基于单元整体设计，把握课堂关键问题

上海市世界外国语中学 范洁

基于学科核心素养的单元整体设计是以现有的教材为突破口，系统规划单元内容、单元目标与评价、单元学习活动与资源设计等结构要素。以目标任务为驱动力，用有效的课堂关键问题串联起相关的教学活动，引发学生的思考和主动学习。通过对问题的分析和解决，提升学生科学思维，实现核心素养的培养。

一、单元整体设计是提升学生核心素养的基础

以发展学生核心素养的课程目标出发的科学课堂，是一场师生共同经历的学习之旅。旅程的终点不是让学生获得一堆碎片化、呆板、无用的知识，而是让他们能够积极主动、灵活地去运用这些知识解决身边的问题。对单元进行整体设计、规划是达成这一目标的基础。

牛津上海版《科学》七年级下学期《宇宙与空间探索》这一主题在知识要求方面主要介绍一些力学基础知识和人类对宇宙空间的探索。过程和方法方面主要通过实验和归纳来掌握一些力学基本知识，了解空间探索所需要的条件、航天员进行空间探测所需面对的问题，通过实验探究提升使用证据解释问题的科学方法以及实事求是的科学办事态度。情感、态度与价值观方面通过了解人类探索宇宙的艰辛历程和我国航天事业所取得的成就，体会科学技术对探索宇宙的所起到的重要作用。

利用空中课堂中的优秀教学资源和单元整体设计方案，这一主题被拆分成两个单元：《空间探索中的力学知识》和《宇宙和空间探索》。学生在学习初期就明确了学习目标，知道力学知识的学习将为第二单元《宇宙和空间探索》打下基础，随着课的不断深入，学生开始主动关联旧知识学习新知识，用所学的力学知识分析解释人类在空间探索中索要面对的问题。

二、把握课堂关键问题，有效串联学习活动

每一个分课时中的学习活动是达成单元教学目标的重要途径。这些活动到底要解决什么问题，明确活动的价值后，用课堂关键问题将它们有效地串联在一起，才能让活动各环节之间有较强的逻辑关系，使学生学习更加整体化、系统化。

现以《空间探索的力学知识》单元中《摩擦力》一课为例：整节课“用什么是摩擦力？”“摩擦力的大小与哪些因素有关？”“摩擦会生热吗？”“摩擦力是好是坏？”这五个关键问题串联起了这堂课的多个核心活动。

问题1“什么是摩擦力？”帮助学生从相互作用与力的作用效果认识本课的核心概念。

问题2“摩擦力的大小与哪些因素有关？”帮助学生学习固体间的摩擦力和物体在液体和空气中所受的阻力：固体间的摩擦力部分通过提出假设，制定实验方案，设计数据记录表格，得出要增大固体间摩擦力可以改变接触面的粗糙程度，接触面越粗糙，摩擦力越大，而利用滚轴或轮子可以减少接触面间的摩擦力。物体在液体和空气中所受的阻力，通过实验演示得出物体在空气中受到的阻力和运动方向的截面积有关，物体在不同介质中受到的阻力不同。

这些通过实验得出的理论知识，都将用于之后的学习活动来解释、解决现实生活中的问题。

问题3“摩擦会生热吗？”通过实验来验证摩擦力会生热。也为后面引导学生辩证看待摩擦力提供证据。

问题4“摩擦力是好是坏？”引导学生用辩证的眼光看待摩擦力，理解学习摩擦力的价值，以及对空间探索的意义。

经过《摩擦力》这一课的学习，在《空间探索单元》中的第四课《空间探索3》中，学生能主动迁移，迅速将之前所学解释载人飞船返回地球时会遇到的危险并找出解决方案。

三、针对课堂关键问题，教师的连续追问让思维外显

对内容、方法、思路、表达等方面的追问，可以让学生进行更充分的表达，留给学是更多的探索空间，让其思维有更大的发展空间。我们再以《摩擦力》一课为例：课堂中问题2“摩擦力的大小和什么因素有关？”通过数据验证假设“接触面越粗糙，摩擦力越大”之后，追加问题。

师：影响固体间摩擦力大小的因素还有哪些呢？

生：物体所受压力的大小/物体间接触面积的大小。

师：你的假设是？

生：物体垂直方向所受的压力越大，摩擦力越大。/物体间接触面积越大，摩擦力越小。

师：你准备如何验证你的假设？

生：我准备用两块体积相同与桌面接触面积也相同的小木块，放在同一块毛巾上，然后在木块上先后加不同质量的砝码，拉动木块测量拉力的大小…

由于线上教学时间有限，我请学生课后将自己的假设变成了实验设计报告。它们是《探究压力与摩擦力大小的关系》和《探究接触面积与摩擦力大小的关系》。尤其是《探究接触面积与摩擦力大小的关系》，学生在与老师交流中说：“我一直以为接触面大，摩擦力越小，但通过实验我发现，原来摩擦力和接触面积没有关系”。

把握住课堂关键问题，适当追加问题后，学生的兴趣和探究精神受到了激发。做计划，获取与描述证据，使用证据的能力都有提升。为《空间探索单元》中“探究哪些因素会影响降落伞降落的速度”这一活动中打下了基础。

四、关键问题的设置要有层次性

课堂中关键问题的设置应该具有层次性。教师应该针对具体教学内容，由易到难、由浅入深、层层递进的方式去设置问题，引导学生在循序渐进的问题解决过程中掌握方法策略，实现拓展迁移， 以提高问题解决的能力。

再以《摩擦力》一课为例：在学习了影响摩擦力大小的因素后，针对问题4“摩擦力是好是坏？”，空中课堂的资源有很好的举例。但是通过观看老师对生活中例子的讲解，学习只是被动接受。于是，我又重新设计了这一活动中的问题。

调整如下：

摩擦力在生活中无处不在，没有它我们寸步难行。但有时也给生活带来一些困扰，人们通过增大和减小摩擦力来满足生活生产的需求。

师：哪些方法可以增大摩擦力?能举出你生活中的实例吗？

生：让接触面变得更粗糙，如轮胎上有花纹···（看视频，教师讲鞋底和轮胎的例子）

师：汽车刹车时，地上留下的轮胎印是如何产生的呢？降落伞工作原理是什么呢？（看视频，把视频静音），

生：轮胎从滚动变滑动，摩擦力增大。降落伞通过增加运动方向上的截面积增加空气阻力，减缓下落速度（用所学知识解释生活中的例子，思维深度提升）

师：那么，减小摩擦力的方法有哪些？

生：物体间接触面越光滑，摩擦力越小。将滑动变滚动。

师：生活中有哪些例子是减少摩擦力呢？举例后请用之前所学进行解释。（不放视频，自己举例）

生：润滑油，轮滑鞋，滚轴，飞机的流线型设计（让学生自己举例子并加以解释有助于他们辩证地分析摩擦力在日常生活中的利与弊。）

在单元整体设计的基础上，用有聚焦性、逻辑性、关联性的课堂关键问题将有价值的学习活动串联起来，围绕特定问题连续追问，做到环环相扣，引导学生找到其中的内在联系，最终可以一步步达成设定的单元教学目标，提升学生理解以及问题解决的能力，不断提升核心素养水平。

参考文献

1.《深度学习：走向核心素养》 郭华 刘月霞主编 教育科学出版社

2. 钟启泉.学会单元设计 --新教育 2017年14期

3. 《初中科学单元教学设计指南》 人民教育出版社