陳剛　李滌非

摘 要：核心素養(yǎng)對(duì)教育提出了殷切的期望，而現(xiàn)階段著眼于課時(shí)的教學(xué)設(shè)計(jì)已不能滿足全面培養(yǎng)學(xué)生必備品格和關(guān)鍵能力的要求。如何在有限的課堂教學(xué)中更高效地完善學(xué)生的知識(shí)架構(gòu)和認(rèn)知結(jié)構(gòu)，實(shí)施單元設(shè)計(jì)就顯得十分必要。本文以“如何學(xué)習(xí)物質(zhì)的形態(tài)和變化”為例，為單元設(shè)計(jì)提供一種思路。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；單元設(shè)計(jì)；物態(tài)變化

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2019）1-0030-7

1 問題的提出

隨著課程改革的不斷深入，教育聚焦于培養(yǎng)具有社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力的人。教學(xué)設(shè)計(jì)作為教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，直接引領(lǐng)課堂的走向。在教學(xué)活動(dòng)開展之前，如何設(shè)計(jì)有序、高效的教學(xué)方案，如何合理安排教學(xué)各要素，是物理教學(xué)一直以來討論的焦點(diǎn)。現(xiàn)階段大部分教學(xué)著眼于課時(shí)的教學(xué)設(shè)計(jì)和具體任務(wù)，重視學(xué)生單個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握，容易造成學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)碎片化和認(rèn)知結(jié)構(gòu)不完整，使學(xué)生在解決實(shí)際問題時(shí)難以綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)形成邏輯完整的方案。同時(shí)，本市近年來的測(cè)試也多次反映出學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)化程度有待提高?；诖?，本文從單元的角度對(duì)“物質(zhì)的形態(tài)和變化”這部分內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，嘗試從小處以問題鏈貫穿整體，從大處設(shè)計(jì)以問題為主題并且結(jié)構(gòu)完整的方案，開展相應(yīng)的教學(xué)措施，并對(duì)此次教學(xué)行為進(jìn)行評(píng)估。

2 單元設(shè)計(jì)的內(nèi)涵

2.1 單元

單元不是指單純的學(xué)習(xí)內(nèi)容，而是包含課程單位和學(xué)習(xí)單位，是基于一定目標(biāo)與主題所構(gòu)成的教材與經(jīng)驗(yàn)的模塊、單位。初中物理教學(xué)中的單元，應(yīng)包含“學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)”等要素。

2.2 單元設(shè)計(jì)

單元設(shè)計(jì)基于課程標(biāo)準(zhǔn)，以物理核心素養(yǎng)為背景，策劃出基于一定目標(biāo)和主題而展開探究的活動(dòng)。單元設(shè)計(jì)是課時(shí)計(jì)劃的指引，是“核心素養(yǎng)、課程標(biāo)準(zhǔn)、單元設(shè)計(jì)、課時(shí)計(jì)劃”鏈環(huán)中的中觀層面的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)重點(diǎn)是“目標(biāo)的設(shè)計(jì)、方法的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)”。

3 以“如何學(xué)習(xí)物質(zhì)的形態(tài)和變化”為例的單元設(shè)計(jì)的實(shí)踐研究

3.1 課標(biāo)解讀

本單元在知識(shí)體系上屬于熱學(xué)知識(shí)。熱學(xué)知識(shí)依據(jù)初中教材可被分解成：物質(zhì)的形態(tài)和變化（后文簡(jiǎn)稱“物態(tài)變化”）、分子動(dòng)理論、內(nèi)能、比熱容和熱機(jī)等若干個(gè)學(xué)習(xí)單元?！拔飸B(tài)變化”單元內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單，物理現(xiàn)象直觀明顯，與日常生活聯(lián)系緊密，所以建議優(yōu)先安排，這符合學(xué)生“由淺入深，從宏觀到微觀”的認(rèn)知特點(diǎn)。在課程標(biāo)準(zhǔn)的“科學(xué)內(nèi)容”中，本單元是初中物理核心概念“物質(zhì)”的重要組成部分，對(duì)物態(tài)變化相關(guān)現(xiàn)象和規(guī)律的探究學(xué)習(xí)，是學(xué)生認(rèn)知其他熱學(xué)理論的基礎(chǔ)。

本單元實(shí)施的關(guān)鍵在于引導(dǎo)學(xué)生細(xì)心觀察生活中的熱現(xiàn)象，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在切身體驗(yàn)中思考，引導(dǎo)學(xué)生在探究物態(tài)隨溫度的變化、理解物態(tài)變化與吸放熱的關(guān)系，經(jīng)歷重要的科學(xué)思維過程，從而建立起科學(xué)的物質(zhì)觀念。

2011版《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》要求：（1）能描述固、液、氣三種物態(tài)的基本特征，能列舉自然界和生活中的不同狀態(tài)的物質(zhì)和應(yīng)用。（2）能說出生活環(huán)境中常見的溫度值，了解液體溫度計(jì)的工作原理，會(huì)測(cè)量溫度，嘗試對(duì)環(huán)境溫度問題發(fā)表自己的見解。（3）經(jīng)歷物態(tài)變化的實(shí)驗(yàn)探究過程，知道物質(zhì)的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)，了解物態(tài)變化過程中的吸熱和放熱現(xiàn)象。能用物態(tài)變化知識(shí)說明自然界和生活中的有關(guān)現(xiàn)象。（4）能用水的三態(tài)變化說明自然界中的一些水循環(huán)現(xiàn)象，有關(guān)心環(huán)境和節(jié)約用水的意識(shí)。

3.2 教材結(jié)構(gòu)與學(xué)情分析

為了研究熱現(xiàn)象，蘇科版初中物理教材（后文簡(jiǎn)稱“教材”）以最日常的“水”為載體，讓學(xué)生通過觀察不同溫度下水的形態(tài)，感受水的三種形態(tài)的差異，而后舉例說明，引出物質(zhì)都有三種狀態(tài)，讓學(xué)生初步了解物質(zhì)世界的固、液、氣三態(tài)。

冬天的氣溫低，水會(huì)結(jié)冰，說明物態(tài)是會(huì)變化的，同時(shí)物態(tài)變化又與溫度密切相關(guān)，物理學(xué)上是用溫度表示物體的冷熱程度，用溫度計(jì)測(cè)量溫度。教材通過“學(xué)生實(shí)驗(yàn)”引出溫度計(jì)的使用方法和注意事項(xiàng)。學(xué)生很熟悉溫度這個(gè)概念，但缺乏深入了解，更缺少研究溫度的變化對(duì)人類生活的影響。教材通過“生活·物理·社會(huì)”這個(gè)欄目，介紹了“溫室效應(yīng)”與“熱島效應(yīng)”，引發(fā)學(xué)生對(duì)周邊環(huán)境問題的思考。

教材沒有按“固—液—?dú)狻钡捻樞蚪M織教學(xué)內(nèi)容，而是從生活中最常見的汽化現(xiàn)象出發(fā)，先探究蒸發(fā)、沸騰，再探究液化，接著介紹熔化和凝固以及升華和凝華。避免了一開始就涉及晶體和非晶體這兩個(gè)概念，降低探究難度。在完成對(duì)各種物態(tài)變化的探究后，重新回到導(dǎo)圖所創(chuàng)設(shè)的水循環(huán)的情景中，引導(dǎo)學(xué)生綜合應(yīng)用水的三態(tài)變化知識(shí)說明自然界中的水循環(huán)現(xiàn)象，并對(duì)水資源的開發(fā)、利用和保護(hù)展開進(jìn)一步探討，確立節(jié)約用水和環(huán)境保護(hù)的意識(shí)。

“綜合實(shí)踐活動(dòng)”提供了用電冰箱探究物態(tài)變化的課題，通過與學(xué)生日常生活聯(lián)系緊密的活動(dòng)，既引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，提高他們的實(shí)驗(yàn)操作技能，又增強(qiáng)了學(xué)生利用熱學(xué)知識(shí)解決實(shí)際物理問題的意識(shí)，提高了他們分析和解決實(shí)際問題的關(guān)鍵能力。

3.3 單元目標(biāo)分析與教學(xué)任務(wù)

依據(jù)《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求，擬定了本單元核心素養(yǎng)培育圖譜，如表1所示。

“單元設(shè)計(jì)”的基本思路在技術(shù)性層面上的三個(gè)重心包含目標(biāo)的設(shè)計(jì)、方法的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)。方法設(shè)計(jì)旨在回答“怎樣實(shí)現(xiàn)目標(biāo)”，其關(guān)鍵是知識(shí)結(jié)構(gòu)和教學(xué)方式的設(shè)計(jì)。從建構(gòu)主義學(xué)習(xí)來看，教學(xué)方式應(yīng)該側(cè)重于思考性、研究性，使學(xué)生在情境、協(xié)同、支架、任務(wù)、展示、反思下自主生成。基于此，“物態(tài)變化”單元教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)及相應(yīng)設(shè)計(jì)意圖如圖1所示。

3.4 課時(shí)計(jì)劃與教學(xué)資源配置

單元需要整體規(guī)劃，目標(biāo)要逐步實(shí)現(xiàn)，物理核心素養(yǎng)的四個(gè)方面需要在各課時(shí)中逐個(gè)突出，所以，課時(shí)計(jì)劃是課程實(shí)施的關(guān)鍵。同時(shí)，課時(shí)計(jì)劃又是單元設(shè)計(jì)的具體形式。為此，從學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)出發(fā)，整合教學(xué)資源，基于核心素養(yǎng)采用不同的教學(xué)策略，設(shè)計(jì)了本單元的六個(gè)課時(shí)。

課時(shí)1：物質(zhì)的三態(tài)，溫度。

課時(shí)2：汽化。

課時(shí)3：液化。

課時(shí)4：熔化和凝固。

課時(shí)5：升華和凝華。

課時(shí)6：水循環(huán)及綜合實(shí)踐活動(dòng)。

限于篇幅，本文暫以第1課時(shí)為例，其設(shè)計(jì)流程如圖2所示。

3.5 學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

單元評(píng)價(jià)要注重運(yùn)用形成性評(píng)價(jià)，以反饋調(diào)控和改進(jìn)完善學(xué)習(xí)行為為主要目的，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程（學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)，反映出的情感、態(tài)度、策略等方面的發(fā)展）進(jìn)行評(píng)價(jià)，注重評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)學(xué)生和教師的反饋，使學(xué)與教在經(jīng)常性的測(cè)評(píng)、反饋、修正和改進(jìn)過程中趨于完善。為了提高評(píng)價(jià)內(nèi)容的效度，分課時(shí)設(shè)置課時(shí)評(píng)價(jià)量表，編寫單元測(cè)試卷前制定雙向細(xì)目表，還可根據(jù)具體課程內(nèi)容設(shè)置單元自我評(píng)價(jià)表。

3.5.1 課時(shí)評(píng)價(jià)量規(guī)

評(píng)價(jià)的指標(biāo)主要涉及學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的一些具體行為，例如，課前預(yù)習(xí)、課堂聽講、問題回答、活動(dòng)參與、實(shí)驗(yàn)操作等要素。在編入學(xué)案時(shí)，可依據(jù)每課時(shí)的內(nèi)容，適當(dāng)更換一些評(píng)價(jià)項(xiàng)目或改變?cè)u(píng)價(jià)方式。一般來講，課時(shí)評(píng)價(jià)量表以“學(xué)生自我評(píng)價(jià)”為主，涉及重要的探究活動(dòng)則加入“同學(xué)互評(píng)”和“教師評(píng)價(jià)”。以本單元第2課時(shí)“汽化”為例，設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

3.5.2 單元形成性測(cè)試

目前，考試仍是實(shí)現(xiàn)教育測(cè)量與評(píng)價(jià)的重要手段，仍是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果和教師教學(xué)效果的重要方式。單元形成性測(cè)試卷應(yīng)有較高的效度、信度，較好的考試區(qū)分度，合適的考試難度和盡可能寬的知識(shí)覆蓋率等。命題的關(guān)鍵就在于科學(xué)合理地控制上述指標(biāo)，使各個(gè)指標(biāo)在最優(yōu)區(qū)間之內(nèi)。單元形成性測(cè)試的對(duì)象是全體學(xué)生，目的是衡量學(xué)生對(duì)《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》所要求的本單元目標(biāo)，包括基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本方法和基本態(tài)度等方面的掌握情況。考試的目的不是甄別和選拔，而是“達(dá)標(biāo)”。要通過單元形成性測(cè)試，促進(jìn)教師在單元教學(xué)中面向全體學(xué)生落實(shí)新課程理念，改進(jìn)教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法，減輕學(xué)生過重的課業(yè)負(fù)擔(dān)，有利于學(xué)生必備品格、關(guān)鍵能力的培養(yǎng)與發(fā)展。

單元形成性測(cè)試卷命制的原則就是基于《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》，指向核心素養(yǎng)，所以在命題前，先要制定“雙向細(xì)目表”，整體規(guī)劃試卷的內(nèi)容、題型、難度、認(rèn)知水平目標(biāo)等?！半p向細(xì)目表”是科學(xué)規(guī)范命制試題的基礎(chǔ)和保證。本單元形成性測(cè)試卷“雙向細(xì)目表”如表3所示。

3.5.3 單元自我評(píng)價(jià)

單元教學(xué)中，教師應(yīng)積極關(guān)注學(xué)生的主體意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生開展單元自我評(píng)價(jià)，調(diào)動(dòng)學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的積極性，改善學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)過程的責(zé)任意識(shí)，及時(shí)強(qiáng)化學(xué)生對(duì)單元學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)的掌握。學(xué)生的自我評(píng)價(jià)是在教師的指導(dǎo)下，通過對(duì)自己在學(xué)習(xí)過程中的各種表現(xiàn)進(jìn)行自我認(rèn)識(shí)、自我分析，從而達(dá)到自我提高的目的。它不僅僅是學(xué)生對(duì)自己學(xué)習(xí)成績(jī)的評(píng)價(jià)，而且是對(duì)自己學(xué)習(xí)過程的評(píng)價(jià)，是對(duì)學(xué)習(xí)狀態(tài)的反思?！拔飸B(tài)變化”單元自我評(píng)價(jià)表如表4所示。

4 教學(xué)建議

本研究探討了一種單元設(shè)計(jì)指導(dǎo)下的教學(xué)模式，期望通過本研究對(duì)教學(xué)一線的同行提供一些參考。

4.1 基于課程標(biāo)準(zhǔn)，指向核心素養(yǎng)

認(rèn)真學(xué)習(xí)課程標(biāo)準(zhǔn)，著力落實(shí)基于課程標(biāo)準(zhǔn)指向?qū)W科核心素養(yǎng)的教學(xué)。了解新課程改革六個(gè)方面的目標(biāo)，即改革課程的功能、結(jié)構(gòu)、內(nèi)容、實(shí)施、評(píng)價(jià)和管理。理解課程改革的五大理念：（1）面向全體學(xué)生，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。（2）從生活走向物理，從物理走向社會(huì)。（3）注意學(xué)科滲透，關(guān)心科技發(fā)展。（4）提倡教學(xué)方式多樣化，注重科學(xué)探究。（5）注重評(píng)價(jià)改革導(dǎo)向，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。在課堂教學(xué)中注意教學(xué)內(nèi)容選取的廣度和深度，理解課程標(biāo)準(zhǔn)中過程性要求與終結(jié)性要求的區(qū)別。

4.2 研讀教材，重視基礎(chǔ)

教學(xué)必須以教材作為根本，只有精研教材，理解教材的編寫意圖，才能上出有質(zhì)量的課，才能讓學(xué)生充分體驗(yàn)學(xué)習(xí)物理的意義，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。尤其是在單元復(fù)習(xí)過程中，若脫離教材，不把基本知識(shí)、基本技能夯實(shí)，而讓學(xué)生沉浸在繁重的題海之中，不僅增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，也容易扼殺學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不利于學(xué)生的全面發(fā)展。教師應(yīng)注意教材修訂前后的變化，切實(shí)提高學(xué)習(xí)效度、教學(xué)效率。

4.3 注重實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)探究

實(shí)驗(yàn)是物理的基礎(chǔ)，它應(yīng)該貫穿于物理教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)；探究是重要的學(xué)習(xí)方式，它是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一種有效的途徑。教師要切實(shí)轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，在教學(xué)中應(yīng)注重情境創(chuàng)設(shè)，加強(qiáng)科學(xué)探究，盡可能為學(xué)生創(chuàng)設(shè)條件去做實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生參與到活動(dòng)中去，體驗(yàn)過程，感受樂趣。探究活動(dòng)并不是讓學(xué)生按部就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證結(jié)果，而是在教師的引導(dǎo)下，在一定的情境中，讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，只有給予學(xué)生充分交流合作的機(jī)會(huì)，才能明白探究問題的本質(zhì)，得到深刻的探究體驗(yàn)，理解物理概念及規(guī)律，培養(yǎng)良好的科學(xué)探究意識(shí)和實(shí)踐創(chuàng)新能力。

4.4 設(shè)計(jì)問題鏈，知識(shí)結(jié)構(gòu)化

問題是思維的源泉，恰到好處的問題能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率?！皢栴}鏈”則是在精心設(shè)計(jì)問題的基礎(chǔ)上，以問題為線索，以學(xué)生知識(shí)的結(jié)構(gòu)化和思維的發(fā)展為目的，將各部分內(nèi)容連在一起，形成一串情境，甚至可以首尾呼應(yīng)形成一圈閉合的情境鏈。問題鏈的設(shè)計(jì)應(yīng)具有層次性，應(yīng)面向全體學(xué)生，既有廣度又有深度，使不同層次的學(xué)生都能在自己的最近發(fā)展區(qū)學(xué)到知識(shí)。同時(shí)，問題鏈的設(shè)計(jì)應(yīng)具有呼應(yīng)性，怎樣從上面的知識(shí)或問題出發(fā)再深入提問，怎樣提問才能引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入下一個(gè)探究的內(nèi)容，都是需要好好思考的。好的問題鏈不僅能夠使課時(shí)更高效，也能增強(qiáng)學(xué)生知識(shí)的結(jié)構(gòu)化程度，是一門教學(xué)藝術(shù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

在核心素養(yǎng)的背景下，本研究在單元設(shè)計(jì)的視角下對(duì)蘇科版八年級(jí)物理《物態(tài)變化》一章進(jìn)行了理論層面的探討，將單元設(shè)計(jì)的思想融入到物理教學(xué)中具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。由于多方面因素的限制，實(shí)踐部分并沒有深入探討，后面還可以從此環(huán)節(jié)進(jìn)行探索。應(yīng)用本模式需要精心設(shè)計(jì)兩部分：一是問題鏈，二是評(píng)價(jià)。

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（欄目編輯 鄧 磊）