指向化學實驗教學能力提升的教師培訓課程設(shè)計與實踐

摘要： 基于化學新課程改革對教師教學能力的要求以及現(xiàn)實中教師化學實驗教學能力發(fā)展的需要，對指向化學實驗教學能力提升的教師培訓課程進行了實踐探索，提出了中學化學教師實驗教學能力框架，構(gòu)建了教師培訓課程框架及其內(nèi)容結(jié)構(gòu)與運行模式，舉例說明了相關(guān)培訓活動，指出能力取向的教師培訓課程重在促進教師從“知”到“能”的轉(zhuǎn)化，需要在學習內(nèi)容與實踐轉(zhuǎn)化上下功夫。

關(guān)鍵詞： 中學化學教師; 化學實驗教學能力; 培訓課程

文章編號： 1005-6629（2019）5-0011-06 ? ? ? ? ? ?中圖分類號： G633.8 ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： B

1 ?問題的提出

化學實驗是中學化學課程的重要組成部分，以實驗為基礎(chǔ)是中學化學教學的基本特征[1]。《義務(wù)教育化學課程標準（2011年版）》指出：“教師在教學中應(yīng)高度重視和加強實驗教學，充分發(fā)揮實驗的教育功能。[2]”《普通高中化學課程標準（2017年版）》[3]強調(diào)教師應(yīng)“充分認識化學實驗的獨特價值，精心設(shè)計實驗探究活動”“增強化學學科理解，提升課堂教學能力”。為幫助中學化學教師更好地理解和實施實驗教學，開展教師培訓至關(guān)重要。依據(jù)培訓對象所任教的年級不同，培訓課程按初中、高中分別來設(shè)計。對于任教同學段的教師，基于對不同發(fā)展階段的教師特點及其發(fā)展需要的研究[4，5]，以“提升化學實驗教學能力”為導向的教師培訓課程目標分層次設(shè)計，即針對新任教師、熟練期教師、成熟期教師、卓越教師的培訓課程核心目標依次為： 提升實驗教學基本功、提升實驗教學實施能力、提升實驗教學研究能力、提煉實驗教學特色和思想，以解決新任教師的“適應(yīng)”問題、已適應(yīng)的教師需“提高”的問題，成熟的教師有“突破玻璃天花板”的問題[6]。培訓課程的核心目標明確了培訓需要解決的核心問題，而目標的有效達成在很大程度上取決于教師培訓課程的內(nèi)容及實施方式。為此，本文就指向?qū)嶒灲虒W能力提升的教師培訓課程設(shè)計與實踐展開探討。

2 ?培訓課程設(shè)計依據(jù)

促進中學化學教師實驗教學能力提升，指向的是培訓所希望達成的核心目標，以此為目標導向設(shè)計培訓課程，其設(shè)計依據(jù)主要如下。

2.1 ?明晰實驗教學能力構(gòu)成及其要求，為培訓課程設(shè)計指引方向

化學實驗教學能力是中學化學教師專業(yè)能力之一，是教師教學能力的重要組成部分。“能力”是指能勝任某項任務(wù)的主觀條件[7]，化學實驗是化學教學的重要內(nèi)容和方式，要勝任化學教學，化學教師的學科教學知識（PCK）[8]還需凸顯“實驗”特質(zhì)，即必須要具備一定的化學實驗知識、技能和方法，也需要有科學的實驗觀念[9]，更必須具備以化學實驗為基礎(chǔ)的實驗教學能力。

對于化學實驗教學能力的構(gòu)成，不同研究者對此界定和闡釋并不相同，一般認為包括實驗?zāi)芰Α嶒灲虒W能力、實驗及實驗教學研究能力等多個方面[10]。考慮到在職中學化學教師及其教學任務(wù)特點，在教師具備基本實驗知識與操作技能的情況下，為突出“提升化學實驗教學能力”這一核心目標，筆者所在的研究團隊先后通過文獻分析、問卷調(diào)查、專家咨詢、會議研討的方式，經(jīng)專家論證達成了以下共識。

化學教師的實驗教學能力受制于教師對化學實驗及其教育價值的理解和選擇，為此將“化學實驗理解”作為化學實驗教學能力構(gòu)成的一個重要維度，包括化學實驗理解、化學實驗教育價值理解等，強調(diào)化學教師對化學實驗知識體系、化學實驗原理及方法論、化學實驗的功能及其教育價值的理解。參照教育部頒布的《中學教師專業(yè)標準（試行）》中的“專業(yè)能力”部分，提取其中與學科教學密切相關(guān)的要素： 教學設(shè)計、教學實施、教學評價、教學反思，作為實驗教學能力構(gòu)成的關(guān)鍵要素，其中，“實驗教學設(shè)計”包括實驗教學內(nèi)容分析、實驗教學目標設(shè)計、實驗教學活動設(shè)計等;“實驗教學實施”包括實驗問題情境創(chuàng)設(shè)、實驗學習活動組織、實驗結(jié)果分析與實驗價值延伸等;“實驗教學評價”包括學生實驗學習評價與實驗教學自我評價;綜合考慮問卷調(diào)查與教師座談中所提的建議，將“實驗教學反思”細化為實驗教學問題分析、實驗教學經(jīng)驗提煉和實驗教學的改進等。由此，中學化學實驗教學能力包括化學實驗理解、化學實驗教學設(shè)計、實施、評價及反思五個一級維度，將其進一步分解細化為若干二級維度及其對應(yīng)的能力點，形成實驗教學能力關(guān)鍵要素分析框架（簡稱為“實驗教學能力框架”），以此作為培訓課程內(nèi)容與結(jié)構(gòu)的理論依據(jù)。

2.2 ?分析教師能力現(xiàn)狀與發(fā)展需要，為培訓課程設(shè)計提供現(xiàn)實依據(jù)

對教師的培訓需求和能力發(fā)展需要進行調(diào)研，并將其作為設(shè)計培訓課程的重要依據(jù)是有效開展教師培訓的必要準備之一。

根據(jù)中學化學實驗教學內(nèi)容與任務(wù)要求，通過教師培訓前的問卷調(diào)查、課堂教學觀察，以及對教師教學作品（如教學設(shè)計、課堂教學實錄等）和實驗教學能力分析等，對參訓教師培訓前的“主觀愿望”“能力現(xiàn)狀”與“理想目標”的差距進行分析，明確教師實驗教學培訓需求及能力發(fā)展需要，考慮要重點培訓的方面，為培訓課程內(nèi)容的設(shè)計提供現(xiàn)實依據(jù)。

對于教師實驗教學能力的分析，是借助“實驗教學能力框架”來進行的。現(xiàn)以“化學教學內(nèi)容分析能力”為例對能力分析框架加以說明。“化學教學內(nèi)容分析能力”是“化學教學設(shè)計能力”構(gòu)成的關(guān)鍵要素之一，涉及課標要求、教材編排、知識分析、教育價值、學習進階等，并進一步細化各能力點及其行為表現(xiàn)的刻畫，其分析框架如表1所示。在表1中，凸顯了知識體系、教育價值及學習進階的分析，旨在強調(diào)為了做好教學設(shè)計，教師不僅要分析課標和教材，還需要從學科視角把握教學內(nèi)容的本質(zhì)和關(guān)鍵，通過深入系統(tǒng)分析來整體思考單元或課時教學對化學觀念、思想方法的滲透、落實和具體化，從知識、思維與能力發(fā)展等維度分析學生的學習進階與發(fā)展，以此為準確把握教學內(nèi)容的核心與關(guān)鍵指明方向，促進教師教學的整體性與遞進連貫性。

化學實驗教學是化學教學的重要組成部分，化學實驗教學的設(shè)計要服從和服務(wù)于化學教學的總體安排。為提升“化學實驗教學能力”，要重視“實驗教學內(nèi)容分析”，為此，在“知識分析”這項，在基于學科視角對知識做深入分析的同時，還需著重對教材中所編排的化學實驗進行系統(tǒng)分析，其分析角度及能力要點見表2。化學實驗的教育價值從認知價值、發(fā)展價值與工具價值三個方面進行分析。借助表1和表2示意的能力要點及行為表現(xiàn)層次，可以診斷與分析教師實驗教學內(nèi)容分析能力狀況。

3 ?培訓課程的內(nèi)容結(jié)構(gòu)與實施模式

培訓課程的設(shè)計需要考慮課程目標、內(nèi)容、實施、評價等多個方面，圖1呈現(xiàn)的是針對“熟練期”化學教師的實驗教學培訓課程框架，現(xiàn)就其課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)與實施運行模式簡介如下。

3.1 ?培訓課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)

課程內(nèi)容是課程目標實現(xiàn)的載體。依據(jù)《教師教育課程標準（試行）》對在職教師培訓課程所提出的建議[11]，課程分為理論、實踐和研究三類模塊，每類課程模塊下設(shè)若干內(nèi)容專題，每個內(nèi)容專題再下設(shè)若干培訓活動。其中以實踐類課程模塊為重點，注重培訓學習的實踐轉(zhuǎn)化。

就培訓課程模塊的功能而言，理論類課程關(guān)注理論學習與教學實踐的對接，通過價值引領(lǐng)、知識補充、策略優(yōu)化等，重在促進教師“加強專業(yè)理解”;實踐類課程對應(yīng)的是教師的教學實踐，是指教師在導師指導下進行以課例研究為載體的實驗教學設(shè)計與實踐，促進教師將所學的相關(guān)理論和方法轉(zhuǎn)化為課堂教學行為，重在幫助教師“解決實際問題”;研究類課程重在“提升自身經(jīng)驗”，是指教師在課例研究實踐的基礎(chǔ)上，在導師指導下完成實驗教學反思及教學的再設(shè)計，總結(jié)提煉實驗教學策略，撰寫教學成果等，并通過成果展示交流，發(fā)揮培訓的輻射帶動作用。簡而言之，這三類課程模塊分別從理論學習、實踐訓練以及教學反思與改進三方面體現(xiàn)對教師實驗教學能力提升的培訓。

就培訓課程的內(nèi)容選擇和指向而言，一是凸顯學科高觀點，以學科思想、化學觀念為統(tǒng)領(lǐng)，通過分析和把握學科知識體系結(jié)構(gòu)、解決問題的方法程序等關(guān)鍵問題，增進教師的學科理解，對化學實驗體系[12]及實驗方法論的理解;二是促進學習轉(zhuǎn)化，將學科高觀點轉(zhuǎn)化為教學實際操作的思路與方法，促進教師將學習收獲向教學實踐轉(zhuǎn)化，提升實驗教學活動的思維品質(zhì)和認知水平;三是選取典型的實驗教學內(nèi)容作為培訓課程的素材或話題，如通過實驗認識物質(zhì)的性質(zhì)與反應(yīng)、實驗探究化學反應(yīng)條件及規(guī)律、物質(zhì)的分離與提純、物質(zhì)制取與性質(zhì)檢驗、實驗研究物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)等，注重學以致用，促進教學改進與創(chuàng)新。

3.2 ?培訓課程運行模式

培訓內(nèi)容只是說明了要培訓什么，但如何組織安排培訓課程則關(guān)系培訓課程的運行模式，這直接影響到培訓質(zhì)量。針對“熟練期”教師，培訓課程的實施以教師的已有經(jīng)驗為基礎(chǔ)，以課例研究為任務(wù)驅(qū)動，并結(jié)合教師的教學實際來開展，采取“問題診斷理論學習實踐反思教學改進”的運行模式（見圖2），將集中面授與分組實踐穿插安排，采取專題講座、案例研討、參與式研討、教學觀摩、課堂現(xiàn)場指導等相結(jié)合的培訓方式，注重將培訓學習收獲轉(zhuǎn)化為教師的實驗教學設(shè)計、實施及教學反思與改進行為，注重促進提升實驗教學能力這一核心目標的落實與達成。

4 ?培訓活動實踐舉例

如前所述，培訓課程的實施以“課例研究”為任務(wù)驅(qū)動，注重促進學員將培訓學習收獲向教學實踐行為轉(zhuǎn)化。如針對“化學實驗教學設(shè)計能力”，在“課例研究”的“課前設(shè)計”這一階段安排有“實驗教學內(nèi)容分析”培訓活動，這是因為對于教師而言，如何理解化學實驗及其教育價值并據(jù)此設(shè)計課堂教學任務(wù)是設(shè)計和實施實驗教學的根本。在此，介紹以人教版初中化學第2單元課題1“空氣是由什么組成的”[13]為載體、圍繞“測定空氣里氧氣的含量”實驗教學內(nèi)容分析所開展的培訓活動（見表3）。

表3所示培訓活動設(shè)計的依據(jù)如下： 通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，“熟練期”教師在日常課堂教學中比較關(guān)注教材中具體的知識點，而對知識之間的聯(lián)系、核心內(nèi)容及其教育價值的理解不夠到位，抓不住本質(zhì)和關(guān)鍵的教學內(nèi)容，缺乏對于學生學習及其持續(xù)發(fā)展的了解與關(guān)注等。就教師實驗教學而言，課堂教學中實驗發(fā)揮了怎樣的教育功能，很大程度上取決于教師對教學內(nèi)容、化學實驗教育價值的理解，以及對學生應(yīng)該達成的學習結(jié)果和發(fā)展目標的認識和期待[14，15]，這通常反映在教師教學實踐活動和教學行為中，如教師設(shè)計的教學任務(wù)、教師的提問、教師重點講解的內(nèi)容等。造成教師對于化學實驗及其教育價值認識存在問題的原因是多方面的，從教師自身而言，教師對于分析的目的、內(nèi)容與方法認識不夠，知識與能力有欠缺[16]。從教師課堂教學任務(wù)與提問設(shè)計所關(guān)注的方面，可以反觀教師對教學內(nèi)容的理解與選擇，特別是化學實驗及其教育價值的理解和選擇，培訓中對教師所設(shè)計的教學任務(wù)或提問等進行分析和研討，可促進教師教學行為的自我診斷，明晰教學改進方向。

如表3所示，這一培訓活動設(shè)計從教師已有的知識經(jīng)驗出發(fā)，不僅解決教師“教什么”和“怎么教”的問題，而且促進教師了解和思考“為什么而教”等價值取向問題。培訓中，借助一些資源、策略和工具（如教學案例、教學設(shè)計模板、問題矩陣、實驗教學能力框架、焦點討論法等）給教師理解提供“支架”，引導教師要思考什么、從哪些方面思考，如何思考等，如通過上述活動，促使教師明晰教學內(nèi)容分析的目的，教學內(nèi)容分析需要分析什么，如何分析等。基于上述考慮來設(shè)計培訓的內(nèi)容與方式，其目的在于促進教師教學經(jīng)驗的改造，提升教師對教學內(nèi)容，特別是對化學實驗及其教育價值的認知、分析與選擇能力，并據(jù)此作為制定課堂教學目標和設(shè)計課堂教學任務(wù)與問題的前提條件。

需要說明的是，表3所示的培訓活動重在促進教師對化學實驗及其教學價值的分析和理解，并以此為依據(jù)來改進教學。考慮到影響教師課堂教學任務(wù)和教學問題的設(shè)計，還與教師對學情的分析、教學目標設(shè)計、教學問題設(shè)計等方面的知識方法有關(guān)，為此結(jié)合教師教學能力發(fā)展需要，后續(xù)還將安排與之相關(guān)的其他培訓活動，如針對學情分析的內(nèi)容與方法（專題2）、實驗教學目標設(shè)計（專題3）……通過這系列培訓活動，學員在后續(xù)課例研究中改進教學設(shè)計，并進行教學實踐與反思等。

5 ?結(jié)束語

中學化學教師的實驗教學能力是在化學實驗教學活動中形成、發(fā)展和表現(xiàn)出來的，指向化學實驗教學能力提升的教師培訓課程，重在促進教師從“知”到“能”的轉(zhuǎn)化（如圖3示意），即促進教師將學到的新知識和方法轉(zhuǎn)化為分析問題的視角和路徑，對于某一問題的認識能夠“概念化”進而形成新的理解，并且新的理解能夠“可操作化”地轉(zhuǎn)化為教學實踐，進而促進化學實驗教學改進和創(chuàng)新。這便是能力取向的教師培訓課程的意義所在，要做到這些，需要在學習的內(nèi)容與實踐的轉(zhuǎn)化上下功夫，值得繼續(xù)深入研究。

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