创设主题情境 实施单元教学

摘   要：《义务教育物理课程标准（2022年版）》为物理课程的实施提出了新的方向和新的要求，基于主题情境的单元教学，有利于在体验中建立单元网络知识结构，在解决问题的过程中培育高通路迁移能力，发展学生核心素养。

关键词：单元教学；主题情境；设计策略；实施案例

中图分类号：G633.7 文献标识码：A     文章编号：1003-6148（2024）2-0022-4

《义务教育物理课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）指出，要以主题为线索，构建课程结构［1］。为了更好地将主题化的课程内容落实在教学中，教师应着眼于结构化的单元知识，通过系统化的教学设计实施整体化的教学，全面发展学生核心素养。

1    单元教学与主题情境

为了落实新课标的教学要求，势必要变革教学方法，要从结构化、系统化、整体化的视角进行教学设计与实施。单元教学是符合该要求的教学方法，但在实践中却存在一些问题。为了解决这些问题，需要教师进行基于主题情境的单元教学。

1.1    单元教学

单元教学是将教材、活动等划分为完整单元进行教学的一种教学法。每个单元均有规定的学习目标和内容，时间长短因学习内容和学生个人情况而异。其目的在于改变偏重零碎知识和记忆文字符号的教学，强调学生手脑并用获得完整的知识和经验［2］。由此可见，单元教学具有整体性，有利于单元结构化的知识的建构。国内外关于单元教学的实践并不匮乏，但单元与课时的关系往往以单元作为背景，以课时和课时的单向层级传递为主，缺乏单元网络知识结构的建立［3］。因此，传统的单元教学已不能满足新课标的要求。

1.2    主题情境

主题情境是指依据教材核心知识，围绕某一主题，以一定知识逻辑编排一系列看似分散的情境并设置相关问题，它呈现出情境明线、知识暗线、问题连线、主题主线这四大鲜明的特点［4］。主题情境的特点有利于打破传统单元教学以课时和课时的单向层级传递，有利于建立单元网络知识结构。

1.3    基于主题情境的单元教学

在以往的教学中，大多数教师也会选用合适的情境进行教学，但通常是将情境作为引入，又或是一个课时一个情境。这样的情境教学，可以培养学生用单一的知识去解决简单的问题。但生活中需要解决的真实问题往往是一个复杂的情境，需要联动多个知识、多种方法去解决。新课标要求培养的课程核心素养，就是学生综合应用所学知识去解决真实问题的能力。基于主题情境的单元教学，就是要在单元内容结构中找出核心概念，进而选出源于生活实际、符合单元内容的主题情境，通过结构化、系统化、整体化的教学设计触发学生深度学习，解决由主题情境衍生出的一项项学习任务，以建立单元知识结构和完善物理方法体系，培养核心素养。

2    基于主题情境的单元教学设计策略

为了让学生在认识中感受知识建构，在应用中体会素养生成，笔者基于建构主义、深度学习等理论，通过行动研究，形成了基于主题情境的单元教学设计策略。

2.1    核心概念：聚焦内容结构

核心概念是位于学科中心的概念性知识，包括了重要概念、原理、理论等的基本理解和解释，这些内容能够展现当代学科图景，是学科结构的主干部分［5］。因此，寻找单元核心概念要聚焦单元的内容结构，可以通过概念图展示单元的各个知识，并厘清知识与知识之间的关系，从而找出能联结单元各知识的概念，即为单元核心概念。

2.2    主题情境：触发深度学习

深度学习注重学生在把握学习意义、体验成长收获中实现自我效能感的提升。学习的意义在于学生立足能够为自己理解的生活世界，从一种认知性信息加工活动，转变为实践性文化建构活动［6］。由此可见，深度学习不能脱离情境。在物理课程的实施过程中，要通过主题情境，引领学生发现问题、分析问题、解决问题；在解决新情境、新问题时，培养高通路迁移能力。

2.3    学习支架：实施问题解决

在深度学习的过程中，设置了具有一定挑战性的任务。由于不同学生在学习新知识时，自身的学习能力、已有经验等不同，所以要为学生搭建学习支架，通过问题引导、方法指导等方式，助力学生在“进阶”中完成各项任务。

2.4    多元评价：反思学习效果

新课标强调学习评价的作用。为了达成以评促学、以评促教，达成教学评的一致性，在教学过程中要综合利用多种评价方法以及多种角色对学生的学习过程进行评价。通常，在课堂学习的过程中，应以表现性评价为主，通过学生的外在表现建立评价指标进行评价；在课后或单元结束时，应以形成性评价为主，通过纸笔测试发现学生学习中存在的问题。多元评价的目的在于帮助学生反思学习效果，因此，在设计学习评价时，可以通过分层指标让学生明确自己目前已处的层级，并让学生知道如何向高一层级进阶。

3    基于主题情境的单元教学案例

下面以沪科版九年级物理第十三章《内能与热机》［7］为例，讲述基于主题情境的单元教学设计与实施。

3.1    寻找核心概念

由教材可知，本章涉及的主要知识有：物体的内能、改变物体内能的两种途径（做功和热传递）、热量、物质的比热容、内燃机（汽油机和柴油机）、燃料的热值、热机效率等。分析知识与知识之间的关系可知，热量是“在热传递过程中，物体间内能传递的多少”，因此，与改变物体内能的途径发生联结，进而与物体的内能发生联结；比热容是通过探究物质吸热或放热规律而得出的物质的一种特性，也与热量发生联结；内燃机属于内能的应用，燃料的热值与热机效率都与内燃机发生联结。因此，本章的概念图如图1所示，由此可知，本章的核心概念就是“内能”。

3.2    设计主题情境

主题情境的设计要与本单元各个知识相联系，要与学生的生活相联系，要能设计挑战性任务，要能设计学习评价。对于本单元，从知识层面来看，主题情境要与内能有关，属于内能利用的范畴，且可以改变其内能；从科学态度与责任来看，主题情境要与环境保护有关。为了满足以上要求，通过文献研究发现：实现碳中和已经成为我国重大国家战略，在此目标导向下，我国的能源供需结构将迎来深刻变革，天然气作为清洁高效的低碳化石能源，肩负着能源消费结构从高碳污染向低碳绿色过渡的重要使命［8］。天然气是学生熟悉的燃料，在常见的燃料中热值较大，利用天然气灶烧开水涉及通过热传递的方式改变物体的内能，可以此为背景进行热量的计算；同时，天然气可以作为内燃机的燃料，又可以此为背景认识内燃机以及进行热机效率的计算。基于以上分析，笔者以“熟悉而又陌生的天然气”为主题情境贯穿本单元的教学，其中，“熟悉”是指学生在生活中经常听说或用到天然气，“陌生”是指本单元即将要学习的与天然气相关的新知识。

3.3    搭建学习支架

以主题情境进行本单元的教学设计，首先根据单元概念图，将主题情境与各课时学习内容建立联系，设计具有一定挑战性的学习任务，形成“情境明线”；再利用学生的最近发展区搭建学习支架。在需要问题引导时设计“问题串”，在需要方法指导时设计“方法帮”，助力学生构建“知识暗线”。本单元就是在单元主题情境下，通过设计与“天然气”相关的四个学习任务，为学生创造发现问题的机会；针对每一个学习任务设计学习支架，让学生经历分析思考、科学探究、归纳总结、迁移应用等过程，从物理课程的视角认识天然气在生活中的应用，建立内能与热机的知识体系。例如，课时2的学习内容是“科学探究：物质的比热容”，笔者设计了与“天然气”相关的“加热水和色拉油”的学习任务，以此引导学生通过科学探究比较两者的吸热能力。但学生在科学探究过程中会遇到一些问题，如不知道如何判断物质吸热的多少。此时，笔者搭建了一个方法支架——“如何利用转换法判断物质吸热的多少”，帮助学生突破这一难点。本单元具体的学习任务和学习支架如表1所示。

3.4    实施多元评价

为了发挥学习评价在教学中的作用，各课时应根据学生对学习任务的完成情况、学习内容的掌握情况，采取相应的评价方式，选取合适的评价主体，对学习过程进行评价。值得注意的是，学习清单的阅读对象是学生，因此各维度的语言描述应当清晰、易懂，只有这样才能让学生明确学习任务，明确学习进程，明确所处层级。以课时2为例，由于该课时属于科学探究课，所以主要采用表现性评价的方式，针对实验设计和实验操作等重要环节，通过学生自评、学生互评、教师评价的方式，对学生在探究过程中的表现进行评价，以评促学。本单元具体的学习评价如表1所示。

4    结  语

培养学生核心素养，需要结构化、系统化、整体化的教学。基于主题情境的单元教学设计与实施，有利于落实新课标的新要求。通过“内能与热机”单元的教学设计与实施，不仅让学生在体验中建立了单元网络知识结构，具有了应用所学知识去解决新情境下问题的高通路迁移能力，而且让学生从知识层面和应用层面对“天然气”有了新的认识，让“陌生”的“天然气”不再“陌生”。

参考文献：

［1］中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2022年版）［S］.北京：北京师范大学出版社，2022.

［2］顾明远.教育大辞典［M］.上海：上海教育出版社，1992：458.

［3］张泽庆，吴加奇，张春莉.新课标下小学数学单元整体教学设计的价值追求与要素分析［J］.课程·教材·教法，2023，43（5）：102-108.

［4］周婷婷. 高中思想政治课堂教学主题情境创设的策略研究［D］.桂林：广西师范大学，2023.

［5］张颖之，刘恩山.核心概念在理科教学中的地位和作用——从记忆事实向理解概念的转变［J］.教育学报，2010，6（1）：57-61.

［6］钱旭升.论深度学习的发生机制［J］.课程·教材·教法，2018，38（9）：68-74.

［7］义务教育物理课程标准实验教科书编写组.义务教育教科书 物理九年级（全一册）［M］.上海：上海科学技术出版社，2012.

［8］侯正猛，罗佳顺，曹成，等.中国碳中和目标下的天然气产业发展与贡献［J］.工程科学与技术，2023，55（1）：243-252.

（栏目编辑    刘   荣）

收稿日期：2023-09-06

基金项目：重庆市教育科学“十四五”规划2021年度重点课题“线上线下融合的单元教学设计与实施研究”（2021-JZ-011）；重庆市教育评估院2021年度学校评价改革专项课题“基于‘教学评一致性’的初中课堂教学评价行动研究”（XPJ2021038）。

作者简介：夏波（1983-），男，中学一级教师，主要从事初中物理教学工作。