(江蘇省錫山高級中學,江蘇 無錫 214174)

1 引言

常規(guī)教學設(shè)計一般按照“確定教學目標→設(shè)計教學活動→組織課堂教學→實施課后評價”的流程進行,其評價設(shè)計在學習活動設(shè)計之后,這造成了在設(shè)計學習活動時目的性不強,從而影響了教學效果。美國課程專家格蘭特·威金斯和杰伊·麥克泰格在《追求理解的教學設(shè)計》一書中改進原有的設(shè)計流程,提出了逆向教學設(shè)計。逆向教學設(shè)計把評價設(shè)計置于學習活動設(shè)計之前,先依據(jù)課標確定預(yù)期結(jié)果,再尋找評價證據(jù),最后設(shè)計學習活動,進而實現(xiàn)教學效果的最優(yōu)化。

2 逆向教學設(shè)計案例分析

本文以人教版普通高中教科書物理必修三(2019年版)的“靜電場中的能量”單元為例,搭建適合高中物理教學的逆向教學設(shè)計框架,進行單元教學設(shè)計。

2.1 確定預(yù)期結(jié)果

確定預(yù)期結(jié)果的操作流程為:分析課程標準、教材和學情,確定教學重難點,提煉單元大概念和基本問題,確定大單元設(shè)計,從知道、理解、應(yīng)用三個水平明確預(yù)期的結(jié)果,最后形成單元學習目標。

2.1.1 分析課標、教材和學情,確定教學重難點

(1) 課程標準要求

知道靜電場中的電荷具有電勢能。了解電勢能、電勢和電勢差的含義。知道勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系。能分析帶電粒子在電場中的運動情況,能解釋相關(guān)的物理現(xiàn)象。觀察常見的電容器,了解電容器的電容,觀察電容器的充、放電現(xiàn)象。能舉例說明電容器的應(yīng)用。

(2) 教材分析與學情分析

本單元是電磁學的基礎(chǔ)，是承前(力學)啟后(電學)的一個單元,電磁學與力學聯(lián)系緊密,教材也是從學生熟悉的力與能量兩個角度來研究靜電場。學生已經(jīng)學過重力做功的特點、做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系、用比值法定義電場強度、等高線等知識。本單元基本概念多而且抽象,學生不容易理解,在教學中要多用類比的方法,把新舊知識聯(lián)系起來,從舊知識過渡到新知識,學生更加容易理解和接受。如在研究靜電力做功的特點時,可以回憶重力做功的特點,把處理重力做功特點的方法遷移到靜電力做功的特點上來;用靜電力做功與電勢能的關(guān)系類比重力做功與重力勢能的關(guān)系;在建構(gòu)電勢、電勢差的概念時,也類比電場強度概念的建立,讓學生進一步體會用比值定義物理量的方法;用等勢面類比等高線;用電勢差類比高度差等。

(3)教學重難點

本單元的教學重難點為：與靜電場相關(guān)的物理概念的建構(gòu)以及它們之間的關(guān)系、帶電粒子在電場中的運動。

2.1.2 提煉單元大概念和基本問題

單元大概念屬于核心素養(yǎng)中“物理觀念”的范疇,在分析課標、教材和學情的基礎(chǔ)上,可以依據(jù)物質(zhì)觀念、運動與相互作用觀念、能量觀念這三個觀念提煉出單元大概念。“靜電場中的能量”單元中電場力做功、電勢能、電勢、電勢差等內(nèi)容指向能量觀念,提煉出來的第一個大概念就是“靜電場中的能量”;帶電粒子在電場中的運動要用到動力學方法分析運動情況和能量轉(zhuǎn)化情況,指向運動與相互作用觀念,提煉出來的第二個大概念就是“帶電粒子在電場中的運動”。

基本問題是指向單元核心大概念、學習核心內(nèi)容所必需要解決的問題，只有解決好基本問題才能使學生更好地理解本單元的核心內(nèi)容?！办o電場中的能量”單元中的基本問題是:與電場中的能量有關(guān)的物理量有哪些?如何定義這些物理量?這些物理量之間有什么關(guān)系?帶電粒子在電場中做什么運動？如何定量分析其運動情況?

2.1.3 確定大單元設(shè)計

根據(jù)提煉出來的單元大概念和基本問題，把“靜電場中的能量”分為兩個單元。單元一安排3課時,內(nèi)容分別為：“電勢能和電勢量”“電勢差”“電勢差與電場強度的關(guān)系”;單元二安排2課時,內(nèi)容分別為：“電容器的電容”“帶電粒子在電場中的運動”。

2.1.4 明確預(yù)期結(jié)果,形成單元學習目標

確定好單元基本問題以后,教師應(yīng)思考學生學習這個單元后,會發(fā)生什么樣的變化,即預(yù)期的結(jié)果是什么?比如，學生學習“電勢”后,將會知道電勢的定義、公式、單位等,理解沿著電場線方向電勢是逐漸降低的,能應(yīng)用電場線來判斷電場中兩點電勢的高低。預(yù)期的結(jié)果可以用知道、理解、應(yīng)用三個水平來描述,具體的學業(yè)質(zhì)量水平描述見表1。

單元學習的主體是學生,要用具體可觀測、可評價的行為動詞描述,通常表述為“通過……,學生能……”，“靜電場中的能量”的單元學習目標表述如下：

(1) 通過問題引導(dǎo),學生能說出靜電力做功會引起某種能量發(fā)生變化,能證明靜電力做功與路徑無關(guān)；通過問題引導(dǎo)和類比,能說出靜電力做功與電勢能的關(guān)系,并能計算電荷在電場中某一點的電勢能；通過討論與類比,學生能建構(gòu)電勢、電勢差的概念,體會用比值定義物理量的方法；通過問題引導(dǎo),學生能推導(dǎo)出勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系,并能說明各物理量的含義,會用電勢差與電場強度的關(guān)系解決實際問題。

表1

(2) 通過實物展示和實驗觀察,學生能認識常見的電容器,能說出電容器在充、放電過程中的電流方向和能量轉(zhuǎn)化,會用比值定義法定義電容,能總結(jié)出影響平行板電容器電容大小的因素,知道改變平行板電容器電容的方法；通過問題引導(dǎo)與討論,學生能從動力學和能量兩個視角分析帶電粒子在電場中的直線加速問題,能分析帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題,能說明示波管的工作原理。

2.2 尋找評價證據(jù)

教師設(shè)定的預(yù)期目標有沒有達成？有什么證據(jù)可以證明學生達成了,達成情況怎么樣?對此教師應(yīng)找到合適的評價證據(jù)。逆向教學設(shè)計的優(yōu)勢就是發(fā)揮評價對學習活動設(shè)計的引導(dǎo)作用,學習評價應(yīng)做到“一課一評”,評價證據(jù)可以分為課堂觀察、課后作業(yè)和物化成果等。課堂觀察是表現(xiàn)性評價,可以制定課堂觀察量表,從課堂參與、合作學習、自主探究、表達交流和創(chuàng)新意識等5個方面來評價學生的課堂表現(xiàn)(表2)。課后作業(yè)應(yīng)指向單元教學目標,可以檢測學生對物理知識的掌握情況和應(yīng)用情況，物化成果可以是一個小制作、一篇小論文等。

表2

2.3 設(shè)計學習活動

為了便于在日常教學中推廣、應(yīng)用,設(shè)計學習活動應(yīng)該“一課一設(shè)計”,應(yīng)結(jié)合評價證據(jù)來設(shè)計問題,做到問題情境化,層層遞進,通過解決一個個問題,學生獲得新知識,掌握新方法。下面是以“單元一”中“電勢能和電勢”一課為例設(shè)計的學習活動及其評價證據(jù)(表3)。

表3

3 逆向教學設(shè)計的實踐反思

逆向教學設(shè)計凸顯了評價證據(jù)對學習活動設(shè)計的引領(lǐng)作用,教師在設(shè)計學習活動時,能清晰把握預(yù)期結(jié)果與學生的真實水平之間的差異,根據(jù)學生實際情況及時調(diào)整教學策略,從而不斷接近教師的預(yù)設(shè)目標,真正做到“教、學、評”的目標高度一致。逆向教學設(shè)計強調(diào)單元整體設(shè)計,在大概念和基本問題的統(tǒng)領(lǐng)下,梳理教材內(nèi)容,重新整合知識結(jié)構(gòu)和體系,有利于學生建構(gòu)知識框架,找到知識之間的關(guān)聯(lián)。