基于高階反思取向的學(xué)科單元教學(xué)探索——以“曲線運(yùn)動(dòng)”全章教學(xué)為例

馬宇澄 黃 皓

(1. 無錫市教育科學(xué)研究院,江蘇 無錫 214001; 2. 無錫市第一女子中學(xué),江蘇 無錫 214002)

基金項(xiàng)目：本文系江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“基于物理核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)‘單元設(shè)計(jì)’”(批準(zhǔn)號R-c/2016/07)階段性研究成果.

1 問題背景

眾所周知,我國中等教育已進(jìn)入核心素養(yǎng)時(shí)代．隨著現(xiàn)代高科技教育裝備不斷更新,越來越多的專家、教師對技術(shù)層面的改進(jìn)倍加關(guān)注,教育現(xiàn)代化的內(nèi)涵建設(shè)卻相對滯后．

圍繞以系統(tǒng)化的學(xué)科知識為基礎(chǔ)的“學(xué)科單元”,整體思考和建構(gòu)各個(gè)課時(shí)的備課,是蘇派物理教學(xué)的一種傳統(tǒng)．筆者認(rèn)為,基于高階反思取向?qū)η拜厡W(xué)術(shù)思想的再發(fā)現(xiàn)與延續(xù)有助于發(fā)展教育現(xiàn)代化的內(nèi)涵,培育學(xué)生核心素養(yǎng)．下文就以“曲線運(yùn)動(dòng)”全章教學(xué)為例對此加以說明．

2 高階反思取向與學(xué)科單元教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 高階反思取向

物理教學(xué)研究是一項(xiàng)理論性很強(qiáng)的工作,強(qiáng)調(diào)懸置前見,不斷揭示條件、對元認(rèn)知進(jìn)行認(rèn)知;需要明確回答“何以提出”、“何以可能”、“何以可行”等高階問題．正是在這個(gè)意義上,物理教學(xué)研究被認(rèn)為是“高階反思”．

高階反思取向意味著物理教學(xué)研究的實(shí)施是基于戰(zhàn)略性的、深思熟慮的、一以貫之的行動(dòng)規(guī)劃．例如朱正元先生開展“自制教具”研究,正是“高階反思”的結(jié)果．

2.2 學(xué)科單元教學(xué)設(shè)計(jì)

學(xué)科單元教學(xué)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)實(shí)踐性極強(qiáng)的工作,強(qiáng)調(diào)直觀洞見、不斷創(chuàng)造條件、對前反思開展反思;需要明確回答“何為目標(biāo)”、“何以達(dá)成”、“何以評價(jià)”等具體問題．中觀層面的單元教學(xué)設(shè)計(jì)是教師實(shí)踐知識與緘默知識的高度耦合,把宏觀層面的物理教學(xué)研究與微觀層面的課時(shí)設(shè)計(jì)有機(jī)聯(lián)結(jié),在從知識的學(xué)習(xí)走向真實(shí)學(xué)力的形成中起著不可替代的作用．

基于高階反思取向的學(xué)科單元設(shè)計(jì)尤其關(guān)注去研究什么、概括什么,其工作重點(diǎn)是明晰教學(xué)目標(biāo)、聚焦知識建構(gòu)、有效反饋信息.因此教學(xué)時(shí)全局意識更強(qiáng),對知識與規(guī)律建構(gòu)的把握更加精當(dāng),有利于改善和促進(jìn)當(dāng)下的物理教學(xué)實(shí)踐．

3 “曲線運(yùn)動(dòng)”單元教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1 學(xué)習(xí)進(jìn)階,核心概念認(rèn)識發(fā)展層級分析

研討學(xué)習(xí)進(jìn)階是為了改變課時(shí)主義主導(dǎo)下的學(xué)習(xí)內(nèi)容碎片化且缺乏聯(lián)結(jié)的現(xiàn)狀,從而有意識地做好全章整體規(guī)劃,依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和課程內(nèi)容分析、判斷學(xué)生對核心內(nèi)容的認(rèn)知障礙并提出有效對策,進(jìn)而通過課程評估引導(dǎo)學(xué)生搭建科學(xué)的知識框架以提高學(xué)習(xí)效率．這個(gè)步驟回答了“何以提出”的問題,又是對“何為目標(biāo)”的回應(yīng)．曲線運(yùn)動(dòng)全章學(xué)習(xí)進(jìn)階如圖1所示．

圖1 “曲線運(yùn)動(dòng)”學(xué)習(xí)進(jìn)階

3.2 整體規(guī)劃,核心內(nèi)容認(rèn)知障礙分析

只有對學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知障礙的原因進(jìn)行理性分析,才能有的放矢地做好整體規(guī)劃,幫助學(xué)生消除對核心內(nèi)容的認(rèn)知障礙．這個(gè)步驟回答了“何以可能”的問題,也是對“何以達(dá)成”的回應(yīng)．筆者以為學(xué)生的認(rèn)知障礙主要來自兩個(gè)方面．

3.2.1 物理語言在抽象程度上躍遷,教材對演示實(shí)驗(yàn)的難度和實(shí)效估計(jì)不足

例如,各版教材中均有蠟塊運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn),希望先通過實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生知道合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)及其相互關(guān)系,再結(jié)合理論掌握質(zhì)點(diǎn)做二維運(yùn)動(dòng)的處理方法．然而,筆者發(fā)現(xiàn)以下問題:

(1) “蠟塊運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)必需使用氣墊導(dǎo)軌,由于儀器體積和重量的限制,搬運(yùn)不便,教師缺乏演示的積極意愿．

(2) 蠟塊運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)位置用肉眼難以定位,所以軌跡曲線無法描繪,因此直觀觀察很難做到．即便學(xué)生能近距離直接觀看,也不可能用物理語言得出“兩個(gè)相互垂直的直線運(yùn)動(dòng)可以合成一個(gè)曲線運(yùn)動(dòng)”．如果執(zhí)教者直接給出這個(gè)結(jié)論,這個(gè)實(shí)驗(yàn)何必要做?理論與實(shí)踐的結(jié)合又體現(xiàn)在哪里?

(3) 一些教師通過后期制作在真實(shí)實(shí)驗(yàn)視頻上加上蠟塊運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)位置．問題是,現(xiàn)代多媒體技術(shù)空前發(fā)達(dá),什么特效做不出來?再者這樣處理與觀看網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)視頻又有多大區(qū)別,顯然有違教材設(shè)計(jì)的初衷．

3.2.2 知識容量劇增,學(xué)生的早期經(jīng)驗(yàn)無法支持對概念和規(guī)律的理解

例如,筆者上高中時(shí),對于“物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力最小,經(jīng)過最低點(diǎn)繩的拉力最大”一聽即懂,無需教師反復(fù)強(qiáng)調(diào)．究其原因,當(dāng)年上學(xué)時(shí)我們用的是單肩布包,掄書包玩的經(jīng)歷一定是有的．現(xiàn)在的學(xué)生缺的就是這樣的切身經(jīng)驗(yàn)．再如,以前的江南地區(qū)河道縱橫,小船渡河確屬生活經(jīng)驗(yàn)．時(shí)過境遷,現(xiàn)在再這樣預(yù)設(shè)實(shí)在是有些想當(dāng)然．

由于缺乏必要的經(jīng)驗(yàn)和經(jīng)歷,學(xué)生對概念、公式和定律機(jī)械記憶,無法把握關(guān)鍵或臨界條件,不愿也不能深入思考和理解,一旦面對復(fù)雜的問題,那就連讀完題目的勇氣都沒有;總是用“物理難學(xué),實(shí)在不行可以不選”來欺騙自己,令人痛心．

3.3 專題細(xì)化,依據(jù)核心概念設(shè)計(jì)探究活動(dòng)

依據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)階和核心內(nèi)容認(rèn)知障礙分析,筆者提出了行之有效的教學(xué)對策——專題細(xì)化,依據(jù)核心概念設(shè)計(jì)探究活動(dòng)．這個(gè)步驟回答了“何以可行”的問題,也是對“何以評價(jià)”的回應(yīng)．

3.3.1 學(xué)習(xí)任務(wù)

筆者把“曲線運(yùn)動(dòng)”全章分成3個(gè)專題學(xué)習(xí)任務(wù),如圖2所示．其中任務(wù)1、任務(wù)2建議用物理綜合實(shí)踐活動(dòng)的形式組織教學(xué)(關(guān)于中學(xué)物理綜合實(shí)踐活動(dòng),詳見文獻(xiàn)[7],任務(wù)3則視具體情況而定．

圖2 “曲線運(yùn)動(dòng)”學(xué)習(xí)任務(wù)

“階梯式”的學(xué)習(xí)進(jìn)階要求學(xué)生在完成前一步的基礎(chǔ)上,后一步才能開始．由于“映射”階段有一定能力要求,一些學(xué)生往往不能完成,所以筆者有意識地把和“映射”和“概念”統(tǒng)整成任務(wù)這樣做的好處是推理能力不同的學(xué)生也可用“拼圖式”或“螺旋式”完成學(xué)習(xí)進(jìn)階．3種進(jìn)階方式既能橫向編制,又能縱向連接,學(xué)習(xí)的深度和廣度均有所拓展．

3.3.2 學(xué)習(xí)活動(dòng)

學(xué)習(xí)活動(dòng)詳見表1,共12課時(shí)．

表1 曲線運(yùn)動(dòng)全章學(xué)習(xí)活動(dòng)

在系列學(xué)習(xí)活動(dòng)中,學(xué)生用實(shí)驗(yàn)解讀,用實(shí)驗(yàn)探索、比較、評價(jià)．這樣的設(shè)計(jì)綜合開放,學(xué)生能注意到支持他們想法的實(shí)證,也能接觸到與之對立的實(shí)證．這樣的設(shè)計(jì)自主有序,既理順了生成資源關(guān)系,又明晰了自主探究的方向,教學(xué)信息得以有效反饋,知識碎片聯(lián)結(jié)成了有機(jī)整體．

4 對未來的展望

真正的改革需要所有各方協(xié)同運(yùn)作,但教師始終是課堂教學(xué)的第一負(fù)責(zé)人．實(shí)踐已經(jīng)證明,在以高階反思取向?yàn)槔砟?以學(xué)科單元教學(xué)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的物理課堂教學(xué),有利于學(xué)生應(yīng)對一個(gè)由于科學(xué)在技術(shù)和工程中廣泛應(yīng)用而發(fā)生迅速改變的社會,教師應(yīng)積極探索并實(shí)踐以應(yīng)對時(shí)代的挑戰(zhàn)．