摘 要：探究教學(xué)為物理學(xué)科核心素養(yǎng)的落地提供路徑，需要考慮探究能力培養(yǎng)的連續(xù)性，概念建構(gòu)的層遞性，程序性思維形成的必要性.本文結(jié)合初中物理具體案例，闡述單元視域下的探究教學(xué)設(shè)計，目標(biāo)設(shè)計上，梳理課程標(biāo)準(zhǔn)，明確概念進(jìn)階;學(xué)習(xí)設(shè)計上，圍繞課時目標(biāo)，設(shè)計探究任務(wù);評價設(shè)計上，實(shí)現(xiàn)概念遷移，注重技能提升.

關(guān)鍵詞：單元;概念進(jìn)階;探究教學(xué)

文章編號：1008-4134（2020）12-0062中圖分類號：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

探究行為是初中物理處于核心地位的學(xué)習(xí)行為，探究教學(xué)是初中物理典型的課堂樣態(tài).初中物理探究教學(xué)設(shè)計遵循教學(xué)設(shè)計的基本特質(zhì)，包括目標(biāo)、過程及評價的設(shè)計.但探究教學(xué)具有典型的任務(wù)驅(qū)動特質(zhì)，探究能力的培養(yǎng)具有層遞性質(zhì).因此，在學(xué)習(xí)設(shè)計上，要明晰探究任務(wù)，注重圍繞探究任務(wù)進(jìn)行問題鏈和實(shí)驗(yàn)載體的設(shè)計;在目標(biāo)設(shè)計上，倡導(dǎo)基于單元的學(xué)習(xí)設(shè)計，以確定大概念目標(biāo)，形成學(xué)習(xí)進(jìn)階.設(shè)計路徑如圖1所示.

具體設(shè)計包括四個基本環(huán)節(jié)：一是指向物理核心素養(yǎng)，基于課程標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容確定單元，制定單元教學(xué)目標(biāo)，分解制定課時目標(biāo).二是把握物理探究教學(xué)的基本特質(zhì)，設(shè)計“思維載體——問題鏈”及“資源載體——實(shí)驗(yàn)”，組織探究教學(xué).三是在組織課堂教學(xué)的過程中，要把握好知識結(jié)構(gòu)，形成概念;設(shè)計好探究行為，保障學(xué)生的探究經(jīng)歷;著眼學(xué)科思維的培育，使學(xué)生掌握物理研究的基本方法.四是倡導(dǎo)“作為學(xué)習(xí)的評價”，實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、評的有機(jī)統(tǒng)一，在課堂教學(xué)過程中，以課時目標(biāo)為參照，注意采用“評估”技術(shù)，終結(jié)“形成性評價”策略;單元模塊結(jié)束后，采用“終結(jié)性評價”策略，依據(jù)單元目標(biāo)，考慮采用“任務(wù)設(shè)置”的方式進(jìn)行表現(xiàn)性評價或選擇“典型習(xí)題”進(jìn)行終端測量.

依據(jù)筆者所在區(qū)域使用的義務(wù)教育教科書《物理》（蘇科版），在探究任務(wù)組織上，可以將學(xué)習(xí)內(nèi)容分為“教材單元”和“項(xiàng)目單元”，“教材單元”由教材中的章節(jié)組成，“項(xiàng)目單元”由教材中的綜合實(shí)踐活動組成.對兩類單元進(jìn)行探究教學(xué)設(shè)計，可以很好地指導(dǎo)初中物理課程的教學(xué)實(shí)施.

具體到教材單元，其典型特點(diǎn)是具有系統(tǒng)化的知識結(jié)構(gòu)，單元內(nèi)容是由相互聯(lián)系、逐層遞進(jìn)的章節(jié)構(gòu)成.探究教學(xué)的目的是為學(xué)科核心素養(yǎng)的落地提供路徑，這里就必須考慮探究能力培養(yǎng)的連續(xù)性，概念建構(gòu)的層遞性，程序性思維形成的必要性，這樣才能逐步完成知識的結(jié)構(gòu)化.在教育的過程中，需要用基本和一般的觀念來不斷擴(kuò)展和加深知識.這些一般觀念就是我們所說的“大概念”，它是各種條理清晰的物理規(guī)律和各物理量之間關(guān)系的核，又是使事實(shí)更容易理解和有用的概念錨點(diǎn)，是“物理觀念”形成的基礎(chǔ).具體到物理課程的學(xué)習(xí)，那些知識性的物理概念、技能性的操作要求、體驗(yàn)性的科學(xué)方法均可以視作大概念.而這些，就是課程標(biāo)準(zhǔn)中所說的“認(rèn)識性”“技能性”“體驗(yàn)性”的教學(xué)目標(biāo).所以說，初中物理的單元設(shè)計，是對學(xué)習(xí)任務(wù)群的設(shè)計，是基于大概念的目標(biāo)設(shè)計.

1 目標(biāo)設(shè)計：梳理課程標(biāo)準(zhǔn)，明確概念進(jìn)階

以“物質(zhì)的物理屬性”單元目標(biāo)的設(shè)計為例，“物質(zhì)的物理屬性”是“物質(zhì)”主題下的二級主題.我們先梳理課程標(biāo)準(zhǔn)，明確本單元的目標(biāo)在課程標(biāo)準(zhǔn)中的表述.依據(jù)教材，我們拆分課時學(xué)習(xí)任務(wù)安排，將課程標(biāo)準(zhǔn)分解為具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)，并編制單元教學(xué)計劃.明確概念進(jìn)階.本章教材編排共5節(jié)，新授課共計7課時，各節(jié)的概念進(jìn)階見表1.

分析其中的“概念進(jìn)階”，我們不難發(fā)現(xiàn)，在知識性的物理概念上，本章從物體質(zhì)量到密度概念的建立，建立在測量和比較的基礎(chǔ)上;在技能性的操作要求方面，從知道天平的構(gòu)造，掌握使用方法，到利用天平探究物質(zhì)屬性，是一個逐步形成自動化操作技能的過程;就體驗(yàn)性的科學(xué)方法而言，從數(shù)據(jù)分析，到圖像分析，到比較法的建立，到物質(zhì)物理屬性判斷方法的設(shè)計，是一個程序性思維形成的過程.這些概念進(jìn)階的過程只有在經(jīng)歷探究，完成任務(wù)的過程中才能實(shí)現(xiàn).

實(shí)踐證明，基于單元的目標(biāo)設(shè)計，為學(xué)習(xí)過程提供了恰當(dāng)而實(shí)際的切入點(diǎn).單課相對簡單、時間太短，以至于無法考慮大概念的深入發(fā)展，也無法深入探究本節(jié)課基本問題和實(shí)際應(yīng)用.單課計劃理應(yīng)依從單元計劃：當(dāng)一堂課被包含在更大的單元和課程設(shè)計中時，通常會更有目的性和連接性.所以，在探究教學(xué)目標(biāo)設(shè)計上，我們強(qiáng)調(diào)要從單元的視角出發(fā)，要考慮這個單元要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是什么？這堂課對于實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)的作用是什么？正是對這些問題的考量，我們才能歸理出某一節(jié)的教學(xué)設(shè)計.

2 學(xué)習(xí)設(shè)計：圍繞課時目標(biāo)，設(shè)計探究任務(wù)

下面筆者選擇本單元中“物體的質(zhì)量”這節(jié)課，具體說明課時的學(xué)習(xí)設(shè)計.之所以要選擇這節(jié)課，是因?yàn)榫徒滩膯卧?，這節(jié)課是本章的開篇，也是八年級下學(xué)期學(xué)習(xí)物理的開始.同時，在日常的授課中，許多教師把它看作概念講授課和技能訓(xùn)練課，學(xué)生并不理解質(zhì)量的真正含義和為什么要使用天平.筆者一直倡導(dǎo)，初中物理教師要自覺在教學(xué)中實(shí)施探究教學(xué)，光有對理念的認(rèn)同是不夠的，關(guān)鍵是要有對探究文化的認(rèn)同和對探究教學(xué)的價值的認(rèn)同，并愿意克服困難、努力踐行.具體到“物體的質(zhì)量”的目標(biāo)分析可知，本節(jié)課的概念錨點(diǎn)，在知識上是“質(zhì)量”，技能上是“天平的使用”，方法層面是“比較”.這些是后續(xù)學(xué)習(xí)“物質(zhì)的物理屬性”的基礎(chǔ)，是本課的重點(diǎn).

案例1 “物體的質(zhì)量”學(xué)習(xí)流程

任務(wù)一：知道質(zhì)量.

教師：世界是由物質(zhì)組成的，物體所含物質(zhì)的多少往往不一樣.出示如圖2所示的四個容器.

問題1：你如何比較上述四個容器中物質(zhì)的多少？

問題2：請將圖中物體按照質(zhì)量由小到大排列，并試著估計圖3中某些物體的質(zhì)量.

設(shè)計意圖：此段設(shè)計從比較物質(zhì)多少開始，使學(xué)生意識到質(zhì)量引入的價值.采用實(shí)踐性評價，比較生活中常見物體質(zhì)量大小，結(jié)合估測，了解質(zhì)量單位，明確測量的需要.體現(xiàn)從生活走向物理、從物理走向社會的基本理念，同時滲透“作為學(xué)習(xí)的評價”觀念，把評價視作學(xué)習(xí)的過程.

任務(wù)二：用托盤天平測量物體的質(zhì)量.

學(xué)生對照天平看說明書，明確三個問題：如何調(diào)節(jié)？質(zhì)量測量與讀數(shù)？注意事項(xiàng)？

學(xué)生實(shí)踐1：選一塊橡皮，估計它的質(zhì)量.

學(xué)生實(shí)踐2：自學(xué)天平使用說明書，用天平測量這塊橡皮的質(zhì)量.

評估1：請二位同學(xué)上臺，說明測量過程.請其他同學(xué)進(jìn)行評估.

學(xué)生實(shí)踐3：如何用天平測量你桌面上的一塊橡皮泥的質(zhì)量？

評估2：請二位同學(xué)上臺，說明測量過程.請其他同學(xué)進(jìn)行評估.

注意點(diǎn)：橡皮泥潮濕，需要墊一張白紙.

設(shè)計意圖：使用天平測量物體質(zhì)量是學(xué)生需要掌握的基本技能，技能應(yīng)在使用工具的過程中培養(yǎng).在這里，教師不做過多講解，讓學(xué)生自學(xué)說明書以后進(jìn)行測量，通過評估改進(jìn)測量，掌握天平的使用方法.正確認(rèn)識實(shí)驗(yàn)是探究的載體.

任務(wù)三：探究物體形狀、物質(zhì)狀態(tài)對質(zhì)量是否有影響.

問題1：物質(zhì)狀態(tài)變化后，物體質(zhì)量會變嗎？

學(xué)生測量1：把一塊冰放入燒杯中，用天平測量燒杯和水的質(zhì)量，再靜置旁邊觀察.

問題2：改變物體形狀，物體質(zhì)量會變嗎？

學(xué)生測量2：將橡皮泥捏成其他形狀再次測量質(zhì)量.

數(shù)據(jù)記錄：橡皮泥的質(zhì)量為g;改變形狀后質(zhì)量為g.

學(xué)生測量3：冰塊熔化后，燒杯和水的質(zhì)量為g.

基于測量，學(xué)生總結(jié)結(jié)論：當(dāng)物體的形狀、狀態(tài)發(fā)生變化時，物體的質(zhì)量不改變.

設(shè)計意圖：通過實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)物體的質(zhì)量不隨物體的形狀、物質(zhì)的狀態(tài)而變化.正確認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)不僅僅是操作，對于物理學(xué)習(xí)來說，一次實(shí)驗(yàn)就是一次小型的探究.

探究教學(xué)要創(chuàng)造靈動的課堂，教學(xué)組織的基本單位是探究行為，具體指有目的的實(shí)驗(yàn)、研討或思維的交流活動.探究行為設(shè)計的要義是為學(xué)生的體驗(yàn)創(chuàng)造機(jī)會，讓學(xué)生在親自發(fā)現(xiàn)科學(xué)概念、原理的過程中，理解科學(xué)的本質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生自我反思和調(diào)控.探究行為設(shè)計的重點(diǎn)是以實(shí)驗(yàn)活動為核心的課程資源設(shè)計和以問題鏈為核心的思維載體設(shè)計.設(shè)計好實(shí)驗(yàn)為學(xué)生觀察物理現(xiàn)象和體會探究方法創(chuàng)造機(jī)會，設(shè)計好問題為學(xué)生整體思考和完整表達(dá)創(chuàng)造機(jī)會.使得學(xué)生在探究活動中領(lǐng)悟探究方法、形成科學(xué)觀念、發(fā)展科學(xué)思維.

3 評價設(shè)計：實(shí)現(xiàn)概念遷移，注重技能提升

由探究教學(xué)的設(shè)計路徑可知，在單元與課時教學(xué)設(shè)計中，首先要明確目標(biāo)，探究行為設(shè)計和學(xué)習(xí)評價設(shè)計均依據(jù)目標(biāo)而行.這種目標(biāo)先行的“逆向”設(shè)計最為有效，可以使得教、學(xué)、評有機(jī)統(tǒng)一起來，因?yàn)樵u價本身就是學(xué)習(xí)的一部分，“作為學(xué)習(xí)的評價”是探究教學(xué)的基本理念之一，用評價引動探究，用評價搭建探究的階梯，用評價促進(jìn)學(xué)生探究能力的發(fā)展.

就課時評價而言，由上述案例可知，我們可以對學(xué)生的探究活動及時進(jìn)行評估，如為了評價學(xué)生是否掌握天平的使用方法，可以請一組學(xué)生上臺演示，其余同學(xué)和老師一起評估改進(jìn)（如圖4所示），這是基于真實(shí)任務(wù)的評價.

就單元的評價設(shè)計而言，教師可以根據(jù)本單元的目標(biāo)，圍繞知識性的物理概念、技能性的操作要求、體驗(yàn)性的科學(xué)方法，設(shè)置具體任務(wù)進(jìn)行綜合評價.常見的評價方法有實(shí)驗(yàn)考核、測驗(yàn)和作品評價.實(shí)驗(yàn)考查是為了提升技能，測驗(yàn)的目的是實(shí)現(xiàn)概念遷移，作品評價可以采用項(xiàng)目設(shè)計的方式進(jìn)行，可以考查學(xué)生的操作技能.

案例2 “物質(zhì)的物理屬性”單元評價案例

3.1 實(shí)驗(yàn)考查

本章涉及兩個學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)：用天平測量物體的質(zhì)量，測量固體和液體的密度.

評價任務(wù)：用天平和量筒測量小石塊的密度.

實(shí)驗(yàn)要求：正確使用天平測量固體的質(zhì)量，用量筒測出固體的體積，計算出固體的密度.

3.2 測驗(yàn)

評價案例：小明在探究物體的質(zhì)量與物質(zhì)狀態(tài)是否有關(guān)時，做了如下實(shí)驗(yàn)：將裝有冰塊的燒杯放到天平的左盤，在右盤中增減砝碼并移動游碼，使天平平衡.過一會兒，發(fā)現(xiàn)冰塊開始熔化，燒杯壁變得有些模糊，同時，天平的指針偏在分度盤中線的左側(cè)，如圖5所示.該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能否說明物體的質(zhì)量與物質(zhì)狀態(tài)有關(guān)？并分析指針偏在分度盤中線左側(cè)的原因.

3.3 項(xiàng)目設(shè)計

制作一架簡易天平.想一想，用什么做橫梁、秤盤和砝碼，怎樣把它們組裝起來？比一比誰制作的天平測量結(jié)果更精確.

由課時和單元的評價建議可知，在課時教學(xué)中，教師可以針對學(xué)生的探究行為實(shí)施形成性評估;在單元評價時，可以采用編制習(xí)題或提供真實(shí)性任務(wù)實(shí)現(xiàn)對大概念遷移的評價，或者是采用項(xiàng)目設(shè)計對作品本身進(jìn)行評價.但評價應(yīng)該有相應(yīng)的量規(guī)，制定量規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)就是單元目標(biāo).

4 項(xiàng)目單元：解決真實(shí)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)

項(xiàng)目單元應(yīng)是基于真實(shí)任務(wù)的設(shè)計，如教材中“對家庭用電的調(diào)查研究”，是在學(xué)生經(jīng)歷完電功和電熱的探究后，理解了電功、電功率的概念，掌握了電功率的測量技能，了解了家庭電路的組成，基于真實(shí)情境開展的探究性活動.任務(wù)設(shè)置的根本目的是倡導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)情境下的學(xué)習(xí)，并實(shí)現(xiàn)“電功和電功率”大概念遷移.既是探究，也是對本章學(xué)習(xí)的評價.具體授課時我們可以設(shè)置如下的問題鏈引動探究.

問題1：這是老師家里的廚房，請大家注意觀察，里面有一些用電器、插座，老師介紹一下他們的功能，你能畫出老師家廚房的電路圖嗎？

問題2：老師感覺到家里電水壺?zé)赡苡行┊惓＃驗(yàn)橛玫臅r間有點(diǎn)長了，它的銘牌上標(biāo)有功率值.今天，我把它帶來了，請大家?guī)臀蚁朕k法檢測一下，看看是否要換一個.

問題3：老師家的廚房以前用的是白熾燈，現(xiàn)在用的是節(jié)能燈，我想比較一下節(jié)能效果，請問如何設(shè)計實(shí)驗(yàn)？

學(xué)生圍繞著具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題，在解決真實(shí)性任務(wù)中，實(shí)現(xiàn)大概念的遷移，提升技能操作水平，體驗(yàn)科學(xué)方法.

綜上所述，單元視域下的探究教學(xué)設(shè)計，在目標(biāo)設(shè)計上，倡導(dǎo)基于單元的學(xué)習(xí)設(shè)計，以確定核心的概念錨點(diǎn)，形成學(xué)習(xí)進(jìn)階;在課時教學(xué)設(shè)計上，注重圍繞探究任務(wù)進(jìn)行問題鏈和實(shí)驗(yàn)載體的設(shè)計;在評價上則注重設(shè)置具體的任務(wù)進(jìn)行評價，其中的項(xiàng)目單元是基于真實(shí)任務(wù)評價的良好載體.

參考文獻(xiàn)：

[1]許幫正.指向物理核心素養(yǎng)的單元設(shè)計[J].江蘇教育，2019（35）：7-11.

[2]徐小平.初中物理概念教學(xué)的有效提問策略探究[J].考試周刊，2020（20）：129-130.

[3]張玉峰.以大概念、大思路、大情境和大問題統(tǒng)領(lǐng)物理單元教學(xué)設(shè)計[J].中學(xué)物理，2020，38（05）：2-7.

[4]吳愛兄.大概念理念下的“勢能”教學(xué)設(shè)計[J].物理通報，2019（12）：28-32.

[5]王美芹，張玉峰.基于物理學(xué)科核心素養(yǎng)的單元教學(xué)內(nèi)容分析與學(xué)情分析[J].中學(xué)物理，2020，38（07）：8-11.

（收稿日期：2020-02-23）