基于跨學(xué)科實(shí)踐的單元教學(xué)設(shè)計(jì)-以初中物理“聲聲入耳音樂(lè)會(huì)”為例

基于跨學(xué)科實(shí)踐的單元教學(xué)設(shè)計(jì)--以初中物理“聲聲入耳音樂(lè)會(huì)”為例《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》在優(yōu)化課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)部分明確提出：要基于核心素養(yǎng)發(fā)展要求，遴選重要觀念、主題內(nèi)容和基礎(chǔ)知識(shí)，設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，增強(qiáng)內(nèi)容與育人目標(biāo)的聯(lián)系，優(yōu)化內(nèi)容組織形式，帶動(dòng)課程綜合化實(shí)施，強(qiáng)化實(shí)踐性要求?？鐚W(xué)科實(shí)踐是當(dāng)下基礎(chǔ)教育中的熱點(diǎn)話題，通過(guò)打破傳統(tǒng)學(xué)科間的界限，鼓勵(lì)學(xué)生在不同學(xué)科間建立連接和互動(dòng)，以此提高綜合思考和解決問(wèn)題的能力。然而，盡管跨學(xué)科的優(yōu)點(diǎn)被廣泛認(rèn)可，但在其重視程度上卻不盡人意。1

目前跨學(xué)科實(shí)踐教學(xué)中存在的問(wèn)題

實(shí)施新課標(biāo)一年來(lái)，跨學(xué)科實(shí)踐的教學(xué)得到了一定程度的發(fā)展，但是仍存在以下問(wèn)題：教學(xué)目標(biāo)泛化。目標(biāo)的泛化主要體現(xiàn)在觀念、方向及具體描述三個(gè)方面。一是從觀念上還不夠重視，課標(biāo)要求至少10%的課時(shí)用來(lái)開(kāi)展跨學(xué)科實(shí)踐教學(xué)，有的老師認(rèn)為只要設(shè)置了跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)就可以。二是即便設(shè)置了跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，開(kāi)展的目標(biāo)方向并不明確，缺少和初中物理核心素養(yǎng)的具體聯(lián)系。三是教學(xué)目標(biāo)的具體闡述模糊不清，學(xué)習(xí)的主體、過(guò)程、結(jié)果等不夠聚焦，缺少可測(cè)可評(píng)的具體內(nèi)容。學(xué)習(xí)內(nèi)容拼湊化。由于跨學(xué)科實(shí)踐在內(nèi)容選取上經(jīng)歷了從無(wú)到有的過(guò)程，存在拼湊的傾向，具體表現(xiàn)在：一是選取的角度依然延續(xù)了把“物理知識(shí)點(diǎn)”作為教學(xué)的基本單位，難以形成“有組織”的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。二是內(nèi)容結(jié)構(gòu)中片面強(qiáng)調(diào)知識(shí)的前后邏輯，一定程度上忽略了學(xué)生的心理發(fā)展特點(diǎn)，所學(xué)內(nèi)容與學(xué)生存在較遠(yuǎn)距離，難以引起學(xué)生共鳴。三是課程內(nèi)容缺乏實(shí)踐性，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前教學(xué)內(nèi)容組織方式存在著物理知識(shí)與社會(huì)生活、學(xué)生生活割裂的問(wèn)題，造成知與行的脫離。教學(xué)過(guò)程隨意化。一是教師在主觀上不夠重視，在認(rèn)識(shí)上認(rèn)為內(nèi)容不夠重要，因此在選擇教學(xué)方式時(shí)就沒(méi)有充分論證，比如在跨學(xué)科方面學(xué)生的前期積累、認(rèn)知等。二是客觀上教師在跨學(xué)科教學(xué)方面的能力還不夠。大多教師在學(xué)習(xí)和工作中都習(xí)慣了單一學(xué)科的范疇，面對(duì)融入其他學(xué)科的實(shí)踐的教學(xué)，在物理學(xué)科內(nèi)容的廣度和深度中涉及到其他學(xué)科概念的內(nèi)涵和外延時(shí)，教師對(duì)其難以領(lǐng)會(huì)和把握。改進(jìn)都需要一個(gè)比較長(zhǎng)期的過(guò)程。教學(xué)評(píng)價(jià)單一化。一直以來(lái)，教學(xué)評(píng)價(jià)是難以突破的難題。新課標(biāo)要求學(xué)生必須具備關(guān)鍵能力、必備品格和正確的價(jià)值觀，而不僅停留在知識(shí)和技能方面，需要強(qiáng)化物理觀念的形成與應(yīng)用、科學(xué)思維的培養(yǎng)以及科學(xué)本質(zhì)、情感和態(tài)度，這也對(duì)評(píng)價(jià)方式提出了更高的要求，跨學(xué)科實(shí)踐的教學(xué)也不例外。但跨學(xué)科實(shí)踐存在以下問(wèn)題：首先，在評(píng)價(jià)主體上主要還是教師、學(xué)校評(píng)價(jià)，難以發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性；其次，在評(píng)價(jià)方式上，絕大多數(shù)是單一的紙筆評(píng)價(jià)，與達(dá)成核心素養(yǎng)目標(biāo)還有一定的距離。綜上所述，跨學(xué)科實(shí)踐在課程的目標(biāo)、內(nèi)容、實(shí)施、評(píng)價(jià)等方面存在不同程度的問(wèn)題。核心素養(yǎng)與學(xué)科核心素養(yǎng)是復(fù)雜的學(xué)習(xí)結(jié)果，需要經(jīng)歷階段性學(xué)習(xí)才能被學(xué)生習(xí)得，跨學(xué)科實(shí)踐同樣具有以上特點(diǎn)。這種階段性學(xué)習(xí)通常以單元或?qū)W期為單位進(jìn)行，而不是以課時(shí)為單位進(jìn)行，因此實(shí)施單元教學(xué)就是落實(shí)跨學(xué)科實(shí)踐的重要策略。2跨學(xué)科實(shí)踐單元教學(xué)策略

雖然初中物理具有邏輯化的內(nèi)容體系且為跨學(xué)科實(shí)踐教學(xué)提供了豐富的載體和資源，但在具體實(shí)踐中，教師仍需要嘗試通過(guò)重組、整合與優(yōu)化，將原來(lái)以“課時(shí)”為主的課程結(jié)構(gòu)整合為以“單元”為主的課程結(jié)構(gòu)，并逐漸形成包含“選題、目標(biāo)、規(guī)劃、實(shí)施、總結(jié)”五大要素的單元設(shè)計(jì)思路。2.1創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，明確實(shí)踐主題跨學(xué)科實(shí)踐主題是對(duì)單元核心內(nèi)容的價(jià)值提煉，既反映學(xué)科本質(zhì)的核心概念，又要與真實(shí)世界和學(xué)生的基礎(chǔ)、興趣相聯(lián)系，體現(xiàn)核心素養(yǎng)落實(shí)的具體化與整體化。這有助于學(xué)生聚焦單元最核心、最具育人價(jià)值的內(nèi)容，其中要重點(diǎn)討論主題名稱及解讀等內(nèi)容。單元主題既可以保持教材原有單元的名稱，如“聲現(xiàn)象”“聲音的世界”，也可適當(dāng)改編，進(jìn)一步提煉內(nèi)容，如“聲”更加凸顯本單元的概念聚焦；也可以改成問(wèn)題的形式，引發(fā)學(xué)生好奇，如“我們生活在聲音的世界，你知道聲音有哪些秘密嗎”。而主題解讀部分應(yīng)明確核心概念與主題學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)系以及對(duì)發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的意義與價(jià)值，體現(xiàn)核心素養(yǎng)的培育。2.2厘清各種因素，確定實(shí)踐目標(biāo)跨學(xué)科實(shí)踐目標(biāo)就是預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果，明確學(xué)習(xí)結(jié)果有利于指導(dǎo)教師教學(xué)。學(xué)習(xí)結(jié)果是指學(xué)習(xí)完這個(gè)單元后，學(xué)生能獲得什么樣的學(xué)習(xí)成果，形成何種素養(yǎng)。確定單元目標(biāo)可以從歸納、演繹及其學(xué)習(xí)進(jìn)階路徑出發(fā)，以此來(lái)確定單元的應(yīng)然和實(shí)然教學(xué)目標(biāo)，并依據(jù)學(xué)情分析確定學(xué)習(xí)的初始狀態(tài)。從教學(xué)目標(biāo)的初始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)間存在著多個(gè)中間認(rèn)知狀態(tài)，這些狀態(tài)是單元教學(xué)過(guò)程中需要經(jīng)歷的，描述這些認(rèn)知狀態(tài)的學(xué)習(xí)結(jié)果表現(xiàn)要基于自上而下的演繹和自下而上的歸納。在單元目標(biāo)的表述方面，每個(gè)單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)按照素養(yǎng)維度分為若干條目。在其表述方面，應(yīng)以學(xué)生為主語(yǔ)，一般包含具體的素養(yǎng)維度、相應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容、可觀測(cè)的行為表現(xiàn)，以及行為發(fā)生的情境或條件等。2.3確定任務(wù)方案，明確實(shí)踐步驟跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)作為學(xué)生素養(yǎng)形成的一系列的路徑、程序、過(guò)程、環(huán)節(jié)和經(jīng)歷。每個(gè)單元的學(xué)習(xí)都是由一組彼此關(guān)聯(lián)的、結(jié)構(gòu)化的、有邏輯的系列實(shí)踐活動(dòng)（任務(wù)）組成。挑戰(zhàn)性的實(shí)踐任務(wù)具有高度情境化的特點(diǎn)，通過(guò)設(shè)置情境（或大任務(wù)），學(xué)生能夠調(diào)動(dòng)激活以往的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，提出有探究?jī)r(jià)值的問(wèn)題，以問(wèn)題為導(dǎo)向開(kāi)展跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)。為有效落實(shí)核心素養(yǎng)，跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的大任務(wù)需要分解為若干圍繞核心問(wèn)題（或任務(wù)）展開(kāi)的子任務(wù)，強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生圍繞真實(shí)而有意義的核心問(wèn)題（或任務(wù)）展開(kāi)一系列探究活動(dòng)，為讓“學(xué)生的學(xué)”真正落地，就需要在研究指向核心問(wèn)題的學(xué)習(xí)任務(wù)和教學(xué)實(shí)施的同時(shí)，立足于學(xué)習(xí)目標(biāo)，做到內(nèi)容簡(jiǎn)約、清晰，符合學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)。2.4建構(gòu)相關(guān)知識(shí)，經(jīng)歷實(shí)踐過(guò)程跨學(xué)科實(shí)踐的每個(gè)任務(wù)及子任務(wù)都需要學(xué)生通過(guò)觀察、交流、討論等團(tuán)隊(duì)合作方式完成。在合作探究過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)實(shí)地調(diào)研、開(kāi)展調(diào)查、收集信息、觀察現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)探究等活動(dòng)，基于收集的信息和獲得的證據(jù)，對(duì)內(nèi)容和要解決的問(wèn)題進(jìn)行交流研討。通過(guò)開(kāi)展科學(xué)推理、科學(xué)論證、模型理解、模型建構(gòu)等科學(xué)思維活動(dòng)，深化對(duì)物理概念、規(guī)律的理解，落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)。在完成跨學(xué)科實(shí)踐任務(wù)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：一是在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生能自主完成。依據(jù)任務(wù)需要，可以是個(gè)人完成，也可以是小組合作完成。二是學(xué)生能展示自己的想法。真正的實(shí)踐應(yīng)該是在完成任務(wù)的過(guò)程中，按照自己的想法解決問(wèn)題。三是能依據(jù)完成標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行反復(fù)測(cè)試和優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)提出改進(jìn)意見(jiàn)。在此過(guò)程中，學(xué)生不僅能建構(gòu)知識(shí)，還能獲得持續(xù)學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。2.5展示實(shí)踐成果，總結(jié)交流評(píng)價(jià)學(xué)生需要在實(shí)踐成果制作、反饋迭代、公開(kāi)展示和反思復(fù)盤(pán)等過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)知識(shí)和技能的深度學(xué)習(xí)和理解，評(píng)價(jià)貫穿全過(guò)程。一是成果制作，學(xué)生會(huì)將可見(jiàn)的階段性或最終性實(shí)踐結(jié)果以成果的形式制作出來(lái)，以此鼓勵(lì)學(xué)生輸出內(nèi)容。二是反饋迭代，跨學(xué)科實(shí)踐注重任務(wù)成果能得到反饋，學(xué)生給予他人反饋的同時(shí)也培養(yǎng)了高階思維；同時(shí)，專(zhuān)家資源以真實(shí)世界的標(biāo)準(zhǔn)，給予更加專(zhuān)業(yè)的反饋。三是公開(kāi)展示，跨學(xué)科實(shí)踐學(xué)習(xí)的成果面向同學(xué)、老師、專(zhuān)家、家長(zhǎng)、社區(qū)居民等，對(duì)外展示實(shí)踐成果和制作過(guò)程。四是反思復(fù)盤(pán)，既是自我評(píng)價(jià)的過(guò)程，也是總結(jié)經(jīng)驗(yàn)完善問(wèn)題解決的過(guò)程，有助于深化理解，促進(jìn)學(xué)生將知識(shí)技能等遷移至新的情境。單元學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)主要是指根據(jù)單元學(xué)習(xí)目標(biāo)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中或者學(xué)習(xí)結(jié)束后，通過(guò)師生對(duì)話、課題觀察、日常作業(yè)、評(píng)價(jià)量表、單元測(cè)試、個(gè)別化輔導(dǎo)等多種方式，對(duì)學(xué)生在挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)中的表現(xiàn)以及核心素養(yǎng)的達(dá)成情況等方面，進(jìn)行針對(duì)性的分析、診斷和改進(jìn)的過(guò)程。在評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的制訂過(guò)程中，應(yīng)注意與單元目標(biāo)保持一致，評(píng)價(jià)主體多元、方式多樣，強(qiáng)調(diào)表現(xiàn)性評(píng)價(jià)等。3初中物理跨學(xué)科實(shí)踐——以“聲聲入耳音樂(lè)會(huì)”為例

物理學(xué)科跨學(xué)科實(shí)踐包含“物理學(xué)與日常生活”“物理學(xué)與工程實(shí)踐”“物理學(xué)與社會(huì)發(fā)展”三個(gè)二級(jí)主題，旨在發(fā)展學(xué)生跨學(xué)科運(yùn)用知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的綜合能力、動(dòng)手操作的實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生積極認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度和樂(lè)于實(shí)踐、敢于創(chuàng)新的精神。如下提供了“聲聲入耳音樂(lè)會(huì)”的跨學(xué)科實(shí)踐學(xué)習(xí)案例。3.1案例背景我們生活在聲音的世界里，其中的樂(lè)音可以傳遞豐富的情感，給人們帶來(lái)美的享受?！奥暤氖澜纭币话惆才旁诎四昙?jí)的第二章，不少學(xué)校也會(huì)放在第一章學(xué)習(xí)，以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情。9月有教師節(jié)且月底會(huì)迎來(lái)國(guó)慶節(jié)，因此舉辦一場(chǎng)音樂(lè)會(huì)不僅深受學(xué)生喜歡，也很契合客觀需求。本單元以聲學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)為載體，統(tǒng)整物理、音樂(lè)、美術(shù)和工程技術(shù)等多學(xué)科課程資源，引導(dǎo)學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)，使學(xué)生在活動(dòng)中構(gòu)建聲學(xué)知識(shí)體系，對(duì)聲學(xué)知識(shí)形成系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，并學(xué)會(huì)從跨學(xué)科視角綜合分析和解決實(shí)際問(wèn)題，形成樂(lè)于思考、勇于探索、敢于創(chuàng)新的科學(xué)素養(yǎng)。通過(guò)了解超聲技術(shù)在現(xiàn)代信息技術(shù)中的應(yīng)用，培養(yǎng)科技強(qiáng)國(guó)的責(zé)任感和使命感。涉及的具體學(xué)科有：物理：聲音的產(chǎn)生與傳播、聲音的特性、改變音調(diào)的方法、聲音的利用、噪聲的控制方法；音樂(lè)：認(rèn)識(shí)樂(lè)譜、樂(lè)器調(diào)音、樂(lè)器演奏；美術(shù)：音樂(lè)會(huì)設(shè)計(jì)圖符合基本美學(xué)知識(shí)；工程技術(shù)：根據(jù)聲音的產(chǎn)生與傳播，自制“聲音器材”，根據(jù)超聲波原理組裝超聲波制霧機(jī)、超聲波智能門(mén)桿、超聲波智能垃圾桶，根據(jù)控制噪聲的方法組裝噪聲提示器；信息技術(shù)：制作電子海報(bào)，剪輯視頻，網(wǎng)絡(luò)投票，優(yōu)化展示及評(píng)估方法。3.2案例綱要（1）學(xué)習(xí)任務(wù)將初中物理聲學(xué)內(nèi)容與音樂(lè)、美術(shù)、工程技術(shù)、信息技術(shù)等其他學(xué)科內(nèi)容融合，分析舉辦音樂(lè)會(huì)、演奏自制樂(lè)器、設(shè)計(jì)場(chǎng)地等實(shí)際問(wèn)題中涉及的聲學(xué)知識(shí)；舉辦一場(chǎng)“聲聲入耳音樂(lè)會(huì)”。（2）學(xué)情分析小學(xué)科學(xué)中已對(duì)聲音的產(chǎn)生與傳播、音調(diào)、響度、音色有所學(xué)習(xí)，為本課題奠定了比較好的理論基礎(chǔ)。大部分學(xué)生知道聲音的產(chǎn)生，但不知道傳播條件；知道聲音的高低、大小，但不能區(qū)分高低與大小；沒(méi)有響度、音調(diào)、音色的具體概念。對(duì)八年級(jí)學(xué)生來(lái)說(shuō)，從物理學(xué)視角進(jìn)一步理解聲音的傳播條件、音調(diào)和響度與哪些因素有關(guān)等還存在一定困難。同時(shí)，學(xué)生對(duì)聲學(xué)知識(shí)缺乏系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。由于學(xué)生剛接觸物理，科學(xué)探究能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力和解決問(wèn)題的能力均需培養(yǎng)。本案例采取任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式，結(jié)合SOLO分類(lèi)理論進(jìn)行評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)，從跨學(xué)科角度對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分解，引導(dǎo)學(xué)生在跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)中建構(gòu)科學(xué)概念，理解聲現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。（3）學(xué)習(xí)目標(biāo)①聚焦“演奏自制樂(lè)器”與“設(shè)計(jì)場(chǎng)地”，了解聲音的產(chǎn)生和傳播條件、聲音的特性、現(xiàn)代技術(shù)中聲學(xué)知識(shí)的一些應(yīng)用、噪聲的危害及控制方法。能用這些知識(shí)解釋相關(guān)現(xiàn)象和問(wèn)題，有將聲學(xué)知識(shí)應(yīng)用于日常生活、工程實(shí)踐、社會(huì)發(fā)展的意識(shí)。②通過(guò)擊鼓實(shí)驗(yàn)、敲打音叉實(shí)驗(yàn)，體會(huì)實(shí)驗(yàn)探究中的轉(zhuǎn)換法、放大法，認(rèn)識(shí)聲音的產(chǎn)生條件。③通過(guò)“聲音的傳播條件”的探究，經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法，培養(yǎng)提出問(wèn)題和主動(dòng)探究的能力。通過(guò)自主實(shí)驗(yàn)探究“影響橡筋琴音調(diào)高低的因素”，學(xué)習(xí)控制變量法，提高收集信息、分析結(jié)果、得出結(jié)論的科學(xué)探究能力。④通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、制作等實(shí)踐活動(dòng)，提高對(duì)科學(xué)的求知欲，樂(lè)于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)規(guī)律，勇于探究日常用品或新器材中的物理學(xué)原理。通過(guò)參與“聲聲入耳音樂(lè)會(huì)”，關(guān)注科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展、自然環(huán)境及人類(lèi)生活的影響，規(guī)范自己的行為，有將科學(xué)服務(wù)于人類(lèi)的意識(shí)。（4）重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)聲音的產(chǎn)生和傳播條件；了解聲音的特性和現(xiàn)代技術(shù)中聲學(xué)知識(shí)的一些應(yīng)用，知道噪聲的危害及控制方法；理解科學(xué)探究中常用的方法，比如放大法、轉(zhuǎn)換法、控制變量法等。難點(diǎn):了解聲音的特性，如聽(tīng)音識(shí)人；通過(guò)制作噪聲提示器、超聲波制霧機(jī)、超聲波智能門(mén)桿、超聲波智能垃圾桶等，了解聲音的應(yīng)用。3.3案例實(shí)施規(guī)劃案例實(shí)施規(guī)劃具體如表1所示。4思考和討論基于跨學(xué)科實(shí)踐的初中物理單元教學(xué)具有積極的意義：一是利用真實(shí)情境（或大任務(wù)）開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，根據(jù)學(xué)生的生活需求，設(shè)置一系列具有挑戰(zhàn)性的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)；二是依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)化的內(nèi)容，能夠形成橫向統(tǒng)整、縱向進(jìn)階的內(nèi)容框