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章末复习课的单元教学设计实践路径

2023-06-13倪志峰

中小学课堂教学研究 2023年5期
关键词:单元设计

倪志峰

【摘 要】在核心素养培养和课时教学落实之间,使用单元设计架设中间层,贯通核心素养与课时教学。本文重点着力于目标、方法、评價三个维度的设计,在主动的实验探究中完成学生知识框架体系的建构与物理观念的培养,章末复习课的课堂教学切实落实核心素养的培养。

【关键词】章末复习课;单元设计;核心素养落实

一、引言

目前的物理复习课,尤其是章末复习课,更多是侧重知识点的记忆与解题技能的强化,忽视了学生核心素养的培养需求。究其原因,可能是教师在进行教学设计时,尚未有核心素养发展的全局意识和学科教育必须要从发展学生核心素养出发的学科育人理念,具体而言就是没有以核心素养的培养来制订学习目标,没有以核心素养是否得到发展为评价标准,没有以利于核心素养发展为出发点选择教学活动。

章末复习课功能定位不精准,会导致复习课方向不够明确,目标不够清晰。一方面我们已经朦胧认识到了核心素养培养的重要性和必要性,另一方面又维持着老一套的复习课的做法,知行不合一。一线教师亟需对章末复习课做出有效的实践尝试,即以核心素养培养为指引,据此考量章末复习课的教学实践,凸显复习课在落实核心素养中的功效。

二、章末复习课的单元教学设计实践路径

基于单元教学设计的章末复习课,要突破细碎知识点的再次重复,系统梳理单元知识,并形成一个或几个主题概念。在主题概念的引领下,以真实情境、真实问题、真实任务来统整复习目标、评价、情境、知识点、活动等要素,形成单元复习学习单位。这样复习课的课时之间不仅有表面上的内容联系,也从更高位的核心素养发展愿景形成有机的联系。这种复习不仅指向知识的巩固,更是能力的发展和思维的进阶。基于单元教学设计的章末复习课应具有更集中的目的性,即知识的统整性与系统性,学习内容的典型性与进阶性,学习方式的优化性与适切性[1],具体表现为:(1)统整性的本质是结构化思维,教师需要具备课程统整意识,在结构化思维的协助下,把握物理知识之间的内在联系,在复习课单元教学中突破教材“节”“课”的束缚,以某一概念为核心,联结不同的知识点,完成知识的统整,形成知识模块。系统性主要是指将知识模块分层级,联结同级知识模块间的知识,梳理知识模块层次之间的逻辑关系,形成完整的知识体系。(2)典型性主要体现在复习课应该抓住整章的典型实验、典型概念、典型思想方法等进行教学。进阶性体现在从低到高、层层递进地设计构想。(3)优化性指优化流程、环节、话语体系等。适切性指贴合学生学情的程度,即要适合当下的学生。

除此以外,核心素养的培养尤其要在章末复习课中有所体现。但核心素养的培养与课时教学落实之间缺失有效落地的中间层设计,使得一线教师缺少有力的抓手,不知道该如何破局。江苏省特级教师许帮正通过研究,提出了“核心素养—课程标准—单元设计—学习评价”的教学链环[2]。其中的单元设计即为中间设计层,目的就是在核心素养培养与教材课时教学中找到一个贯通渠道。参考许帮正的研究成果,笔者认为单元复习课的单元教学实施需要牢牢抓住以下几方面并明确具体的要求:目标的设计,即明晰学习目标;方法的设计,即聚焦知识的重构;评价的设计,即有效反馈学习信息。在此基础上具体的实施路径可归纳为凝练指向核心素养的学习目标,建构聚焦物理观念的知识体系,设计有效反馈素养达成度的学习评价。

三、章末复习课的单元教学设计实践案例

(一)凝练指向核心素养的学习目标

学习目标是一堂课的灵魂与中心,只要目标制订得准确、可行、可测,课堂就不会出现较大的偏差,教学效果就能够得到基本的保障。初中物理学习目标的制订,需要指向核心素养的发展,就必须依据物理课程标准,解读教材的知识结构和逻辑体系,分析所教学生的具体学情。

1.课标要求分析

课程标准是教学的第一指南。课程标准中的课程内容,明确规定了学习内容以及要求达到的认知层次。物理学科主要是研究物质,分析运动和相互作用,最终找出背后的能量加以解释。教师需要将所教的内容划分到物质、运动和相互作用、能量中的某一一级主题,再具体分析各个知识点牵涉到的二级主题。教师对应二级主题下的文本描述并仔细研读,将所教的内容按照一级主题、二级主题、内容要求整理罗列出来,就能够得到一张所教内容在课标中的完整描述的表格(如表1)。

表1清晰地展示了“机械能和内能”隶属于“能量”一级主题,牵涉到“能量、能量的转化和转移”“机械能”“内能”“能量守恒”等二级主题。课标对相应知识点的认知层次(了解、认识、知道)有明确的说明,教师研读课标可对教学目标做到心中有数。

2.教材分析

明确了课程标准中的具体要求后,还无法制订出指向核心素养的学习目标。教材是课标实施的重要资源载体,教师需要认真研究教材的知识结构和逻辑体系。以苏科版物理教材为例,每一节的标题可以认定是一个任务群,每一节中的教师演示实验、学生实验就是序列化的实验项目,对应着表1中的二级主题。也可认为实验是任务群达成的主要方式,结合序列化的实验项目和表1中的内容要求,能逐条梳理出具体的核心素养,即具体是指向科学探究、科学思维、物理观念中的哪一方面。需要说明两点:物理观念的形成是学生经历科学思维和科学探究的过程,伴随着对学科本质的认识和科学态度与责任的发展过程(不再单独指向科学态度和责任);具体的素养指向,因每位教师对核心素养的认知不同,确认指向时可能会有所差异。这样我们就得到了一张教材资源和素养指向的表格(如表2)。

每一个物理观念都对应相应的物理知识体系。[4]通过物理课程的学习,学生要形成物质观念、运动和相互作用观念、能量观念。所以物理观念是落实核心素养的终极目标和主要外在表现,具体体现为学生形成物理观念并会应用观念解决真实情境下的真实问题。

从表2看,“机械能和内能”一章的物理观念归纳起来就是能量观念。能量观念主要包括能量本质观、能量多样观、能量转化观、能量转移观、能量度量观、能量守恒观、节能环保观念等。也就是说,我们希望学生在学习了本章后,能够初步形成这些能量的观念,并使用形成的能量观念解决遇到的真实问题。

具体来说,本章涉及的主要能量观念有:能量本质观,即一个物体能对另外一个物体做功;能量形式观,即能量有不同的存在形式,本章重点涉及机械能(动能、势能)、内能、化学能;能量转移观,本章中是内能转移,即热传递;能量转化观,即机械能(动能、势能)的转化、机械能与内能的相互转化、化学能转化为内能。这也是我们后期设计评价的考量。

3.学情分析

学情的分析要基于整体共性和个体差异性,从学生的已有经验、认知能力、心理特征、学习风格等入手做具体的分析。初三上学期的学生,已经具备了一定的物理学习经验和较强的认知能力,分析问题也不再单纯靠形象思维,具备了一定的逻辑分析能力,但尚未具备独立学习能力,过程中还需要教师的适度引导。

综合考量课标、教材、学情后,“机械能和内能”章末复习课的学习目标设定为:通过适度的引导,学生主动建构并完成本章的知识框架,初步形成能量观念,并能利用能量观念解释相关的简单情境问题。

(二)建构聚焦物理观念的知识体系

知识体系建构的必要性,不仅仅体现在课堂的概念进阶学习上,更体现在章末复习中的整体知识体系的建构上。章末复习课一个重要的功能就是要让学生巩固和内化所学知识,建立知识和知识之间的联系,建构良好的知识结构体系。这是形成物理观念的基础。

在具体操作上,教师以指向核心素养的学习目标中的物理观念作为主线来进行知识的统整,编制完整的知识体系。教师需要将物理观念具化为若干个主题或者模块,再考虑某一模块的重点放在哪里,模块和模块之间的内在联系,学生学习方法上的异同,如何进行自然的过渡,选择什么载体或者问题链来达成模块的任务等实操问题。

“机械能和内能”一章的复习以能量观念的形成作为目标与主线,内容上分为三个主要模块(主题)——能量的多样、能量的转移、能量的转化。在能量的多样模块中,重点是回顾机械能(动能、重力势能、弹性势能)与内能的概念,可以通过类比方式进一步加深学生对两个概念的理解。在能量的转移模块,主要完成热传递相关知识的建构,包括Q=cm[Δ]t。在能量的转化模块,基于汽油机这个载体来完成知识建构,包括热值问题Q放=mq。

在实际操作过程中,能量的转化可细分为:动能和势能的转化,即机械能的内部转化;内能和机械能的相互转化;化学能转化为内能。能量的转移则相對简单,即热传递,能量从高温处转移到低温处。知识体系的建构可按照以上顺序加以设计,但尚缺对应的资源载体来完成模块任务,因此对应安排了两个实验探究:(1)探究蹦极中的能量转化关系。本实验活动相比教材中的观察摆球动能和重力势能的转化的实验,要求更高,涉及动能、重力势能、弹性势能的转化,要做定性的分析,还需要使用受力分析的知识。这既是一个实验探究,完成机械能转化的知识架构,也是一个学习评价活动。(2)探究做功与物体内能的关系。采用自制的压气喷壶(内置温度传感器),完成向内打气和向外放气两个过程,进行对物体做功、物体对外做功的探究,以此建构内能和机械能是可以相互转化的知识框架。对于化学能转化为内能的架构,则提出简单问题(汽油机的内能从哪里来?),组织学生共同讨论完成。对于能量的转移,就教材而言就是热传递,则可通过问题链的方式引起学生讨论、思考,完成知识的架构:汽油机的内能全部转化为机械能了吗?其他的内能去哪里了?为什么要向汽车发动机水箱加水?

上述活动搭建的知识框架图如图1所示。

(三)设计有效反馈素养达成度的学习评价

学习评价的设置要对应学习目标,用以检测目标的达成度,同时也要考虑倾向教学的重点和学生学习的难点。我们需要特别注意,评价活动本身也是一种学习,要注意学生在评价活动中的反馈是否有效,是否能够帮助改进后续教学。针对学习目标,采用逆向教学设计的思路,可以思考以下问题:如何确认学习目标的达成?需要采用何种评价方式?教学的重点和学生学习的难点在哪里?学生是否形成了能量的观念?学生在具体的真实情境中能否使用物理观念来解决真实的问题?

本章的重难点在于能量的转移、能量的转化观念的形成。如何设置评价才能利于检测学生建构完成的知识体系?关键是研判学生是否形成了具体的能量观念,具体的操作就是看学生是否能够应用物理观念来解决真实情境下的问题,所以在教学中需要设置对应的评价支架活动。知识体系建构过程中的两个实验探究既是架构知识体系采用的方法,同时本身也是学习评价,师生间的问答也是学习评价活动。但似乎还缺少对物理观念的一个整体的评价。因此,在完成了整个知识框架的梳理、建构后,笔者利用注射器和打火机的点火器自制了一个酒精礼花大炮,并让学生进行演示。而后让学生从能量转化角度加以分析,为什么注射器摸着有点热。学生分析了整个过程:酒精燃烧——化学能转化内能;高温燃气对活塞做功——内能转化为机械能;活塞向上冲——动能转化为势能;活塞下落——势能转化为动能;外壁温度高——热传递。若学生能够准确地从能量转化、转移角度分阶段解释现象,我们就初步认定学生已经基本形成能量的观念,学习目标基本达成。整个课堂的流程设计如图2所示。

四、结语

复习课的设计思路有很多,如果能够牢牢地抓住指向核心素养的学习目标制订、围绕物理观念的知识体系建构、有效反馈素养达成度的评价活动设计这几个维度,一节落实核心素养的课就有了雏形。若教师能够在资源载体的设计、问题链的设计、支架载体的设计上发挥自己的教育智慧,深度学习必将在课堂中实实在在地发生,核心素养的培养也会落在实处。

参考文献:

[1]刘徽.大概念教学:素养导向的单元整体设计[M].北京:教育科学出版社,2022.

[2]许帮正.“知”“行”合一:初中物理探究教学实践路径:以“机械运动和力”单元学习为例[J].物理教师,2022(10):37-40,45.

[3]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准(2022年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2022:22-25.

[4]廖伯琴.义务教育物理课程标准(2022年版)解读[M].北京:高等教育出版社,2022.

(责任编辑:潘安)

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