“新课程新高考新教学”系列专题（第17期）‖指向高中物理核心素养大单元教学设计的八个要素

　　【编者按】陕西省新高考综合改革将于 2022 年秋季启动，2022年秋季入学的高中一年级学生将于2025年参加新高考。西安市教科院多年来致力于高考研究暨全市高中毕业班教师教学能力提升培训工作，在新课程教学指导及科学备考方面积累了丰富经验。为了迎接新高考综合改革带来的挑战，市教科院提前谋划研究，于2019年1月率先在全市设立了新课标新高考教学研究基地175所学校，涵盖高中13个学科。在我省“3+1+2”新高考模式下，探索新课标下的新课程实施，应对新高考带来的新挑战，探索其有效途径和方法，以学科建设丰富学校内涵、提升学校品质，深入推进新课程改革，推动我市教育教学质量整体提升，需要加强理论研究与实践探索。为此，市教科院策划推出“新课程新高考新教学”系列专题，及时总结和推广教学研究成果和实践经验，提高广大教师的教学与教科研能力，助推新课程新高考新教学在我市普通高中学校有效实施。

　　指向高中物理核心素养大单元教学设计的八个要素

　　作者简介：

　　刘小芳，西安市黄河中学物理教研组长，高级教师，陕西省学科带头人，陕西省优秀教学能手，陕西省信息资源应用名师，陕西省教学能手培训授课专家，西安市“名师+”研修共同体主持人，西安市学科带头人，西安市模范教师。

　　随着高中新课程改革的推进，高中物理的教学任务已由从知识与规律的掌握转向学生学科核心素养发展 ，科学的大单元教学设计能够打破独立的课时结构，通过大任务、大情景等整体教学使学生经历有一定逻辑结构的整体学习来发展学科核心素养。如何有效进行指向高中物理核心素养的大单元教学设计？指向大单元教学设计组成的基本要素有哪些？笔者在不断研究与实践中，提炼出指向高中物理核心素养的大单元教学设计的八个基本要素。基本要素一、多维度研究课程标准要求 课程标准是教师设计与组织教学活动的纲领，在进行大单元教学设计之前，一定要仔细从不同维度研究课程标准，明确课程标准的要求。研究可以包括三维度：一是课标对物理学科培养目标提出的共性要求；二是课标对学生学习过程的评价方式与标准；三是课标对本单元教学提出的具体要求、目标、建议、参考案例等。基本要素二、指向核心素养的教学内容分析大单元教学内容分析不能泛泛而谈，而应该通过分析找到单元教学的设计逻辑以及学科内容和学科素养的内在逻辑，使学科知识成为学科素养的载体、学习过程成为提升核心素养的主要途径。建议从两个维度进行梳理与研究。维度1.整合单元知识，梳理出围绕核心概念、核心规律的知识结构图（或思维导图）。这一环节主要是明确为什么要这样构建一个大单元，既本章的核心概念、核心规律之间的内在联系是什么，只有构建起围绕学科素养的单元知识与规律的结构图，才能在设计大单元教学中有序安排，把握学生学习的层次与梯度，逐步引导学生构建核心概念、掌握核心规律。维度2.挖掘教学内容中的育人价值，剖析知识背后隐含的科学观念和思想方法。这一环节主要有两个目的：一是提炼出本单元教学对“运动和相互作用”“能量”等物理观念将进行怎样的建构和发展；二是在具体的教学内容中，蕴含了哪些学科素养和科学方法，例如理想物理模型建构、比值定义、极限与微元思想等，教师将具体的教学内容所蕴含的物理思想与方法逐一对应，才能使学生以具体的学习内容载体，通过探究过程来提升物理核心素养。基本要素三、指向核心素养的设问式学情分析为了真正把握学情，建议采用设问方式，从四大核心素养进行学情分析。针对每个核心素养的学情分析又可以从学生的学习基础、素养提升空间、需要的帮助等维度进行研究。1.物理观念素养学情分析: 学生对本单元的概念、规律及研究方法等已有了哪些初步的认识?在严谨的科学概念建立及定量的规律研究、方法应用等方面尚存在哪些较大差距?需要教师给予怎样的引领才能实现学习目标?2.科学思维素养学情分析: 学生已具有本单元学习需要基本的逻辑分析和推理论证等能力达到什么层次?学习过程中，应用数学方法研究物理问题的能力基础是什么? 学生的哪些能力需要通过本单元学习达到提升?提升的跨度与困难在哪里？为了实现科学思维素养提升，教师应该给予怎样的帮助？3.科学探究素养学情分析: 物理的科学探究分为实验探究和理论探究。那么学生已经掌握的实验技能与素养的基础如何？学生在本单元学习过程中要接触的实验器材、实验原理主要有哪些？本单元对实验数据处理、误差分析的要求比之前又怎样的发展？对于本单元需要培养的理论探究能力，学生已有的基础达到什么程度？在对实际案例的探究中能够实现怎样的发展？为了学生科学探究能力的发展，教师应该提供怎样的帮助？

　　4.科学态度与责任素养学情分析:  学生目前对物理学习、物理实验持有的态度是什么？在本单元的实验探究中，需要通过怎样的探究案例来提升学生严谨认真和实事求是的态度？通过怎样的任务来让学生注重物理与实际生产、生活的联系？如何让学生认识到物理不是枯燥的公式和繁复的习题训练，而是人类认识自然和科技发展进步的重要基础学科？

　　通过思考上述系列的问题，教师可以逐步明晰，学生学习过程物理核心素养的起点与目标之间的跨度，学习的难度，进而才能设计有效的教学策略，提供科学而精准的引领。可以说，这样精准而多维度的指向核心素养学情分析将是我们设计大单元教学的起点。基本要素四、指向核心素养发展的单元学习目标制定指向核心素养发展的单元学习目标制定需要把握几个原则，一是对标素养发展---本单元学习目标以核心知识学习为主线，结合具体的知识点和素养发展要求来表述；二是对标课程标准---学习目标是对课程标准要求的具体化表述与解读；三是对白表教材---学习目标与教材内容匹配度高；四是对标学情---制定学习目标一定是基于学生的学习基础与能力。总之学习目标就是要建立学习者、课程标准、教材、教学活动、教师引领之间的纽带作用。学习目标的制定既要考虑学生学习的起点、有要有清晰的学习途径、最终才能达成科学目标。基本要素五 、单元学习方案的制定 大单元教学是对学生学习的整体规划，任务的落实仍是在每一节课中逐步完成的。这就需要教师在进行大单元教学设计时，注意把握好大单元教学的学习方案设计，认真考虑如何将“大任务”细化并逐步落实。建议从以下两点进行思考：思考1.单元学习方案可以分为若干个主题: 每个主题之间相对独立，但又彼此衔接，每主题都是下一部分学习和思维的基础。主题的设计可以遵从三个设计思路：以核心问题引领概念教学；以核心任务引领实验与规律的探究 ；以核心方法引领物理模型建构与应用。思考2.每一个主题均可以由这些要素构成：学习情景与核心问题创设---教师在开始课堂教学前，可围绕核心任务,创建适当的情境，设置恰当的问题( 例如教材每节前设置的“问题”) 引导学生自主预习；任务驱动---将学生需要学习的内容设计成系列化的任务，以问题串的形式引导学生以探究、讨论等方式进行学习，通过同伴间的交流讨论或实验探究、查阅资料、 教师点拨等方式，逐步形成对物理知识与规律的正确认知的同时，提升物理学习能力。基本要素六、指向核心素养的学业质量发展测评学业质量测评的依据依然是课程标准，重点关注学生核心素养提升的程度和达到的水平。当然，不同的素养能力需要借助不同的评价手段，我们可以根据评价的侧重点，设计适合评价学生实验素养发展的量表式评价、侧重评价学生探究能力的实践任务考察评价、侧重于学生创新能力的开放性任务考察评价等。基本要素七、大单元作业设计与追踪反馈教师根据物理学科作业特征，科学设计本单元作业，将作业布置、批改、错因分析、错误纠正、阶段巩固等独立的环节变为从作业设计到作业完成反馈直至后续追踪与教学改进等教学措施的系列化程序。使物理作业对学生学习更有效，同时提升教师对物理作业的研究能力，最终实现物理学习增效减负的目标。 作业设计与追踪反馈可由：大单元作业的科学设计、学生错误的统计与分析、后续教学设计等三个方面构成。具体可以包含物理的作业的目的、 针对性作业 、题目的类型、各题目之间的逻辑关系、题目的梯度预设、预期完成时间、错因分析、学生实际完成时间统计、纠错设计、阶段反馈、后续教学调整等要素。（当然，也可根据实际教学需要灵活增减要素。）根据这些要素分析，可对物理作业的有效性作出科学判断，进而寻求更优化的教学方案。基本要素八、针对核心素养发展的教学反思教学反思是教师专业发展的最好助推器，在完成单元教学过程中，将自己的体验、教学得与失进行及时整理，形成新课标指向下针对学生学习有效性的反思---既将问题设置、问题实施效果、教师引领等教学预设和教学活动分解为具有内在逻辑的若干反思要素，通过对这些要素的逐一审视与反思达到总结经验、提炼智慧、寻求突破、提升教师课堂教学能力的多重反思效果。新课标指向下，根据教学实际教师要将教学反思由随意变得规范，由定性语言表述变为若干个反思要素注意审视。进而能够引发教师的多维度反思：既反思教学设计又反思教学实践，既反思教师的教又反思学生的学；更可以及时捕捉、积累教学智慧，并通过反思教学的缺憾基础上着力寻求改进措施。若长期坚持系统的反思，教师对大单元教学设计将更科学、有效，对课堂教学经验的积累将更加有序。这些并将有助于教师专业成长，促进学生学习能力发展和核心素养的提升。

编辑：张梦洁