初中物理“一境到底”單元情境作業設計模式的建構與實踐

【摘要】本文針對當前初中物理作業設計存在形式單一、情境陳舊等問題，構建初中物理“一境到底”單元情境作業設計模式，以滬粵版物理八年級上冊第三章“光和眼睛”單元情境作業設計為例，通過提煉單元核心概念確定學習進階及期待表現、創設主題情境發展變化出多角度多層次的子情境、設置進階式問題鏈推進作業設計等方面論述“一境到底”單元情境作業設計模式的實施策略。

【關鍵詞】初中物理 單元情境作業 學習進階 光和眼睛

【中圖分類號】G63 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2023）28-0107-05

作業是為了讓學生完成既定任務、實現學習目標而開展的學習活動，是課堂教學的必要補充，是落實學科核心素養的重要途徑。2021年4月，教育部辦公廳發布的《關于加強義務教育學校作業管理的通知》明確提出，學校應將作業設計作為校本教研重點，系統化選編、改編、創編符合學生學習規律、體現素質教育導向的基礎性作業，教師應提高自主設計作業的能力，根據實際學情精選作業內容，精準設計作業。設計與實施科學合理的作業，不僅有助于學生鞏固知識、形成能力、培養習慣，也有助于教師檢測教學效果、精準分析學情、改進教學方法，從而提高教學質量。《義務教育物理課程標準（2022年版）》（以下簡稱《2022年版物理課標》）要求，教師要注重發揮作業評價的診斷功能，設計層次分明、類型多樣的作業，兼顧基礎性作業和探究性、實踐性作業，避免機械訓練、簡單重復的作業，切實減輕學生的作業負擔；強調在初中物理學業水平考試中通過創設真實情境考查學生的物理核心素養。《2022年版物理課標》為初中物理作業設計指明了方向，筆者嘗試探索初中物理“一境到底”單元情境作業設計模式，收到了較好的實踐效果。

一、當前初中物理作業設計的問題

當前初中物理作業存在不少問題，不利于教師通過作業診斷學生對物理概念和規律的掌握程度。一方面，不少教師在布置課后作業時存在“拿來主義”現象，直接從教輔資料中選用題目，無差別地要求學生全部做完整本教輔資料的練習題；另一方面，作業設計還存在形式單一、情境陳舊等問題。雖然有一部分教師開始重視收集與作業內容相關的多種情境素材，并將這些素材運用于作業設計當中，但是許多教師沒有注意單元作業情境之間的關聯性和進階性，導致重復作業、低效作業時常出現。這主要是因為教師習慣于以課時為單位設計作業，缺乏單元作業設計的意識，忽視對單元整體內容的結構化分析，如單元核心概念、課時關鍵概念的提煉以及這些概念的學習層級分析，各課時之間知識的邏輯架構以及作業的結構，等等。鮮有教師能融合概念學習理解的進階性和情境發展變化的連續性、多向性，系統化地選編、改編、創編單元情境作業。

在以核心素養導向的教學改革背景下，單元核心概念是進行大單元教學設計的依據，同樣也是進行課時作業、單元作業設計的核心與主線，而學生理解單元核心概念是一個漸進的過程。因此，初中物理作業設計需要情境化、進階化。教師在進行初中物理作業設計時，可以根據學生對單元核心概念理解層級的要求，精心創設學生熟悉的融合了整個單元主干知識、重要技能和思想方法的情境，并以此為載體和主線，從單元的視角設計課時作業和單元作業，從而有效避免作業的簡單重復，且更加有利于教師診斷學生對物理概念和規律的掌握程度，科學評價學生階段性學業水平。

二、初中物理“一境到底”單元情境作業設計模式的內涵及意義

在初中物理“一境到底”單元情境作業設計中，“境”取情境之義，“一境到底”是指在作業設計中整合、創設一個與單元核心概念對應的主題情境，貫穿單元作業設計的始終，統攝整個單元主干知識，圍繞知識發展進階，將主題情境發展變化出多層級多角度的子情境，通過設置一系列具有學習進階特質的問題鏈來完成作業的設計。

真實情境、知識脈絡、問題鏈是基于單元核心概念學習進階的“一境到底”單元情境作業設計模式的三大要素，它們相融互驅，共同推進作業設計。首先，教師對單元的主干知識進行梳理，形成一條邏輯清晰的單元核心概念主干知識發展脈絡，這是“一境到底”單元情境作業設計模式的核心，也是單元情境作業設計的暗線。其次，教師通過篩選、重組、優化情境素材，創設一條與單元核心概念發展進階相吻合、相呼應的主題情境線，這是作業設計的核心載體，也是單元情境作業設計的明線。最后，教師將知識與情境進行融合，根據科學概念理解發展層級模型，確定單元核心概念的學習進階，通過設置層層遞進的問題鏈驅動作業設計，構建問題融合進階線或作業驅動線，使學生在解決一系列真實情境問題的過程中內化知識、發展能力、形成素養。“一境到底”單元情境作業設計三大要素、三線驅動關系如圖1所示。

基于單元核心概念學習進階的初中物理“一境到底”單元情境作業設計模式，用一條主題情境線“串聯”單元主干知識（概念和規律），將知識暗線、情境明線和問題推進線三線合一，構建出一個完整、系統、高效的作業設計系統。教師深入挖掘某一主題情境，通過多角度多層次設置進階式問題鏈或學習任務，不斷引導、驅動學生對知識進行深度學習，促進學生進階式地建構單元核心概念，培養學生以發展的視角看待事物的科學思維，提高教師作業設計的效率和質量。在初中物理“一境到底”單元情境作業中，一條情境主線下所融入的問題和物理知識不僅彼此相連，而且有進階路徑，有利于學生構建完整的物理知識框架，同時保證學生在完成作業時思維的連貫性，提高學習效率。初中物理“一境到底”單元情境作業一方面有利于促進知識深入建構，能夠幫助學生鞏固基礎知識、發展物理核心素養，另一方面有利于教師診斷學生對物理概念和規律的理解層級，實現素養測評，為后續的教學改進提供依據。

三、初中物理“一境到底”單元情境作業設計模式的實施策略

初中物理“一境到底”單元情境作業設計模式的具體實施流程如圖2所示。教師在進行初中物理“一境到底”單元情境作業設計時，首先需要對單元主干知識進行結構化、進階化處理，提煉出單元核心概念，確定學習進階及期待表現，做到既要統籌各課時的作業功能與任務，也要考慮建構單元核心概念的進階性；其次需要創設貫穿單元主干知識的具有連續性和發展性的主題情境，并依據概念學習進階的需求，發展變化出多角度多層級的子情境；最后需要在子情境下設置有梯度的、滿足單個主干知識學習進階的問題鏈，驅動、推進作業設計。

（一）知識結構化，顯化知識脈絡發展暗線：提煉單元核心概念，確定學習進階及期待表現

每個單元都有自己的知識發展脈絡，它是初中物理“一境到底”單元情境作業設計的暗線。教師在進行初中物理“一境到底”單元情境作業設計時，應根據課程標準要求和教學內容需要，分析單元結構和功能，明確各課時的知識發展脈絡、關系及所承擔的任務和作用，提煉出單元核心概念，統攝整個單元的主干知識，確定學習進階，并對學習進階做出期待表現描述，明確作業進階設計的標準，以便發揮作業的鞏固和診斷功能。當然，作業設計的暗線也可以是概念規律背后所隱藏的科學思想和方法。

以滬粵版物理八年級上冊第三章“光和眼睛”為例，教師通過研讀《2022年版物理課標》中關于光學部分的學業內容要求和分析教材內容，明確本單元的主干知識為各種光現象中光的傳播方向路徑和位置以及成像的規律。“光和眼睛”單元在教學內容上圍繞“光線”概念展開，從光在同種均勻介質中沿直線傳播，“發展”到光在傳播過程中遇到兩種介質的分界面上改變方向并返回原介質（光的反射及成像），再“發展”到光在傳播過程中遇到兩種介質的分界面并入射到另一種介質里（光的折射及成像）；在思想方法和實驗探究上圍繞在如何看見“光線”、如何記錄“光線”、如何描述“光線”的位置規律以及“光線”模型的應用上。因此，教師可以根據科學概念理解的發展層級模型，將“光線”確定為“光和眼睛”單元核心概念，將學生對“光線”的認知發展水平劃分成如表1所示的層級，并描述學生對核心概念在各層級應達到的期待表現。

（二）情境連續化，建構作業設計明線：創設主題情境，發展變化出多角度多層次的子情境

在進行初中物理“一境到底”單元情境作業設計時，教師要創設一條與單元核心概念相吻合、相對應的具有連續性和發展性的主題情境作為明線貫穿整個單元的主干知識。教師可以根據主題情境在時間、空間、影響因素、復雜程度等方面的變化，發展變化出多角度多層次的子情境來推進作業設計。需要注意的是，子情境始終是在主題情境的發展變化線上，子情境之間具有關聯性和遞進性，而且是與主干知識相對應的。

例如，教師在進行“光和眼睛”單元情境作業設計時，可以根據提煉的單元核心概念“光線”在不同介質、界面傳播的特點和規律，創設與之相吻合、對應的具有連續發展的主題情境。教師根據教學內容和學生熟悉的生活場景創設“三探陽光”主題情境，并根據單元核心概念“光線”的學習進階要求，將主題情境發展變化為三個具有連續性的子情境，即探索“直射”陽光、探索“反射”陽光、探索“折射”陽光。子情境分別對應“光和眼睛”單元光的直線傳播、光的反射、光的折射及對應的成像特點與應用三大主干知識，從而形成情境變化的明線，以便推進課時作業和單元作業的設計。

（三）問題梯度化，發力驅動線：在各子情境下設置進階式問題鏈，推進作業設計

問題鏈是連接情境明線與知識暗線的紐帶，也是初中物理“一境到底”單元情境作業設計的推進線或驅動線。以問題鏈推進作業設計要依單元核心概念進階發展脈絡有序展開，每一個子情境下問題鏈的設置一方面要符合知識邏輯順序，另一方面也要按科學概念理解層級設計有梯度的進階式問題鏈。同時，情境問題的設置還要符合學生的年齡特點、興趣愛好、認知能力，讓學生在解決系列有梯度的問題時加深對物理概念和規律的理解，主動內化知識，進而形成物理觀念，發展科學思維，提升科學探究能力，增強科學態度與責任。

例如，“光和眼睛”單元第一課時“光的直線傳播”的課時教學目標如下：知道光在同種均勻介質中沿直線傳播，初步會用“光線”模型表征常見的簡單情境。教師依據概念理解進階層級依次設置有梯度的進階式問題鏈，從而推進本單元子情境探索“直射”陽光的進階情境作業設計，作業樣例如圖3所示。

探索“直射”陽光的進階情境作業是基于子情境光的直線傳播的概念理解層級而設計的。映射層級作業只要求學生將影子與光沿直線傳播建立單一的對應關系；關聯層級作業要求高于映射層級，不僅要求學生知道影子與光沿直線傳播的對應關系，還要求學生能夠利用“光線”模型畫圖表征、解釋影子變化的原因；系統層級實踐作業要求高于關聯層級，不僅要求學生能夠通過實驗探究地面上太陽光斑的成因，還要求學生利用數學知識推算太陽的直徑。子情境下有梯度的問題設置能夠滿足學生對主干知識的學習進階需求。

在單元情境作業中，教師可以依據核心概念理解進階層級，將主題情境向多維度、多方向發展出不同的子情境，把不同的主干知識及其不同進階層級融入其中，進而設置出不同的情境問題。在設計“光和眼睛”單元情境作業時，教師可以綜合“三探”陽光主題情境和單元核心概念理解進階層級，將“陽光”主題情境從沿直線傳播發展變化為光的反射與折射并相互融合，再發展至凸透鏡成像規律的綜合應用，設計出如圖4所示單元情境作業樣例。

教師以情境與問題的進階發展來驅動單元作業設計，作業形式由書面作業拓展到實踐與探究類作業，有利于豐富作業形式，更有利于學生拓展認知并掌握物理知識。單元情境作業還便于教師評價學生對核心概念的理解是否達到相應的層級，為后續的教學改進提供依據。

四、初中物理“一境到底”單元情境作業設計應注意的問題

初中物理“一境到底”單元情境作業，能夠讓學生在學習物理單元知識時以某個情境為線索，根據線索從不同角度、不同層面去思考和發現問題，在情境中逐步形成較為完整的認知結構，將原本離散在課時中的知識整合到單元知識網絡中，落實物理學科核心素養的培養要求。教師運用初中物理“一境到底”單元情境作業設計模式進行作業設計時要注意以下問題。

第一，要創設寓學于樂的情境作業，關注學生的情感需求。教師在設計單元情境作業時，需結合單元知識特點，篩選適合學生年齡特點和認知水平的真實情境，設計凸顯趣味性的實踐類、探究類、調查類作業，增強學生的主體參與意識。

第二，要設計分層作業，滿足學生不同的學習需求。教師要考慮到學生學習能力的差異性，設計單元情境作業應根據課時教學目標和學生個體學習差異，創設合理的分層作業，兼顧學生基本技能和拓展能力的發展。

第三，設置的問題以鞏固知識和診斷理解程度為主，符合學生最近發展區要求。問題的設置是基于所創設的情境，可以是呈現同一實物的顯性情境，也可以是凸顯同一思想方法的隱性情境。教師在設計作業時不必過分追求“一境到底”，無需試圖用一個情境“串聯”整個單元、每個課時所有知識點，這樣容易導致問題淺顯。問題可以是生產生活中真實情境的簡化，也可以是學生探究學習中情境的加工，促使學生在情境和問題的碰撞中發展物理核心素養。

第四，單元情境作業的數量不宜過多，重視減輕學生的作業負擔。教師要根據學生的實際需要和作業完成能力，通過優化單元核心概念學習進階式情境作業，讓學生在完成作業的過程中不斷改變思維方式，形成學習能力，達到減負提質增效的目的。

總之，基于單元核心概念學習進階的初中物理“一境到底”單元情境作業設計模式，實現了“三線共驅”推進課時作業、單元作業設計。教師設計單元情境作業能力的提高，一方面能促進教師課堂教學習慣與行為的改變，從而提高初中物理教學質量；另一方面能讓學生在情境作業中培養情境理解力、提高解決真實問題的能力、促進物理核心素養的發展。

參考文獻

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注：本文系桂林市教育科學“十四五”規劃2022年度課題（B類）“基于單元核心概念學習進階的初中物理情境作業多元化設計的實踐研究”（2022B-43）的階段研究成果。

作者簡介：吳之洋（1978— ），廣西桂林人，高級教師，主要研究方向為中學物理教學。

（責編 韋榕峰）