UbD导向的初中物理教学模式探究——以沪科版第八章“压强”单元为例
摘要
关键词
UbD理念；初中物理；物理学科核心素养；教学实践
正文
一、UbD理念
UbD的英文全称是“Understanding by Design”，即“追求理解的教学设计”，由美国当代教育改革家格兰特·威金斯和杰伊·麦克泰格提出。他们认为：学校的教学任务并不是简单地向学生传授知识，而是要帮助学习者对所学内容进行反思和创新，为将来的生活做好充分的准备，能够在今后遇到的各种问题和事件中熟练地运用所学知识。UbD理念的核心是“理解”和“逆向”。
UbD的设计方法所“逆”于常态教学设计之处主要在于：在常态教学设计中，评估是教师最后要做的工作；而逆向教学设计要求教师在确定了所追求的结果后，首先就要考虑评估方案。逆向设计要求教师在开始设计一个单元或课程的时候，就要通过评估证据将内容标准或学习目标具体化。逆向设计主要分为以下三个阶段：确定预期结果、确定合适的评估证据以及设计学习体验和教学。
下面，笔者以沪科版第八章“压强”单元为例，具体阐述UbD导向初中物理教学模式的实践与思考。
二、“压强与浮力”单元UbD教学设计
（一）阶段一：确定预期结果
教师应立足课程标准，梳理“压强”单元对学生物理核心素养的培养目标。教师面对的整个单元知识内容往往比能够合理处理的内容要多，并且呈现给学生的知识对他们而言同等重要，因此教师必须对教学内容作出选择，并明确教学重点。同时，教师应分析学生情况。例如，知识层面：学生经历了“力”单元的学习，基于对力的认知经验及对力现象的观察，抽象出科学的力概念，本章在此基础上进一步加深学生对“力的作用效果之一”（使物体发生形变）的认识。方法层面：经过对速度、密度的学习，学生已经初步了解用比值法定义新物理量的方法；经过对声现象、光现象、密度的科学探究，也已经初步掌握控制变量法、转换法等常见物理研究方法；也经历了初步的数据分析，有基于数据得出规律的意识；实践层面，学生已经意识到物理与生活、生产之间的密切联系，也会用学科知识解释现象并解决实际问题。
基于新版课标、物理学科核心素养、课程内容优先次序框架和学情分析，UbD教学设计的第一阶段——确定预期结果。
（二）阶段二：确定合适的评估证据
UbD理念提倡教师要像评估员一样思考，逆向设计过程在这个阶段与传统设计更显不同：教师不是在目标设计好之后直接考虑教学，而是先寻求能够被看作是成功学习的证据。UbD的评估连续统提供了各种评估方法收集关于“理解”的证据，包括：对理解的检查、传统随堂测试、开放式问答题以及表现性任务，其中表现性任务可以根据GRASPS工具进行创建。
（三）阶段三：设计学习体验和教学
为了更好地构建和检测学习设计，UbD中的WHERETO要素是一个很好的分析工具。W（Where&Why）确保学生了解所学内容的目标以及原因；H（Hook&Hold）指从一开始就吸引学生并保持他们的注意力；E（Explore，Experience，Equip&Enable）为学生提供必要的经验、工具、知识，以及技能来实现表现目标；R（Reflect，Rethink&Revise）为学生提供大量机会来重新思考大概念，反思进展情况，并修改自己的设计工作；E（Evaluate）为学生评估进展和自我评估提供机会；T（Tailor）指量体裁衣，教学设计要反映个人的天赋、兴趣、风格和需求；O（Organize）指合理组织，以使学生获得深刻理解，而非肤浅了解。教师可以使用WHERETO要素检查已有的教学设计，实质性地增加学习的价值，确保整个学习过程遵循教育教学规律，具有连贯性和目的性。
利用WHERETO这一脚手架，笔者对“压强”单元的学习体验设计如下表所示。
“压强”单元UbD教学设计第三阶段——设计学习体验
阶段3——设计学习体验 |
W=目标；H=吸引；E=体验；R=反思；E=评价；T=个性；O=组织 n 固体压强 1.以一张图片和一个问题切入（为什么一个钉子可以扎破轮胎，但是魔术师躺在钉床上却安然无恙？），引入课题。H 2.学生画出以上三幅图片中物体对接触面的压力和物体自身的重力，归纳压力的定义、特点以及与重力的区别。E 3.进行实验：探究压力的作用效果与哪些因素有关，教师对实验方法进行指导。E 4.学生根据实验现象，得出实验结论，并自主建构压强的定义、计算式和物理意义，教师介绍压强的单位。E 5.学生解释本课最初的图片问题，讨论增大和减小压强的方法，并列举生活实例。E 6.学生练习固体压强的计算。E，E-2 n 液体压强 1.播放“深水炸弹”视频，讨论炸弹爆炸的原因，引入课题。H 2.教师演示实验，学生尝试总结液体压强产生的原因。E 3.教师介绍U形压强计的构造及原理，学生进行实验：探究液体压强与哪些因素有关，教师进行实验方法的指导，引导学生得出正确的实验结论。E 4.展示图片，学生根据实验结论解释生活现象（深水炸弹为什么爆炸？为什么在岸上见不到活的带鱼？为什么大坝要建造得上窄下宽？）。E，E-2 5.教师引导学生根据固体压强公式推导液体压强公式，强调深度与高度得区别。E 6.学生练习液体压强的计算。E，E-2 7.教师介绍连通器的概念和液压机，学生课后寻找生活中的连通器，认识到液体压强与生活密切相关。E n 大气压强 1.教师演示覆杯实验，播放马德堡半球实验的视频，让学生体会大气压强的存在。E 2.播放托里拆利实验的视频，学生理解实验原理及知道1个标准大气压的值。E 3.学生思考与讨论，用大气压强解释生活现象，并了解大气压与海拔高度的关系。E 4.学生课后制作水气压计，并交流制作过程和检测成果。E, E-2, T, O n 流体压强与流速的关系 1.学生进行如下实验，分析实验现象背后的原因，教师引导学生得出流体压强与流速的关系。E 2.学生根据伯努利原理，分析飞机升力的产生原因，解释其他相关的生活现象。E, E-2 n 单元结束时，让学生反思本章内容的掌握程度，并制作压强科普手册。E, E-2, T |
（三）结语
学校教学的中心任务是“意义学习，理解为先”，所有的课程设置、教学设计、评价方式都必须反映这个中心教学任务和目标。基于UbD理论进行教学设计可使教学流程变得更加顺畅，同时“逆向设计”使得学习活动都指向评估证据，因此学生在参与学习活动时更加有目的性。UbD导向的教学设计能够帮助学生形成更完整的知识结构和逻辑，提升学生应用学科知识解决实际问题的能力，加强学生物理学科核心素养的落实。
参考文献:
[1]格兰特·威金斯(Grant Wiggins), 杰伊·麦克泰格(Jay Mc Tighe). 追求理解的教学设计[M]. 上海: 华东师范大学出版社，2016.
[2]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.
[3]盛群力，何晔.意义学习，理解为先——UbD模式对课堂教学改革提出的新建议[J].课程教学研究，2013(08):22-31.
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