教学素材是结构化的,而不是散乱地堆砌在一起.

1.1 围绕大概念组织教学内容是可行并且必要的

围绕大概念组织教学内容是可行的.第一,物理学知识是具有结构化的概念体系,自身是由大量现象、实验、概念、规律、原理等构成的理论体系,因此可以把物理学教学内容以特定的线索组织起来.第二,大概念包括共通概念和学科核心概念.学科核心概念是位于学科中心的概念性知识,包括了重要概念、原理、理论等的基本理解和解释,这些内容能够展现当代学科图景,是学科结构的主干部分.学科核心概念超越了那些孤立而散乱存在的事实或技能,侧重于那些关键性的概念、原则和方法.学科核心概念的学习需要通过若干重要概念的学习逐渐深入.例如,“运动与相互作用”是物质科学的学科核心概念之一;而“机械运动”是比学科核心概念相对具体的、较低层次的概念;促进机械运动概念学习的重要概念包括:质点、参考系、位移、速度、加速度.共通概念侧重于跨学科内容的组织,涉及科学、数学和技术等各个领域的最基本的概念,这些概念超越了学科界限,反映出不同学科的内在统一性,并且相对稳定,对于各种文化观念都普遍适用.因此,大概念具有将众多知識联为整体的功能,能作为理解或探究更复杂概念的关键工具.

围绕大概念组织教学内容是必要的.第一,人类发展过程中已经并且正在积累大量知识,而人一生的学习时间却是有限的.因此,个体无法也没必要学习全部科学知识,科学教育要让学生形成对客观世界的整体认识,建构关于自然界的图景;另一个方面,一个单元通常包括在核心概念统领下的大量具体概念、规律、原理等.学生对核心概念的学习并不是一蹴而就的,而是通过大量具体概念的学习而逐渐深入的.而庞大的知识体系中“少而精”的大概念正是整合教学内容并从整体上描绘客观世界、建构整个自然界图景的有力工具.第二,物理观念是物理学科核心素养的重要组成部分,其中,学习概念和规律是学生形成物理观念的有机组成部分,但并不是学习了物理概念和规律就必然形成了物理观念,物理观念是所学物理概念和规律在头脑中的提炼和升华,围绕大概念进行概念、规律的结构化则是提炼和升华的具体、可操作环节.第三,单元学习过程设计应有助于学生在学习这些概念、规律、原理的过程中逐步形成围绕大概念的知识体系.但传统的教学设计有其时代和认识论的局限,教学设计的思维方式表现为典型的笛卡尔思维——要素还原主义.具体表现为:直指具体知识点的教学,缺乏核心概念的统领,往往只见树木不见森林.这样教学的结果就是,学生沉浸在琐碎的具体概念、规律之中,这些具体内容之间缺乏逻辑联系,更缺乏大概念对大量具体概念、规律的统摄.这是当前教学实践存在内容碎片化的问题.第四,从认知负荷角度看,大概念可以把大量具体的概念、规律以某种方式组织起来形成图示,即结构化的知识体系,图示建构能降低工作记忆的负荷,从而为其他思维活动释放空间.

1.2 围绕大概念组织教学内容的思路与策略

从总体上看,围绕大概念组织教学内容要体现有利于促进学生全面发展,有利于贯彻循序渐进的教学原则,有利于突出“少而精”的核心概念的课程内容选取原则.

围绕大概念组织教学内容可以遵循以下几个步骤进行.

第一,根据学生实际情况和教学内容特点确定单元大小,提取单元内的大概念.单元不等同于教材的“章”,不仅指“教材单元”,而且指“经验单元”,它是基于一定的主题和目标所构成的知识与经验的模块,由若干节具有内在联系的课组成,至于一个单元由多少节课组成,则要综合考虑学生的实际学习情况和教学内容特点而定.考虑学生学习实际情况时,需要综合考虑学生所掌握的知识及其水平,思维、探究等能力的发展状况,学习兴趣、科学态度、社会责任感等各方面.考虑教学内容的特点时,需要综合分析教学内容所包含的概念、规律等具体知识的多少及其特点,知识的内在逻辑,显性知识中隐含的物理学认识方式、思想方法、跨学科概念等隐性知识,知识学习的素养发展价值等各方面.例如,“电路及其应用”从教学内容角度看,主要从运动与相互作用、能量两个视角讨论有关电路的问题,可以作为一个单元进行教学;也可以拆分为两个单元,即分别从运动与相互作用、能量两个角度讨论有关电路的问题.

第二,基于学习进阶确定大概念的学习层级.学习进阶是对大概念学习过程中学生思维由简单到复杂、由浅入深的层级刻画.可以查阅相关大概念的学习进阶文献,并结合《普通高中物理课程标准(2017年版)》内容标准中的具体要求和教师的教学实践经验,建构单元中大概念的学习进阶假设.

第三,确定每个概念层级下的具体教学内容,从而最终实现围绕大概念组织教学内容的目的.确定教学内容范围的主要依据是课程标准和教材,还应适当考虑学生学习的实际状况.在确定教学内容范围的基础上,进一步分析并确定每一个学习层级下所包含的具体教学内容.

2 以知识为载体规划大思路的发展

围绕大概念组织的教学内容的学习,学生不仅仅要逐步形成大概念,更为重要的是,逐渐形成解决问题的“大思路”,即适用范围广泛、更容易在不同情境或者主题下迁移的一般化解决问题的思路.这里的大思路与物理学科核心素养中强调的从物理学视角认识客观事物的认识方式——科学思维和科学探究相对应.所谓以知识为载体规划大思路的发展,是指在单元教学设计中规划设计学生如何通过学习具体的概念、规律等知识并用这些知识解决问题的过程中,逐步形成具有整合性、可迁移的问题解决思路.

2.1 以知识为载体规划大思路发展的可行性与必要性

在单元教学设计中以知识为载体规划大思路发展具有可行性.物理学不仅具有逻辑严密的理论体系,还是具有方法论性质的一门学科.物理学基于观察与实验,建构物理模型,应用数学等工具,通过科学推理与论证,形成系统的研究方法与理论体系.因此,物理学不仅是包括物理概念、规律、原理在内的理论体系,还包括物理学视角的认识方式、基于事实的抽象概括过程与推理论证、科学探究等方法.从帮助学生形成问题解决大思路的角度看,单元学习过程设计不仅应该重视概念、规律等显性知识,还应该注重挖掘隐藏在显性知识背后的程序性知识和反省认知策略性知识,也可以把这些知识称作“隐形知识”.这些知识有的蕴含在具体概念、规律建立的过程中,有的隐藏在知识的关联中,有的蕴含在运用知识的问题解决过程中.

在单元教学设计中以知识为载体规划大思路发展具有必要性.首先,规划大思路发展的必要性是由教材特点决定的.教材内容是以知识为线索展开的,隐性知识隐藏在显性知识背后,往往“镶嵌”于显性知识之中,并且不容易用语言文字、公式、符号等直接表达出来,因此在教学中需要挖掘显性知识背后的隐性知识,并进行有效整合、制订发展规划,然后进行有效教学.其次,规划大思路是发展学生物理学科核心素养的必然要求.科学思维与科学探究既是物理学科核心素养的要素,也是本文所说的大思路的重要组成部分.要提高这些要素的培养效率,就需要拟定具有针对性的培养规划,并基于规划进行有序实施.再次,课堂教学是发展学生核心素养的主阵地,但传统的课时教学设计有其局限性,具体表现为:直指具体的解题方法与技巧,缺乏大思路的统领.这里的大思路是相对于一题一法,只适用于某些特殊情境的具体方法或者技巧而言的.例如,等效替代是问题解决的大思路,不仅包括通过物理量的合成与分解的等效替代,还有实物或者过程模型的等效替代;“割补法”则是解决某些具体问题的具体方法或者是小技巧.

2.2 以知识为载体规划大思路发展的内容与策略

要规划知识学习过程中所伴随的大思路,首先要挖掘知识中蕴含的大思路有哪些,并建立大思路与知识载体之间的对应关系;然后,再对这些大思路进行整合,在整合的基础上,结合学生的学习情况与知识内容特点等方面,对大思路进行由浅入深、由简单到复杂的系统规划.

具体说来,大思路是物理知识学习或者应用中所涉及的认识方式、思想方法、跨学科概念等内容的统称.所谓物理学认识方式,是指从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识过程中,所使用的思维模式(路径)或者信息处理对策.认识方式不同于知识:知识是人类认识自然和社会的成果或结晶;而认识方式则是人类获取认识成果的方式.认识方式也不同于具体的方法,认识方式也可以称为系统化、模式化的思维方法与研究方法.认识方式具体包括问题表征、认识对象、认识角度、认识思路等要素,涉及发现问题、分析问题、解决问题的全过程.例如,在“静电场”单元学习中,在明确研究问题的基础上可以采用语言文字、图像、图形(包括电场线、等势面等)、表达式等表征物理问题,并围绕研究问题明确各种类型的电场、带电粒子等研究对象,确定从运动与相互作用、能量等不同物理学视角研究问题,在物理学视角下采用定向与定量、状态与过程、宏观与微观、唯象与机理、猜想与验证等不同认识思路.这些方面共同构成了认识静电场的认识方式,而不是仅仅侧重问题解决中某一个单一的环节中所使用的方法或者策略.在物理知识的学习与应用中不仅蕴含具有系统性的认识方式,还蕴含具体方法或者跨学科概念.这些具体方法和跨学科概念往往也具有整合性与可迁移性,对发展学生的學科核心素养具有重要价值.例如,电容概念中涉及到的比值定义法,电容器的结构不同、电容大小也不同,体现了“结构决定性质和功能”的跨学科概念.还需要说明的是,这里所说的大思路不仅包括以动脑思维为核心的认识方式,还包括手脑并用的科学探究.从物理学发展史角度看,科学探究是物理学家探索客观世界规律的主要认识方式.另一个方面,学生在学习概念、规律,并逐渐形成物理观念的过程中,必然需要经历科学思维与科学探究的过程,不仅会促进学生认识能力的提升,而且还会促进学生对科学知识、过程与精神的理解.

充分挖掘物理知识学习中蕴含的大思路,是规划大思路发展的基础.可以从知识建构、应用知识解决问题、实验设计等物理学习领域挖掘大思路.例如,建构机械能守恒定律可以从两个方面展开:一是以自由落体运动或者其他情境出发,从理论上由动能定理推导机械能守恒定律;二是设计实验,记录质点在运动过程中的位置和时间,进一步求得物体运动的速度,通过实验验证机械能守恒.这两个方面相辅相成、密不可分.在建构机械能守恒定律过程中,可以形成以下认识客观事物的主要大思路:(1)分析物体的机械运动可以有不同视角,可以分别从机械运动与相互作用、能量的角度分析物体的运动;(2)在研究客观事物时,既可以选择单个物体并建构质点模型,也可以选择几个相互作用物体构成的系统;(3)既可以从能量变化与力做功的角度分析物理过程,也可以通过选择合适的研究对象发现能量变化之中的不变,即从能量守恒的角度分析;(4)在研究客观事物时,往往首先进行定性分析(物体的动能与势能之间相互转化),发现过程中可能存在的定量关系,即物理规律(物体的动能与重力势能之和保持不变),然后进行理论推导(由动能定理推导机械能守恒),并设计实验对理论推导的结果进行验证.

大思路与物理概念、规律存在密切联系,相互依存,但往往不是一一对应关系.一个大思路往往可以隐含在若干物理概念、规律之中;反之亦然.也就是说,这些方面并不是截然分开的,而是相互联系,彼此促进的.这些方面的联系越紧密,也就越需要从整体上对这些方面的学习过程进行规划.总之,不能脱离物理概念、规律本身空谈大思路;否则,将虚化大思路,使大思路的规划与发展沦为空谈.规划大思路,需要围绕大思路发展主线,适当做出取舍,不可以面面俱到,要有所侧重,站在发展大思路的高度系统规划设计.

解决问题的大思路之中必然包含着一些具体的、碎片化的思想方法,需要从解决问题的过程中整合这些思想方法,从解决问题的大思路高度认识这些具体方法的价值,而不是片面强调这些碎片化的具体方法.

3 联系实际创设大情境

核心素养发展是以情境作为载体的.单元教学设计需要联系实际创设“大情境”.这里的“情境”即“问题情境”,指的是真实的问题情境,是以问题或者任务为中心构成的活动场域.所谓联系实际创设大情境,是指在简化、剪辑与凝练人们的生产生活实践或者学生的学习探索实际情况基础上,设置适合学生学习、具有较大程度的综合性、与大量物理知识相关的问题情境.

3.1 联系实际创设大情境是可行和必要的

联系实际创设大情境是可行的.物理学紧密联系社会生产生活实践,并且研究领域宽泛,可以涉及生产生活的多个方面,这为物理单元教学中联系实际创设大情境提供了可能.自从伽利略在研究工作中开科学实验之先河,奠定了现代科学的基础以来,物理学发展史上积累了大量围绕特定主题的探索素材,这些丰富的探索素材为物理教学从物理学史的角度创设大情境提供了可能.从认知过程的角度看,物理学研究与学习探索过程往往需要经历比较长的认知过程,并且物理学是一门以实验为基础的自然科学,这样一来物理学堪称思维与实验的完美结合,又具有一定的的认知过程,这样的物理学习特点也为单元教学创设大情境提供了基础.

联系实际创设大情境是必要的.创设情境进行教学,对培养学生的物理学科核心素养具有关键作用.物理概念的建立、规律的探究、应用物理知识解决具体问题等物理学习过程离不开问题情境.大概念、大思路的形成与发展离不开真实的大情境.脱离真实大情境的大思路、大方法将无法有效转化为解决问题的切实可行的办法.也正如国际经济合作与发展组织(OECD)在2005年遴选和界定核心素养时所明确指出的那样,核心素养是个体在面对复杂的、不确定的现实生活情境时,表现出来的综合性品质.传统的物理教学实践中往往由于过分重视知识教学,甚至更聚焦于碎片化知识点的教学,而知识点的教学显然无需创设真实的大情境,因此基于物理学科核心素养发展的物理教学需要改变教学中缺乏大情境,甚至无情境的状况,在教学中创设有利于形成并发展学生大概念、大思路的大情境.

3.2 联系实际创设大情境的内容与要求

结合物理学科特点和发展学生物理学科核心素养的要求,可以把大情境分为生产生活实践情境和学习探索情境.

生产生活实践情境主要包括以下几类:(1)与大自然中物理相关的现象,如彩虹、日食、海市蜃楼等大量光现象构成的情境;(2)与生产生活紧密联系的物理问题,如与体育运动相关的情境、与衣食住行生活有关的情境、与生产有关的情境等;(3)与科学研究有关的情境,特别是与科技前沿或者我国的重大科技工程有关的情境.

学习探索情境主要包括以下几类:(1)物理学史问题情境,可以是物理概念的建立过程,例如自由落体运动、惯性等;也可以是物理现象或者规律的发现过程,例如光电效应现象、多普勒效应、万有引力定律、库仑定律、折射定律的发现.(2)学生学习过程中的实际学习情境,围绕典型问题的探索情境,例如应从哪些角度以及如何从这些角度描述电场的性质,如何控制带电粒子的运动轨迹等.(3)科学探究的问题情境,这类情境侧重动手、动脑相结合,有利于培养学生的科学探究能力.例如,如何设计储存电荷的装置,如何提高刻度尺的测量精度等.

需要特别注意的是,这里的大情境不是涉及到用单个概念或者规律就可以解释的现象或者解决的问题情境,而是涉及到大概念统领下的几个具体概念或者规律才能得以解释的现象或者解决的问题情境.总之,大情境所涉及的现象或者问题应该应用学生已经掌握的大概念、大思路,并且有助于发展已经掌握的大概念、大思路.

创设大情境需要注意以下几个方面:第一,大情境应尽可能接近真实的客观世界,特别应该关注与学生的日常生活实践、学习探索相联系的大情境,这样的大情境不仅有助于學生形成大概念,形成解决问题的大思路,还更有利于激发学生的物理学习兴趣;第二,情境尽可能更宏大,应具有较高的综合程度,围绕大概念涉及尽可能多的具体概念、规律等,便于从情境中提炼出核心问题,再进一步把要研究的核心问题分解为具体问题,问题分解也是一种在面对未来生活或者学习时可迁移的素养;第三,大情境不是真实情境的原版,只是尽可能接近真实情况,限于学生知识、能力的发展水平,需要从促进学生物理学科核心素养发展的目的出发对真实情境进行简化、剪辑、凝练.

4 基于大情境聚焦大问题

大情境只是为发展学生物理学科核心素养提供了接近真实客观世界的场域,还需要基于大情境发现并提出大问题或者称为大任务.运用物理知识解决实际问题能力的高低,往往取决于学生将情境与知识相联系的水平.其实,将情境与知识相联系的过程中,基于情境发现并提出问题则是关键一环.在单元教学设计中,应首先基于大情境聚焦大问题,然后根据大问题解决的步骤、所使用的知识、方法、情境所涉及的范围等方面的因素对大问题进行分解,分解为一个个具体的小问题.所谓基于大情境聚焦“大问题”,是指面对真实的、复杂的大情境发现并简化、凝练出涉及大概念统领下的大量具体概念、规律,需要使用大思路才能解决的,带有综合性的核心问题.这里的核心问题就是大问题,大问题的显著特点之一就是可以分解为若干具体问题,然后通过一个个具体问题的解决,实现大问题的解决.

4.1 基于大情境聚焦大问题是可行并且必要的

基于大情境聚焦大问题是可行的.大情境具有综合性及与大量物理知识相关的特点,这一特点决定了基于大情境聚焦大问题是可能的.其实在传统的物理教学中也有聚焦大问题的传统,只是在知识导向的课时教学中,往往因为过分强化与具体知识点对应的小问题,而某种程度上忽视大问题,往往导致只见作为“树木”的小问题而不见作为“森林”的大问题.

基于大情境聚焦大问题是必要的.从学生核心素养发展的角度看,是否能把大情境中描述情境的文字转化为物理表述,并进一步把需要完成的工作转化为相应的物理问题是物理学科核心素养发展水平的重要标志.真实的社会生产生活、科学研究中的问题往往不是用一个简单的概念或者规律就可以解决的问题,往往是综合性的大问题,在解决综合性的大问题过程中,需要首先把综合性的大问题分解为具体的一个个的小问题,然后再利用所学的知识以及解决问题策略与思路,逐步解决具体的小问题,从而最终解决综合性的大问题,学生经历这一发现大问题、提出大问题、并分解大问题、解决大问题的过程也是立足整体,从整体与部分来认识和把握整体的系统思维过程.因此,不管从发展学生物理学科核心素养的角度看,还是发展学生可迁移的系统思维来看,或是为适应未来社会发展需要奠基的角度看,都需要在單元教学设计中引导学生基于大情境聚焦大问题.

4.2 基于大情境聚焦大问题的思路与影响因素

从认知过程角度分析,基于大情境聚焦大问题的基本过程可以概括为以下步骤:首先,从真实的大情境中选择并提取信息,转换信息的表征方式,用物理概念、公式、符号等物理学语言描述大情境;其次,分析大情境中的主要因素,忽略次要因素,把大情境转化为物理模型;再次,应用大概念提出具有统领性的大问题,并进一步应用大概念统领下的具体概念把大问题分解为可研究的具体问题.例如,通过直线运动的学习,学生已经掌握了通过建立直角坐标系,引入位移、速度、加速度等物理量,以及利用这些物理量随时间的变化关系图象来描述物体的运动,建构了机械运动大概念并形成了描述直线运动的大思路,在此基础上还进一步讨论了物体做直线运动的条件,也就是机械运动与相互作用的关系,形成了从物体受力和运动的初始条件来分析物体运动情况的大思路,这些大概念、大思路可以直接迁移到曲线运动学习中.在学习曲线运动时学生就可以提出如下大问题:该如何描述各种各样的曲线运动,物体做曲线运动的条件又是什么?在学习过程中又可以进一步把大问题分解为如何描述平抛运动?物体做平抛运动的条件是什么?如何描述圆周运动?物体做圆周运动的条件是什么?等几个具体问题,然后把解决直线运动问题的大概念、大思路迁移应用于解决曲线运动问题.

影响学生基于大情境提出大问题的因素是多方面的,既与大情境的内容、表达方式等因素有关,又与学生所掌握的大概念、大思路的多少和质量有关.大情境与学生已掌握的知识相关程度越高,情境内容的结构化程度越高,情境的描述方式越符合学生认知的习惯和风格,则学生越容易基于大情境提出大问题.学生所具有的大概念统领的具体物理知识越丰富,这些知识的结构化程度越高,与大概念相联系的情境越丰富多样,则学生越容易基于大情境提出具有统领性的大问题.学生对所掌握大思路的体验越丰富、深刻,大思路的整合程度越高,大思路所迁移应用的领域越宽广,则学生越容易把大问题分解为具体问题并提出具体解决的思路.

5 大概念、大思路、大情境、大问题的内在联系

物理单元教学设计聚焦大概念、大思路、大情境、大问题是发展学生物理学科核心素养的内在要求,这四个方面是单元教学设计的灵魂,渗透到单元教学设计中从教学内容分析、学情分析、教学目标制定,到教学策略选择、教学活动设计、教学评价的每一个环节之中,甚至渗透到每一个具体知识学习、探究与思维活动过程中.

大概念、大思路是通过单元内具体知识学习和各种探究与思维活动逐渐形成的单元教学目标,具有较强的整合性和跨学科性,是物理学科核心素养的重要组成部分.同时,大概念、大思路也是分析大情境、提出并解决大问题的影响因素.大概念的掌握有利于学生从整体上分析大情境,转换大情境的描述方式,并在此基础上进一步简化、概括,提出统领单元学习的大问题;大思路则有助于学生从有利于解决问题的角度分解大问题,并规划解决问题的具体思路.

大情境是单元学习活动与物理学科核心素养发展的载体.没有大情境与大问题的单元教学设计,学生核心素养的培养将被虚化,学生的学习活动将回归“以知识为本”的学习老路,学生的学习将更加关注知识点的形成,而不利于知识的结构化,将更加注重一题一法的小技巧,而无法形成解决问题的一般化大思路,甚至重拾死记硬背知识、机械模仿、死套公式的旧把式.

总之,只有把大概念、大思路、大情境、大问题融入单元教学设计的各个环节,才能实现单元教学设计既统揽全局又有序开展的初衷,真正把学生物理学科核心素养落到实处,而不再仅仅停留在课程理念层面.

最后需要指出的是,本文中所说的单元教学设计主要还是按照物理知识的内在逻辑并结合学生的学习实际情况而划分单元.其实,既可以从知识角度划分大小不同的单元,也可以打破知识单元,围绕大思路划分单元,例如围绕“物理过程中的守恒”“把复杂运动分解为简单运动”“描述场的属性”等不同方面进行单元教学设计.以大思路划分单元并进行教学设计也是未来值得探讨的问题,将对落实物理学科核心素养具有重要价值.

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(收稿日期:2020-01-16)

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