連彬星

(北京師范大學福清附屬行知高級中學,福建 福州 350300)

1 “UbD”模式概述及意義

Understanding by Design,簡稱UbD，又稱“促進理解的教學設計”.這是在美國教育評價專家泰勒的"目標導向"教育教學模式提出后，格蘭特·威金斯和杰·麥克泰對其理論進行發(fā)展與創(chuàng)新，從而研究提出的一種教學設計框架.這種框架是強調評價機制的設計先于課程設計和教學活動開展，它的起點是明確的學習目標、它的宗旨是促進學生有意義地學習，是一種創(chuàng)新型的教學設計模式.“學習目標—教學評價—教學活動”與傳統(tǒng)教學設計“教學目標—教學活動—教學評價”相比，把教學評價的位置變換了，使它排在教學活動之前.促進理解的教學設計最后才設計教學活動，需要先確定學習的預期結果，再明確達到預期結果的證據或者說是評估手段.這樣的方式更加貼合當下新課程標準要求和核心素養(yǎng)理念.

2 基于“UbD”模式的“勻變速直線運動”單元教學設計

階段1：確定預期結果.

根據物理的核心素養(yǎng)和新課程標準的要求，確定本單元的學習目標如下： (1) 了解近代實驗科學如何產生的，認識到物理學的發(fā)展，離不開實驗的作用.(2) 通過實驗，探究勻變速直線運動的特點.描述勻變速直線運動時能用不同的方法，如公式、圖像等，理解勻變速直線運動的規(guī)律，在解決實際問題中能加以應用.(3) 學生將通過自主實驗，理解自由落體運動規(guī)律，并學會用電腦軟件進行簡單分析.(4) 通過與物理學史的相關內容相結合，學生將認識在物理學研究過程中物理實驗與科學推理不可替代的作用.

學習目標還要進一步轉換成核心概念和關鍵問題.圍繞這些問題來解構本單元的學習目標，也是本節(jié)課學習的中心.例如關于勻變速直線運動的研究單元可列出以下核心概念： (1) 位移、速度和速率； (2) 加速度； (3) 勻變速直線運動、自由落體運動； (4) 頻閃照相或打點計時器.核心概念所對應的關鍵問題在下文的表格中會出現(xiàn)，這里不再贅述.

階段2：確定合適的評估證據.

“UbD”模式要求教師站在更長遠的角度進行思考，必須先找到能證明學生成功完成學習目標的證據后再考慮設計教學.評估方式有很多，隨著課程的深入、活動的開展逐步形成一系列的評估證據，而不是像傳統(tǒng)教學中的單一評價證據，如單元測試.評價要貫穿于教學的各個環(huán)節(jié)中，方式應該多樣，除了傳統(tǒng)的書面測試外，還有思考反饋、小組互評、自我反思、成果展示等.促進學生學習和發(fā)展的重要手段，評價發(fā)揮著它不可取代的地位，它不僅能激發(fā)學生的個性潛能，還能激勵學生不斷發(fā)展進步.

本單元可以設如下評估內容： (1) 能否理解所學的物理概念和規(guī)律及其相互關系，如理解位移速度加速度的概念和關系.(2) 能否正確描述和解釋自然現(xiàn)象，如描述不同物體速度快慢.(3) 能否綜合應用所學物理知識解決實際問題，能否將實際問題中的對象和過程轉化成物理模型，如研究生活中的自由落體運動.(4) 能否恰當使用證據證明物理結論，能否對已有結論提出有依據的質疑，采用不同方式解決物理問題，如用軟件分析物體下落的規(guī)律.(5) 能否使用不同方法和手段分析處理信息，主動與他人合作，展示小組成果等.

可以采用自我評價的方式讓學生對自己學習進行反思，而同伴評價則可以取長補短共同進步的，能更好的認識并改進自己的學習方法、提高自我學習能力，對于學生的終身學習起到很好地促進作用.所以活動中需要多創(chuàng)造這樣的機會，引導學生在學習過程中不斷自我反思和相互討論.一定要留出足夠多的時間讓小組展示實驗成果和總結規(guī)律，引導學生指出亮點和反思不足之處，同時鼓勵學生對方案提出改進措施，不斷加以完善.

階段3：設計學習體驗和教學活動.

在這一階段需要考慮清楚幾個關鍵問題：哪些活動能使學生獲得所需的知識和技能，才能達到預期的結果？如何用恰當的方式指導學生開展學習？選擇哪些合適的材料和資源？等等.根據“UbD”教學模式，階段3的學習活動設計依照教與學的體驗順序，逐次列出關鍵的教學和學習活動，有助于學生完成預期的理解.

初中階段“勻變速直線運動的研究”單元學習設計詳見表1.初中階段學生已經學習過速率和路程的概念，為本單元學習速度和位移做了一些鋪墊.學生雖然通過初中階段的學習具備了一定的基礎，但如何將初中階段所接受的關于“速度”的概念轉變?yōu)楦茖W的概念，達到新的認知是這個活動的重點.需要利用生活化的問題情境引導學生進行科學的區(qū)分.教學過程可以按以下順序開展：問題情境引入，探測已有概念，產生認知沖突，建構科學概念，形成新的認知.

表1 位移、速度和速率

高中階段“勻變速直線運動的研究”單元學習設計如表2-3所示.加速度是高一物理中較難理解的概念之一，在已有的生活經驗中，學生較難想到與加速度有關的現(xiàn)象.還是需要從實際生活出發(fā)，用生活中實際的例子讓學生體驗速度的變化快慢.要求學生了解“速度大”“速度變化大”和“速度變化快慢”的具體含義.從而提升學生觀察、分析、總結、表達以及應用新知識解決實際問題的能力.

表2 加速度

表3 勻變速直線運動、自由落體

學習任何一個新概念時，需要對所觀察的現(xiàn)象重新進行調整重組，概括出事物的共同屬性，抽象出事物內在本質，從而完成從生活經驗或常識向真正物理學概念的蛻變.學習活動安排主要是為了引導學生利用已有知識解決生活實際中看到的問題，充分調動學生的學習主動性，讓他們自主去探究是最好的手段.這不僅有利于知識的鞏固和能力的提升，還能體驗更科學、高效的方法.例如，在自由落體運動運動學習中，可利用紙片紙團等隨手可得的生活用品創(chuàng)設各種物體下落的具體情境，分析出空氣阻力對物體下落快慢有影響，通過在真空條件中的下落實驗，抽象出物體下落的特征，形成自由落體運動的概念.

以下是研究“自由落體運動”時，有一組學生用tracker軟件分析乒乓球下落的視頻，得到的結果如圖1-2所示.

圖1

圖2

制訂探究計劃時要根據實際問題情境，充分調動已有知識，選擇符合要求的實驗裝置，獲取客觀真實的實驗數據，通過數據分析形成相應的物理規(guī)律.例如，在學習頻閃照相時，可利用每間隔一段時間拍攝的照片，定量找出速度、位移、時間的關系，通過數據檢驗或修正自己的猜想(表4).通過活動，學生真切感受科學探究過程，體會描述并解釋自然現(xiàn)象的樂趣，科學探究和小組合作能力自然而然得到提高.

表4 頻閃照相

以“拍攝頻閃照片”活動來舉例，為了讓學生明確具體任務，合理安排時間.設計類似的時間安排表如表5所示.

表5

3 實踐反思

“UbD”模式提出了明確預期的學習結果、確定合理的評價方式以及設計和安排教學活動的3個階段教學設計程序.這樣的單元設計是以始為終的設計，先要看到學習的目標以及想要完成的任務有哪些，根據核心概念再把它們進行拆解，結合必備知識和學科核心素養(yǎng)進行逆向設計，最后細化到每個任務的指令上.學習過程中要讓學生了解將要學習什么？為什么要學習這些內容？預期的要求是什么？在這過程中需掌握學生的學習體驗情況，要有一個能讓學生興趣很高、想要去做的項目或者活動.本單元研究一維運動，我們到底如何來研究？剛開始時，可以把具體的活動設計和細化后的任務，通過清單的形式給學生，涉及到基礎知識和需要的儀器可以在過程中邊做邊學.在問題驅動下完成學習目標，這些學習目標可以參考課標.真正激發(fā)并維持學生的學習興趣，為學生實現(xiàn)知識的理解和遷移提供橋梁，在反饋和改進中，不斷成長.哪些內容可以改進，可以從哪些角度優(yōu)化，運用什么樣的實驗辦法更為巧妙？這是教育發(fā)展的需要，更是學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要方法和手段.注重過程性評價，對基礎知識的掌握，基本技能的要求，可以根據學生完成的作業(yè)，產出的作品，自我反思，階段性表現(xiàn)來體現(xiàn).我們需要在學習過程中不斷調整和修正，滿足學生對物理學習的期待，從而提升學生能力和發(fā)展學生的素養(yǎng).