中學物理教師課堂教學思維過程個案研究

摘 要：教師在課堂上針對教學系統中的要素進行有意識地思考與決策就是教師的課堂教學思維過程。近年來關于教師認知的研究逐漸增多，但是對學科教師的課堂教學思維過程的研究還是較少。研究者通過采用文獻法、觀察法和半結構式訪談法等挖掘中學物理專家教師在課堂情境中的思維過程，并初步構建了教師思維過程的模型，期望能對一線教師和研究者帶來一些借鑒與啟示。

關鍵詞：中學物理教師;課堂教學;思維過程;個案研究

中圖分類號：G451.2 ?文獻標識碼：A ?文章編號：2095-5995（2020）04-0079-04

一、引言

教師在教學信念的指導下，利用自身的知識經驗，對在課堂教學過程中遇到的問題進行一系列復雜的心智操作，最終做出決策、解決問題，這個過程就是教師的課堂教學思維過程。教師在課堂情境下的動態思維很大程度上影響了其教學過程以及學生的學習效果。因此，研究教師的課堂教學思維過程對于提高教學質量、促進教師的專業發展是非常有意義的。教學決策是教師教學思維中最能動的部分，能直接反映出教師的思維過程和結果，因此本文著重介紹教學決策的相關研究。

20世紀70年代末，彼得森和克拉克在研究中首先提出了教師教學決策過程模型，定義了四條決策路徑。[1]之后，沙威爾森和斯特恩提出了修正模型，在其中增加了教學模式的概念，他們認為教師并不是每次遇到問題都需要隨機應變，而是提取知識結構中原來儲存的教學模式、教學策略來解決以往遇到過的問題。[2]馬蘭在研究中構建了三種教學思考過程模型：習慣反應式、尋找機會式和避免問題式。與前人提出的教學思考過程模型相比，這三個模型描述了更加多樣的教學思維模塊、更復雜多變的思考過程以及更多可選的方案。馬蘭在其中還著重強調了教師知識經驗在思考過程中所起的作用，教師需要以知識經驗作為思考的材料，然后再把實踐獲得的經驗存入認知結構中。[3]

21世紀以來，國內研究者針對教學決策進行了一些實證研究，大部分都是碩博士畢業論文，一些內容如對教學決策的分類等具有同質性。而且，目前國外大多數教學思維過程研究沒有體現出學科、年級的特殊性，國內對于中學物理教師教學思維過程的實證研究更是匱乏。本研究通過對一位中學物理專家型教師進行跟蹤研究，深入挖掘教師課堂教學實踐背后的思維過程。

二、研究設計

（一）研究對象

本研究的對象是深圳市寶安區一所中學有著18年教齡、經驗豐富的物理T教師。該教師從教以來教學成績優異，獲得過多次教學比賽獎項，性格隨和開朗，與同事、學生關系融洽，對待工作認真負責，自愿作為本研究的對象。本研究始于2019年3月初，終于7月中旬，研究對象整個學期的教學都集中在八年級物理下冊教科書。

（二）研究過程

本研究采用以下方式來探究教師的教學思維過程。首先，筆者對T教師進行預調研與預訪談，了解他的教學信念、受教育經歷和非認知因素等;接著在T教師每次上課前，了解他預設的教學活動流程，收集他上課用的課件、教具;然后觀察T教師的課堂教學實踐并進行錄像，填寫課堂觀察記錄表;上課過后的當天或轉天根據T教師的教學計劃、筆者設計的訪談提綱對其進行半結構式訪談，T教師結合錄像描述自己當時的思考過程;最后將訪談數據轉錄成文字，比較T教師的教學計劃、課堂教學實踐、教學決策三個過程的異同，最后總結出該教師的課堂教學思維過程并嘗試構建物理教師的課堂教學思維過程模型。筆者共記錄了12節課，包括9節新授課和3節復習課，共進行了5次半結構訪談。限于篇幅，本文以在力學板塊里較具有代表性的“牛頓第一定律”新授課為例來說明T教師的教學實踐及背后的思考過程。當然，T教師所有課的思維過程并不都是完全相同的，但是其思維過程中的模塊大致相同，只是模塊出現的順序、組合有所差別。

三、研究結果： 課堂教學實踐與教學思維過程（一） 知覺-解讀-增加活動-實驗

教學片段：教師按照原定教學計劃做打棋子的小實驗來引入新課，學生反應比較強烈。教師接著做了另一個小實驗：將紙條壓在橡皮下，快速抽出紙條，結果橡皮未動。課堂學習氣氛活躍，學生紛紛思考現象背后的原因。

T教師：我本來打算只做一個實驗，后來看學生似乎挺感興趣的，說明實驗反響不錯，那就應該再做一個。這個實驗以前我做過，效果還可以，能激起學生對問題的思考。

（二）知覺-解讀-判斷-改變策略-引導-評估

教學片段：做完小實驗后，教師按照原定計劃安排學生自學課本，并回答PPT展示的問題。但有一部分學生看書不認真，還有一部分學生似乎不懂自學課本的意義，看書沒有目的性。

T教師：當學生自學課本時，我發現一部分學生似乎自學效率不高，這個班平時的班風紀律還是挺好的，但這個自學課本的方法是我從這學期才開始試用的，所以我判斷可能他們還不太清楚如何自學課本，沒有形成習慣，看書沒有目的性。如果放任這種情況發展的話，會導致學生缺乏對本節課關鍵概念的認識，也會對后面的教學環節感到迷惑，跟不上課堂節奏，所以我決定提醒他們一下。

教學片段：教師發現學生自學效率不高后，采取了言語提醒的方式，使學生關注到PPT上的問題，以問題為導向去書上找答案，這樣學生的自學效率有所提高。

T教師：學生不是很習慣自學，那就需要教師用言語引導，這樣他們才能快速抓住任務要點，提高自學效率。對他們指導過后，我明顯感覺大家注意力集中了，大部分學生都在認真思考、小聲討論，可見我確實應該指導一下。

（三）回想-插入環節-舉例

教學片段：學生自學過后，教師提出PPT上的問題：運動是否需要力來維持？一部分學生說需要，還有學生說不需要，剩下的學生不發表意見。教師隨機舉例：我推這個同學，他就動，我不推，他就不動;我向上提他，他動，我不提他，他就不動。這是不是說明運動需要力來維持？

T教師：根據我以前的教學經驗，這個問題對于學生來說是很難理解的。光用嘴巴說是無法引起學生的共鳴的，學生不可能靠空洞的字眼就能理解知識，他們還沒有那么強的抽象思維能力，所以這里我還是需要舉一些實例。但是我并沒有在課件里準備詳細的例子，手邊也沒有什么可用的器材，我就舉了這個推學生的例子，學生的反響似乎不是很熱烈，但是接著學生自己舉出了好多生活中的現象，于是我就順著學生的邏輯與學生交流，引導學生自己思考得出結論。

（四）舉例-師生交流-引導-生成

教學片段：學生反駁教師：自行車下坡不需要力來維持，也不會停下來。教師質疑：自行車受到重力的作用。學生1：踢出去的足球，不再受力了，但是還可以向前運動。教師：最后還不是停下來了么？學生1：但是它是運動了一段距離才停下來的。至少說明沒有力作用在物體上，物體也可以運動，而不是需要時時刻刻受力。教師：你們覺得他說的有道理么？學生2：有道理！如果物體放在很滑的水平面時，推它一下，它可以運動很久。這說明物體的運動是不需要一直受力的！至于它停下來，可能有別的因素。教師：那你們覺得可能是什么因素使它停下來的？學生3：我覺得地面應該會阻礙物體的運動吧，還有空氣，也阻礙物體的運動！教師：你們的意思是運動不需要力來維持嘍！那你們能舉出實例來證明么？學生4：地球是一直在自轉的！但是地球并沒有受到力！教師：非常好！地球并沒有力來維持它的自轉，但是它卻一直都在運動，這說明什么啊？學生（齊）：說明運動可以不需要力來維持！教師：非常好！其實現在科學家也沒有搞清楚地球自轉的原因。

T教師：通過學生舉例和與學生一步步的討論，學生對力與運動的關系逐漸明晰，這樣做的效果要比我自己講好得多，因為這些例子都來源于學生的日常生活，學生對他們有深刻的印象，也會主動進行深入思考。還有就是，本來我也沒有想到什么好的例子來證明運動不需要力來維持，沒想到學生提出地球自轉的問題，于是我就順著學生的邏輯，引導學生得出重要結論：運動不需要力來維持。實際上，即使我舉了很多例子來分析、判斷，大部分學生頭腦中根深蒂固的錯誤概念還會存在，這主要是因為他們沒有分析清楚阻力對物體運動的影響。那么下面就需要趁熱打鐵，我需要通過做書中的實驗來幫助學生徹底厘清力與運動的關系。

（五）考慮情境因素-改變策略-演示實驗

教學片段：教師在講臺上講解實驗，然后請學生去做演示實驗，現象：小車從相同高度的斜面滑下，在鋪著毛巾的平面上運動的距離最小，其次是在棉布上，在木板上運動的最遠。得到結論：平面越光滑，小車運動就越遠，速度減小就越慢。教師鼓勵學生大膽假設：如果平面變得越來越光滑，沒有絲毫阻力，小車會如何？最后引導學生推理得到結論：小車沒有受到阻力，那么它的速度就不會減小，當然也不會增大，也就是說它會保持恒定的速度一直運動下去。

T教師：我本來是打算讓學生做分組實驗的，但是考慮到時間有限，學生并沒有非常強的自主實驗能力和分析能力，所以臨時將它改成了演示實驗，這樣可以幫助學生清晰明了地總結出結論，并加深印象。做分組實驗的話，會耽誤很多時間，有的學生可能都不清楚實驗的目的、步驟，只是跟著別人看熱鬧而已。

（六）知覺-解讀-選擇-執行計劃-分析綜合

教學片段：在上個教學環節學生得到了結論：若是小車在水平方向不受力的話，小車會一直保持一個速度運動下去。接著教師在PPT上展示伽利略、笛卡爾和牛頓的觀點，對三人的觀點進行分析：伽利略的觀點強調如果運動物體不受力，它的速度將保持不變。他的觀點并沒有搞清運動方向的問題。笛卡爾認為，如果運動物體不受到任何力的作用，它不會向左、右方向偏，將永遠沿原來的方向做勻速運動。笛卡爾在伽利略觀點的基礎上強調了運動方向，但是并沒有說明靜止的物體的情況。牛頓將前人的觀點做了非常好的總結：一切物體在沒有受到外力作用的時候，總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態。這其中既體現了靜止物體，也強調了運動物體;既體現了速度的大小，又強調了速度的方向。這條定律叫牛頓第一定律。

T教師：在課件中，我準備了這三個人的觀點，但是由于時間關系，當時我打算不講解，而是做完上面那個實驗得出結論之后，直接提出牛頓第一定律。但是我看學生的表情，感覺他們好像理解的不是很好。確實，我以往教過的學生到中考的時候還是對這里理解得不透徹，顯然力與運動的關系對于學生來說還是非常抽象的，而且和他們平時的感性認識是相反的。所以我就想還是分析一下這個定律的總結過程吧。這樣學生就可以捋順這個邏輯，不然學生對于這個定律的理解就會非常生硬、僵化，把它當作單詞、短語一樣背誦下來，不會應用。

（七）生成-推理-調整適應/延伸知識-解釋定律

教學片段：提出牛頓第一定律之后，教師對定律的內容進行了進一步的解讀與分析，之后又解釋了此定律是否可以通過實驗直接得出結論。

T教師：其實我本來沒有準備詳細解釋定律的內容，我想等學生對阻力對運動的影響理解得比較透徹以后再結合習題講解，但是我已經利用伽利略、笛卡爾的觀點分析了牛頓第一定律的得出過程，如果現在不詳細解釋定律的話，學生反而抓不住本節課的重點，而且可能影響到后面學生對慣性概念的理解，那么這一段教學活動的效果就會大打折扣。所以分析完之后，我要解釋、分析一下定律的內容，趁熱打鐵，加深學生的印象。至于這個實驗加推理的實驗方法，我本來打算讓學生做過幾道實驗的習題之后再講解的，但是現在已經把定律解釋到這個地步了，那就順便在這里把這個也說了，否則學生會覺得前后邏輯順序不符。

（八）考慮情境因素-刪減環節-習題鞏固

教學片段：教師對牛頓第一定律做出詳細的解釋后，組織學生完成課外練習冊上的幾道習題，教師當堂提問、講解，講完后剛好下課。

T教師：我本來打算借著上個環節的主題來為下節課慣性的引出做鋪墊。但是我看到時間不夠了，加上學生理解也不好，于是就放棄了，趁熱打鐵把這節課的內容鞏固一下，尤其是阻力對運動的影響，還有相關實驗，比較簡單，適合現在做。

（九）教學反思

T教師：這節課我上的還算可以，有幾個地方我都臨時改變了教學策略，仗著我的教學經驗才化險為夷。有的環節臨時改動之后，效果很好，我會記住是怎么改的，當時的情境是什么樣的，然后在以后的課上再次實驗。如果效果依然不錯，我會慢慢修飾加工，讓它成為可以隨時用的教學策略。而有的環節效果并不是很好，那么我會對其加以修正，而且也會盡量避免課堂再出現。

四、模型圖構建

根據多節課堂實錄和多個訪談內容，筆者大致總結出了T教師的課堂教學思維過程：在外界大環境（國家、社會、地方、學校）的影響下，在個人教學信念的指導下，教師結合學生的認知與行為特征，以自身知識經驗為基礎，先做大致的教學計劃。教師在課堂上沒有出現有意識的思考前，按照計劃教學;在知覺到一些教學線索（來自于學生、環境）后，進行個人的解讀與歸因;然后對線索進行策略性思考，包括診斷、選擇、分類、推理、預測、回想、創造等，也可能教師是回溯了自身的知識經驗或考慮到實際的教學需要后才出現有意識的策略性思考;教師進行策略性思考后，接著做出課堂教學決策，并付諸行動，決策包括延續原本計劃、改變計劃兩大類，改變計劃又分為三種方式，具體見圖1;付諸行動后，課堂系統生成了新的狀態，教師對此刻的課堂狀態進行評估，是否在自己的期望范圍內;最后，教師繼續按照原計劃教學或讓生成的課堂狀態自然發展，直到再出現教師認為有必要注意的教學線索或教學需要，然后重新進行一系列復雜的思維過程。

圖1 T教師的課堂教學思維過程模型

課后，教師反思本節課堂實踐，將卓有成效的做法加以修飾，生成帶有個人風格的教學模式或策略，思考某些做法為什么會失敗，以后在課堂上盡量避免出現類似的情況，并在下一次課堂教學時，將更新過的知識結構再次用于各類教學實踐。這樣，教師的教學認知過程循環往復，在這個過程中，教師不斷改進、充實自己的教學經驗，優化自己的教學實踐，以求達到最佳的教學效果。

筆者根據T教師的教學計劃、教學實踐、教學決策過程和教學反思構建了T教師的課堂教學思維過程模型圖，因每節課的思維模塊和節點的搭配、前后順序不是完全相同，故此模型圖涵蓋了T教師課堂上所有具有代表性的思維模塊，并且順序并不是一成不變的。

本研究由于筆者本人能力、條件所限，存在很多不足之處。期望在以后做研究時，筆者將在提升研究素養的基礎上擴充研究對象范圍，從而為一線教師和教育研究者提供更多的借鑒與啟示。

（梁晨，深圳市寶安區官田學校，廣東 深圳 518108）

參考文獻：

[1] PETESON P L，CLARK C M.Teachers thought processes[C]//BROPHY J，PORTER A C. Teachers thought processes. East Lansing ：Michigan State University ，The Institute for Research on Teaching，1984：1-159.

[2] SHAVELSON R J，STERN P. Research on teachers pedagogical thoughts， judgments， decisions， and behavior[J]. Review of educational research，1981（4）：455-498.

[3] MARLAND P. Models of teachers interactive thinking[J].The elementary school journal，1986（2）：209-226.

（責任編輯：徐 璐）