物理单元整体教学中教学评一体化的设计

符程

【摘要】在单元整体教学设计中融入课堂评价，力求依据评价结果调整课堂教学，能真正落实学科核心素养的培养，提升物理教学的育人品质.本文以物理必修2“机械能及其守恒定律”的单元整体教学设计为例，依据单元整体教学中教学评价一体化设计的原则，应用基于课程标准、教材分析和学情分析基础上确定单元目标，再将单元教学目标分解为课时目标，并设计相应的教学活动和评价任务或制定学生评价量规，使教学目标、教学活动和评价任务三者保持内在的一致性.

【关键词】物理单元;核心素养;教学评价

《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》提出，评价是日常教学活动的重要组成部分，应以课程目标、课程内容和学业质量为依据，关注物理学科核心素养的发展水平.基于此，教师应该在单元整体教学设计中融入课堂评价，力求依据评价结果调整课堂教学，推动教学评一体化的有效实施，真正落实学科核心素养的培养，提升物理教学的育人品质.

1 单元整体教学中教学评一体化设计的理论依据

1.1 布鲁姆教育目标分类学

布鲁姆明确指出，教学是一种有目的、有计划的活动.因此，教师在进行教学设计时，必须先设计合理的教学目标.布鲁姆主张从知识与认知过程两个维度的结合来界定教学目标，这种界定为一线教师进行课堂评价提供了方向，有利于对教师的教和学生的学的做出评估，实现教学评的一致性.

布鲁姆还认为学生进行自我评价可以更好地促进学生反思，提高学习能力.

1.2 逆向设计原理

美国教育家威金斯和麦克泰格在《追求理解的教学设计》一书中提出了逆向设计原理，即教师在教学设计中先确定学生学习的预期结果即学习目标，再确定合适的评价任务，最后设计教学活动.这种教学设计模式强调学习目标确定的准确性、可操作性以及可评价性，力求课堂教学活动真正促进学生的有意义学习.

2 单元整体教学中教学评一体化设计的原则

2.1 一致性原则

教学目标、评价任务和教学活动是单元整体教学设计的三个核心要素.在教学设计中，教师要以教学目标为导向，力求这三个要素保持内在一致，以此保证教学设计的有效性.

2.2 整体性原则

单元整体教学设计需要教师能够根据物理课程标准的要求，整体规划教学，整合课程资源，统筹兼顾各要素之间的关系，推动教学目标可评可测.

2.3 学生参与原则

评价任务的作用是评估教学目标的达成情况，以此作为教师教学决策的依据.评价的主体也可以是学生，因为学生参与评价能促进学生对自己负责，改进自身的学习.有必要让学生有机会参与评价的全过程：参与设定评价目标和评价标准，参与设计评价工具，作为主体实施自评和互评，有效运用评价信息来调整自己的学习.

2.4 方式方法多样化原则

教师要灵活运用多种信息收集的方法，如观察、课堂提问、课堂练习或小测验，以及其他课堂评价技术，保证快速收集学生学习的信息.或者拟定量规促进学生自评，使学生能明确在课堂该做什么，做到什么程度.

3 单元整体教学中教学评一体化设计的策略

下文将结合物理必修2“机械能及其守恒定律”单元教学设计为例，解析单元整体教学中教学评一体化设计的策略.

3.1 分析单元教学内容

课程标准是教学设计的指导标准.教师首先要清楚本单元内容之间的逻辑关系，其次是明确各知识点具體对应所要落实学科核心素养要素，最后是理解教材内容的编写、编排意图.“机械能及其守恒定律”这一单元先通过分析推理功的一般计算式和理解功和功率概念的过程继续深化运动与相互作用观念.通过探究重力做功和推导论证动能定理的过程中，建构重力势能和动能概念，进一步发展能量观念和科学思维.通过推导机械能守恒定律以及验证实验，树立守恒思想和提升科学探究能力.同时在整个单元具体的学习过程中，培养科学态度与责任.

3.2 分析学情

（1）物理观念方面：学生在初中已经对功和功率、重力势能、动能和机械能有了初步了解，但是由于对标量和矢量的认识还不到位导致难以理解功是标量.

（2）科学思维方面：学生在初中已初步了解了功与能量关系的知识，也具备了一定的推理论证能力，为学生定量探究重力势能和动能表达式以及寻求守恒量提供了知识与能力基础.

（3）科学探究方面：学生已具备一定的科学探究能力，能对老师提出的探究问题进行猜想、推理或实验验证，但对结果进行科学论证的能力还需要加强.

（4）科学态度与责任方面：学生已经知道实验是物理学的基础，对物理有一定的学习兴趣，这为完成本单元教学提供了保证.

3.3 编制单元教学目标

（1）通过具体实例推导计算功的一般计算式.理解正功与负功的意义.从运算法则的角度了解功是标量.能在具体的问题中计算合力功或总功.

（2）通过具体情境，理解功率的物理意义，会运用类比的方法和极限的方法推理瞬时功率的表达式P=Fv，能区分平均功率和瞬时功率并能在具体问题正确运用.了解生产生活中常见机械功率大小及其意义，学会用P=Fv解释其在生产生活中的应用.

（3）通过在具体的情境中探究重力做功的特点并推导重力势能的表达式，建构重力势能概念.

（4）通过建模，运用功的一般计算式和动力学知识推导动能定理，进一步深化对功能关系的认识.能运用动能定理解释生产生活中的现象或者解决实际问题.

（5）通过对伽利略斜面实验的分析，初步体会能量守恒的思想方法，发展能量观念.能在具体实例中运用能量观念分析动能与势能（包括弹性势能）之间的相互转化，在运用功能关系推导机械能守恒定律的过程中，促进对该定律理解.能应用机械能守恒定律解决生产和生活中较简单的问题.

（6）通过制定实验方案验证机械能守恒定律，学会选择合适的器材进行实验操作，获取实验数据，能分析数据得出结论.能进行实验误差分析并尝试减小实验误差.能撰写较完整的实验报告，学会利用证据进行交流.

3.4 基于单元教学目标进行教学评一体化设计

单元教学目标确定之后，教师需要在具体课时中描述学生学习的预期结果，即学什么？设计教学活动，即怎么学？设计评价任务，即判断是否学会、学的程度如何？教师通过观察或者测量学生的行为表现诸如解释、举例、分析、总结、动手操作、表达、解决不同情境中的问题等等，进而对教学进程进行调整、优化，实现教学评的一致性.

将单元教学目标分解为课时目标，并设计相应的教学活动和评价任务.

例如 以《机械能守恒定律》一课时为例，将单元教学目标5作如下分解（部分）：

教学目标1通过具体分析伽利略斜面实验，知道寻找守恒量的思维方法，初步建立能量观念，体会守恒思想是物理学研究的重要方法.

教学活动设计

（1）演示伽利略双斜面实验，提出问题：在小球运动的过程中，有哪些物理量是变化的？哪些是不变的？你能找出不变的量吗？

（2）列表分析v和h的变化，发现其特点为此消彼长，应用类比的方法，将两者分别转化为动能和重力势能，为考察守恒量是否存在提供了思路.指导学生阅读教材中有关机械能概念的知识，建构机械能的概念.

（3）介绍物理学家德国·马克斯·冯·劳厄对守恒量的认识，体会守恒思想是物理学研究的重要方法.说一说生活中有哪些守恒量？

评价任务设计

（1）会具体分析伽利略双斜面实验v和h的变化，应用类比的方法将其转化为动能和重力势能进行分析比较，发现守恒量.

（2）能在阅读教材的基础上写出机械能的表达式.能说出机械能是标量，是过程量，具有相对性.

（3）体会守恒思想，至少能说出一个生活中的守恒量.

教学目标2 能在具体实例中运用能量观念分析动能与势能（包括弹性势能）之间的相互转化并能发现发生这种转化的原因.

教学活动设计

（1）教师演示“滚摆实验”、“单摆实验”、“弹性振子实验”，让学生描述动能和势能转化的定性关系.提出问题：动能和势能为什么能发生相互转化？其中有力做功了吗？

（2）让学生举例动能与势能相互转化的例子.

（3）思考题：一个小球在真空中做自由落体运动，另一个相同的小球在黏性较大的液体中由静止开始下落.它们都由高度h1的地方下落到高度为h2的地方.在这两种情况下，重力做的功相等吗？重力势能的变化相等吗？动能的变化相等吗？重力势能各转化成什么形式的能？

評价任务设计

（1）能用语言描述演示实验中动能与势能（包括弹性势能）之间的相互转化并能发现有重力或弹簧的弹力做功.

（2）至少能列举一个生活中动能和势能相互转化的例子.

（3）能应用功能关系正确回答思考题.

教学目标3在运用功能关系推导机械能守恒定律的过程中，理解机械能守恒的条件，能从做功和能量转化的角度理解该定律的多种数学表达，能判断具体实例中机械能是否守恒.

教学活动设计

（1）小组活动：讨论物体沿光滑曲面滑下的情形.设计以下问题：

问题1 物体在A位置时，高度为h1，速度从v1，下落至B位置时，高度为h2，速度从v2，请写出重力做功的两种表达式.

问题2 比较你们写出的公式，你们有什么发现？你们的结论是什么？

问题3 如果物体从位置B沿光滑曲面上升到位置A，重力做负功.这种情况下前面得出的结论是否还成立？

（2）总结机械能守恒定律

教师追问：你如何理解这条定律？如何理解守恒两个字？机械能守恒的条件是什么？

（3）小组讨论：在下面列举的各个实例中，哪些过程中机械能是守恒的？说明理由.（略）

评价任务设计

（1）能从重力做功引起动能和重力势能变化的两个角度写出重力功的表达式，从中发现机械能守恒的条件，并通过书写机械能守恒定律的多种表达方法，体会机械能守恒的含义.

（2）能从做功角度分析或从能量转化角度判断各实例中的机械能是否守恒.

教学目标4 能在比较简单的问题情境中运用机械能守恒定律解决问题.（以下略）

制定学生评价量规，改进学习行为.

以“实验：验证机械能守恒定律”一课的教学为例，教师可设计评价量规让学生在完成实验后对学习行为进行自评和他评，提升学习能力.

4 结语

单元整体教学中学教评一体化设计强调基于教学情境设计问题链，通过对学生解决问题的过程对学习效果进行及时评价，并且通过多种形式的评价活动扩大学生的参与度，给学生创设自主探究合作交流的机会并通过预先设计的评价量规，评估学生的学习表现，确保学生在体验知识发生的过程中，实现有意义的学习.

【本文为海南省教育科学“十三五”规划2020年度一般课题“基于核心素养的中学物理教-学-评一体化实践研究（编号QJY20201040）”阶段性研究成果】

参考文献：

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