基于單元設(shè)計的高中物理項目化學習的探索①
——以“光的波動性”為例

馬俊杰

(江蘇省丹陽市教師發(fā)展中心，江蘇 鎮(zhèn)江 212300)

筆者于2016年申請了江蘇省基礎(chǔ)教育前瞻性教學改革實驗課題“項目化學習的科學建構(gòu)和有效實施”，目前研究取得初步成果，以下以“光的波動性”為例，介紹項目化學習與單元設(shè)計相結(jié)合的思路和實踐情況。

1 項目化學習簡介

本文所涉及的項目是教師為完成一個或多個有相互聯(lián)系的教學任務，根據(jù)具體情況設(shè)計、能在真實情境中引導學生主動探究的學習活動。

項目化學習是根據(jù)預先設(shè)定的目標、任務，通過學生自主學習、獨立思考、合作討論、教師點撥、成果展示等環(huán)節(jié)完成學習任務的一種學習方式，其要求為：(1) 目標設(shè)置要精練、適當，太小不具有挑戰(zhàn)性；(2) 以學生為學習主體，要讓學生有獨立思考的時間、合作探究的空間、大膽展示的舞臺，多層次、多途徑培養(yǎng)學生的能力，讓學生學到活的知識；(3) 教師在實踐過程中是設(shè)計者、參與者、點撥者，要通過教學方式的改變落實學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標。

項目化學習的主要特點可以概括為：(1) 學習情境的真實性。項目化學習按學生的興趣和生活的需要立項，以課程目標為導向，選取身邊的素材，為學生創(chuàng)設(shè)真實而具體的情境；(2) 學習主體的主動性。項目化學習立足于建構(gòu)主義的理論，由于情境逼真、具有挑戰(zhàn)性，激發(fā)了學生的好奇心、好勝心，促使學生主動尋求多方力量和資源完成項目，從而建構(gòu)新的知識。(3) 學習方法的多樣性。項目化學習涵蓋了知識學習、動手實踐、實驗體驗、探究創(chuàng)造等，需運用多種方法來完成。

2 單元設(shè)計簡介

單元是基于一定目標與主題所構(gòu)成的教材與經(jīng)驗的模塊、單位。單元設(shè)計不是單純的知識傳授與技能訓練的安排，而是教師基于學科核心素養(yǎng)，聚焦于一定目標與主題而展開探究等活動，目的是達成優(yōu)質(zhì)的教學。[1]

單元設(shè)計的主要特點是體現(xiàn)了整體性，單元設(shè)計考慮到與課時相關(guān)的前、后因素，將相關(guān)的因素作為一個整體來考慮。課時主義側(cè)重的是知識點，教學內(nèi)容的碎片化，缺乏全局性展望。單元設(shè)計避免了課時主義的局限，對課時主義中時間分配的相對均衡也進行了變革，對課時進行統(tǒng)籌使用，在時間的分配上盡可能多地留給高階思維的培養(yǎng)。

單元設(shè)計和項目化學習具有一定的共通性：(1) 都以一個主題或成果進行整體考慮，統(tǒng)籌安排。(2) 都依據(jù)建構(gòu)主義理論，提倡以學生為主體，力求真學習，關(guān)注真實情境和現(xiàn)實問題。

筆者基于單元設(shè)計的要求，對人教版高中物理選修3-4中第3節(jié)—第8節(jié)“光的波動性”進行項目化學習設(shè)計，具體包括課標分析、教材分析、單元教學設(shè)計、單元課時設(shè)計、評價及反思等基本環(huán)節(jié)，以下展示具體的設(shè)計過程。

3 基于單元設(shè)計的“光的波動性”項目化學習

3.1 課標分析

《普通高中物理課程標準(2017年版)》中關(guān)于光的波動性的內(nèi)容要求為：(1) 觀察光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象，了解這些現(xiàn)象產(chǎn)生的條件，知道其在生產(chǎn)生活中的應用。知道光是橫波，會用雙縫干涉實驗測量光的波長。(2) 通過實驗，了解激光的特性，能舉例說明激光技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應用。從中可以看出：(1) 上述內(nèi)容都是為了說明光具有波動性，可以作為一個單元來整體設(shè)計。(2) 從干涉、衍射證明光具有波動性，并且能用實驗測定光的波長。而光的偏振說明光是一種橫波，進一步證明光是一種波，接著用光具有波動性的觀點解釋了光的顏色和色散以及激光的應用。每一部分都是由實驗得出結(jié)論，進而上升到理論，然后運用理論解釋一些物理現(xiàn)象。

3.2 教材分析

在人教版教材中本單元是安排在“機械振動和機械波”之后，學生知道機械波具有干涉、衍射等特性，也認識到這是波的一個重要判斷條件，在前面學習中所用的研究方法可以遷移到光的波動特性的研究中來。光由于其特殊性使它有別于機械波，而和紅外線、紫外線等同屬于電磁波，這使我們認識到光的波動性這一部分內(nèi)容可以作為一個單元進行學習。

3.3 單元教學項目化設(shè)計

為完成課程目標，筆者對該單元進行項目化設(shè)計(如表1)，將教學目標改寫成學生能理解、操作的表述，以引領(lǐng)學生分小組研究。教師簡單介紹單元內(nèi)容和相關(guān)要求，學生分小組商定研究方案并填寫項目任務單，協(xié)同完成項目研究。學習評價采用自評與互評相結(jié)合的方式，評價內(nèi)容為：(1) 我在項目研究中的表現(xiàn)；(2) 我對項目研究的貢獻；(3) 我在項目研究中遇到的困難及其解決途徑；(4) 我還可以做得更好的方面。

表1

4 實踐反思

通過教學實踐，根據(jù)學生的項目研究展示和感受反饋，反思如下：

(1) 教師只是一個項目研究的指導者、主持人和點評者，大量的工作是項目研究和展示的指導。

(2) 項目研究不光是在教室，也可能是在實驗室，空間和時間都由學習小組來掌握，需要學習小組有較高的自我管理能力。

(3) 研究得出的結(jié)論及其作品、作業(yè)都可以是學生項目化學習的成果，教學評價應實現(xiàn)主體和方式的多元化。