基于UbD模式的高中物理单元教学设计——以“匀变速直线运动的研究”为例

摘   要：通过对单元教学设计学习主题的分析和解构，把较为独立的课时教学进行关联和统筹，让学生在此过程中通过连续性的任务解决提升自身的学科能力，促进学科素养的落地。基于UbD模式的单元教学设计，遵循“以终为始”逆向设计理论，对现有单元教学设计模式进行改进，把教学评价前置于教学活动之前，在具体的教学活动设计之前就确定合适的评价措施。以“匀变速直线运动的研究”为例，进行基于UbD模式的单元教学设计。

关键词：UbD模式；高中物理；单元教学；匀变速直线运动的研究

中图分类号：G633.7 文献标识码：A     文章编号：1003-6148（2024）2-0090-5

收稿日期：2023-12-10

《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》提出要以培养学生的学科核心素养为目标，对现阶段的课堂教学进行深化改革，使学生成为适应自身发展和社会需求的合格人才［1］。有学者认为，单元教学设计是深化课程改革的必然要求，能让学生经历由知识理解到实践应用的过程，是帮助核心素养落地的有效途径［2］。现阶段的单元教学设计主要遵循教学分析、教学设计、教学评价三个流程，其中教学评价主要以形成性评价和过程性评价共同构成的持续性评价为主，呈现出整体性、相关性、阶梯型和综合性的特征，学生在此过程中面对具有挑战性的情境任务，在任务解决的过程中达成对知识和技能的深度学习，促进自身学科核心素养的发展。

1    基于UbD模式的“匀变速直线运动的研究”单元教学设计案例

美国课程专家格兰特·威金斯和杰·麦克泰在20世纪90年代提出UbD模式，即促进理解的教学设计［3］。与传统的教学设计模式不同，UbD模式把教学评价前置到具体的教学活动设计之前，包括明确预期结果、确定评估证据、设计教学活动三个环节，使教学活动与评价活动能深度融合，实现学习目标、评估证据、教学设计的一致性［4］。相较于传统的单元教学设计，具有更强的评价指向性和可操作性，有利于教师在整个单元主题的学习进程中对学生的学习成效进行监控，以便及时调整教学策略。

1.1    明确预期结果

基于UbD模式的学习目标不仅是学会相应的知识和技能，还要在此基础上达成对学习内容的深度理解和方法迁移。匀变速直线运动是学生在机械运动模块接触到的最简单的变速运动，在本单元之前学生已经接触了时间、位移、速度和加速度等基本概念，本章主要是以匀变速直线运动模型为研究对象，对上一章所学物理概念间的规律进行整合分析。学生通过构建匀变速直线运动、自由落体运动等物理模型，探究、推导其运动规律，把规律应用于实际问题的解决过程之中，从而完成从认识概念到强化观念的学习进阶。本章内容在高中力学体系中具有基础性的地位，只有充分掌握匀变速直线运动的性质，才能为理解其他更复杂的运动构建认知基础。本章的单元结构如图1所示。

基于以上分析，结合课程标准要求，本教学设计的阶段1如表1所示。

1.2    确定评估证据

本阶段是教学设计中承上启下的关键部分，对学生学习过程和效果的评估既要切合前期制订的预期学习目标，又要为接下来设计具体的教学活动和流程打好基础。评估的方式和措施突破了传统的纸笔测验，根据不同的学习目标设定不同的评估方法，从碎片到连续，从虚拟到真实。

在“匀变速直线运动的研究”这一单元中，学生要完成的核心任务是构建匀变速直线运动的理想化模型，运用实验探究和科学推理等方法得到匀变速直线运动的规律，并解决一些生活中的实际问题。对于一些公式中物理量的涵义、单位等知识，可以采用纸笔检测。根据以上分析，结合UbD模式思想，阶段2教学设计如表2所示。

1.3    设计教学活动

UbD模式的设计理论把教学活动和学习体验的设计置于教学设计的最后一步，旨在提高教学活动的有效性和评价性。在教学活动的设计中，一般要考虑WHERETO因素，让学生能在多侧面的视角下对学习的知识达成深度理解。根据现行课程标准对课堂教学的指导意见，学生的学习过程要在真实、丰富而又具有挑战性的情境中展开，整体的教学活动呈现出连续化和结构化的特征，因此本单元的教学活动以单元大任务的形式来进行。结合阶段1、阶段2的设计，确定本单元的表现性大任务为“评估彩虹滑道项目实施方案的安全性”，并按照课时进行子任务的划分，具体如表3所示。

对于高中生而言，彩虹滑道项目是其较为熟悉的机械运动案例，可以很好地激发学生的学习动机和求知欲。每个课时的教学活动均围绕由单元大任务分解出的子任务来展开进行，学生在情境化、结构化的课时教学活动中通过问题的解决来逐步完善和深化对知识的理解。

在自由落体内容教学结束之后，学生已经对彩虹滑道运动的基本规律有了一定的认识，也理解和掌握了匀变速直线运动的基本概念和规律，具备了一定的问题解决能力。评估彩虹滑道项目实施方案的安全性是一个真实且有意义的研究问题，作为单元大任务，对于学生来说也是一个熟悉而又具有挑战性的课题，教师要在这个过程中充分发挥自身的主导作用，引领学生运用本章所学知识解决问题，最大程度地培养学生的学科素养。

2    课时教学设计案例分析

单元教学设计是教师对整个单元的整体性教学规划和构思，在课堂的实施中最终要在连续的课时教学中进行落实，UbD模式的设计思想可以从单元走向课时，使教师能更有效、高效地发挥评价对学生学习的促进作用，实现课堂教学中的教学评一体化目标，本单元第一课时教学案例如表4所示。

本节课教学设计主要包括三个环节，分别是在真实情境中确定研究问题，基于已有学习资源对问题进行转化研究，引导学生进行方法迁移和问题解决。每一个教学环节均以情境为起点、以问题为驱动，来引导学生开展学习活动。UbD模式的教学设计把教学目标进行前置，意在强调教学评价与教学活动的统一性，因此各个环节的学习活动同时也是评价活动，学生的学习过程同时也是教师的评价过程。教师对学生评价的手段从较单一的纸笔测试走向多元化发展，包括观察、问答、展示、交流等环节，评价的时间跨度也几乎包含了整个教学课时。一体化的教学评方案可以提高课堂的运转效率，帮助教师对学生的学习效果进行及时的监控，实现了评价对学生学习的促进作用，使学生能深化对所学知识的理解和运用。

3    结   论

基于UbD模式的单元教学设计更加重视教学评价在教学设计中的地位和作用，突出了教学评价对促进学生理解的教学功能［5］。本文以“匀变速直线运动的研究”为例，通过对教材、课标和学情的深入分析，制订了基于学科核心素养发展的学习目标，结合符合学生认知规律的单元大任务，确定学生素养发展的评估方案，进而把单元大任务分解的子任务分配到各个课时，演化为学生需要完成的连续性学习任务。在实践性的课时教学设计中，把UbD模式的设计思想融入教学环节之中，把具体的教学活动与评价活动进行一体化设计，帮助学生在多样、积极、正向的教学评价活动中达成对知识的深度理解。

参考文献：

［1］中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）［S］.北京：人民教育出版社，2020.

［2］崔允漷.学科核心素养呼唤大单元教学设计［J］.上海教育科研，2019（4）：1.

［3］李保勤.新时期UbD模式的嬗变［J］.教学与管理，2021（18）：16-18.

［4］张皓迪. 基于UbD模式的高中地理教学设计与实践研究［D］.大连：辽宁师范大学，2020.

［5］李铁.逆向单元设计的分析框架与实践探索——以人教版《物理》必修3“静电场及其应用”教学为例［J］.中学物理教学参考，2020，49（10）：10-14.

（栏目编辑    李富强）

基金项目：2022年度安徽省教育科学研究课题“活动与体验：ADE模型支撑下物理单元学习中挑战性任务设计的实践研究”（JK22094）；2021年度淮北市教育科学规划课题“基于UbD模式的高中物理单元教学设计与实践研究——以‘匀变速直线运动的研究’为例”（HBJK2102013）。

作者简介：代龙（1990-），男，中学一级教师，主要从事高中物理课堂教学工作与研究。