基于“UbD”模式的物理复习课的教学设计

摘 要：奥苏伯尔提出，如果将足够的精力投入到复习中，学生可能会终身记得在校期间学习的知识.学生掌握知识需要经过领会、巩固和应用三个阶段，教师上好复习课不仅可以帮助学生巩固知识，还能提高学生分析和解决问题的能力.追求理解的教学设计简称“UbD”，其针对解决的问题是如何使更多的学生真正理解他们要学习的知识.本文在“UbD”模式为指导下，从确定预期结果、确定合适的评估证据、设计学习体验活动三个阶段出发，分析“物体的浮沉条件及应用”复习课的设计，探索能够让学生真正理解学习内容的复习课教学设计策略.

关键词：UbD理论;复习课策略;物体的浮沉

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1008-4134（2021）06-0060-03

作者简介：徐国萍（1974-），女，北京人，本科，中学高级教师，研究方向：中学物理教学研究.

1 追求理解的教学设计概述

追求理解的教学设计简称“UbD”，该理论聚焦如何通过教学设计使更多的学生真正理解他们要学习的知识.该理论要求教师遵循为理解而教的理念：教师是培养学生用实际表现展示理解能力的指导者，而不是将自己的理解告知学生的讲述者.

追求理解的教学设计提出逆向设计理论，逆向教学设计分为三个阶段.第一个阶段是确定预期结果，也就是确定教学目标.教师在此阶段要分析清楚学生应该知道什么？理解什么？能够做什么？第二个阶段是确定合适的评估证据.如何知道学生是否达到预期结果？ 哪些证据能够证明学生的理解和掌握程度？第三个阶段为设计学习体验和教学，本阶段的几个关键问题是：如果学生要有效地开展学习活动并获得预期结果，他们需要获得哪些知识（事实、概念、原理等）和技能（过程、步骤、策略等）？哪些活动可以使学生获得所需知识和技能？根据表现性目标，教师需要教哪些内容，指导学生做什么，以及如何用最恰当的方式开展教学活动？要完成这些目标，选取哪些材料和资源最合适？

奥苏伯尔提出“学生出现遗忘现象的大部分遗忘的原因是由于机械记忆、材料组织不良、观点表述不清或复习不及时”的观点，他认为一些遗忘可以避免，如果将足够的精力投入到复习中，学生可能会终身记得在校期间学习的知识.

2 追求理解的教学设计案例——物体的浮沉条件及应用

2.1 分析教学内容和学情，确定教学目标、评价任务和学习活动

2.1.1 教学内容分析

本节课，在知识层面包括大量的物理概念和规律，例如有力和力的作用效果、合力、二力平衡的条件和物体的浮沉条件等;在能力层面包括观察能力、实验探究能力、初步的分析概括能力以及运用物理知识解决简单问题的能力等.

2.1.2 学情分析

学生已经学习了力学部分知识，对运动和力的关系具有一定的认识，初步掌握力学研究问题的科学方法，但很多学生还没有养成观察生活、用所学知识和物理思维方法解释生活中问题的习惯，从每节课的作业和学业质量抽测结果看，学生在新情境中综合运用所学知识和方法解决问题能力还比较薄弱.

初中阶段的学生思维比较活跃，求知欲旺盛，处于从形象思维向抽象思维过渡时期，此时学生思维还经常与感性经验直接联系，需要具体形象材料的支持，所以教师要准备充足的资源，为学生的拓展学习和能力提升提供必要的支持和帮助.

基于以上分析，笔者结合义务教育物理课程标准及物理核心素养相关内容，制定如下的教学目标、学习体验活动和评价任务（见表1）.

2.2 围绕目标，设计学习体验和教学活动，使用多种评价方法

2.2.1 从学生已有知识和兴趣出发，创设问题情境，引入学习活动

活动一：体验肥皂泡的浮沉，掌握从实际情境中抽象出物理模型進行受力分析的方法.

演示：吹出肥皂泡，使其在空中沿竖直方向上缓慢下落.

要求：画出肥皂泡运动过程中的受力示意图，并对其进行解释说明.

设计意图：教师设计此环节的目标在于通过实验创设情境，激发学生学习兴趣，通过任务驱动和问题启发，引导学生做出物体的受力示意图，巩固受力分析方法.教师通过学生的分析和交流展示活动对目标进行评估，既能清楚学生对于知识和技能的掌握情况，又可了解学生运用概念分析解决问题的能力.

活动二：激发认知冲突，通过对比肥皂泡状态，分析、推理其受力情况，体会物理分析解决问题的思想方法.

演示：肥皂泡下落后悬浮在盒子中（如图1所示）.

要求：（1）画出此时肥皂泡受力示意图，并进行说明.

（2）分析肥皂泡由下落到悬浮过程中所受力的变化情况.

设计意图：教师通过创设实验情境激发学生的认知冲突（盒子里充有密度比空气密度大的气体），保持学生的学习兴趣，通过设置启发性问题，从而使得学生能够根据物体的运动状态分析推理出物体的受力情况.学生的活动过程体现解决问题思维过程，通过思维进阶.最后，教师实现知识能力进阶.采用表现性评估，通过展示交流活动考查学生对受力分析等方法的理解，促进学生运动观念的形成.

2.2.2 以实验为基础，对实际问题进行研究，深化理解概念、规律和方法

活动三：水结冰浮在水面，酒精凝固后是否也浮在酒精液体面上？实验探究揭秘，感受大自然的神奇.

播放视频：北极，水獭在浮冰上休息.冰浮在水面上很常见，但这却是自然界一件很神奇的事，通过实验见证奇迹.

要求：（1）设计实验，探究同种物质的密度大小与其状态（固态和液态）有什么关系.

（2）根据固态酒精的浮沉状态分析固态酒精和液态酒精的密度大小（食用油同理）.对比冰浮在水面实验（如图2所示）.

（3）查询数据表，感受冰能漂浮在水面的特殊性.

设计意图：通过實验，让学生认识并了解其他物质的固态状态在其液态状态中的浮沉情况，丰富学生的感性认识，帮助学生巩固实验探究方法.学生通过查询资料获取更多证据，感受大自然的神奇，并通过设计活动和交流展示等表现性活动检测对应目标的达成情况.

活动四：神奇的水——探究液态水的密度随温度的变化情况.

探究实验：水随温度变化的情况与其他物质不一样.探究液态水的密度随温度的变化情况.

要求：（1）采用控制变量的方法设计实验.

（2）在进行实验过程中，通过温度计观察烧瓶中水的温度的变化，观察当水的温度下降时，水的体积有什么变化（如图3所示）.并回答相关问题.

设计意图：通过问题，引发学生思考，进而通过实验，收集数据，引导学生观察、分析实验现象，并采用画图像的方法处理数据，归纳得出水的密度随温度变化的定性规律，渗透控制变量和转换等思想方法.本活动通过创设情境，继续保持学生兴趣，在交流过程中，鼓励学生之间相互评价，最后通过表现性任务检测学生掌握情况.

2.2.3 以实际综合情境为素材，通过阅读学习等多种学习方式，进行能力拓展提升

活动五：综合利用物体的浮沉条件解决一些实际的问题，进行拓展和提升.

如图4甲所示为显示一定温度范围内水的密度变化情况.图4乙中烧杯里盛有6℃ 的水，小球在水中恰好悬浮.在烧杯内水的温度逐渐变化的过程中，假设小球的体积始终保持不变.若将烧杯内水的温度从6℃ 降低到0℃，小球做什么运动？

阅读文章《逐梦深蓝 海军372潜艇官兵曾创造“海中断崖”180秒奇迹》，回答问题：什么是“海中断崖”？潜艇官兵是如何解决问题，脱离险情的？

设计意图：体现从生活走向物理、从物理走向社会，关心科技发展等课标所倡导的发展理念.教师通过设置层层递进的问题，最大程度提升学生的学习动机和持续参与探究活动的热情.通过画图、交流展示等活动培养学生的高阶思维，在综合的新情境中深化对概念的理解，巩固思想方法的应用.通过科普阅读，引导学生关注我国的科技发展，激发学生创新意识，培养学生将物理与社会、生活、科技相联系的意识.

3 结语

逆向设计的过程实际上是用一种成熟的方法，帮助设计者用更谨慎、更理性的态度思考预期结果.教师在开展教与学活动之前，应当先努力思考清楚学生通过本节课的学习要达到的目标是什么？以及哪些证据能够表明学习达到教学目标？哪些活动可以使学生获得所需知识、技能和方法？本文通过一节复习课，展示根据“UbD”理论进行逆向教学设计的思路和方法.首先，依据课标和学情制定教学目标;其次，进一步围绕教学目标，基于核心素养以大概念为重点，以物理思维为核心创设情境开展教与学活动，使之前学习的知识和方法建构联系;最后，将评价融合到学习活动中，使教学过程既是学习过程，又是评价的过程，教师可以及时根据评价的反馈信息优化教学，提高课堂教育教学质量.

参考文献：

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[4]杨正芳.初中物理“问题导学”模式建构——以“热和能”单元复习课为例[J].中学物理，2019，37（08）：18-20.

[5]郭良洁.核心素养理念下“自编互评”复习课教学模式的实践——以初中物理“力学计算综合复习”为例[J].中学物理，2020，38（06）：38-40.

（收稿日期：2020-12-20）