基于核心素养的高中物理大单元教学设计

2023-07-21骆文洲

中学教学参考·理科版 2023年3期

骆文洲

［摘要］新课标强调单元整体教学设计。大单元教学设计就是在大概念、大任务、大情境等视域下对教学内容进行整体思考、科学设计和内容重组，起到了整体大于部分之和的作用，促进了教学内容的结构化，达到了培养学生核心素养的目的。文章以“静电场”为例探讨基于核心素养的高中物理大单元教学设计。

［关键词］核心素养；大单元；静电场

［中图分类号］ G633.7 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-6058（2023）08-0045-03

从哲学的视角看，当以合理的结构使部分形成整体时，整体功能就会加强，且整体的功能大于部分的功能之和；当以欠佳的结构使部分形成整体时，整体功能就会受损，且整体的功能小于部分的功能之和。教学设计亦是如此。杜威把教学水平分为三个层次：最不好的一种是把每堂课看作一个独立的部分，比较好的一种是关注到知识的融会贯通，最好的一种是关注到真实世界与学校教育的关联。因此，从整体与部分的关系来看，优化的大单元教学设计更有利于学生通过学科学习，逐步形成正确价值观、必备品格和关键能力。

为了不断提升学生的核心素养，新课标积极倡导有结构地教、大单元地学。传统教学的步骤大体是“目标—达成—评价”，而大单元教学步骤一般是“单元主题—学习目标—单元活动—单元评价”。崔允漷认为，大单元是一种学习单位，一个单元就是一个学习事件、一个完整的学习故事，因此一个单元就是一个微课程，或者说，一个单元就是一个指向素养的、相对独立的、体现完整教学过程的课程“细胞”。格兰特·威金斯和杰伊·麦克泰格认为，大概念就是一个概念、主题或问题，它能够使离散的事实和技能相互联系并有一定意义。可以说，大单元教学，关键在于“大”，从宏观的视角对教学单元进行有机整合、合理排序、科学设计，在大概念、大任务、大情境等视域下使教学内容重新结构化。高中物理大单元教学就是指教师结合学生的学习实际情况对高中物理知识体系进行构建和对学生核心素养进行培育。

以人教版高中物理必修第三册第九章、第十章的“静电场”为例，在大概念、大任务、大情境等视域下分别探讨通过大单元教学设计达成教学目标和培养学生的核心素养。

一、大单元教学是基于大概念的教学

如何理解大单元教学是基于大概念的教学？《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》进一步精选了学科内容，同时指出：重视以学科大概念为核心，使课程内容结构化，通过主题引领，使课程内容情境化，促进学科核心素养的落实。大概念教学强调以核心素养为核心，以解决问题为目标，将碎片化的知识结构化、系统化、网络化，借鉴专家的思维或者科学家的思维进行深度学习，使知识与生活、生产、生命产生强烈的共鸣，为学生未来在实际的生活或者工作中创造性地解决问题奠基。通俗地说，大概念反映的是专家的思维，小概念反映的是专家的结论。显然，大概念對应的是整体的、宏观的、系统的认知方式，统领单元学习方法。没有大概念统领的大单元，一个个知识点就犹如一盘散沙，学生无法通过碎片化的知识进行深度的迁移和内化。浙江大学刘徽认为，如果说素养体现为“做”的话，那么大概念就是大脑的“思”，只有想对了，才能做对。倡导大概念教学，就是为了更好地促进核心素养的落实。由此可见，大单元教学是基于大概念的教学，基于大概念的大单元教学更有利于提升学生的核心素养。

通常情况下的概念，包括关键概念和基本概念（包含定理和定律），指的是一类事物的共同属性与本质特征。大概念教学中，通过一个或者若干大概念，把教学内容中涉及的基本概念、关键概念像针线一样有机地串起来，用专家的思维或者科学家的思维来解决问题。以“静电场”为例，根据高中物理课程标准，静电场的大概念设置，可以与核心素养中的“物理观念”相对应，即与物质观、运动和相互作用观、能量观等相对应。如表1所示，静电场的教学围绕静电场及其属性的三个大概念展开教学。

由表1可以看出，大概念教学统领基本概念和关键概念的教学，基本概念和关键概念的教学又有利于大概念的建构和完善，更有利于物质观、运动和相互作用观、能量观等物理观念的形成。

二、大单元教学是基于大任务的教学

如何理解大单元教学是基于大任务的教学？大任务教学，可以对应教材一节课的教学内容、几节课的教学内容、一章或多章的教学内容，是课堂教学的一种策略。大任务教学，以学生为中心，以解决实际问题为目标，是教师在准确把握课程目标、教学目标的基础上创设科学合理的学习任务，一般由基础性任务、提升性任务、发展性任务等若干小（子）任务组成并持续驱动单元学习的过程。怀特海说过，要使知识充满活力，防止惰性知识的发生，这是一切教育的核心问题。大任务教学持续驱动单元学习的作用，使知识充满活力，使学生从自主学习到自主设计学习。相较于按部就班的章节教学，大任务教学中学生的学习不仅是“学以致用”，更是“用以致学”，更有利于激发学生的学习热情，更有利于学习过程的高效进行，更有利于提升学生的核心素养。

大任务教学应遵循以下几个主要原则：首先是可操作性原则，大任务教学应该从学情出发，遵循最近发展区理论；其次是驱动性原则，大任务教学能持续驱动学生积极完成学习任务，遵循学生的认知规律；再次是补充性原则，提升性任务、发展性任务对基础性任务的完成具有较好的补充作用，有利于学生知识的建构；最后是可评价原则，大任务教学注重过程性评价、表现性评价，淡化总结性评价，有利于改进学习过程、调整教学方案，促进学生优质地完成学习任务。

以“静电场”中“带电粒子在电场中的运动”一节为例。传统的教学流程大体为：首先，研究带电粒子在电场中的加速，再拓展到直线加速器；其次，研究带电粒子在电场中的偏转，再拓展到示波器等；最后，研究带电粒子在电场中运动的一般性问题。总体而言，相较于力学教学，也就多学了一个电场力、一种电学仪器而已，学生的收获似乎寥寥无几。若把本节设计成大任务教学呢？教学效果显然不言而喻，如表2所示。

若学生的素养程度比较好，还可以把“静电场”两个章节整合起来，开展更大的大任务教学如表3。

教学可利用若干课时来完成，其中的子任务可以参照表2，再分解成相应的基础性任务、提升性任务和发展性任务。这样的教学设计，课堂的方向将超越“传递知识”，走向“深度探究”。对教师而言，整体把控要求显然更高了。考虑到教师教学能力的高低，建议教学设计时由个人备课走向集体备课。对学生而言，学习的效果显然更好了，考虑到学生个体的差异性，建议学生学习时由自主学习走向合作学习。

当然，由于对教材内容的安排顺序进行了调整，对剩余的其他内容可在后续教学中再进行，而且还可以安排其他的大任务教学，如中国的超级电容汽车已经量产并出口，它是一种怎样的高新科技呢？另外，在大单元教学中，表2、3中的任务结构图要与知识结构图相结合，通过结构化的任务教学完成结构化的知识教学。

三、大单元教学是基于大情境的教学

如何理解大单元教学是基于大情境的教学？德国教育家第斯多惠指出，教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞。从心理学角度看，情境是指引起人情感变化的场景或氛围，对人有直接的刺激作用，激励、唤醒、鼓舞等情感培养都需要一定的情境。这与夸美纽斯在《大教学论》中所写的是一致的：一切知识都是从感官开始的。德国有一位学者曾说过：将15克盐放在你面前，无论如何，你都难以下咽，但若将15克盐放入一碗汤中，你会觉得它美味无比。情境之于知识，犹如汤之于盐。盐需溶入汤中才能被吸收，任务需“溶”入情境中才能彰显活力。传统教学中，常常出现“有任务无情境”“有任务无体验”等情况，或者有一些情境仅起到创设一个问题的作用，是一个小情境。这样的教学，相对来说还是知识教育，而不是智慧教育，不能有效培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。新课程教学呼唤将知识问题化或任务化，更加呼唤将问题或者任务情境化。一般情境（小情境）的创设途径主要有：实物演示情境、生活展现情境、媒体再现情境、习题变式情境、活动体会情境、语言描述情境等；而大情境教学中的大情境有别于用来导入新课的碎片化情境（小情境），是基于核心素养目标的大单元的教学情境。大情境教学过程都发生在同一个真实的、有意义的大情境中，将抽象的、符号化的知识隐含到大情境中，教学设计路径大体是创设大情境、分解大情境、入手小情境、重回大情境、拓展大情境等。大情境教学能使学生始终抓住真实问题、围绕真实问题去学习、思考、探究，更好地激发学生的学习动机和学习兴趣。

当前，新高考命题也以“情境”作为考查的载体。考试中，有的学生常常说没有读懂题目，本质上是没能把考题中的大情境和对应的知识关联起来，这也反映出教师在日常教学中欠缺这方面的关联。因此，作为指挥棒的高考也在倒逼高中物理教学采用大情境教学。

大情境的创设应遵循以下几个基本原则：首先是兴趣性原则，贴近生产生活的大情境更容易激发学生的求知欲望；其次是思考性原则，大情境要有“物理味”，即要蘊含较多的物理信息，有利于学生思考分析；最后是目标性原则，创设一个优良的大情境的目的就是为了服务教学，实现教学目标。

以“静电场”中“电容器的电容”一节为例。从课堂导入来看，一般的教学是从一些小情境导入的，即展示各类电容器、演示电容器的充放电等。待学生的兴趣被激发后，后续更多的是“枯燥”的探究，学生不清楚学习要走向何方、如何走、能走得多远。倘若采用大情境教学，真实的目标、真实的情境、真实的任务都摆在眼前，犹如登山时山峰就在那里。

综上所述，大单元教学设计流程可以归纳如下：

1.大单元教学任务设置。依据学生的认知水平、教师的教学思想、教材的知识内容，设置以某一大概念为核心的主题——大任务。

2.大单元教学分析。针对设置的大任务，从学习价值、内容结构、学习策略等方面进行大单元教材教法分析。

3.大单元教学目标设计。根据课程标准和教学分析，从提升学生核心素养出发，设计大任务的教学目标、重难点和课时等。教学目标设计还应该包含大单元评价设计和大单元资源设计。

4.大单元学习设计。针对设置的大任务选择合适的大情境，在大情境中将大任务分解为若干小任务，同时创设相应的小情境，并设立任务目标，提供活动资源，设计活动过程和活动评价。

5.大单元作业设计。根据大单元教学目标设计、学习设计，依据课程标准中的学业水平划分，确定作业目标、练习题型和评价标准等。

教学设计流程中1、2、3步是大单元教学设计的核心内容，统领4、5步，是大单元教学的核心任务群。大单元学习设计和大单元作业设计，可以视为一个完整的教学活动，其关键是以大概念为核心，在大情境中引导学生完成大任务，进而提升学生的核心素养。

总体而言，大单元教学将教材单元转化为大单元，突出“大”，注重引导学生围绕大概念、大任务、大情境开展学习，帮助学生“强而有力”地解决真实情境中的复杂问题，从而进一步提高学生的学习兴趣，增强学习动机、效果，培养学生的核心素养。

［参考文献］

［1］崔允漷.如何开展指向学科核心素养的大单元设计［J］ .北京教育（普教版），2019（2）：11-15.

［2］刘徽.真实性问题情境的设计研究［J］.全球教育展望，2021（11）：26-44.

［3］宋庆通.大单元教学在高中物理教学中的应用研究［D］.西宁：青海师范大学，2022.