在不同版本物理教材对比中优化单元教学策略

【摘 要】单元教学是落实核心素养的基本路径之一。文章以“为什么学”“学什么”“怎样学”“学得怎样”四个问题引领单元设计，从章首语、章目录、科学探究、章总结四个方面对不同版本教材进行对比，突出单元价值、单元框架、单元活动和单元评价，指向单元教学与学生物理学科核心素养的有机结合。

【关键词】单元教学;教材对比;教学策略

【作者简介】王雄，高级教师，浙派名师培养对象，主要研究方向为初中物理理性思维教育。

【基金项目】2021年浙江省教研重点课题“双向·双核·双维：指向深度教学的初中科学单元设计研究”（Z2021022）;2021年度浙江省教师教育规划专项课题“单元视域下初中科学教材‘四序’对比研究”（ZX2021154）

单元教学设计是整合和落实课程及课时的关键[1]。钟启泉教授认为，基于核心素养的单元设计是撬动课堂转型的一个支点[2]。单元教学让学习目标过程化、教学过程系列化、教学评价多元化成为可能。基于教材的科学性和指导性，教师对不同版本教材进行对比、解读，有利于学生的深度学习。

一、初中物理单元教学存在的问题

虽然单元教学的重要性毋庸置疑，但真正想做好并不容易。目前，单元教学主要存在以下三个问题。第一，局限于课时，教学目标低位。一些教师缺乏单元思维，总是一节课一节课地开展课时教学，这种以课时为主体的教学方式，教学目标设定常常“只见树木”。第二，局限于部分，教学过程琐碎。教学目标的课时性，可能带来教学过程的“短视”现象，教师对于教学过程中的结构化、系统性规划低，教学实施常常“一叶障目”。第三，局限于知识，教学评价单一。由于教学目标低位与教学过程琐碎，教师的教学评价通常更侧重于对知识的单维评价，很难体现素养评价的多元价值，教学评价“不见森林”。

为此，笔者以人民教育出版社2013年版物理教材（以下简称“人教版”）[3];浙江教育出版社2013年版科学教材（以下简称“浙教版”）[4];上海科学技术出版社2013年版物理教材（以下简称“沪科版”）[5];江苏凤凰科学技术出版社2013年版物理教材（以下简称“苏科版”）[6]四种版本教材的电与磁的内容为研究对象，通过单元对比，同中求异、异中求同，对单元教学进行全局性展望。需要说明的是，浙教版教材没有单独的物理学科，而是将物理、化学等学科综合起来，形成科学教材。

二、不同版本物理教材的单元对比路径

本研究通过“为什么学”“学什么”“怎样学”“学得怎样”四个问题引领单元教学，对不同版本教材进行对比，为单元教学做好系统规划。

（一）对比章首语，回答“为什么学”

章首语可以让学生在一章内容的学习之初，就能了解整章内容的背景，明确整章内容的逻辑起点，从而对本章的研究方法、知识体系、价值观念和思想方法有一个整体的初认知[7]。教师在进行教学设计时，应认真研读章首语，从整体视角认识一章的结构，为学生的学习提供恰当的“先行组织者”。基于这样的认知，笔者对四种版本教材中电与磁内容的章首语呈现方式进行了对比（见表1）。

（二）对比章目录，回答“学什么”

章目录是教材的纲要，体现了整个单元的结构、体系、线索，是核心素养与课程标准的具体化体现。根据课程标准，电与磁内容的教学目标有：让学生知道磁体周围存在磁场并能说出其证据;让学生通过实验认识通电导线周围存在磁场，知道通电螺线管周围磁场的特点;让学生通过实验认识通电导体在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向有关等。结合这样的教学目标，各版本教材进行了不同的呈现方式（见表2）。

由表2可知，人教版与苏科版的章目录结构相似，均有清晰的知识逻辑顺序，只是标题的描述有所不同，且苏科版以“电磁转换”为题，更突出物理观念的渗透。浙教版的章目录中增加了“家庭用电”与“电的安全使用”两节内容，将科学知识运用于生产生活中，渗透了科学·技术·社会·环境（STSE）思想。而沪科版分为两章，在磁方面，以“从指南针到磁浮列车”为题，突出知识的运用;在电方面，以“电能从哪里来”为核心问题，体现大概念与整合思维。

（三）对比科学探究内容，回答“怎样学”

科学探究是科学研究过程的本质特征，其具有重要的教育价值，如让学生通过观察与思考提出问题，通过动手、动脑、合作、交流等途径解决问题。这不仅符合学生的认知特点，而且对他们的发展有长远的意义。各版本教材的科学探究呈现方式列举如下（见表3）。

表3按照磁场、电生磁和磁生电三个部分对四种版本教材的内容进行了对比。在磁场部分，浙教版与沪科版没有独立完整的科学探究，而人教版与苏科版都探究了磁场的方向。其中，人教版突出的是磁感线模型的建构，苏科版通过小磁针—铁屑—磁感线的逻辑顺序，很好地体现了磁感线模型建构的过程和方法。在电生磁部分，四种版本教材都通过对通电螺线管磁场的特点进行研究（方向与强弱），侧重设计实验能力的培养。同时，四种版本教材都安排了装配电动机的学生实验，突出了科学探究的实践证据与科学论证。在磁生电部分，四种版本教材都把探究电磁感应产生的条件作为重中之重，一方面侧重设计实验能力的培养，另一方面让

学生基于自然界各种自然现象之间存在着相互联系的思想，通过电生磁推理出磁生电。这种思维方法与探究设计有利于学生进一步形成“世界是由物质构成的，物质之间是相互联系的”物理观念。

（四）对比章总结内容，回答“学得怎样”

章总结是对本章知识、问题等的系统规划和整体设计，其中渗透著对单元整体的评价与知识拓展。不同版本教材的章总结呈现方式对比情况如下（见表4）。

通过对比四种版本教材章总结的呈现方式可以发现，四种版本教材都强调对核心知识的再现，但方式各不相同。人教版、苏科版是知识的直接罗列，简单明了，不同的是，苏科版还通过大问题的作业设计进行评估，很好地体现了单元设计思想;浙教版在知识罗列的基础上，形成知识框架图，突出了知识的内部联系;沪科版在练习的基础上以留白的方式让学生自主梳理本章的要求，体现以学生为中心的思想。

三、基于教材对比的单元教学优化策略

1.突出单元价值，激活学生的学习欲望

相对于传统课时教学的碎片化呈现方式，单元教学基于系统与整体认识的视角对学科价值、教学价值和育人价值进行了重新认知。对单元价值的定位是对“为什么学”的回应，是单元教学的指南针。结合对章首语的对比研究，教师在进行单元教学时应注意，在引入新单元时，就要引导学生形成“情境+问题”的思路。这个过程主要有以下两个策略。第一是通过情境串与问题串的相互融合，自下而上，步步深入，引向单元价值。例如，对于电与磁的单元教学，教师可以通过展示银行卡、电话、极光等多幅自然的、生活的图画作为情境串，通过情境串展现学生的潜认知，通过问题串激发学生的好奇心，让学生形成探索电与磁相互作用的求知欲望。第二是通过主问题与大情境的设计，使问题不断细化与分化，情境不断具体与具象，自上而下，层层递进，体现单元价值。例如，在电与磁的单元教学中，教师可以将电动机与发电机相互转化的过程作为主情境，通过“电与磁之间有关系吗？它们之间能转化吗？转化的条件是什么？”这样的问题来驱动情境，突出单元价值。

需要强调的是，教师通过“情境+问题”的思路进行教学设计，其意义不在于情境与问题本身，也不仅仅是知识与技能的习得、过程与方法的体悟，而是帮助学生提升学科关键能力与养成学科核心素养，即让学生保持对自然现象的好奇心与求知欲，养成与自然界和谐相处的生活态度。这也是章首语更深层的价值所在。

2.突出单元框架，促进学生单元知识结构化

美国认知心理学家布鲁纳指出，掌握事物的结构，就是允许以许多别的东西与它有意义地联系起来的方式去理解它。而知识的结构化是单元教学的基础，单元教学需要突破知识的琐碎，通过结构建构框架，形成单元核心知识结构。教师在教学时要先从整体上把握单元主线，再将整体分成知识条块，形成单元知识序。如对于电与磁的单元教学，可以分三个部分进行。第一部分是磁现象和磁场，教师先介绍常见的磁体与磁场知识，渗透科学的物质观;再引发单元本质性问题：物体磁性的起源是什么？磁性、磁极间的相互作用是如何发生的？然后引导学生进行解答。第二部分是电生磁，通过对章目录进行对比，教师要明白内容的侧重点，如奥斯特实验侧重于物质相互作用观的体现，“电磁铁 电磁继电器”侧重于知识的应用，“电动机”则侧重于知识向技术的转化，突出科学与技术的关系。第三部分是磁生电，电磁感应现象强调实验设计方案，突出运动与相互作用观的渗透。对于发电机的教学除体现科学与技术的关系外，也从能量及其转化的角度来反映能量观。因此，教师通过对比章目录，可以整体把握教材，回答“学什么”，突出单元框架，促进学生单元知识结构化。

3.突出单元活动，发展学生的物理思维

英国学者贝尔纳曾指出，如果不能让学生以某种方式亲自参加科学发现的过程，就绝对无法使他们充分了解现有科学知识的全貌。而科学探究是物理学习中最重要的发现载体。基于科学探究的单元活动形成特点，建议教师做好以下三点。第一，对科学探究环节的认知。由于科学探究是基于科学观察和实验的，因此，教师应整体把握科学探究，提出科学问题，让学生形成基于已有事实的科学猜想或假设，设计收集证据和事实的有效方案，并对证据进行解释、交流、评估和反思，发展学生的物理思维。第二，渗透科学思维。科学探究是一种方式、一种方法，也是一种能力，科学思维存在于科学探究的每一个环节，是物理学科核心素养的重要组成部分，如在磁场的探究中可以渗透模型建构思想。第三，设计课堂实践活动。教师可以通过“整体把握，层层深入”的方式进行，先探究整体，再聚焦每一个环节，步步深入。

科学思维是物理学科核心素养的要素之一，培养学生的科学思维是发展学生核心素养的重要步骤。教师通过对单元活动及科学探究进行整体把握，不断渗透科学思维，有利于锻炼学生思维能力的整体性、灵活性和深刻性。

4.突出单元评价，促进学生全面与自觉发展

教学评价是指根据一定的客观标准对教学过程和效果进行的价值判断，具有检查、诊断、反馈、激励、调整的作用。如何科学评价学生在物理学习过程中表现出来的知识储备、能力和学科素养，是目前亟待解决的问题。结合教材章总结对比，教师在单元总结教学时应注意以下几点。第一，突出基础性。教师可以通过对知识框架图的评价，使学生更好地掌握核心知识。第二，凸显探究性。物理实验是科学探究的一种重要手段，教师可以通过设计探究作业，培养学生的观察能力和实验技能，让学生形成实事求是的科学态度。第三，彰显育人性。教师可以通过信息库、实践作业等方式，评价学生的物理学科思想方法，体现育人的重要价值;通过单元教学中的多元作业设计，回答“学得怎样”，突出单元评价，促进学生自觉成长。

学习评价的主要目的是教师能够全面了解学生的学习过程和结果，从而激励学生学习和改进自己的教学。结合物理学科特点，教师要把学生在活动、实验、探究等方面的表现纳入评价范围，重视对学生学习过程的评价，同时，也要考虑单元的特殊要求，在进行单元教学的评价设计时，对物理评价进行整合与创新设计。

总体而言，单元教学要求教师对教学内容进行二次开发，深入领会与认识单元内容之间的知识逻辑顺序，建立核心内容与科学素养之间的关系，形成单元教学的整体性、相关性、系统性。本文通过对四种版本教材的对比研究，与单元教学进行连接，突破课时低位研究的现状，形成系统化的教学设计，落实学生物理学科核心素养的培养。

参考文献：

[1]邢成云.统整初中数学课程：站在课程高度教学[J].中小学课堂教学研究，2021（5）：9-12.

[2]钟启泉.单元设计：撬动课堂转型的一个支点[J].教育发展研究，2015（24）：1-5.

[3]人民教育出版社课程教材研究所物理课程教材研究开发中心.义务教育教科书 物理 九年级 全一册[M].北京：人民教育出版社，2013.

[4]朱清時. 义务教育教科书 科学 八年级下册[M].杭州：浙江教育出版社，2014.

[5]义务教育物理课程标准实验教科书编写组.义务教育教科书 物理 九年级 全一册[M].上海：上海科学技术出版社，2015.

[6]刘炳昇，李容.义务教育教科书 物理 九年级下册[M].南京：江苏凤凰科学技术出版社，2015.

[7]丁益民.2019版苏教版教材“章首语”的内涵解析[J].数学通报，2020（7）：54-56.

（责任编辑：罗小荧）