摘 要：本文以培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)為目標(biāo)，以“制作一個(gè)簡(jiǎn)易的可調(diào)速吸塵器”為核心驅(qū)動(dòng)任務(wù)，展開項(xiàng)目化大單元教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐。學(xué)生可以在完成核心驅(qū)動(dòng)任務(wù)和子任務(wù)的過程中提升自主學(xué)習(xí)能力和解決問題的能力，并在體驗(yàn)從物理走向日常生活和工程實(shí)踐的過程中，發(fā)展物理核心素養(yǎng)。最后，本文從任務(wù)設(shè)計(jì)、活動(dòng)設(shè)計(jì)、教學(xué)過程和教學(xué)策略四個(gè)方面為大單元教學(xué)設(shè)計(jì)提供借鑒與思路。

關(guān)鍵詞：大單元教學(xué)；核心素養(yǎng)；項(xiàng)目化學(xué)習(xí)

2014年，教育部頒布了《關(guān)于全面深化課程改革 落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》，文中提出要研究制訂學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在此背景下，《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）也明確了物理核心素養(yǎng)包含物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，教學(xué)設(shè)計(jì)要從設(shè)計(jì)一個(gè)知識(shí)點(diǎn)或課時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計(jì)一個(gè)大單元。^［1］大單元教學(xué)將打破教材章節(jié)限制，加強(qiáng)各知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系，這有助于學(xué)生建構(gòu)起結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化的知識(shí)脈絡(luò)，并且將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于解決實(shí)際問題。如何進(jìn)行單元設(shè)計(jì)成為了教育者探索和實(shí)踐中需要思考的問題。鐘啟泉教授指出單元設(shè)計(jì)應(yīng)以“主題—探究—表達(dá)”的“登山型課程”單元編制來設(shè)計(jì)。^［2］這樣的一個(gè)大單元需要圍繞一個(gè)主題展開，為了探究這一主題，可以運(yùn)用搭建問題鏈和發(fā)布子任務(wù)的方式，引導(dǎo)學(xué)生合作完成研究和項(xiàng)目任務(wù)。從物理學(xué)科的角度，通過項(xiàng)目化大單元學(xué)習(xí)的方式，學(xué)生可以完整體驗(yàn)物理從課堂理論走向日常生活和工程實(shí)踐的過程，從而培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)和解決問題的能力。基于學(xué)生發(fā)展和《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求，本文通過項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的方式，以“制作一個(gè)簡(jiǎn)易的可調(diào)速吸塵器”為核心任務(wù)，結(jié)合滬教版物理九年級(jí)第一學(xué)期中“流體的壓強(qiáng)和流速”和“電路”這兩個(gè)章節(jié)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，展開對(duì)大單元教學(xué)實(shí)踐的探索。

1 核心素養(yǎng)導(dǎo)向的單元學(xué)習(xí)功能和價(jià)值

1.1 單元學(xué)習(xí)功能分析

大氣壓強(qiáng)是一個(gè)看不見、摸不著的概念，學(xué)生從六年級(jí)時(shí)就開始學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。而“壓力與壓強(qiáng)”作為滬教版物理九年級(jí)第一學(xué)期的一個(gè)重要章節(jié)，需要學(xué)生對(duì)初中物理力學(xué)進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。滬教版初中物理教材的課程安排表明，第六章“壓力與壓強(qiáng)”的教學(xué)核心部分主要包括對(duì)固、液體壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)的學(xué)習(xí)，對(duì)于流體的壓強(qiáng)和流速的關(guān)系的探索，由于課時(shí)緊湊，師生在課堂上往往沒有太多時(shí)間進(jìn)行探討。盡管流體與流速問題在生活中非常常見，與生活實(shí)踐息息相關(guān)，但仍存在學(xué)生不容易理解的部分。通過項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的方式，這一小節(jié)的內(nèi)容可以和下一章內(nèi)容“電路”相聯(lián)系。本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容將圍繞核心驅(qū)動(dòng)任務(wù)“制作一個(gè)簡(jiǎn)易的可調(diào)速吸塵器”展開。學(xué)生需要通過自主學(xué)習(xí)，理解流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，以及展開對(duì)電流、電壓、電阻及其之間的關(guān)系的定量研究，最終掌握歐姆定律和滑動(dòng)變阻器的原理與使用方法。

學(xué)生在構(gòu)建單元知識(shí)脈絡(luò)的同時(shí)，逐步推進(jìn)吸塵器的設(shè)計(jì)和制作任務(wù)。完成本單元的核心驅(qū)動(dòng)任務(wù)不僅僅可以將教材第六章“流體的壓強(qiáng)和流速”這一小節(jié)與第七章“電路”聯(lián)系起來，當(dāng)學(xué)習(xí)了下一章的串聯(lián)、并聯(lián)電路以及后續(xù)的電功和電功率之后，學(xué)生還可以繼續(xù)對(duì)吸塵器“升級(jí)改造”，實(shí)現(xiàn)大單元之間的連貫。單元內(nèi)容結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.2 單元學(xué)習(xí)價(jià)值分析

1.2.1 單元內(nèi)容與核心素養(yǎng)

單元教學(xué)內(nèi)容與核心素養(yǎng)的相關(guān)程度見表1。

1.2.2 單元學(xué)習(xí)價(jià)值

這一單元學(xué)習(xí)過程中，為了完成核心任務(wù)，學(xué)生不僅需要掌握物理知識(shí)，還需要將其與數(shù)學(xué)、勞技、美術(shù)、語文等學(xué)科的知識(shí)融會(huì)貫通，這體現(xiàn)了本項(xiàng)目學(xué)習(xí)的跨學(xué)科性。學(xué)生除了設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易吸塵器外，還需要借助在語文課上學(xué)到的說明文表達(dá)方法和技巧來撰寫吸塵器的產(chǎn)品說明書，同時(shí)學(xué)生也要將成品展示給大家并解說其工作原理、發(fā)表學(xué)習(xí)感悟和參與小組互評(píng)。這樣的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)形式與前文提到的單元教學(xué)“主題—探究—表達(dá)”的形式相契合。通過這種學(xué)習(xí)形式，學(xué)生既能掌握流體壓強(qiáng)與電路的知識(shí)，又能鍛煉解決問題的綜合能力和科學(xué)表達(dá)能力，并養(yǎng)成良好的科學(xué)思維習(xí)慣。

2 單元核心驅(qū)動(dòng)任務(wù)分析

本單元的核心任務(wù)是“制作一個(gè)簡(jiǎn)易的可調(diào)速吸塵器”。學(xué)生通過了解流體流速與流體壓強(qiáng)的關(guān)系，掌握吸塵器吸入輕小灰塵的原理；通過閱讀課本與相互交流明白電流產(chǎn)生的原因，初步認(rèn)識(shí)電流，并學(xué)會(huì)用電流表測(cè)電流大??；在解決如何獲得持續(xù)電流這一問題的過程中，認(rèn)識(shí)電壓，學(xué)會(huì)用電壓表測(cè)電壓，學(xué)會(huì)搭建電路來驅(qū)動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)；通過探究導(dǎo)體中電流與電壓的關(guān)系，了解和掌握歐姆定律；建立電阻的概念，嘗試通過更換電阻改變吸塵器的吸力大?。煌ㄟ^探討決定電阻大小的因素，理解滑動(dòng)變阻器的作用和使用方法，并嘗試將滑動(dòng)變阻器等電路元件應(yīng)用在吸塵器內(nèi)部的電路設(shè)計(jì)之中，從而獲得可調(diào)節(jié)吸力大小的吸塵器，最終完成核心任務(wù)。

3 單元學(xué)習(xí)目標(biāo)

經(jīng)過本單元的學(xué)習(xí)后，學(xué)生在學(xué)科知識(shí)方面應(yīng)當(dāng)有以下收獲。

A1：知道流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系；

A2：能夠列舉生活中由流體流速變化帶來的壓力差導(dǎo)致的事件及其在生活中的應(yīng)用；

A3：了解電路的基本原理，通過類比法建立電流、電壓的概念；

A4：經(jīng)歷簡(jiǎn)易吸塵器原理分析，了解電路的基本組成；

A5：能夠使用電流表、電壓表測(cè)電流和電壓；

A6：理解歐姆定律公式；

A7：明白如何使用滑動(dòng)變阻器改變電路電流和電壓。

此外，在學(xué)科素養(yǎng)和通用素養(yǎng)方面，學(xué)生的應(yīng)當(dāng)獲得以下收獲。

B1：經(jīng)歷探究流體的壓強(qiáng)與流速關(guān)系的實(shí)驗(yàn)過程，辯證地感受流體的壓強(qiáng)；

B2：通過實(shí)驗(yàn)探究電流與電壓的關(guān)系，確定電阻大小的因素，體會(huì)控制變量法在科學(xué)研究中的應(yīng)用；

B3：經(jīng)歷用函數(shù)和圖像對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析的過程，學(xué)會(huì)使用工具輔助研究；

B4：通過了解各種電路元器件及其在應(yīng)用中的設(shè)計(jì)與制作，體會(huì)物理與生活、生產(chǎn)的緊密聯(lián)系；

B5：通過撰寫產(chǎn)品說明書，將語文學(xué)習(xí)的說明文寫作方法與技巧付諸實(shí)踐，提升語言應(yīng)用能力；

B6：通過展示交流與評(píng)價(jià)，在講解制作過程和原理的過程中，提升科學(xué)表達(dá)能力，樹立自信心，激發(fā)持續(xù)的探究興趣。

4 大單元項(xiàng)目流程

本文所設(shè)計(jì)的大單元項(xiàng)目流程表如表3所示。

5 單元重點(diǎn)活動(dòng)設(shè)計(jì)

5.1 活動(dòng)素材

PPT模板、漏斗、乒乓球、塑料瓶、導(dǎo)線、小馬達(dá)、扇葉、電池盒、紙箱、亞克力板、紗布、水槽、白紙、電流表、電壓表、電位器等。

5.2 活動(dòng)安排與評(píng)價(jià)

項(xiàng)目活動(dòng)始終圍繞完成驅(qū)動(dòng)性任務(wù)——“制作一個(gè)簡(jiǎn)易的可調(diào)速吸塵器”及其分解后的子任務(wù)來設(shè)計(jì)，每個(gè)環(huán)節(jié)都有對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)和階段性作品成果要求，最后根據(jù)對(duì)應(yīng)學(xué)習(xí)目標(biāo)的完成情況形成過程性評(píng)價(jià)表（見表4）。

6 單元活動(dòng)評(píng)價(jià)表

基于大單元項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)，本文所設(shè)計(jì)的單元活動(dòng)評(píng)價(jià)表如表5所示。

7 大單元教學(xué)實(shí)踐與思考

7.1 核心任務(wù)下應(yīng)設(shè)置梯度子任務(wù)

大單元學(xué)習(xí)的核心項(xiàng)目和任務(wù)需要較長(zhǎng)的課時(shí)和課后活動(dòng)來完成，而學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知也會(huì)隨課程和項(xiàng)目的推進(jìn)而不斷拓寬和深入。若是一開始就讓學(xué)生以完成最終的核心任務(wù)或解決核心問題為目的，學(xué)生可能會(huì)因?yàn)橐延姓J(rèn)知的局限而手足無措，找不到切入點(diǎn)。例如本文舉例的“制作一個(gè)簡(jiǎn)易的可調(diào)速吸塵器”，若是沒有把任務(wù)拆解成“吸塵”“調(diào)風(fēng)速”“連續(xù)調(diào)速”這三個(gè)子任務(wù)，學(xué)生可能在一開始接受核心任務(wù)的時(shí)候，就會(huì)因?yàn)楹诵娜蝿?wù)太難，而失去探索的信心和動(dòng)力。因此，在課程設(shè)計(jì)的時(shí)候，教師需要考慮到學(xué)生的學(xué)情，圍繞核心關(guān)鍵任務(wù)設(shè)置具有梯度的子任務(wù)。在教學(xué)過程中要為學(xué)生搭建層層遞進(jìn)的問題，引導(dǎo)他們從課內(nèi)外資料和小組討論中得到啟發(fā)，進(jìn)而通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或調(diào)研等方式去尋求完成子任務(wù)的方法。

7.2 活動(dòng)環(huán)節(jié)設(shè)置應(yīng)緊扣課程標(biāo)準(zhǔn)

教學(xué)應(yīng)當(dāng)以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為總目標(biāo)，無論采用傳統(tǒng)課堂教學(xué)還是項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的形式，為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的，需要時(shí)刻遵循課程標(biāo)準(zhǔn)、圍繞學(xué)科核心知識(shí)框架展開教學(xué)活動(dòng)。換而言之，活動(dòng)環(huán)節(jié)的設(shè)置不僅僅是為了“活動(dòng)”而活動(dòng)，不能讓學(xué)生在課堂中只是“湊熱鬧”而一無收獲。正如項(xiàng)目化學(xué)習(xí)雖然是以制作簡(jiǎn)易的可調(diào)速吸塵器為最終的任務(wù)，但學(xué)生學(xué)習(xí)的目的并不是在吸塵器本身，而是在整個(gè)項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程中逐漸掌握《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求的知識(shí)、技能，并培養(yǎng)自身的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

7.3 教學(xué)過程應(yīng)始終以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體

現(xiàn)代教學(xué)核心理念之一是以學(xué)生發(fā)展為中心，重視學(xué)生的主體地位。學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，意味著他們?cè)诮虒W(xué)活動(dòng)中應(yīng)處于主動(dòng)、積極的位置，而不是被動(dòng)地接受知識(shí)。因此在教學(xué)過程中，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，比如鼓勵(lì)他們自主從網(wǎng)絡(luò)和書籍查閱資料、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)完成探究、自主設(shè)計(jì)問卷和研究方案進(jìn)行實(shí)地考察等學(xué)習(xí)活動(dòng)。在課堂中，雖以教師為主導(dǎo)，但更多的問題和對(duì)應(yīng)的解答應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)。例如在對(duì)吸塵器結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的時(shí)候，可以先讓學(xué)生小組討論需要用到哪些結(jié)構(gòu)并且實(shí)現(xiàn)何種功能，如有需要補(bǔ)充，可以通過展示家用吸塵器的圖片讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)，而非教師自問自答。

7.4 教學(xué)策略應(yīng)注重提高學(xué)生自我話語形成

不少學(xué)生在課堂上回答問題時(shí)，僅僅是將查閱的資料或是課本里的關(guān)鍵語段朗讀一遍。學(xué)生在這一活動(dòng)環(huán)節(jié)中收獲的只有獲取和篩選信息的能力，而沒有鍛煉自己思考的能力。核心素養(yǎng)對(duì)于科學(xué)表達(dá)能力是十分注重的，因?yàn)榭茖W(xué)表達(dá)需要學(xué)生將新獲得的知識(shí)納入自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，通過表達(dá)的形式再次加工和內(nèi)化。因此，教學(xué)策略應(yīng)注重提高學(xué)生自我話語的形成。比如課堂上如果有學(xué)生在解釋吸塵器吸收紙屑的原理時(shí)，原封不動(dòng)地把課本中關(guān)于流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系朗讀了一遍，這時(shí)教師要有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生用自己的語言再解釋一遍，從而引導(dǎo)和幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)語言能力和思維能力的協(xié)同發(fā)展，提升科學(xué)解釋和表達(dá)能力，加快培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

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［2］本刊記者，張肇豐.基于核心素養(yǎng)的單元教學(xué)設(shè)計(jì)——第十屆有效教學(xué)理論與實(shí)踐研討會(huì)綜述［J］.上海教育科研，2016（2）：18-21.