趙 媛
(寧夏大學教育學院,寧夏銀川750000)
我國基礎教育近年來正在施行普遍的課程改革。課程改革指出:“培養(yǎng)學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力[1]?!钡?,在一線教學實踐中,出現(xiàn)了大量教學問題設計的缺失現(xiàn)象。因而,在信息化教學中,教學設計研究者如何達到教學實用性;如何開發(fā)并設計出具有創(chuàng)新性的教學模式成為當下急需解決的問題。
傳統(tǒng)教學中對于問題的關注和實踐較欠缺。問題與思維相關?,F(xiàn)代心理學認為:“思維(Thinking)是對符號元素的處理以及它們之間的相互作用。實質(zhì)上,思維過程就是符號元素在大腦中貯存、安排和組織過程[2]?!眰鹘y(tǒng)教學過程中存在的問題之一就在于,過分注重知識的教學,反而忽視了思維教學和能力培養(yǎng),尤其是忽視了學生解決問題的高級思維技能發(fā)展。信息化教學實際最為關心的仍然是知識教學及其效果,還是把讓學生“知道”某種“知識”作為教學工作的核心。傳統(tǒng)教學把獲得知識作為教學過程中的主要目的,把知識的教學作為主要方法,僅僅強調(diào)的是形象思維、邏輯思維,忽略了直覺思維、思維的跳躍性、思維的單一性。總的來說,傳統(tǒng)教學忽視了教學問題的重要性,在實際的教學中應該更注重培養(yǎng)學習者的實際問題解決的能力以及高級思維認知的發(fā)展。
基于傳統(tǒng)教學中出現(xiàn)的一系列問題和新教育課程改革的目標,設計一套可實踐、易操作、有效的基于問題解決的信息化教學設計模型是非常有必要的。下面基于新課程改革的標準結(jié)合信息化教學設計流程,以八年級物理《生活中的壓強》課程為例設計了一個基于問題驅(qū)動的信息化教學設計框架,為一線的中小學教師和教育工作者提供一種思路做參考,以培養(yǎng)學習者的問題解決能力。
在教學設計中每一個環(huán)節(jié)都離不開問題的設計。對問題和問題解決的定義有很多專家或?qū)W者都做出了不同的界定。例如,紐厄爾與西蒙認為:問題是這樣一種情境,個體想做某件事,但不能即刻知道做這件事所需采取的一系列行動。David H.Jonassen認為:問題是指在一定情境中某種未知的實體/東西。問題解決就是由一定情景引起的,按照一定的目標,應用各種認知活動、技能等,經(jīng)過一系列思維操作,使問題得以解決的過程[3]。其中,問題解決最初是在數(shù)理學科中的應用非常廣泛,目前已經(jīng)延伸出更為豐富的意義。例如,Jonassen在《面向問題解決的設計理論》的研究中就體現(xiàn)出這種新趨勢[4]。
本文研究所關注的是問題在教學作用中的重要性;“問題解決”是指解決問題的復雜認知過程和行為。
我國新課程改革要培養(yǎng)的就是學習者的問題意識和問題解決能力。人們在認識活動中,經(jīng)常因意識到的一些難以解決的顯現(xiàn)的或潛在的問題,產(chǎn)生一種懷疑、困惑、焦慮、探索的心理,在這種心理狀態(tài)下就會驅(qū)使積極思考,進而不斷提出問題并解決問題。在信息化教學創(chuàng)新的背景下,問題意識是具有創(chuàng)新能力的基礎,創(chuàng)新總是在問題的發(fā)現(xiàn)解決過程中發(fā)展起來的,學習者能否解決真實問題的能力就能體現(xiàn)出學習者的素質(zhì)能力[5]。
通過文獻分析和教學實踐總結(jié)出符合課程改革要求培養(yǎng)學生問題解決能力的教學設計框架,并以八年級物理課《生活中的壓強》為例對教學設計框架進行進一步的闡述,易于一線中小學教師和教育工作者參考和實踐。教學設計框架從教學目標的確立、學科主題的確立、框架問題的設置、教學活動的設計、教學的評價五個教學設計的基本要素進行設計,并對每個要素的要求及達到目標進行詳細的闡述。
課程標準是實施教學的根本基準,是教學工作者在進行課程開發(fā)與教學設計時應該遵循的綱領性文件。教學問題設計的最終目的是為了更好的完成課程標準的具體要求,實現(xiàn)學習者的發(fā)展。因此,在設計教學問題時,問題應該與課程標準要求相對應。
選取八年級物理下冊《生活中的壓強》單元進行問題化教學設計的,通過解讀八年級物理課程標準定位到你的單元主題。因此,一線教師首先需要認真解讀《初中物理課程標準》,并摘錄出與“壓強”有關的課程標準。通過閱讀課程標準里的有關“壓強”的要求,可以發(fā)現(xiàn)本單元學習的重點為:①壓強有關的基礎知識,以及生活中增大和減小壓強的方法;②大氣壓強與流體壓強流速之間的關系;③壓強在生活中的應用[6]。
因此,可以確定課程標準里對“壓強”這塊內(nèi)容的要求,從與“壓強”有關的概念、公式和各物理量名稱單位及符號的基礎知識;到探究生活中增大和減小壓強的方法以及大氣壓強與流體壓強流速之間的關系的過程與方法;再到“壓強”在生活中的實際應用的情感態(tài)度價值觀。
在初中物理課程標準中指出以提高學生科學素養(yǎng)為宗旨,分別從知識與技能、過程與方法和情感態(tài)度價值觀三方面提出了課程目標。學習者科學探究學習方式,提高科學素養(yǎng)[6],在書寫初中物理知識與技能、過程與方法和情感態(tài)度價值觀三維目標的課程目標時就要綜合融入“科學探究”的要素,為設計基于問題驅(qū)動的信息化教學設計做好準備[7]。
(1)知識與技能。為基礎目標,即學習者通過理解、了解等,基本的認知過程學習到的基本知識或技能。在書寫八年級物理《生活中的壓強》這一單元時,可以把本單元需要學習的概念、公式、單位、符號等陳述性語句,例如:①理解什么是壓力,了解壓力與重力的區(qū)別;②理解壓力作用效果(即壓強)的大小跟哪些因素有關;③了解壓強的概念,了解壓強公式中各物理量的名稱、單位及符號,知道壓強單位的物理意義和由來;④了解壓強的增大和減小的主要方法[6]。
(2)過程與方法。為中級目標,就是基于“知識與技能”所學習基礎知識(概念、公式、單位和符號等),學習者通過觀察生活現(xiàn)象、操作實驗等實際體驗進行知識的建構(gòu),可以書寫為:①觀察生活中各種跟壓強有關的現(xiàn)象,了解對比是提高物理思維的基本方法;②通過探究壓力的作用效果跟什么因素有關,經(jīng)歷探究的主要環(huán)節(jié),通過探究實驗,觀察實驗現(xiàn)象,采集實驗信息,獲得對壓強比較深入的了解,初步學習使用控制變量,具有一定的實驗能力[8]。
(3)情感態(tài)度價值觀。為最高層次目標,當學習這學習了基本的知識與技能,再通過實際動手操作,就會在大腦中進行內(nèi)化,形成個體的的情感態(tài)度價值觀,可以寫為:①經(jīng)歷觀察、實驗以及探究等學習活動,培養(yǎng)學生尊重客觀事實、實事求是的科學態(tài)度;②通過探究性物理學習活動,使學生獲得成功的喜悅.培養(yǎng)學生對參與物理學習活動的興趣,提高學生學習的自信心;③了解壓強存在于社會生活的各個方面的廣泛性,認識科學對人類生活的重要性,有將科學服務于人類的意識[6]。
單元主題是連接不同內(nèi)容和技能,使之變得有意義,為學習者提供一個有價值的認知焦點。它可以為學習者在新舊知識、各科領域知識之間建立起聯(lián)系,并幫助學習者獲取整體的、全面的、網(wǎng)狀的知識,有助于促進學習者知識的遷移能力、高階思維發(fā)展和問題解決能力[9]。因此,設置教學單元主題是非常有必要的。以八年級物理課程《生活中的壓強》為例,確定的單元主題為:探究生活中的壓強。
(1)基本問題??梢猿尸F(xiàn)學科內(nèi)容的豐富性與復雜性,一個好的基本問題可以指出課程內(nèi)容的關鍵與核心。以八年級物理《生活中的壓強》課程為例,可以依據(jù)主題以及課程標準中三維目標的要求設計基本問題:壓強對我們的生活有什么樣的影響?這也是學習者學習本單元最基本的問題。
(2)單元問題。是對特定的具體內(nèi)容進行設計,可以有效的為導入某一特定子主題,并且滲透于學科或與特定的論題、情境相關。單元問題的特征有:為導入某一子主題提供一種基本問題的途徑;沒有清晰可見的正確答案;具有較強的情境特征,旨在激發(fā)與保持學習者的學習興趣。設計好了基本問題,單元問題就可以根據(jù)單元主題設計單元問題:①壓強對我們生活有什么影響?②液體中的壓強是怎樣的?③大氣壓強是怎樣影響我們的生活?④生活中的壓強現(xiàn)象有哪些?
(3)內(nèi)容問題。即事實性知識的問題,它是學習者學習基本問題最基礎的知識。內(nèi)容問題的特點是:直接性支持學習內(nèi)容;大多是事實性內(nèi)容;具有確定的答案[10]。例如:①生活中的壓強現(xiàn)象都有哪些?②壓強的大小對生活的影響?③影響壓強的因素有哪些?④實驗探究液體內(nèi)部的壓強?⑤連通器對我們的生活的影響?⑥大氣壓強對我們的生活有哪些作用?
基于問題驅(qū)動的教學強調(diào)教學問題設計的重要性,學習者在解決問題的過程中掌握知識和技能,促進思維技能發(fā)展,只有將預設的教學問題付與實施、直至解決,才能夠引起學習者的認知關注和能力提升。因此,教師以課程標準為目標,把教學問題相對應的學習內(nèi)容轉(zhuǎn)化為一個個具體的任務。教學任務應該與所呈現(xiàn)的具體教學問題相對應,針對明確的教學目標出發(fā)。在設計任務中應該定義明確的教學任務,使任務具體化。
在基于問題的信息化教學設計中,需要以任務導向、增強互動為目標,教學活動的設計與實施,不應是形式熱鬧型的無意義“言動”,而應該以教學目標、及相應教學問題、任務為引導。通過信息化技術工具(Word、PPT、交互式電子白板、及時反饋系統(tǒng)等)的支持,可以大幅提升教學的效率與效果,為學習者解決的實際問題提供有效地途徑,使學習者獲得高階思維認知的發(fā)展。在教學活動設計時,還應該注意通過適當?shù)幕顒觼韺崿F(xiàn)教學效果最優(yōu)化,這就要求教學活動的設計應該是混合式、多樣化發(fā)展的,案例如下:
3.5.1 課前
教師提供:①壓強的概念、公式、單位以及增大減小壓強的方法的基本知識點;②壓強的基礎知識測試題。
學生課前學習老師提供的資料并完成測試。
3.5.2 課中
問題1 生活中都有壓強現(xiàn)象哪些?
教師提出問題讓學生以小組的形式列出生活中的壓強現(xiàn)象并解釋。
學生以小組的形式進行小組討論并列出生活中壓強現(xiàn)象,各組派一個代表進行解釋。
問題2 壓強的大小對生活的影響?
教師以問題引導學生思考:生活中壓強現(xiàn)象,增大或者減小壓強對我們的生活有什么影響;并且教師設計壓強變化表。
學生以小組的形式進行小組討論完成表格,各組派一個代表進行解說。
問題3 影響壓強的因素有哪些?
教師現(xiàn)場模擬書本圖9.1-3實驗,讓學生探究影響壓強的因素有哪些?
學生以小組形式進行實驗探究并完成實驗報告。
(1)評價主體多元化。根據(jù)不同的評價主體,通常將評價分為學生自評、互評和教師評價,以及其他角色評價,它們可以融入到整個教學評價過程之中。如:各小組進行實驗結(jié)果匯報,其他小組進行評價。
(2)將評價融入教學過程。通常對教學進行評價是在教學過程之后進行,與教學活動是分開的,而問題化教學中的評價,強調(diào)將評價融入到教學過程之中,使評價與各種教學活動相銜接,在活動中進行評價。例如,在學生完成某項作品時,根據(jù)課程標準和教學目標,對學生的學習態(tài)度、學習方法、知識技能、實踐能力等多個方面進行描述。
(3)評價手段多樣化。在問題化教學中需要使用多種多樣的評價方式,包括傳統(tǒng)考試測評、電子學檔評定、量規(guī)評定、概念圖、學習契約等。在教育信息化大背景下,出現(xiàn)了更多地信息化評價手段,如:及時反饋系統(tǒng)、網(wǎng)絡互評等。
信息化課程標準的要求中非常重視學生問題解決的能力,這對當下一線教師及教育研究者提出了挑戰(zhàn)。本文提出基于問題趨勢的信息化教學設計方案,為一線教育工作者提供了一種設計思路,文中依據(jù)八年級物理課程標準設計了《生活中的壓強》教學方案,旨在更好地實施基于問題驅(qū)動的信息化教學。