基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論探索高考評(píng)價(jià)體系視域下的單元作業(yè)設(shè)計(jì)
——以《萬有引力定律及其航天》單元作業(yè)設(shè)計(jì)為例

李永程

（連江尚德中學(xué)，福建 福州 350514）

學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)過重是一個(gè)長期被關(guān)注的話題，而學(xué)生“減負(fù)”的重中之重就是減輕學(xué)生的課外作業(yè)負(fù)擔(dān)。2017 年9 月以來國家相關(guān)部門發(fā)布的《關(guān)于深化教育體制機(jī)制改革的意見》《關(guān)于新時(shí)代推進(jìn)普通高中育人方式改革的指導(dǎo)意見》《關(guān)于印發(fā)中小學(xué)生減負(fù)措施的通知》等文件通知明確要求學(xué)校必須優(yōu)化作業(yè)結(jié)構(gòu)，嚴(yán)控作業(yè)數(shù)量，提高作業(yè)品質(zhì)。以高考評(píng)價(jià)體系為指導(dǎo)，基于學(xué)習(xí)進(jìn)階進(jìn)行單元作業(yè)設(shè)計(jì)，是設(shè)計(jì)高品質(zhì)作業(yè)的有效途徑。文章以《萬有引力定律及其航天》單元作業(yè)設(shè)計(jì)為例來探討高考評(píng)價(jià)體系視域下基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的單元作業(yè)設(shè)計(jì)。

一、理論基礎(chǔ)

（一）高考評(píng)價(jià)體系

2019 年11 月《中國高考評(píng)價(jià)體系》和《中國高考評(píng)價(jià)體系說明》出版社發(fā)行?！耙缓怂膶铀囊怼笔侵袊呖荚u(píng)價(jià)體系高度概括表述，“一核”是核心功能、總體目標(biāo)、考查目的，指明了“為什么考”，即：立德樹人、服務(wù)選才、引導(dǎo)教學(xué)；“四層”是高考的考查內(nèi)容，要圍繞“一核”這個(gè)總體目標(biāo)并遵循“四層”要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，是素質(zhì)教育的目標(biāo)在高考中的提煉，指明了“考什么”，即：核心價(jià)值、學(xué)科素養(yǎng)、關(guān)鍵能力、必備知識(shí)；“四翼”是素質(zhì)教育的評(píng)價(jià)維度在高考中的體現(xiàn)，指出了“怎么考”，即：基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性。高考評(píng)價(jià)體系將核心價(jià)值、學(xué)科素養(yǎng)、關(guān)鍵能力、必備知識(shí)作為考查內(nèi)容，就是將高校人才選拔要求和國家課程標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)結(jié)合在一起，統(tǒng)一在選人和育人的根本任務(wù)上。［1］

（二）學(xué)習(xí)進(jìn)階理論

學(xué)習(xí)進(jìn)階是“對(duì)學(xué)生在一個(gè)時(shí)間跨度內(nèi)學(xué)習(xí)和探究某一主題時(shí)，依次進(jìn)階，逐級(jí)深化的思維方式的描述”。［2］基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論開展由簡單到復(fù)雜、層層遞進(jìn)、逐級(jí)深化的教育教學(xué)活動(dòng)“能夠幫助教師更好地落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，更準(zhǔn)確合理地把握教學(xué)內(nèi)容的深廣度與寬度?！保?］學(xué)者郭玉英、姚建欣研究團(tuán)隊(duì)的“科學(xué)概念理解發(fā)展的層級(jí)模型”有五個(gè)發(fā)展層級(jí)：經(jīng)驗(yàn)、映射、關(guān)聯(lián)、系統(tǒng)、整合；姚建欣、郭玉英團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，按進(jìn)階的主題尺度（topicscope）可以將這些研究（注：指學(xué)習(xí)進(jìn)階研究）分成“教學(xué)設(shè)計(jì)尺度上的進(jìn)階”和“課程規(guī)劃尺度上的進(jìn)階”兩類。［4］并指出真正服務(wù)于教學(xué)實(shí)踐時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)尺度上的學(xué)習(xí)進(jìn)階推廣得非?？?。本研究借鑒郭玉英團(tuán)隊(duì)的“科學(xué)概念理解的發(fā)展層級(jí)模型”，在教學(xué)設(shè)計(jì)尺度上按四個(gè)層級(jí)（映射、關(guān)聯(lián)、系統(tǒng)、整合）設(shè)計(jì)“《萬有引力定律及其航天》單元作業(yè)設(shè)計(jì)層級(jí)框架”（見圖1）并進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐。單元作業(yè)是新課教學(xué)后的鞏固提升，學(xué)生對(duì)本單元的知識(shí)規(guī)律已經(jīng)有了較理性的認(rèn)識(shí)，因此本課題組設(shè)計(jì)的“單元作業(yè)設(shè)計(jì)層級(jí)框架”刪除了“經(jīng)驗(yàn)”層級(jí)。實(shí)踐結(jié)果表明，進(jìn)階作業(yè)更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，能更有效鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，能更好地落實(shí)新時(shí)代的育人要求。

（三）單元作業(yè)設(shè)計(jì)層級(jí)模型

單元作業(yè)設(shè)計(jì)，是指教師以單元為基本單位，依據(jù)一定的學(xué)習(xí)目的，選擇重組、改編完善或自主開發(fā)等多種形式形成作業(yè)的過程。［5］教師以單元為基本單位開展作業(yè)設(shè)計(jì)，能從單元整體視角思考作業(yè)的目標(biāo)、類型、時(shí)間、難度，提高作業(yè)的針對(duì)性、目標(biāo)性，實(shí)現(xiàn)作業(yè)的高質(zhì)量；教師以單元為基本單位開展作業(yè)設(shè)計(jì)，能有效關(guān)注作業(yè)設(shè)計(jì)必備知識(shí)的關(guān)聯(lián)性、關(guān)鍵能力的綜合性、學(xué)科素養(yǎng)的遞進(jìn)性、核心價(jià)值的全面性，提高作業(yè)的多樣性、系統(tǒng)性，實(shí)現(xiàn)作業(yè)的高品位；教師以單元為基本單位開展作業(yè)設(shè)計(jì)，能基于學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依次進(jìn)階、逐級(jí)深化的基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性作業(yè)，提升作業(yè)的發(fā)展性和科學(xué)性，實(shí)現(xiàn)作業(yè)的高品質(zhì)。

課題組通過研究與實(shí)踐，借鑒北京師范大學(xué)郭玉英物理教育研究團(tuán)隊(duì)“科學(xué)概念理解的發(fā)展層級(jí)模型”，設(shè)計(jì)了高考評(píng)價(jià)體系視域下“單元作業(yè)設(shè)計(jì)層級(jí)模型”（見表1）來指導(dǎo)單元進(jìn)階作業(yè)設(shè)計(jì)?；A(chǔ)層級(jí)要求學(xué)生能建構(gòu)事物與物理概念、規(guī)律之間的映射關(guān)系，綜合層級(jí)要求學(xué)生能關(guān)聯(lián)關(guān)鍵能力分析解決問題，應(yīng)用層級(jí)要求學(xué)生能系統(tǒng)調(diào)用物理學(xué)科素養(yǎng)分析解決問題，創(chuàng)新層級(jí)要求學(xué)生能整合相關(guān)科學(xué)觀念完成開放型或者探究性任務(wù)。

表1 高考評(píng)價(jià)體系視域下“單元作業(yè)設(shè)計(jì)層級(jí)模型”

二、實(shí)例分析

實(shí)例是普通高中物理教科書（必修）第二冊(cè)第四章《萬有引力定律及其航天》的單元作業(yè)設(shè)計(jì)。層級(jí)框架見圖1。

（一）進(jìn)階1：設(shè)計(jì)基礎(chǔ)性試題夯實(shí)必備知識(shí)映射關(guān)系

高考試卷中應(yīng)該包含一定比例的基礎(chǔ)性試題，引導(dǎo)學(xué)生打牢知識(shí)基礎(chǔ)。［6］在單元作業(yè)中設(shè)計(jì)或者選用基本的、通用的、典型的問題情境，考查學(xué)生建構(gòu)事物與物理概念、規(guī)律之間的映射關(guān)系的學(xué)業(yè)水平，引導(dǎo)學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)。

例1（原創(chuàng)）電影《流浪地球》的故事中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)太陽正快速膨脹，短時(shí)間內(nèi)太陽將吞沒地球，人類為了自救在地球表面上建造了超過一萬座的發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)地球遠(yuǎn)離太陽。若要確保地球在離開太陽的過程中勻速運(yùn)動(dòng)，則在地球奔往新家園的過程中，萬座發(fā)動(dòng)機(jī)的推力需（ ）。

A.不變 B.越來越小 C.越來越大 D.無法確定

［解析］地球勻速運(yùn)動(dòng)：推力F 等于萬有引力

離太陽越來越遠(yuǎn)，r 越來越大，F(xiàn) 越來越小。

答案：B。

［意圖］本題基于基本問題情境考查地球勻速運(yùn)動(dòng)與物體受力平衡、萬有引力與天體間距離兩個(gè)映射關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生從物理的視角（物理觀念）分析解決實(shí)際問題，夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)。以反映我國太空探索事業(yè)的電影《流浪地球》為背景材料，滲透核心價(jià)值觀教育，培育民族自豪感，厚植愛國主義情感。是一道夯實(shí)必備知識(shí)映射關(guān)系的基礎(chǔ)性試題。

（二）進(jìn)階2：設(shè)計(jì)綜合性試題貫通關(guān)鍵能力關(guān)聯(lián)關(guān)系

在命制試題時(shí)，要從研究對(duì)象或者事物的整體性、完整性出發(fā)，不僅要從學(xué)科內(nèi)容上進(jìn)行融合，凸顯對(duì)復(fù)合能力的要求，也要在試題呈現(xiàn)形式上豐富多樣，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生素質(zhì)綜合全面的考查。［6］在單元作業(yè)中設(shè)計(jì)或者選用復(fù)雜的、綜合層面的問題情境，建構(gòu)事物與多個(gè)物理概念、多個(gè)物理規(guī)律的關(guān)聯(lián)關(guān)系，融會(huì)貫通解決復(fù)雜的、綜合層面的問題情境的關(guān)鍵能力的關(guān)聯(lián)關(guān)系，全面考查學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)、技能解決物理綜合問題的復(fù)合能力。

例2（原創(chuàng)）我國火星探測器“天問一號(hào)”在2020年7 月奔向火星。假設(shè)“天問一號(hào)”到達(dá)火星上空后，開展的兩項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)——重新測定火星的半徑和質(zhì)量。已知此時(shí)“天問一號(hào)”繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，距火星表面的高度為H，運(yùn)行的周期為T，火星對(duì)“天問一號(hào)”的張角θ 為600。請(qǐng)你：

（1）求出火星的半徑和質(zhì)量的表達(dá)式。

（2）求出火星表面的重力加速度。

得：R=H

“天問一號(hào)”繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)：

［意圖］本題建構(gòu)衛(wèi)星環(huán)繞中心天體勻速圓周運(yùn)動(dòng)與周期、重力（萬有引力）、三角函數(shù)、圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律等多個(gè)概念、規(guī)律的關(guān)聯(lián)關(guān)系，融會(huì)貫通（關(guān)聯(lián)）信息整理能力、語言（物理）表達(dá)能力、演繹推理能力等關(guān)鍵能力。全面考查學(xué)生的復(fù)合能力，是一道關(guān)聯(lián)（融會(huì)貫通）關(guān)鍵能力的綜合性試題。

（三）進(jìn)階3：設(shè)計(jì)應(yīng)用性試題系統(tǒng)培育學(xué)科素養(yǎng)

發(fā)揮高考的正向引導(dǎo)作用，在命題時(shí)應(yīng)堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際的原則，使用貼近時(shí)代、貼近社會(huì)、貼近生活的素材，讓學(xué)生充分感受到課堂所學(xué)內(nèi)容中蘊(yùn)含的應(yīng)用價(jià)值。［6］在單元作業(yè)中設(shè)計(jì)或者選用生活實(shí)踐問題情境，要求學(xué)生從系統(tǒng)層面上協(xié)調(diào)物理學(xué)科素養(yǎng)，并靈活應(yīng)用來解決實(shí)際問題，在實(shí)際運(yùn)用中從系統(tǒng)角度培育學(xué)生核心素養(yǎng)。

例3（原創(chuàng)）2020 年是火星年，在中國、美國、歐盟等至少有4 項(xiàng)火星探測發(fā)射任務(wù)。各個(gè)國家爭相在2020 年進(jìn)行火星探測器發(fā)射的一個(gè)重要原因是：2020年10 月14 日前后太陽、地球與火星將成一條直線，地球與火星兩者距離最近（火星探測器發(fā)射的窗口期）。已知火星的公轉(zhuǎn)周期是687 天，請(qǐng)你根據(jù)物理知識(shí)和常識(shí)估算2020 年后的下一個(gè)火星探測器發(fā)射窗口期（ ）。

A.2021 年12 月9 日前后

B.2022 年12 月9 日前后

C.2023 年12 月9 日前后

D.2024 年12 月9 日前后

［解析］地球與火星兩者距離再次最近，則地球比火星繞太陽多轉(zhuǎn)1 圈，則：

又T地=365 天，T火=687 天，

解得：t=778.7 天，約26 個(gè)月，因此地球與火星兩者距離再次最近應(yīng)該為2022 年12 月9 日前后。

答案：B。

［意圖］本題選用貼近時(shí)代的生活實(shí)踐問題情境，要求學(xué)生系統(tǒng)調(diào)用萬有引力定律、圓周運(yùn)動(dòng)、追及問題等學(xué)科知識(shí)；系統(tǒng)地調(diào)用物理觀念（運(yùn)動(dòng)觀念）、科學(xué)思維（模型建構(gòu)），科學(xué)態(tài)度與責(zé)任（嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真），從物理的視角、選用恰當(dāng)?shù)匚锢砟Ｐ屯ㄟ^嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的計(jì)算分析解釋實(shí)際問題。是一道系統(tǒng)培育學(xué)科素養(yǎng)的應(yīng)用性試題。

（四）進(jìn)階4：設(shè)計(jì)開放性試題整合科學(xué)概念培育創(chuàng)新思維

高考試題應(yīng)合理呈現(xiàn)情境，設(shè)置新穎的試題呈現(xiàn)方式和設(shè)問方式，促使學(xué)生主動(dòng)思考，善于發(fā)現(xiàn)新問題，找到新規(guī)律，得出新結(jié)論。［6］在單元作業(yè)中設(shè)計(jì)或者選用開放性的綜合問題情境，要求學(xué)生基于物理核心概念整合相關(guān)科學(xué)觀念的理解（含跨學(xué)科概念之間的關(guān)聯(lián)），完成開放性或探究性任務(wù)。

例4（原創(chuàng)）2020 年4 月24 日，我國發(fā)送了“天問系列”行星探測任務(wù)的首個(gè)探測器——“天問一號(hào)”火星探測器。假設(shè)“天問一號(hào)”到達(dá)火星表面附近后，在火星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)并開展一項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)——重新測定火星的密度。請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)求出火星的密度方案。（要求列出需要測出的物理量，寫成求解過程并求出火星的密度表達(dá)式。）

［解析］測出“天問一號(hào)”勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T，并設(shè)火星半徑為R，則：

［意圖］本題設(shè)置開放性的綜合問題情境，要求學(xué)生基于天體圓周運(yùn)動(dòng)（核心概念）整合圓周運(yùn)動(dòng)、密度、質(zhì)量、體積等科學(xué)概念，并進(jìn)行科學(xué)假設(shè)、建構(gòu)模型、科學(xué)推理，最終計(jì)算出密度表達(dá)式。題目雖然不難，卻是一道不錯(cuò)的以核心概念統(tǒng)領(lǐng)整合科學(xué)概念培育創(chuàng)新思維的開放性試題。

三、總結(jié)與展望

（一）單元作業(yè)設(shè)計(jì)要牢固樹立核心價(jià)值的方向引領(lǐng)作用

在試題命制中要認(rèn)真學(xué)習(xí)領(lǐng)會(huì)高考評(píng)價(jià)體系的內(nèi)涵，要牢固樹立核心價(jià)值的方向引領(lǐng)作用，要積極創(chuàng)設(shè)情境全面滲透核心價(jià)值教育，如愛國主義情懷、正確的世界觀和方法論、奮斗精神、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、勞動(dòng)精神等。案例中每一道幾乎都與我國航天事業(yè)相關(guān)，在試題中厚植愛國主義情感；同時(shí)在進(jìn)階3 的示例中要求學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的計(jì)算，較好地滲透了嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度教育。

（二）基于學(xué)情建立學(xué)習(xí)進(jìn)階層級(jí)框架極為重要

在單元作業(yè)設(shè)計(jì)前要認(rèn)真做好學(xué)情分析，單元作業(yè)設(shè)計(jì)基于學(xué)情建立適合自己學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)階層級(jí)框架。學(xué)習(xí)進(jìn)階框架的大體可以為基礎(chǔ)（知識(shí)映射）、綜合（能力關(guān)聯(lián)）、應(yīng)用（素養(yǎng)培育）、創(chuàng)新（思維啟迪）四個(gè)層級(jí)。四個(gè)層級(jí)要層層遞進(jìn)，各層級(jí)的試題問題情境應(yīng)該是由簡單（基本、通用、典型的問題情境）到復(fù)雜的逐步遞進(jìn)關(guān)系，層級(jí)難度的設(shè)定應(yīng)該因?qū)W情不同而有所差別。學(xué)習(xí)進(jìn)階層級(jí)的設(shè)定要參照高考評(píng)價(jià)體系的考查要求（即“四層”），還可以參考普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中發(fā)布的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平等級(jí)。另外試題的總量要適當(dāng)，通常每個(gè)層級(jí)設(shè)置3 道左右的試題，一份單元作業(yè)13 道左右試題。

（三）基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的單元作業(yè)設(shè)計(jì)研究大有可為且任重道遠(yuǎn)

單元作業(yè)雖然已經(jīng)不是新鮮事物，但基于中學(xué)一線的教育教學(xué)實(shí)踐提煉的可借鑒可參考的實(shí)踐成果不多。當(dāng)前作業(yè)普遍還是難度趨同、重復(fù)性的試題偏多；基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的單元作業(yè)還少之又少。因此，高考評(píng)價(jià)體系視域下基于學(xué)習(xí)進(jìn)階進(jìn)行單元作業(yè)設(shè)計(jì)的研究、探討既有理論價(jià)值更有實(shí)踐意義，基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的單元作業(yè)設(shè)計(jì)研究大有可為且任重道遠(yuǎn)。