基于单元设计的高中物理项目化学习的探索①——以“光的波动性”为例

马俊杰

(江苏省丹阳市教师发展中心，江苏 镇江 212300)

笔者于2016年申请了江苏省基础教育前瞻性教学改革实验课题“项目化学习的科学建构和有效实施”，目前研究取得初步成果，以下以“光的波动性”为例，介绍项目化学习与单元设计相结合的思路和实践情况。

1 项目化学习简介

本文所涉及的项目是教师为完成一个或多个有相互联系的教学任务，根据具体情况设计、能在真实情境中引导学生主动探究的学习活动。

项目化学习是根据预先设定的目标、任务，通过学生自主学习、独立思考、合作讨论、教师点拨、成果展示等环节完成学习任务的一种学习方式，其要求为：(1) 目标设置要精练、适当，太小不具有挑战性；(2) 以学生为学习主体，要让学生有独立思考的时间、合作探究的空间、大胆展示的舞台，多层次、多途径培养学生的能力，让学生学到活的知识；(3) 教师在实践过程中是设计者、参与者、点拨者，要通过教学方式的改变落实学生核心素养的培养目标。

项目化学习的主要特点可以概括为：(1) 学习情境的真实性。项目化学习按学生的兴趣和生活的需要立项，以课程目标为导向，选取身边的素材，为学生创设真实而具体的情境；(2) 学习主体的主动性。项目化学习立足于建构主义的理论，由于情境逼真、具有挑战性，激发了学生的好奇心、好胜心，促使学生主动寻求多方力量和资源完成项目，从而建构新的知识。(3) 学习方法的多样性。项目化学习涵盖了知识学习、动手实践、实验体验、探究创造等，需运用多种方法来完成。

2 单元设计简介

单元是基于一定目标与主题所构成的教材与经验的模块、单位。单元设计不是单纯的知识传授与技能训练的安排，而是教师基于学科核心素养，聚焦于一定目标与主题而展开探究等活动，目的是达成优质的教学。[1]

单元设计的主要特点是体现了整体性，单元设计考虑到与课时相关的前、后因素，将相关的因素作为一个整体来考虑。课时主义侧重的是知识点，教学内容的碎片化，缺乏全局性展望。单元设计避免了课时主义的局限，对课时主义中时间分配的相对均衡也进行了变革，对课时进行统筹使用，在时间的分配上尽可能多地留给高阶思维的培养。

单元设计和项目化学习具有一定的共通性：(1) 都以一个主题或成果进行整体考虑，统筹安排。(2) 都依据建构主义理论，提倡以学生为主体，力求真学习，关注真实情境和现实问题。

笔者基于单元设计的要求，对人教版高中物理选修3-4中第3节—第8节“光的波动性”进行项目化学习设计，具体包括课标分析、教材分析、单元教学设计、单元课时设计、评价及反思等基本环节，以下展示具体的设计过程。

3 基于单元设计的“光的波动性”项目化学习

3.1 课标分析

《普通高中物理课程标准(2017年版)》中关于光的波动性的内容要求为：(1) 观察光的干涉、衍射和偏振现象，了解这些现象产生的条件，知道其在生产生活中的应用。知道光是横波，会用双缝干涉实验测量光的波长。(2) 通过实验，了解激光的特性，能举例说明激光技术在生产生活中的应用。从中可以看出：(1) 上述内容都是为了说明光具有波动性，可以作为一个单元来整体设计。(2) 从干涉、衍射证明光具有波动性，并且能用实验测定光的波长。而光的偏振说明光是一种横波，进一步证明光是一种波，接着用光具有波动性的观点解释了光的颜色和色散以及激光的应用。每一部分都是由实验得出结论，进而上升到理论，然后运用理论解释一些物理现象。

3.2 教材分析

在人教版教材中本单元是安排在“机械振动和机械波”之后，学生知道机械波具有干涉、衍射等特性，也认识到这是波的一个重要判断条件，在前面学习中所用的研究方法可以迁移到光的波动特性的研究中来。光由于其特殊性使它有别于机械波，而和红外线、紫外线等同属于电磁波，这使我们认识到光的波动性这一部分内容可以作为一个单元进行学习。

3.3 单元教学项目化设计

为完成课程目标，笔者对该单元进行项目化设计(如表1)，将教学目标改写成学生能理解、操作的表述，以引领学生分小组研究。教师简单介绍单元内容和相关要求，学生分小组商定研究方案并填写项目任务单，协同完成项目研究。学习评价采用自评与互评相结合的方式，评价内容为：(1) 我在项目研究中的表现；(2) 我对项目研究的贡献；(3) 我在项目研究中遇到的困难及其解决途径；(4) 我还可以做得更好的方面。

表1

4 实践反思

通过教学实践，根据学生的项目研究展示和感受反馈，反思如下：

(1) 教师只是一个项目研究的指导者、主持人和点评者，大量的工作是项目研究和展示的指导。

(2) 项目研究不光是在教室，也可能是在实验室，空间和时间都由学习小组来掌握，需要学习小组有较高的自我管理能力。

(3) 研究得出的结论及其作品、作业都可以是学生项目化学习的成果，教学评价应实现主体和方式的多元化。