立足教學評一致性 培養學生核心素養
——以“向心加速度”教學為例

喻漫雪

(南京師范大學附屬揚子中學,江蘇 南京 210044)

隨著高中物理課程標準的新一輪修訂及新教材在各省市中學的投入使用，一線教師已經意識到培養學生核心素養的重要性和必要性。學生核心素養的培養離不開精準有效的課堂教學，衡量教學是否“精準有效”的一個重要標準是學生“學習目標”的達成情況，這就意味著精準有效的課堂需要以“目標”為導向，配以準確合適的評價任務，并依據評價任務展開相關的教學活動，即立足“教學評一致性”，以達成“培養學生核心素養”的課程目標。

1 教學評一致性的內涵

科恩、韋伯等人在研究的基礎上提出了“教學評一致性”的概念，即多種事物之間對于同一重要概念理解相同的情況下互相匹配從而構成一個和諧整體。[1]崔允漷認為：“教、學、評”的一致是在“目標導向”下的一致，且三者之間兩兩統一組成一個整體，具體模型如圖1所示。可見，“教學評一致性”即為教師課堂教學、學生學習活動和評價活動互相匹配，形成一個和諧自洽的系統，從而更好地培養學生的學習能力，幫助學生達成學習目標。

圖1

2 立足教學評一致性的教學設計

教學評一致性強調目標導向，而目標的達成又依賴于有效的課堂教學。維金斯認為最有效的教學設計模式是“追求理解”的教學設計模式。此模式把學習目標和評價任務環節放在教學活動環節之前，注重“目標導向”，由于此模式與傳統教學設計流程相反，故又被稱為逆向教學設計。逆向教學設計與教學評一致性內涵高度契合，能更有效提高課堂教學質量。參考這種教學設計模式，以“向心加速度”為主題的教學設計總體流程見圖2。

圖2

2.1 學習目標設計

安德森等人于1995年修訂的教育目標分類框架將學習目標分為“知識”和“認知歷程”兩大維度。[2]依據此并參考《普通高中物理課程標準(2020年修訂)》(下文簡稱新課標)關于“向心加速度”這一知識給出的“知道勻速圓周運動向心加速度的大小和方向”的課程內容要求，[3]可知在該課的教學中，學生的主要任務是構建“向心加速度”的概念，屬于概念性知識的學習。考慮到學生構建知識要經歷難度螺旋式上升的過程，本節課設置了4個學習目標，分別屬于概念性知識維度下認知過程維度中的理解、應用和分析3個層次。同時，課標在學業要求中明確提出：要讓學生了解多種物理研究方法，提高用物理知識解決真實問題的能力。以上這些都應在學習目標的設計中體現出來，故“向心加速度”一課的具體學習目標如下:

(1) 通過對具體情境的分析，自己說出向心加速度的概念，并能由向心加速度概念描述向心加速度的方向。

(2) 由真實情境建立模型推導出向心加速度的公式，會用向心加速度的表達式進行簡單的計算，在推導過程中了解極限思想，并進一步加深對加速度概念的理解。

(3) 通過對實際問題的討論，總結向心加速度與半徑的關系，能根據具體問題情境選擇合適的向心加速度表達式解決問題。

(4) 在建構向心加速度概念的過程中進一步體會相互作用與運動的關系，嘗試運用運動和相互作用觀看待物理問題，并通過教師設置的情境了解我國“登月計劃三部曲”，培養自己的責任意識。

2.2 評價活動設計與教學活動安排

“教學評一致性”的核心在于目標、評價任務和學習活動在課堂上的互相配合。

在課堂教學之始，需要明確本節課的學習目標，讓學生帶著具體的目標任務高效地參與課堂學習，從而幫助學生經歷“先輪廓，后細節”的建構物理概念的過程。

在課堂教學之中，重視評價對學生學習的促進作用，各評價任務不應是孤立的，而要能在邏輯上串聯起來，在難度上隨著學生最近發展區的發展而動態上升，注重過程評價的及時反饋和強化作用。在評價任務和學習活動的設置上注重情境化，讓學生于真實情境之中建構物理概念。學習活動的安排既要能幫助評價任務的完成，也需將學生學習狀態及時反饋給評價環節，和評價環節一起幫助教師更好地調整教學節奏。

在課堂教學之終，注重學生對整節課學習過程的反思和總結，體會在建構概念和解決問題的過程中所用的物理研究方法。

為了使“教學評一致性”真正發揮作用，其一，評價任務和學習活動的設置對于目標而言必須貼合有效；其二，“一致”應是動態上的“一致”，各環節要隨課堂的發展不斷調整，互相配合。故“向心加速度”一課對應于每一目標評價任務、學習活動及活動情境的具體設置如表1。

表1

情境1：嫦娥五號月軌無人對接(圖3)。

任務1：軌返器繞月運動時的速度是否改變？嘗試說出向心加速度的定義。

任務2：軌返器繞月運動時向心加速度方向是否變化？結合軌返器速度和向心加速度變化的特點,嘗試歸納向心加速度的效果。

活動1：觀看上升器和軌返器月軌無人交會對接的視頻，引導學生將其中軌返器繞月等待過程建構為勻速圓周運動的模型,并根據模型嘗試完成評價任務中的“任務1”和“任務2”。

情境2：如圖4所示的嫦娥一號繞月環行。

任務3：判斷嫦娥一號繞月模型中A、B(赤道上一點)、C三點的向心加速度方向。

活動2：介紹我國登月計劃，講解嫦娥一號在軌運行特點，嘗試讓學生建構相應的物理模型解決問題，完成“任務3”。

情境3：嫦娥一號衛星繞月球做勻速圓周運動，從A處出發運動Δt后到達B處(圖5)。衛星質量約為2 350 kg，繞月速度約為1.6 km/s，軌道半徑約為1 940 km。

圖5

任務4：利用以上的真實數據計算衛星受到的向心力，嘗試由向心力導出向心加速度。

任務5：從運動學的角度并利用幾何知識和極限思想推導向心加速度的大小和方向。

通過解答該問題串，加深學生對加速度概念的理解，并體會運動觀和相互作用觀之間的聯系。

活動3：給出嫦娥一號衛星的真實數據，引導學生建構合適的物理模型。在從運動學角度推導過程中給學生介紹“幾何畫板”工具(圖6)，幫助學生更直觀地理解變化過程中的極限思想，最終嘗試完成評價任務中的任務4、任務5。

圖6

情境4：自行車上的圓周運動(圖7)。

圖7

任務6：討論并比較自行車后輪和齒輪上各點向心加速度的大小。

思考并完成：(1) 歸納總結向心加速度和半徑的關系;(2) 思考在運用向心加速度和半徑的關系解決問題時的注意點。

活動4：以自行車引入關于向心加速度大小和半徑的關系的討論。引導學生建構同軸轉動、同帶傳動模型并完成任務6。

情境5：探秘環形山(圖8)。

圖8

任務7：選擇合適的向心力表達式比較月球部分環形山向心加速度的大小。

活動5：以月軌無人交會過程在“張衡”“祖沖之”“石申”等先輩的注視下順利完成為背景,讓學生自主選擇合適的傳動模型和向心力表達式解決實際問題,完成任務7。

情境6：刺激的旋轉飛車(圖9)。

圖9

任務8：生活情境告訴我們，如果轉動得快，繩與豎直線的夾角就越大，通過本節課對向心加速度的學習，嘗試給出理論解釋。

活動6：以旋轉飛車為例，讓學生根據本節課所掌握的物理知識自主建構合適的物理模型，化繁為簡解決身邊實際的問題，完成任務8。

活動7：梳理有關向心加速度的核心概念，并與同學交流這節課學習到的物理研究方法以及對我國登月計劃的感想。

3 結語

“教學評一致性”倡導“目標引領學習，評價促進學習，學習達成目標”的課堂教學模式，是培養學生核心素養的重要途徑。在進行教學設計時，要注重結構化、情境化、一體化，知識體系設計重視知識本身的邏輯結構，教學環節設計注重真實情境設置，整體設計思路關注教學評三個環節構成一個和諧自洽的整體，在實際的教學實踐中也要根據具體的實施情況進一步打磨修改，這樣才能有效提高課堂教學質量，將對學生核心素養的培養深入課堂。