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(共30张PPT)
基于UbD理念的物理课堂教学设计的探索
2023
主要
内容
来
02
UbD教学设计模式
03
教学设计案例
01
问题的提出
“核心素养”指学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，突出强调个人修养、社会关爱、家国情怀，更加注重自主发展、合作参与、创新实践。
一、问题的提出
1.核心素养与物理本质
“判天地之美，析万物之理”
“物”即事实证据，必须以事实为基础；“理”即理性思维，以思维为中心
物理学家劳厄指出“重要的不是获取知识，而是发展思维能力，教育无非是一切都忘掉的时候所剩下来的东西”
牛顿指出物理的研究是“事实（实验）+推理、归纳、总结（思维）”获得规律、发展能力、养成品质。
物理学科的知识当中以各种形式蕴含着“价值观”“必备品格”“关键能力”
物理观念是基础，科学思维是核心，科学探究是方式，科学态度与责任是必备品格、育人的最终目标；这四个方面是教学中有机的整体，不能割裂开来。
物理观念
科学态度与
责任
科学
思维
科学
探究
2.教学中常见的问题
教材分析和学情分析
教学目标
教学重难点
教学工具和教学方法
教学过程
教学评价
①教学目标笼统不精确、没细化，造成教学效果低下。
②教学方式、策略不恰当，讲得多、动的少，放的多、引的少，引导多放的少。
③知识点的教学缺乏系统性。
④评估方式单一，不够关评价注。
学什么、怎么学、学的怎样
以学生的学为主建立学习中心课堂
------教学评一致不够重视
1.UbD理念的内涵
UbD的全称为“Understanding by Design”，即“追求理解的教学设计”
“understand”译为：理解、领会、了解、认为。而“Understanding”中的“-ing”翻译为“追求……”。
由美国学者麦克泰格和威金斯提出的“以终为始”的逆向思维教学设计。UbD理念是以确定预期结果作为教学起点，选择合适的评估方案，并以深度学习和体验活动作为教学终点的教学设计模式。提倡知识的统整，围绕大概念来组织课程，以追求知识的迁移应用为评估证据而设计教学活动，使学生能够深度理解知识。
▲闫寒冰教授：让学生理解知识并能建构自己的框架。
▲盛群力等学者：围绕核心概念和基本问题组织课程内容、围绕达到知识的迁移和运用而制定表现性评估任务等多种评估任务、围绕实现学习目标的达成和评估任务的完成而设计教学为核心理念，让学生能够对自我学习的情况产生自我认知的教学模式。
▲汤焕奇将UbD理论定义为：以结果为开始的教学思维，并且以学习结果为出发点和终点的逆向教学设计模式。核心思想是“意义学习，理解为先”。
二、UbD模式的教学设计
1.UbD理念的内涵
（1）“以终为始”的逆向教学设计
（2）“意义学习，理解为先”的教学
（3）注重知识整统
（4）多样化的教学评价方式
二、UbD模式的教学设计
特点：逆向设计思维---理解为先---迁移应用---深度学习---证据评估---物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任，即促进核心素养发展。
2.设计程序
UbD模式指导的教学设计是根据三个阶段展开
阶段一：确定预期结果；
阶段二：确定合适的评估证据；
阶段三：设计学习体验和教学。
二、UbD模式的教学设计
这三个阶段彼此联系，相互依存，是一个系统地、连贯地过程，呈现出一种螺旋式的循环结构。
确定预期结果
确定合适的评估证据
设计学习活动
2.设计程序
二、UbD模式的教学设计
阶段一：确定预期结果
包括要达到的细化的学习目标（预期的理解、通过学生学习后预期获得的的知识、技能）和基本问题。
①预期的理解：UbD模式下的教学本质就是为了实现理解而教；比如：加速度
②预期获得的知识、技能（将会知道、能够做到）：经过学习后应该要对知识产生持久性的理解和意义建构，并且能够迁移运用，逐步形成物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任。比如：加速度
③基本问题：能激起学生对学习的兴趣、能促进学生理解所学的知识以及掌握所获得的技能，从而实现知识迁移和探究运用，并且为评估证据的制定提供参考；比如，加速度。
2.设计程序
阶段一：确定预期结果
二、UbD模式的教学设计
把握以下几个方面：通过教师的教学，学生应该会将知识迁移运用在解决哪些问题上？学生应该能够理解哪些内容？学生应该明晰并能解决的基本问题有哪些？学生将会获得的知识、技能有哪些？
2.设计程序
二、UbD模式的教学设计
阶段二：确定合适的评估证据
教师又怎么样才能知道学生有没有达到阶段一中的最终目标指向呢？又用什么样的证据为教师了解学生的理解和掌握知识的水平呢？
传统的教学设计中的教学评价往往是在整个课堂教学完成之后进行的，主要的形式是通过课后作业、课时测验、单元测验等多种测验进行的，主要目的是用来评价教师的教学效果；落实程度情况是如何体现和如何进行评价？
UbD模式下的教学设计根据学习目标设定教学评估依据和方式，以便能够为学习目标的达成提供依据，这能让教学评价更具有实效性；UbD模式下的教学设计中的评价证据常常有表现性任务、其它证据以及学生的自我评估，比如，问答题、测验题、游戏活动和学生自我评估量表等；教学评价更具有实效性。
2.设计程序
二、UbD模式的教学设计
阶段三：设计学习体验和教学
根据学习目标、评估方式设计的一系列教学活动和学习体验，以确保学生能够真正的理解知识，体现了目标、评估、教学这三方面之间的一致性。
教师要做好阶段三的设计，就必须要思考以下3个关键问题：
①学生需要什么知识、技能，才能顺利且有效地进行学习并且获得预期的学习结果？
②什么样的学习活动可以让学生获得相应的知识、技能，发展相应要素的核心素养？
③教师应该用什么样的教学策略和教学资源指导学生，以便能够让学生达到预期的学习结果？
教师需要安排能够实现预期的学习目标的活动，采用？？的教学方法或策略组织教学，为教学评估的顺利进行提供途径和机会。
2.设计程序
二、UbD模式的教学设计
基于UbD模式的教学设计是一种“倒推式”的教学设计，与传统的教学设计相比呈现出一种逆向思维，它是从教学设计的起点和终点---学习目标出发，沿着目标-评估-教学这一主线进行教学开展。它的三个阶段都是围绕着课程目标展开的，学习成果的预设是依据教师期望学生所达成的学习目标等内容而设计的，评估的设计是为了给预设的实现提供证据，学习体验和教学活动的设计策略围绕着阶段一、阶段二展开，并且有多种评估方式贯穿于整个教学过程中，以便检验学习目标的完成情况和学生的学习表现和学习情况。这种教学设计模式目的在于让学生产生持久性的深度学习与理解，为知识迁移提供了途径，使得学生在多个方面的能力和综合素养的水平等方面都得到了一定程度上的提升。
案例1：速度变化快慢的描述----加速度
三、教学设计案例
教材知识结构呈现
认知结构
基本问题
学习目标
确定预期结果
设置评估证据
学习体验和教学
案例1：速度变化快慢的描述----加速度
1、阶段1——确定预期结果：达到的学习目标（包括预期的理解、通过课程内容学习后学生预期获得的知识、技能）和基本问题----运动观、科学推理、科学论证、科学态度与责任。
（1）学生将理解：（真正的掌握知识本质）
①加速度的物理意义；
②匀变速直线运动的v-t图象的斜率表示加速度；
③速度、速度变化量与加速度的不同。
三、教学设计案例
案例1：速度变化快慢的描述----加速度
1、阶段1——确定预期结果
（2）预期获得的知识、技能：（能对知识产生持久性的理解和意义建构，并且能够迁移运用）
学生将会知道：
①加速度是表示速度变化快慢的物理量；②加速度的符号、定义式和单位；
③加速度是矢量；④v-t图象的斜率表示加速度。
学生将能够做到：
①区分速度与速度变化量和加速度；
②用比值定义方法，在实际问题中分析计算加速度；
③根据速度方向与加速度方向判断物体是加速运动还是减速运动；
④根据v-t图像获取运动物体的加速度。
三、教学设计的实践案例
案例1：速度变化快慢的描述----加速度
1、阶段1——确定预期结果
（3）基本问题：（能激起学生对学习的兴趣、能促进学生理解所学的知识以及掌握所获得的技能，从而实现知识迁移和探究运用，并且为评估证据的制定提供参考）
①如何比较速度变化快慢；
②速度与速度变化量和加速度有何区别；
③从v-t图像中曲线的斜率获得什么信息；
④这节课的学习用到哪些思想方法。
三、教学设计的实践案例
案例1：速度变化快慢的描述----加速度
2、阶段２———设置评估证据（体现学生学习目标的达成情况的证据）
（1）表现性任务：
①基本问题的交流情况；
②设计实验：比较斜面上不同粗糙程度（用抹布）加速度不同，加速度减小但速度可以增加；
③反思：说一说学了本节课的收获。
（2）其他证据：
①自我测试过程：生活实例-----飞机以340m/s匀速行驶5s、小车从72km/s经4s停下、动车由静止开始经20s加速到108km/h；由学生进行：1）算一算加速度，2）说一说哪个表示的是速度大、速度变化量大、加速度大，3）判一判：速度大则加速度大、速度向东加速向东、速度增加加速度可以减小；
②查找生活中速度大加速度小与加速度增加速度减小的的例子。
三、教学设计案例
案例1：速度变化快慢的描述----加速度
3、阶段３———设计学习体验和教学
（一）教学流程图
三、教学设计案例
发现问题
独自、小组
展示交流
解题、评价
运动观
科学推理
科学态度与责任
结构化问题引领
用信息手段收集统计需要交流的问题
提供生活中具体例子与动车赛车数据
以学为中心，以学定教
问题来源生活、科技、社会
信息技术在课堂精准教学中的应用、个性学习
案例1：速度变化快慢的描述----加速度
（二）学习过程
（1）创设真实情境，提炼研究问题
展示飞机与赛车这生活实例视频。由此引导学生提出问题：谁运动的快？如何比较？它们的速度如何变化？谁的速度变化的快？如何比较速度变化的快？学生可以形成表象与知识的系统化，有利于形成运动观。从观察、思考中提出运动快慢----变速----变速快慢；从真实情境中应用已有认识、尝试认识冲突、提研究的新问题：如何比较速度变化快慢？（基本问题）
（2）采用结构化问题，引导研讨问题（开展独自学习、个性学习、小组讨论）
采用结构化问题、引领，引导学习开展独自学习、个性学习、小组讨论（基本问题）：①速度变化量如何表示？②速度、速度变化量与速度快慢有何区别？③你能举生活中表示速度大小、速度变化量大小与速度快慢的例子？④你能作出赛车起步的v-t大致图像？⑤如何从v-t图像获得加速度？⑥你能举出生活中速度与加速度方向相反的例子吗？激起学生例举自行车匀速、小轿车启动、动车出站；对比举例短跑爆发力、子弹急剧、动车缓慢等等；进一步理解加速度物理意义、区分速度、区分速度变化量。
三、教学设计案例
项目编号 完全理解A 理解B 模糊C 完全不动D
1
2
3
4
5
6
案例1：速度变化快慢的描述----加速度
（二）学习过程
(3）用技术设备，统计交流问题（促进自我反思、证据）
利用信息手段收集统计问题（借用Plickers软件进行收集统计问题， Plickers是一款操作简单、低成本、方便使用的课堂评价反馈），依据学生存在问题进行互动学习，进行展示交流。第②个问题：速度、速度变化量与速度快慢有何区别？第③个问题：你能举生活中表示速度大小、速度变化量大小与速度快慢的例子？第⑤个问题如何从v-t图像获得加速度？
三、教学设计案例
（4）提供生活实例，提升解决问题（获得评估证据、深度理解、形成概念）
提供具体数据的生活问题：飞机以340m/s匀速行驶5s、小车从72km/s经4s停下、动车由静止开始经20s加速到108km/h；由学生进行①算一算加速度，②说一说哪个表示的是速度大、速度变化量大、加速度大，③判一判：速度大则加速度大、速度向东加速向东、速度增加加速度可以减小；④学生设计实验：比较斜面上不同粗糙程度（用抹布）加速度不同、加速度减小速度可以增加，并用实验验证传感器作图。
案例2：通电导线在磁场中受到的作用力
1、阶段１———预期结果
（1）学生将理解：
①通过实验探究理解安培力方向与电流、磁场方向空间关系；
②物理知识的相互联系性；
③由个别事物的个性认识一般事物的共性这种重要的思想方法。
（2）预期获得的知识、技能
学生将会知道：
①安培力概念及其大小计算公式；
②安培力方向判定方法———左手定则；
③磁电式电流表的工作原理。
三、教学设计案例
案例2：通电导线在磁场中受到的力
1、阶段１———预期结果
（2）预期获得的知识、技能
学生将能够做到：
①能计算电流和磁场方向垂直及任意角度下的安培力大小；
②能应用左手定则判断安培力的方向；
③了解磁电式电流表内部结构及其工作原理；
④会应用想像和模型建构能力。
三、教学设计案例
案例2：通电导线在磁场中受到的力
1、阶段１———确定预期结果
（3）基本问题：
①通电导线在磁场中受到的力大小和方向如何确定？
②如何设计实验进行探究？
③安培力与电场力有哪些相同和不同？
④本节课学习到哪些物理思想方法？
2、阶段２———设置评估证据
表现性任务：
①设计实验进行探究通电导线在磁场中受到的力大小和方向；
②用左手表示安培力方向与磁感应强度方向、电流方向之间的关系；
③解释磁电式电流表的工作原理（电动机、磁炮弹工作原理）；
其他证据：
①自我测试过程：教材中本节课的“问题与练习”；
②课后作业：课后检测题；
③反思：说一说本节课的收获。
三、教学设计案例
案例2：通电导线在磁场中受到的力
3、阶段３———设计学习体验和教学
学习过程
（1）创设问题情景，提出研究问题
展示自制实验------学生观察提出疑问（铁钉和导线为什么会旋转起来？铁钉和导线旋转方向与什么因素有关？）（基本问题）
（2）应用实验活动，探究安培力方向
①学生分组实验探索旋转原因以及旋转方向的影响因素（证据----表现情况）
②演示不同装置的实验进行探究体验（证据----表现情况）
③学生交流、分析和归纳，得出结论（证据----表现情况）
④实验改进问题讨论：现观察到导体棒向左运动是不是说明其受到的安培力一定水平向左呢？（证据----表现情况）
⑤启发问题：右手螺旋定则（电流与磁场方向）---左手定则（基本问题）
三、教学设计案例
学习过程
（3）采用结构化问题，研讨安培力大小（细化问题---基本问题）
问题1：转动起步快慢跟哪些因素有关？
问题2：在匀强磁场中，当磁场方向和导线平行时安培力大小如何？
问题3：在匀强磁场中，当磁场方向和导线垂直时安培力大小如何？
问题4：当磁场方向和通电导线之间成任意夹角时安培力大小如何？
问题5：一段弯曲的导线ａｂ，通电流Ｉ，放入磁感应强度为Ｂ 的匀强磁场中，此时导线受到的安培力大小为多少呢？
以结构化问题引领的方式引导学生开展的思考、交流学习活动，同时评价学生的理解、掌握、分析推理素养（评估证据）
三、教学设计案例
项目编号 完全理解A 理解B 模糊C 完全不动D
1
2
3
4
5
学习过程
（4）解决实际问题，构建新知（获得评估证据）
①实验演示：课堂中展示磁电式电流表（用Ｇ表头）的内部结构，如右图所示。-----用试触法给电流表通电后发现其指针向右偏．
②简化一个线圈，让学生解释通电后指针偏转的原因；（在学生解释的过程中，引导学生相互交流和评价）
③讨论：如果想让指针向左偏该怎么做？
④解释：螺旋弹簧的作用以及没有螺旋弹簧将发生什么现象？
⑤测试：通电导线在两根光滑倾斜导线上静止，判断电流方向、计算电流大小？
⑥课后作业：查找电动机、磁炮弹的有关资料、解释基本原理、发射速度的影响因素？
三、教学设计案例
UbD采用逆向设计,注重“以终为始”，即先确定预期结果，再确定合适的评估证据，最后设计学习活动和体验,此种设计以设计，强调在实际教学中要运用逆向思维来教学设计，并且要在教学中要凸显学生的自主性，它把学生通过学习后将要达到的结果作为设计的出发点和终点，据学习目标设定教学评估依据和方式，以便能够为学习目标的达成提供依据；这能让教学评价更具有实效性；教学方法或策略组织教学，为教学评估的顺利进行提供途径和机会，注重评估贯穿整个教学过程，注重学生学习情况。这种设计促进理解来实现深度学习、重视目标、评价、教学一致性、注重意义建构、迁移解决实际问题；能较好的让深度学习在教学实践中发生、促进核心素养发展。
谢 谢！

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