基于單元設(shè)計(jì)的高中物理項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的探索①
——以“光的波動(dòng)性”為例

馬俊杰

(江蘇省丹陽(yáng)市教師發(fā)展中心，江蘇 鎮(zhèn)江 212300)

筆者于2016年申請(qǐng)了江蘇省基礎(chǔ)教育前瞻性教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)課題“項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的科學(xué)建構(gòu)和有效實(shí)施”，目前研究取得初步成果，以下以“光的波動(dòng)性”為例，介紹項(xiàng)目化學(xué)習(xí)與單元設(shè)計(jì)相結(jié)合的思路和實(shí)踐情況。

1 項(xiàng)目化學(xué)習(xí)簡(jiǎn)介

本文所涉及的項(xiàng)目是教師為完成一個(gè)或多個(gè)有相互聯(lián)系的教學(xué)任務(wù)，根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)、能在真實(shí)情境中引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究的學(xué)習(xí)活動(dòng)。

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)、任務(wù)，通過(guò)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、合作討論、教師點(diǎn)撥、成果展示等環(huán)節(jié)完成學(xué)習(xí)任務(wù)的一種學(xué)習(xí)方式，其要求為：(1) 目標(biāo)設(shè)置要精練、適當(dāng)，太小不具有挑戰(zhàn)性；(2) 以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體，要讓學(xué)生有獨(dú)立思考的時(shí)間、合作探究的空間、大膽展示的舞臺(tái)，多層次、多途徑培養(yǎng)學(xué)生的能力，讓學(xué)生學(xué)到活的知識(shí)；(3) 教師在實(shí)踐過(guò)程中是設(shè)計(jì)者、參與者、點(diǎn)撥者，要通過(guò)教學(xué)方式的改變落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)。

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的主要特點(diǎn)可以概括為：(1) 學(xué)習(xí)情境的真實(shí)性。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)按學(xué)生的興趣和生活的需要立項(xiàng)，以課程目標(biāo)為導(dǎo)向，選取身邊的素材，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實(shí)而具體的情境；(2) 學(xué)習(xí)主體的主動(dòng)性。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)立足于建構(gòu)主義的理論，由于情境逼真、具有挑戰(zhàn)性，激發(fā)了學(xué)生的好奇心、好勝心，促使學(xué)生主動(dòng)尋求多方力量和資源完成項(xiàng)目，從而建構(gòu)新的知識(shí)。(3) 學(xué)習(xí)方法的多樣性。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)涵蓋了知識(shí)學(xué)習(xí)、動(dòng)手實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)、探究創(chuàng)造等，需運(yùn)用多種方法來(lái)完成。

2 單元設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

單元是基于一定目標(biāo)與主題所構(gòu)成的教材與經(jīng)驗(yàn)的模塊、單位。單元設(shè)計(jì)不是單純的知識(shí)傳授與技能訓(xùn)練的安排，而是教師基于學(xué)科核心素養(yǎng)，聚焦于一定目標(biāo)與主題而展開(kāi)探究等活動(dòng)，目的是達(dá)成優(yōu)質(zhì)的教學(xué)。[1]

單元設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)是體現(xiàn)了整體性，單元設(shè)計(jì)考慮到與課時(shí)相關(guān)的前、后因素，將相關(guān)的因素作為一個(gè)整體來(lái)考慮。課時(shí)主義側(cè)重的是知識(shí)點(diǎn)，教學(xué)內(nèi)容的碎片化，缺乏全局性展望。單元設(shè)計(jì)避免了課時(shí)主義的局限，對(duì)課時(shí)主義中時(shí)間分配的相對(duì)均衡也進(jìn)行了變革，對(duì)課時(shí)進(jìn)行統(tǒng)籌使用，在時(shí)間的分配上盡可能多地留給高階思維的培養(yǎng)。

單元設(shè)計(jì)和項(xiàng)目化學(xué)習(xí)具有一定的共通性：(1) 都以一個(gè)主題或成果進(jìn)行整體考慮，統(tǒng)籌安排。(2) 都依據(jù)建構(gòu)主義理論，提倡以學(xué)生為主體，力求真學(xué)習(xí)，關(guān)注真實(shí)情境和現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

筆者基于單元設(shè)計(jì)的要求，對(duì)人教版高中物理選修3-4中第3節(jié)—第8節(jié)“光的波動(dòng)性”進(jìn)行項(xiàng)目化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，具體包括課標(biāo)分析、教材分析、單元教學(xué)設(shè)計(jì)、單元課時(shí)設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)及反思等基本環(huán)節(jié)，以下展示具體的設(shè)計(jì)過(guò)程。

3 基于單元設(shè)計(jì)的“光的波動(dòng)性”項(xiàng)目化學(xué)習(xí)

3.1 課標(biāo)分析

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》中關(guān)于光的波動(dòng)性的內(nèi)容要求為：(1) 觀察光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象，了解這些現(xiàn)象產(chǎn)生的條件，知道其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。知道光是橫波，會(huì)用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)。(2) 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解激光的特性，能舉例說(shuō)明激光技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。從中可以看出：(1) 上述內(nèi)容都是為了說(shuō)明光具有波動(dòng)性，可以作為一個(gè)單元來(lái)整體設(shè)計(jì)。(2) 從干涉、衍射證明光具有波動(dòng)性，并且能用實(shí)驗(yàn)測(cè)定光的波長(zhǎng)。而光的偏振說(shuō)明光是一種橫波，進(jìn)一步證明光是一種波，接著用光具有波動(dòng)性的觀點(diǎn)解釋了光的顏色和色散以及激光的應(yīng)用。每一部分都是由實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，進(jìn)而上升到理論，然后運(yùn)用理論解釋一些物理現(xiàn)象。

3.2 教材分析

在人教版教材中本單元是安排在“機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波”之后，學(xué)生知道機(jī)械波具有干涉、衍射等特性，也認(rèn)識(shí)到這是波的一個(gè)重要判斷條件，在前面學(xué)習(xí)中所用的研究方法可以遷移到光的波動(dòng)特性的研究中來(lái)。光由于其特殊性使它有別于機(jī)械波，而和紅外線、紫外線等同屬于電磁波，這使我們認(rèn)識(shí)到光的波動(dòng)性這一部分內(nèi)容可以作為一個(gè)單元進(jìn)行學(xué)習(xí)。

3.3 單元教學(xué)項(xiàng)目化設(shè)計(jì)

為完成課程目標(biāo)，筆者對(duì)該單元進(jìn)行項(xiàng)目化設(shè)計(jì)(如表1)，將教學(xué)目標(biāo)改寫(xiě)成學(xué)生能理解、操作的表述，以引領(lǐng)學(xué)生分小組研究。教師簡(jiǎn)單介紹單元內(nèi)容和相關(guān)要求，學(xué)生分小組商定研究方案并填寫(xiě)項(xiàng)目任務(wù)單，協(xié)同完成項(xiàng)目研究。學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)采用自評(píng)與互評(píng)相結(jié)合的方式，評(píng)價(jià)內(nèi)容為：(1) 我在項(xiàng)目研究中的表現(xiàn)；(2) 我對(duì)項(xiàng)目研究的貢獻(xiàn)；(3) 我在項(xiàng)目研究中遇到的困難及其解決途徑；(4) 我還可以做得更好的方面。

表1

4 實(shí)踐反思

通過(guò)教學(xué)實(shí)踐，根據(jù)學(xué)生的項(xiàng)目研究展示和感受反饋，反思如下：

(1) 教師只是一個(gè)項(xiàng)目研究的指導(dǎo)者、主持人和點(diǎn)評(píng)者，大量的工作是項(xiàng)目研究和展示的指導(dǎo)。

(2) 項(xiàng)目研究不光是在教室，也可能是在實(shí)驗(yàn)室，空間和時(shí)間都由學(xué)習(xí)小組來(lái)掌握，需要學(xué)習(xí)小組有較高的自我管理能力。

(3) 研究得出的結(jié)論及其作品、作業(yè)都可以是學(xué)生項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的成果，教學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)實(shí)現(xiàn)主體和方式的多元化。