喻漫雪

(南京師范大學(xué)附屬揚(yáng)子中學(xué),江蘇 南京 210044)

隨著高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)的新一輪修訂及新教材在各省市中學(xué)的投入使用，一線教師已經(jīng)意識(shí)到培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要性和必要性。學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)離不開(kāi)精準(zhǔn)有效的課堂教學(xué)，衡量教學(xué)是否“精準(zhǔn)有效”的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)是學(xué)生“學(xué)習(xí)目標(biāo)”的達(dá)成情況，這就意味著精準(zhǔn)有效的課堂需要以“目標(biāo)”為導(dǎo)向，配以準(zhǔn)確合適的評(píng)價(jià)任務(wù)，并依據(jù)評(píng)價(jià)任務(wù)展開(kāi)相關(guān)的教學(xué)活動(dòng)，即立足“教學(xué)評(píng)一致性”，以達(dá)成“培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)”的課程目標(biāo)。

1 教學(xué)評(píng)一致性的內(nèi)涵

科恩、韋伯等人在研究的基礎(chǔ)上提出了“教學(xué)評(píng)一致性”的概念，即多種事物之間對(duì)于同一重要概念理解相同的情況下互相匹配從而構(gòu)成一個(gè)和諧整體。[1]崔允漷認(rèn)為：“教、學(xué)、評(píng)”的一致是在“目標(biāo)導(dǎo)向”下的一致，且三者之間兩兩統(tǒng)一組成一個(gè)整體，具體模型如圖1所示?？梢?jiàn)，“教學(xué)評(píng)一致性”即為教師課堂教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)和評(píng)價(jià)活動(dòng)互相匹配，形成一個(gè)和諧自洽的系統(tǒng)，從而更好地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，幫助學(xué)生達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。

圖1

2 立足教學(xué)評(píng)一致性的教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)評(píng)一致性強(qiáng)調(diào)目標(biāo)導(dǎo)向，而目標(biāo)的達(dá)成又依賴于有效的課堂教學(xué)。維金斯認(rèn)為最有效的教學(xué)設(shè)計(jì)模式是“追求理解”的教學(xué)設(shè)計(jì)模式。此模式把學(xué)習(xí)目標(biāo)和評(píng)價(jià)任務(wù)環(huán)節(jié)放在教學(xué)活動(dòng)環(huán)節(jié)之前，注重“目標(biāo)導(dǎo)向”，由于此模式與傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)流程相反，故又被稱為逆向教學(xué)設(shè)計(jì)。逆向教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)評(píng)一致性內(nèi)涵高度契合，能更有效提高課堂教學(xué)質(zhì)量。參考這種教學(xué)設(shè)計(jì)模式，以“向心加速度”為主題的教學(xué)設(shè)計(jì)總體流程見(jiàn)圖2。

圖2

2.1 學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計(jì)

安德森等人于1995年修訂的教育目標(biāo)分類框架將學(xué)習(xí)目標(biāo)分為“知識(shí)”和“認(rèn)知?dú)v程”兩大維度。[2]依據(jù)此并參考《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2020年修訂)》(下文簡(jiǎn)稱新課標(biāo))關(guān)于“向心加速度”這一知識(shí)給出的“知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度的大小和方向”的課程內(nèi)容要求，[3]可知在該課的教學(xué)中，學(xué)生的主要任務(wù)是構(gòu)建“向心加速度”的概念，屬于概念性知識(shí)的學(xué)習(xí)?？紤]到學(xué)生構(gòu)建知識(shí)要經(jīng)歷難度螺旋式上升的過(guò)程，本節(jié)課設(shè)置了4個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo)，分別屬于概念性知識(shí)維度下認(rèn)知過(guò)程維度中的理解、應(yīng)用和分析3個(gè)層次。同時(shí)，課標(biāo)在學(xué)業(yè)要求中明確提出：要讓學(xué)生了解多種物理研究方法，提高用物理知識(shí)解決真實(shí)問(wèn)題的能力。以上這些都應(yīng)在學(xué)習(xí)目標(biāo)的設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出來(lái)，故“向心加速度”一課的具體學(xué)習(xí)目標(biāo)如下:

(1) 通過(guò)對(duì)具體情境的分析，自己說(shuō)出向心加速度的概念，并能由向心加速度概念描述向心加速度的方向。

(2) 由真實(shí)情境建立模型推導(dǎo)出向心加速度的公式，會(huì)用向心加速度的表達(dá)式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算，在推導(dǎo)過(guò)程中了解極限思想，并進(jìn)一步加深對(duì)加速度概念的理解。

(3) 通過(guò)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的討論，總結(jié)向心加速度與半徑的關(guān)系，能根據(jù)具體問(wèn)題情境選擇合適的向心加速度表達(dá)式解決問(wèn)題。

(4) 在建構(gòu)向心加速度概念的過(guò)程中進(jìn)一步體會(huì)相互作用與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，嘗試運(yùn)用運(yùn)動(dòng)和相互作用觀看待物理問(wèn)題，并通過(guò)教師設(shè)置的情境了解我國(guó)“登月計(jì)劃三部曲”，培養(yǎng)自己的責(zé)任意識(shí)。

2.2 評(píng)價(jià)活動(dòng)設(shè)計(jì)與教學(xué)活動(dòng)安排

“教學(xué)評(píng)一致性”的核心在于目標(biāo)、評(píng)價(jià)任務(wù)和學(xué)習(xí)活動(dòng)在課堂上的互相配合。

在課堂教學(xué)之始，需要明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，讓學(xué)生帶著具體的目標(biāo)任務(wù)高效地參與課堂學(xué)習(xí)，從而幫助學(xué)生經(jīng)歷“先輪廓，后細(xì)節(jié)”的建構(gòu)物理概念的過(guò)程。

在課堂教學(xué)之中，重視評(píng)價(jià)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用，各評(píng)價(jià)任務(wù)不應(yīng)是孤立的，而要能在邏輯上串聯(lián)起來(lái)，在難度上隨著學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的發(fā)展而動(dòng)態(tài)上升，注重過(guò)程評(píng)價(jià)的及時(shí)反饋和強(qiáng)化作用。在評(píng)價(jià)任務(wù)和學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)置上注重情境化，讓學(xué)生于真實(shí)情境之中建構(gòu)物理概念。學(xué)習(xí)活動(dòng)的安排既要能幫助評(píng)價(jià)任務(wù)的完成，也需將學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)及時(shí)反饋給評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，和評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)一起幫助教師更好地調(diào)整教學(xué)節(jié)奏。

在課堂教學(xué)之終，注重學(xué)生對(duì)整節(jié)課學(xué)習(xí)過(guò)程的反思和總結(jié)，體會(huì)在建構(gòu)概念和解決問(wèn)題的過(guò)程中所用的物理研究方法。

為了使“教學(xué)評(píng)一致性”真正發(fā)揮作用，其一，評(píng)價(jià)任務(wù)和學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)置對(duì)于目標(biāo)而言必須貼合有效；其二，“一致”應(yīng)是動(dòng)態(tài)上的“一致”，各環(huán)節(jié)要隨課堂的發(fā)展不斷調(diào)整，互相配合。故“向心加速度”一課對(duì)應(yīng)于每一目標(biāo)評(píng)價(jià)任務(wù)、學(xué)習(xí)活動(dòng)及活動(dòng)情境的具體設(shè)置如表1。

表1

情境1：嫦娥五號(hào)月軌無(wú)人對(duì)接(圖3)。

任務(wù)1：軌返器繞月運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度是否改變？嘗試說(shuō)出向心加速度的定義。

任務(wù)2：軌返器繞月運(yùn)動(dòng)時(shí)向心加速度方向是否變化？結(jié)合軌返器速度和向心加速度變化的特點(diǎn),嘗試歸納向心加速度的效果。

活動(dòng)1：觀看上升器和軌返器月軌無(wú)人交會(huì)對(duì)接的視頻，引導(dǎo)學(xué)生將其中軌返器繞月等待過(guò)程建構(gòu)為勻速圓周運(yùn)動(dòng)的模型,并根據(jù)模型嘗試完成評(píng)價(jià)任務(wù)中的“任務(wù)1”和“任務(wù)2”。

情境2：如圖4所示的嫦娥一號(hào)繞月環(huán)行。

任務(wù)3：判斷嫦娥一號(hào)繞月模型中A、B(赤道上一點(diǎn))、C三點(diǎn)的向心加速度方向。

活動(dòng)2：介紹我國(guó)登月計(jì)劃，講解嫦娥一號(hào)在軌運(yùn)行特點(diǎn)，嘗試讓學(xué)生建構(gòu)相應(yīng)的物理模型解決問(wèn)題，完成“任務(wù)3”。

情境3：嫦娥一號(hào)衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從A處出發(fā)運(yùn)動(dòng)Δt后到達(dá)B處(圖5)。衛(wèi)星質(zhì)量約為2 350 kg，繞月速度約為1.6 km/s，軌道半徑約為1 940 km。

圖5

任務(wù)4：利用以上的真實(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算衛(wèi)星受到的向心力，嘗試由向心力導(dǎo)出向心加速度。

任務(wù)5：從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度并利用幾何知識(shí)和極限思想推導(dǎo)向心加速度的大小和方向。

通過(guò)解答該問(wèn)題串，加深學(xué)生對(duì)加速度概念的理解，并體會(huì)運(yùn)動(dòng)觀和相互作用觀之間的聯(lián)系。

活動(dòng)3：給出嫦娥一號(hào)衛(wèi)星的真實(shí)數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)合適的物理模型。在從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度推導(dǎo)過(guò)程中給學(xué)生介紹“幾何畫(huà)板”工具(圖6)，幫助學(xué)生更直觀地理解變化過(guò)程中的極限思想，最終嘗試完成評(píng)價(jià)任務(wù)中的任務(wù)4、任務(wù)5。

圖6

情境4：自行車上的圓周運(yùn)動(dòng)(圖7)。

圖7

任務(wù)6：討論并比較自行車后輪和齒輪上各點(diǎn)向心加速度的大小。

思考并完成：(1) 歸納總結(jié)向心加速度和半徑的關(guān)系;(2) 思考在運(yùn)用向心加速度和半徑的關(guān)系解決問(wèn)題時(shí)的注意點(diǎn)。

活動(dòng)4：以自行車引入關(guān)于向心加速度大小和半徑的關(guān)系的討論。引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)、同帶傳動(dòng)模型并完成任務(wù)6。

情境5：探秘環(huán)形山(圖8)。

圖8

任務(wù)7：選擇合適的向心力表達(dá)式比較月球部分環(huán)形山向心加速度的大小。

活動(dòng)5：以月軌無(wú)人交會(huì)過(guò)程在“張衡”“祖沖之”“石申”等先輩的注視下順利完成為背景,讓學(xué)生自主選擇合適的傳動(dòng)模型和向心力表達(dá)式解決實(shí)際問(wèn)題,完成任務(wù)7。

情境6：刺激的旋轉(zhuǎn)飛車(圖9)。

圖9

任務(wù)8：生活情境告訴我們，如果轉(zhuǎn)動(dòng)得快，繩與豎直線的夾角就越大，通過(guò)本節(jié)課對(duì)向心加速度的學(xué)習(xí)，嘗試給出理論解釋。

活動(dòng)6：以旋轉(zhuǎn)飛車為例，讓學(xué)生根據(jù)本節(jié)課所掌握的物理知識(shí)自主建構(gòu)合適的物理模型，化繁為簡(jiǎn)解決身邊實(shí)際的問(wèn)題，完成任務(wù)8。

活動(dòng)7：梳理有關(guān)向心加速度的核心概念，并與同學(xué)交流這節(jié)課學(xué)習(xí)到的物理研究方法以及對(duì)我國(guó)登月計(jì)劃的感想。

3 結(jié)語(yǔ)

“教學(xué)評(píng)一致性”倡導(dǎo)“目標(biāo)引領(lǐng)學(xué)習(xí)，評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)達(dá)成目標(biāo)”的課堂教學(xué)模式，是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要途徑。在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，要注重結(jié)構(gòu)化、情境化、一體化，知識(shí)體系設(shè)計(jì)重視知識(shí)本身的邏輯結(jié)構(gòu)，教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)注重真實(shí)情境設(shè)置，整體設(shè)計(jì)思路關(guān)注教學(xué)評(píng)三個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成一個(gè)和諧自洽的整體，在實(shí)際的教學(xué)實(shí)踐中也要根據(jù)具體的實(shí)施情況進(jìn)一步打磨修改，這樣才能有效提高課堂教學(xué)質(zhì)量，將對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)深入課堂。