摘"要：本文遵循逆向設(shè)計(jì)理論，以蘇科版物理八年級(jí)上冊(cè)第五章“物體的運(yùn)動(dòng)”單元為例，開(kāi)展了復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)著眼于課程單元的大概念和核心任務(wù)，提取出了單元的核心任務(wù)，尋找并確立了評(píng)估證據(jù)，設(shè)計(jì)了評(píng)估任務(wù)，創(chuàng)設(shè)了教學(xué)情境，借助信息化教學(xué)手段，以實(shí)驗(yàn)為主線、以問(wèn)題為導(dǎo)向，實(shí)施了高效的教學(xué)活動(dòng)。

關(guān)鍵詞：逆向設(shè)計(jì)；核心素養(yǎng)；大概念；單元復(fù)習(xí)

1"引言

逆向設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)“以終為始”，即從預(yù)期的學(xué)習(xí)結(jié)果出發(fā)，逆向思考整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程。在設(shè)計(jì)之初，首先聚焦于預(yù)期的學(xué)習(xí)成果，隨后明確哪些證據(jù)能夠有效證明學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成，以此為依據(jù)來(lái)構(gòu)思并實(shí)施恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)行為。［1］逆向設(shè)計(jì)，評(píng)價(jià)先行，唯有如此，課堂才能成為一次目標(biāo)明確、意義非凡的旅程，師生共同經(jīng)歷的每一步才能充滿(mǎn)意義和挑戰(zhàn)。

復(fù)習(xí)課講究的是溫故而知新。學(xué)生經(jīng)過(guò)新課的學(xué)習(xí)后，通常形成的是離散的點(diǎn)狀知識(shí)結(jié)構(gòu)。復(fù)習(xí)課的核心目標(biāo)在于如何高瞻遠(yuǎn)矚地引導(dǎo)學(xué)生，將他們的點(diǎn)狀知識(shí)結(jié)構(gòu)發(fā)展成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從零散結(jié)構(gòu)優(yōu)化到關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而使學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)緊密聯(lián)系、層次分明的系統(tǒng)化和整體化。本文以蘇科版物理八年級(jí)上冊(cè)第五章“物體的運(yùn)動(dòng)”單元為例，開(kāi)展了復(fù)習(xí)教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)施。

2"闡明預(yù)期結(jié)果，明確核心任務(wù)

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《課程標(biāo)準(zhǔn)》）對(duì)本單元的相關(guān)要求如表1所示。［2］從《課程標(biāo)準(zhǔn)》來(lái)看，“物體的運(yùn)動(dòng)”單元知識(shí)主要集中在“運(yùn)動(dòng)和相互作用”這個(gè)一級(jí)主題中。通過(guò)本單元的學(xué)習(xí)，能夠讓學(xué)生初步從物理學(xué)視角建立起對(duì)運(yùn)動(dòng)的認(rèn)知，并培養(yǎng)他們模型建構(gòu)、辯證分析等思維能力。

2.1多種多樣的運(yùn)動(dòng)形式

2.1.1知道機(jī)械運(yùn)動(dòng)，舉例說(shuō)明機(jī)械運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性

2.1.3舉例說(shuō)明自然界存在多種多樣的運(yùn)動(dòng)形式。知道物質(zhì)在不停地運(yùn)動(dòng)

2.2機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力

2.2.1會(huì)選用適當(dāng)?shù)墓ぞ邷y(cè)量長(zhǎng)度和時(shí)間，會(huì)根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)估測(cè)長(zhǎng)度和時(shí)間

2.2.2能用速度描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。會(huì)測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度

在單元復(fù)習(xí)過(guò)程中，教師需要引導(dǎo)學(xué)生抓住最精華、最有價(jià)值的核心內(nèi)容，以大概念為統(tǒng)領(lǐng)，將細(xì)碎的知識(shí)系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化。通過(guò)對(duì)單元目標(biāo)的細(xì)致梳理，本文提取出了本單元的概念，如圖1所示。

基于《課程標(biāo)準(zhǔn)》、教材內(nèi)容、學(xué)情分析，本節(jié)復(fù)習(xí)課旨在達(dá)成以下核心教學(xué)任務(wù)。

任務(wù)1：會(huì)選用適當(dāng)?shù)墓ぞ邷y(cè)量長(zhǎng)度和時(shí)間，會(huì)估測(cè)物體運(yùn)動(dòng)的速度。能用速度描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。

任務(wù)2：知道機(jī)械運(yùn)動(dòng)，舉例說(shuō)明機(jī)械運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性。

任務(wù)3：能用多種方法對(duì)物體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分類(lèi)，能根據(jù)圖像判斷物體的運(yùn)動(dòng)形式。

3"尋找評(píng)價(jià)證據(jù)，設(shè)計(jì)評(píng)估任務(wù)

表現(xiàn)性評(píng)價(jià)是逆向設(shè)計(jì)的一種重要的評(píng)價(jià)方式，它要求學(xué)生在真實(shí)或擬真的情境中展現(xiàn)其知識(shí)

和能力，以學(xué)生是否能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)完成復(fù)雜任務(wù)來(lái)作為衡量他們是否達(dá)到持久性理解和靈活運(yùn)用能力的水平的、恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)依據(jù)。在單元大概念的指導(dǎo)下，筆者針對(duì)核心任務(wù)，精心設(shè)計(jì)了如表2所示的表現(xiàn)性評(píng)價(jià)。

4"創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，規(guī)劃教學(xué)活動(dòng)

設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)要基于真實(shí)情境。教師應(yīng)精心建構(gòu)一個(gè)能夠貫穿整節(jié)課程內(nèi)容的主線情境，巧妙地設(shè)置問(wèn)題和任務(wù)。通過(guò)這樣的方式，教師可以為學(xué)生搭建學(xué)習(xí)的支架，在連續(xù)地提出啟發(fā)性問(wèn)題的過(guò)程中，啟迪學(xué)生的科學(xué)思維，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)。本文以“航天探索”作為核心情境，從火箭的發(fā)射，到航天器的對(duì)接，再到艙內(nèi)物體的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)時(shí)空的巧妙轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)點(diǎn)的流暢銜接，系統(tǒng)地建構(gòu)了本章的知識(shí)框架。

4.1"創(chuàng)設(shè)情境，學(xué)會(huì)測(cè)算物體的速度

吳加澍先生說(shuō)過(guò)：“好的物理老師，其高明之處在于能為學(xué)生適時(shí)地創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，搭建認(rèn)知舞臺(tái)，從而不斷培養(yǎng)和提高學(xué)生探求新知識(shí)的能力?！保?］在復(fù)習(xí)課上，用新的實(shí)驗(yàn)來(lái)創(chuàng)設(shè)新的情境，設(shè)疑解惑，串聯(lián)舊知，此舉不僅能夠激發(fā)學(xué)生的參與熱情，開(kāi)發(fā)學(xué)生的潛能，還能幫助他們自主建構(gòu)屬于自己的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

活動(dòng)1：估測(cè)速度。

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：吹大氣球，扎緊氣球口。用膠帶把吸管固定到氣球上。細(xì)繩穿過(guò)吸管，拉直細(xì)繩。松開(kāi)氣球口后，氣球向前運(yùn)動(dòng)。“噴氣火箭”實(shí)驗(yàn)示意圖如圖2所示。

分組實(shí)驗(yàn)：測(cè)量“噴氣火箭”全程的平均速度。教師提供米尺、秒表等實(shí)驗(yàn)所需器材，隨后讓學(xué)生經(jīng)過(guò)討論，共同制定實(shí)驗(yàn)方案，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄表格，思考可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的各種誤差的來(lái)源。

活動(dòng)2：估算速度。

例題"“神舟十號(hào)”運(yùn)載火箭長(zhǎng)約58m。分別從視頻中截取火箭發(fā)射時(shí)和發(fā)射后第10s的位置圖像，如圖所示，則火箭發(fā)射后10s內(nèi)的平均速度最接近于（""）。

A. 5m/s

B. 9m/s

C. 15m/s

D. 20m/s

學(xué)生估測(cè)長(zhǎng)度，代入公式求解平均速度。

教師總結(jié)：火箭的發(fā)射速度為7.9km/s，即第一宇宙速度。它確保了物體能在地面附近穩(wěn)定地繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。例如，我國(guó)的神舟飛船和天宮空間站等航天器，就是以此速度發(fā)射升空的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)繞地運(yùn)行。如果發(fā)射速度達(dá)到或超過(guò)11.2km/s，即第二宇宙速度，則物體將掙脫地球引力，不再繞地球運(yùn)行，而是進(jìn)入繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道，或者飛向太陽(yáng)系內(nèi)的其他行星。例如，我國(guó)的“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器和“祝融號(hào)”火星車(chē)，就是以這么高的速度發(fā)射的，它們成功脫離了地球引力，并最終抵達(dá)火星。如果發(fā)射速度超過(guò)16.7km/s，則物體將掙脫太陽(yáng)引力，飛出太陽(yáng)系。

設(shè)計(jì)意圖：新知識(shí)和新理解的建構(gòu)是在具體情境下的問(wèn)題被解決的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的。在運(yùn)用物理模型分析問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)生不僅能夠?qū)⒎治雠c綜合、比較與分類(lèi)等科學(xué)思維方法內(nèi)化為自己的能力，還能深刻理解學(xué)科的本質(zhì)和思想方法，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，落實(shí)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。在活動(dòng)1中，學(xué)生可以學(xué)會(huì)如何測(cè)量長(zhǎng)度和時(shí)間，進(jìn)而計(jì)算速度。活動(dòng)2則實(shí)現(xiàn)了從理論模型到實(shí)際應(yīng)用的過(guò)渡，通過(guò)具體的題目引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)估算速度的大小，目的是讓學(xué)生能夠使用速度來(lái)描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。在此環(huán)節(jié)中，由“噴氣火箭”模型過(guò)渡到實(shí)際的航天領(lǐng)域，同時(shí)簡(jiǎn)要引入三個(gè)宇宙速度的概念，將物理學(xué)科與工程實(shí)踐和社會(huì)發(fā)展聯(lián)系在一起，體現(xiàn)了物理教學(xué)的跨學(xué)科特點(diǎn)和實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。

4.2"思維進(jìn)階，知道運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性

物理教育家朱正元先生說(shuō)過(guò)：“千言萬(wàn)語(yǔ)說(shuō)不清，一看實(shí)驗(yàn)便分明?！蔽锢硎茄芯孔匀滑F(xiàn)象的學(xué)科，不僅僅是推演。新穎的實(shí)驗(yàn)不僅是激發(fā)學(xué)生興趣的源泉，同時(shí)也能顯著提高復(fù)習(xí)的效率。

活動(dòng)1：播放“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙與“天和”核心艙對(duì)接的視頻。

教師：我國(guó)在太空的家——“天宮”空間站。2021年4月，“天和”核心艙發(fā)射；2022年5月，“天舟四號(hào)”貨運(yùn)飛船對(duì)接核心艙；2022年7月，“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙對(duì)接核心艙；2022年11月，“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙對(duì)接核心艙。

活動(dòng)2：模擬對(duì)接過(guò)程。

用泡沫制作“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙與“天和”核心艙的模型，并利用氣球火箭帶動(dòng)“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙，通過(guò)磁吸方式對(duì)接核心艙。核心艙固定在氦氣球下面，對(duì)接成功后，釋放氦氣球。

教師：在對(duì)接過(guò)程中，“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的？

學(xué)生：以地面為參照物，它相對(duì)于地面的位置發(fā)生了變化，所以“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙是運(yùn)動(dòng)的。

教師：對(duì)接完成后，“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的？

學(xué)生：以地面為參照物，它仍然是運(yùn)動(dòng)的。但以核心艙為參照物，“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙則是靜止的。

教師：選擇不同的參照物，物體的運(yùn)動(dòng)和靜止?fàn)顟B(tài)是不一樣的，這就是運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性。同學(xué)們還能舉出生活中運(yùn)動(dòng)相對(duì)性的例子嗎？

設(shè)計(jì)意圖：“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙和“天舟四號(hào)”貨運(yùn)飛船的發(fā)射，是基于真實(shí)情境的教學(xué)設(shè)計(jì)，這些情境來(lái)源于學(xué)生的真實(shí)生活。正所謂“百聞不如一見(jiàn)，百見(jiàn)不如一做”，學(xué)生通過(guò)觀看視頻及現(xiàn)場(chǎng)模擬，不僅能學(xué)會(huì)分析運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性，還能實(shí)現(xiàn)以下教學(xué)目標(biāo)：知道機(jī)械運(yùn)動(dòng)，并舉例說(shuō)明機(jī)械運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性；進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育，展現(xiàn)物理學(xué)科的育人價(jià)值。

4.3"能力提升，判斷直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)

深度學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)者深入理解知識(shí)，并在主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行反思式學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)更注重學(xué)生的過(guò)程性思考與理解性建構(gòu)，更關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)行為的投入程度、學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)程度、學(xué)習(xí)思維的發(fā)展程度以及學(xué)習(xí)應(yīng)用的遷移程度。創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，正是為了有效地促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。

教師：對(duì)接成功后，我們來(lái)到了空間站內(nèi)部，太空中的物體會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢？

活動(dòng)1：播放“多米諾骨牌”小火車(chē)的運(yùn)動(dòng)視頻，如圖3所示。

教師：請(qǐng)同學(xué)們觀察自己的“多米諾骨牌”小火車(chē)的運(yùn)動(dòng)軌跡，分析小火車(chē)做的是什么運(yùn)動(dòng)。

學(xué)生：我的多米諾骨牌排成了一條直線，我的小火車(chē)做直線運(yùn)動(dòng)。

學(xué)生：我的多米諾骨牌排成了一個(gè)圓圈，所以小火車(chē)做的是曲線運(yùn)動(dòng)。

教師：那小火車(chē)的運(yùn)動(dòng)快慢如何變化？

學(xué)生：相鄰的兩個(gè)多米諾骨牌間的距離是相等的，根據(jù)相同時(shí)間比路程可知，火車(chē)的速度大小是不變的。

教師：我們還學(xué)習(xí)了哪些比較物體運(yùn)動(dòng)快慢的方法？

設(shè)計(jì)意圖：“多米諾骨牌”小火車(chē)的引入，一方面是為了模擬出勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的興趣，另一方面是讓學(xué)生通過(guò)直觀且形象的感知來(lái)判斷小火車(chē)的運(yùn)動(dòng)快慢，從而學(xué)會(huì)知識(shí)的應(yīng)用和遷移。

活動(dòng)2：利用安卓手機(jī)中的動(dòng)態(tài)鏡頭APP捕捉的羽毛球豎直下落的照片如圖4所示，分析羽毛球的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。

學(xué)生：相等的時(shí)間內(nèi)，羽毛球的運(yùn)動(dòng)路程越來(lái)越大，做的是變速直線運(yùn)動(dòng)。

教師：你們是用什么方法比較羽毛球運(yùn)動(dòng)的快慢的？

學(xué)生：相同時(shí)間比路程。

活動(dòng)3：在數(shù)字化實(shí)驗(yàn)“小車(chē)導(dǎo)軌”中，小車(chē)在導(dǎo)軌上向前運(yùn)動(dòng)，碰到緩沖器后反向運(yùn)動(dòng)，周而復(fù)始。用傳感器采集的小車(chē)在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像如圖5所示，分析小車(chē)運(yùn)動(dòng)快慢的變化情況。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生采用“相同時(shí)間比路程”的方法來(lái)比較羽毛球運(yùn)動(dòng)的快慢，將物理方法遷移到新的情境下，能夠活化他們對(duì)知識(shí)的理解。在“小車(chē)導(dǎo)軌”

實(shí)驗(yàn)中，把物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的時(shí)空信息以圖像的形式展示出來(lái)，把動(dòng)態(tài)過(guò)程以靜態(tài)形式記錄下來(lái)，這對(duì)學(xué)生的思維能力要求較高，有利于增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理模型和物理原理的感性認(rèn)識(shí)，并強(qiáng)化科學(xué)思維能力。本環(huán)節(jié)的意義在于通過(guò)多維視角的深度建構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生形成物理觀念。具體而言，一方面是讓學(xué)生學(xué)習(xí)借助圖像來(lái)探索物理規(guī)律的方法，另一方面則通過(guò)對(duì)比不同情境，建立多樣化的運(yùn)動(dòng)模型，從而深化學(xué)生對(duì)“運(yùn)動(dòng)”這一核心概念的理解。

基于逆向理論的教學(xué)設(shè)計(jì)，要敢于打破傳統(tǒng)教學(xué)的常規(guī)預(yù)設(shè)，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)重新整合教學(xué)資源，設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)。教師在明確的目標(biāo)導(dǎo)向下，創(chuàng)設(shè)好問(wèn)題情境，設(shè)計(jì)好學(xué)生活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)學(xué)習(xí)，并對(duì)學(xué)生的行為給予及時(shí)反饋，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行過(guò)程性的評(píng)價(jià)。

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