高中物理单元学习活动的设计与实施

◎ 耿令华 乐 琦

高中物理是普通高中科学学习的一门基础课程，旨在落实立德树人根本任务的同时，培养学生认识自然、探索物质世界的能力。现代物理学与社会的发展更多的是需要团队合作，不仅要求个人有良好的学科素养，还要求有和谐的团队氛围。因此在高中阶段，设计学习活动，围绕主题，针对目标，创设情境，有效评价，对提升学生的团队合作意识，发展物理学科核心素养尤为重要。

一、开展单元学习活动的价值与意义

（一）学习活动把学习过程看作完整的活动系统

学习活动理论要求学习者经历学习过程、体验学习，通过参与完整的主题活动，获得处理事务的社会经验。而学生的学习活动具有特殊性，是教师根据课程目标的需要，为落实学科核心素养而开展的阶段性活动。

（二）现阶段物理教学特别关注学习活动的设计

在《普通高中物理学科课程标准（2017年版2020年修订）》中，必修部分设置了26个活动建议，选择性必修部分设置了22个活动建议，选修部分设置了32个活动建议供教学选择使用。这充分体现了新课标对学生活动的重视，希望通过科学设计学习活动来落实学科核心素养。

（三）物理学习活动有利于核心素养的培育

物理学习活动设计常见形式有调查比较、规律探究、实验设计、科学制作等。这些形式有利于学生基于物理情境开展问题研究，给学生发挥个性特长提供空间，并为学生提供了更多应用科学方法参与物理问题研究的机会。新课标指引下的学习活动设计，强调活动主题需围绕真实情境的问题解决，活动目标要基于学生核心素养的培育，活动方式应有利于彰显学生的个性特长，活动评价更趋向于过程性评价与多元评价。为此，围绕学生核心素养的培育开展物理单元学习活动设计是十分必要的。

二、单元学习活动的设计

（一）活动主题的选择

1.针对单元重点内容，体现单元核心的知识与方法

单元的重点内容与核心方法是本单元物理观念的重要组成部分，是能否落实学习活动，达成对应的学科核心素养的关键。通过单元重要物理知识梳理，形成关于核心概念关键知识的逻辑列表。再对知识列表的内容进行关联分析，找到联系前后内容的核心知识，据此核心知识确定活动主题。

2.力求创设真实情境，强调现实问题的分析与解决

物理学科核心素养导向的教学要求教师创设真实情境，学生利用所学知识与方法，通过探究活动，解决真实问题。只有基于生活实际、真实情境的自主探究活动，才能培养学生的探究能力，提高学生的科学素养。教师依据学科核心知识结合生活实际设计活动主题可以增强学生的学习体验，提升学生利用所学知识研究生活实际问题的能力。

3.体现深度探究过程，侧重科学思维的形成与应用

科学探究是获取物理规律和研究物理情境的重要手段，通过较为复杂的真实情境的主题选择，学生会用模型构建、问题解读、方法选择、小组合作的方式解决主题中的问题，提升科学探究的品质，促使科学思维的形成。

（二）活动目标的确定

1.应基于单元教学目标

通过活动强化学科主体知识、关注学生实验过程、落实学科核心素养。在内容理解层面应该依据新课标的内容要求和水平界定进行设计，不能偏离核心知识的应用，不盲目降低或提高素养水平。在实施层面要关注学生的个性特长和素养目标的达成，促使学生应用科学的思维、经历科学的探究、形成科学的态度。在团队协作层面通过不同特长学生的协作分工，促使学生乐于团队分享、明晰个人责任、具备合作意识。

2.须有利于创新意识培养

科技创新是一个国家的核心竞争力，因此高中学生的创新潜质、创新能力的培育是非常关键的。物理学科作为基础学科，是科技创新培育的主阵地。在学习活动目标设计中体现自主创新意识的培养，这有利于学生对新技术、新能源的关注，实现物理知识与现实生活的链接。

（三）活动方式的设计

1.小组活动组织形式的建议

必修的学习活动以调查比较类为主，重点是通过交流、分享、反思提升学生的科学认知水平；选择性必修的学习活动主要是以方案设计、探究活动、科技制作等形式呈现。通过团队合作、基于模型建构的科学推理，通过问题解决的证据交流，提升创新能力与素养水平。

2.小组活动组队人数的思考

调查比较活动核心资源的获取主要是来自网络搜集，对现在中学生来说难度不高，资源整合是活动质量的关键，因此小组成员有2—3人即可。方案设计活动的重点是通过模型构建实现物理问题的理论解决方案，因此建议小组成员为2—3人。高中物理探究活动的核心是方案的设计与实施，建议小组成员为3—4人。科技制作是物理核心素养落实的优秀载体。这类形式要求最高，需要整合班级学生资源，6—8人组建一个团队是成功的保障。具体活动类型与组队人数可参考表1。

（四）评价方式的设计

1.体现过程性评价与终结性评价

把活动的过程记录到学生的综合评价中，有利于体现学习者的学习过程，是改善学生学习方式的有效方法之一。教师可以将学生的平时成绩与学习活动有机结合起来，结合学校的实际情况与学科特色，设置学习习惯、特色活动、个人成果、团队认识等多元评价内容。

2.体现个体评价与小组评价

针对小组活动开展的过程或结果，小组成员针对自身的表现对自己进行评价，主要包含参与的主要过程，承担的工作以及主要的贡献。通过互评体现学生对做出贡献大的同学的认可，对不积极参与的学生也有激励作用，从而培养团队合作意识。

为了充分体现学生在活动过程中的作用与成效，可以设计小组活动的评价量表。量表既要有量化个体评价，又要有小组合作评价。通过评价量表让学生结合自己的特长选择合适的职位，通过方案设计、实践研究、成果交流，把自己的项目和同学进行交流分享，从而实现对小组学生的多维评价，体现学生的学习过程与研究质量，适当增加评语可体现学生活动过程中的个体与小组合作关系的融合（见表2）。

3.体现个性化评价与总体评价

针对形成的研究报告或作业成果开展不同类型的评价，突出个性化。个性化评价与个体评价有所不同，个体评价是自己对自己评价，个性化评价是教师针对每个学生的情况，用既有共性的标准也有差异思考的指标体系予以评价，可以理解为用很多把尺子对不同的对象进行测量。

通过多元评价方式使教师不再是唯一的评价者，结果不再是唯一的追求目标，有利于学生个性特长的彰显与学科核心素养的发展。

三、单元学习活动的实施

学习活动具有综合性，是基于学生实际开展的单元学习活动，在活动过程中体现学科核心素养的落实。科学设计学习活动的目的，是通过实施过程落实学科核心素养，是对学习活动的设计是否可操作的真实检验。

（一）分阶段实施

高中物理学科核心素养的培育对学习者的要求比较高，重要内容单纯通过一次活动落实核心素养比较困难，更谈不上素养的发展。因此核心的内容可以设计分阶段完成的学习活动，采用多层级实施的方法。以研究电梯运行时重物对绳的拉力与重力的关系为例，具体的活动主题、活动目标与核心素养二级目标的对应关系详见表3。

表3中这三个阶段是逐级递进的关系，不同的阶段达成的目标是不一样的，落实的素养要求也不同，在实施过程中既考虑到真实情境、问题解决的主题设计，同时也关注到目标的确立对应核心素养落实的三个层面，通过多元评价落实促进小组内学生的个性特长发挥与深度合作。

表3 研究电梯运行时重物对绳的拉力与重力的关系

（二）实施过程的记录、评价与反思

1.实施过程的记录

实施过程的记录可以全面反映学习活动的动态过程，是再现小组活动各个阶段的重要依据。做好过程记录是至关重要的，有效的记录会对问题的解决、成果的展示和交流起到良好的促进作用。学生可以通过活动记录表、实验报告、视频拍摄等方式记录实施过程中的核心设计、重要实验、数据分析、任务分工、问题论证等要素。

2.针对记录的评价

小组实施过程的记录可以促进评价的落实。在学习活动开展的过程中，重要环节的记录是至关重要的，是学生整个活动形成逻辑链的有效组成部分，也是对学生过程性评价的重要依据。例如，在“电梯运行时重物对绳的拉力与重力的关系”活动研究中，以课前活动阶段学生通过拍摄视频记录活动的过程为例进行说明。表4是实验视频拍摄记录与评价表，最后一列是活动的内容与学科核心素养的关联解读。

表4 实验视频拍摄记录与评价表

3.针对评价的反思

在学习活动中通过反思促进学生的深度思考是重要的活动手段。学生可以通过反思找到活动中存在的问题，对于概念的辨析与知识的再认识有良好的促进作用，是学生主动发展核心素养的最有效途径。教师通过对学习活动的设计与实施的反思可以有效促进目标的达成，找到学生活动过程存在问题的根本原因，改善后续的活动设计，让学生经历多年的物理学习活动后，能用物理的眼光洞察世界（对应物理观念核心素养），用物理的思维探究世界（对应科学思维、科学探究核心素养），用物理的语言讲述世界（对应科学态度和责任核心素养）。

（三）活动成果的展示

成果的展示具有很好的激励作用，为其他学生提供新的研究思路。活动成果的展示途径是多元的，可以是课堂汇报交流，可以是宣传展板，也可以通过网络平台展示，同样以“电梯运行时重物对绳的拉力与重力的关系”这一案例研究为例进行说明。

第一阶段是开展实验视频拍摄物理情境的活动。校内展示时学生可以制作成展板，请同学投票，选出最佳人气奖。校外展示时学生可以制作成微信推文进行宣传，让更多人参与到活动中。

第二阶段主要是课堂教学环节的展示。通过拍摄者的视频介绍、同学间的互评可以提升课堂学习的参与度与感受度。

第三阶段是小组成果的综合展示，主要是以汇报、交流的形式开展。这是学生素养提升的关键环节，教师的过程指导是本次展示成功的关键。

综上所述，物理学习活动有利于学科核心素养的培育。选择体现真实情境问题解决的活动主题，围绕核心知识与方法开展活动主题设计；从内容理解、过程实施、团队协作三个层面开展活动目标设计，体现创新精神的培养；通过多元评价促进学习活动的落实，分阶段实施的记录、评价与反思保障学生活动成果的质量。在学习活动设计过程中，我们还要关注活动是否能促进学生的深度学习，体现跨学科案例研究、融合信息技术等，进一步落实物理学科核心素养。