唐洋
摘? ?要:文章對(duì)一節(jié)區(qū)級(jí)公開課進(jìn)行課后反思。筆者先對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)初稿進(jìn)行了認(rèn)知層面的省視,進(jìn)而基于認(rèn)知的視角重構(gòu)教學(xué)流程,在明晰了學(xué)科教學(xué)應(yīng)該要做到“心中有理”“手中有物”“目中有人”的關(guān)注點(diǎn)后,規(guī)劃了最終的教學(xué)過程,并記錄了整個(gè)過程中的思考與啟示,提煉了課后的進(jìn)一步反思。
關(guān)鍵詞:彈力;物理教學(xué);實(shí)驗(yàn);認(rèn)知;反思
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ? ? 文章編號(hào):1003-6148(2021)12-0068-4
筆者曾有幸開設(shè)了一節(jié)“彈力”區(qū)級(jí)公開課。磨課歷時(shí)一個(gè)多月,教案修改十余次,在此過程中,對(duì)于物理教學(xué)有了一些新的思考。
1? ? 教學(xué)設(shè)計(jì)的研與思
1.1? ? 教學(xué)設(shè)計(jì)初稿
筆者根據(jù)彈力的教學(xué)要求,明確需要達(dá)到的教學(xué)目標(biāo):(1)知道彈力的概念;(2)理解彈力產(chǎn)生的原因;(3)能在具體情境中確定彈力的方向。
結(jié)合彈力的內(nèi)容特點(diǎn),本節(jié)課教學(xué)初步分為七個(gè)環(huán)節(jié):
(1)學(xué)生參與的演示實(shí)驗(yàn)“拉健身拉力器”,通過感性體驗(yàn)引入彈力概念;
(2)彈性形變和范性形變的學(xué)生實(shí)驗(yàn),利用彈簧、橡皮泥探究形變的分類以及彈力產(chǎn)生的條件;
(3)微小形變演示實(shí)驗(yàn),通過光路放大法,間接觀察微小形變的存在;
(4)介紹彈力的作用點(diǎn),給出“點(diǎn)接觸”與“面接觸”兩種場景,分析彈力的作用位置;
(5)研究實(shí)際生活情境中彈力的方向;
(6)以物理學(xué)史為載體,介紹彈力的大?。ê硕桑?
(7)總結(jié)彈力的定義、產(chǎn)生條件、三要素。
1.2? ? 基于認(rèn)知視角的審視
仔細(xì)梳理上述教學(xué)過程,看似比較順暢,并較為完整地呈現(xiàn)了有關(guān)彈力的知識(shí)點(diǎn),但深入思考,不難發(fā)現(xiàn)其中的不足:
(1)教學(xué)中的認(rèn)知行為是如何形成的?
(2)通過上述教學(xué)行為,學(xué)生是否能理解“物理學(xué)科知識(shí)是如何被認(rèn)知的?學(xué)科問題是如何被提出的?學(xué)科問題是如何被探究的?”
(3)為什么一開始會(huì)想到“拉健身拉力器”的實(shí)驗(yàn)?思維的依據(jù)與前提是什么?
(4)微小形變演示儀構(gòu)建的依據(jù)是什么?還能構(gòu)建怎樣的裝置來研究這個(gè)問題?
(5)胡克定律雖然不在目前考查范圍之內(nèi),但其具有的啟迪學(xué)生認(rèn)知思維能力的價(jià)值是不可低估的,教師能否既基于課程標(biāo)準(zhǔn),又適度地超越,充分以知識(shí)點(diǎn)為載體,有效培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力,提升學(xué)科核心素養(yǎng)?
……
從認(rèn)知的視角重新審視原來的教學(xué)行為會(huì)發(fā)現(xiàn),上述教學(xué)僅僅關(guān)注了知識(shí)本身的脈絡(luò),教學(xué)可以實(shí)現(xiàn)“知其然”的效果,卻忽略了認(rèn)知學(xué)科知識(shí)的脈絡(luò),即沒有實(shí)現(xiàn)“知其所以然”的更高層次的效果。
教案初稿的設(shè)計(jì)具有較為鮮明的“基于既定思維樣板的認(rèn)知方式”的特點(diǎn),即教師直接參照既定的問題解決思路,將探究過程逐一呈現(xiàn),以此完成知識(shí)形成過程的再現(xiàn)。如若養(yǎng)成這樣的學(xué)習(xí)習(xí)慣,當(dāng)學(xué)生今后獨(dú)立面對(duì)新的場景時(shí),是否能在不假于教師之力的前提下,獨(dú)立完成探究呢?
由此可以引發(fā)進(jìn)一步的思考:能否構(gòu)建另一種“基于自主演繹問題解決思路”的教學(xué)流程?倘若考慮“學(xué)科問題是如何提出的?學(xué)科知識(shí)又是如何被認(rèn)知的?”等更具有認(rèn)知意義的教學(xué)問題,才能更觸及認(rèn)知形成的本源,讓教學(xué)達(dá)到“不僅知其然,更能知其所以然”的層次。
2? ? 基于認(rèn)知視角重構(gòu)教學(xué)
為了有效激活學(xué)生的認(rèn)知思維,貫徹以學(xué)生為本位的課程教學(xué)理念,學(xué)科教學(xué)應(yīng)該力求做到“心中有理”“手中有物”“目中有人”。
2.1? ? “心中有理”:備課要梳理學(xué)科知識(shí)體系構(gòu)建的認(rèn)知脈絡(luò)
備課過程中,教師除了要關(guān)注知識(shí)本身,更需要關(guān)注以下認(rèn)知問題:學(xué)生已有的知識(shí)背景是怎樣的?知識(shí)是如何形成的?知識(shí)體系是如何構(gòu)建的?認(rèn)知過程是如何演繹的?
(1)關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知背景。彈力是一種常見的作用力,學(xué)生在日常生活中有一定的經(jīng)驗(yàn)積累。那么,教師在備課過程中,需要思考:經(jīng)歷怎樣的認(rèn)知過程,才能從已有的生活經(jīng)驗(yàn)中找出學(xué)科認(rèn)知的起點(diǎn)?
物理學(xué)科知識(shí)是人類對(duì)于自然現(xiàn)象認(rèn)知的結(jié)果,而認(rèn)知起源于學(xué)科問題,學(xué)科問題因?qū)W科現(xiàn)象而被激發(fā)。因此,倘若課堂教學(xué)要激活學(xué)生的思維,首先需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)能喚醒學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)的場景,有效打開問題空間,在師生、生生的問答與交流中完成對(duì)知識(shí)的探究,并收獲認(rèn)知的能力。
(2)對(duì)知識(shí)認(rèn)知順序的思考。物理學(xué)科知識(shí),就其描述的知識(shí)角度與特征,主要對(duì)應(yīng)“現(xiàn)象元素的梳理與內(nèi)涵界定”“現(xiàn)象特征與屬性的歸納總結(jié)”“現(xiàn)象成因的把脈解析”三個(gè)維度,據(jù)此,可以總結(jié)出學(xué)科知識(shí)的關(guān)注點(diǎn):“是什么”“怎么樣”“為什么”,進(jìn)而梳理出本節(jié)課的探究主線脈絡(luò):①什么是彈力?②彈力有什么規(guī)律?③為什么會(huì)產(chǎn)生彈力?
(3)對(duì)教學(xué)認(rèn)知順序的思考。備課過程中,以學(xué)生的知識(shí)背景為起點(diǎn),明確認(rèn)知的目標(biāo)后,需要形成具有認(rèn)知意義的課堂教學(xué)行為,即需要確定應(yīng)通過怎樣的課堂思維路徑來完成對(duì)該學(xué)科知識(shí)的認(rèn)知。
為了對(duì)彈力形成完整的認(rèn)知,課堂教學(xué)脈絡(luò)擬定如下:創(chuàng)設(shè)情境—表征學(xué)科現(xiàn)象—提煉現(xiàn)象共性元素—提出認(rèn)知目標(biāo)(知識(shí)性疑惑)—討論如何研究(認(rèn)知性疑惑)—辨析認(rèn)知過程—選擇認(rèn)知策略(實(shí)驗(yàn)認(rèn)知、邏輯推理)—踐行認(rèn)知方略—?jiǎng)?chuàng)獲作為結(jié)論的知識(shí)。
2.2? ? “手中有物”:實(shí)驗(yàn)可以升華為認(rèn)知物理的一種方式,達(dá)到突破教學(xué)重難點(diǎn)的效果
實(shí)驗(yàn)教學(xué)在課堂教學(xué)的推進(jìn)中可以起到一定的作用,在授課過程中,適時(shí)地引入不同功能的實(shí)驗(yàn)(如演示實(shí)驗(yàn)與學(xué)生實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)等),可以幫助學(xué)生完成知識(shí)的構(gòu)建。與此同時(shí),需考慮如何引導(dǎo)學(xué)生的思維真正進(jìn)入實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)場景、設(shè)置問題來激活認(rèn)知元素。
本節(jié)課對(duì)彈力產(chǎn)生條件及其大小規(guī)律的研究,采取實(shí)驗(yàn)作為認(rèn)知的方式,將整個(gè)認(rèn)知流程梳理如下:
(1)對(duì)學(xué)科現(xiàn)象構(gòu)成的共性元素進(jìn)行提煉;
(2)明晰現(xiàn)象元素間可能存在的相互關(guān)系;
(3)實(shí)驗(yàn)裝置的部件組成對(duì)應(yīng)學(xué)科現(xiàn)象元素;
(4)部件組合的依據(jù)是元素間可能存在的相互關(guān)系;
(5)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與表征(可以結(jié)合圖像法);
(6)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理與分析(包含誤差分析)。
根據(jù)以上認(rèn)知過程,完成裝置搭建、步驟擬定、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、獲得結(jié)論,完成以實(shí)驗(yàn)為載體的認(rèn)知流程。
此外,還可以引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)后進(jìn)一步思考:“為什么可以用這樣的實(shí)驗(yàn)裝置來探究該學(xué)科問題?” 并追問:“還可以構(gòu)建怎樣的實(shí)驗(yàn)裝置來完成探究?”通過對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置構(gòu)建的深入梳理,明晰實(shí)驗(yàn)認(rèn)知形成的思維脈絡(luò),并進(jìn)行遷移拓展、舉一反三,最終達(dá)到提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的教學(xué)效果。
2.3? ? “目中有人”:有效的課程教學(xué)須以學(xué)生為本位,應(yīng)觸及學(xué)生的認(rèn)知內(nèi)核
在教學(xué)初稿試講開始前,指導(dǎo)老師給了筆者很多的指導(dǎo),她看了初稿的詳案后,就從物理教師對(duì)于物理學(xué)的整體把握談起,分析了認(rèn)知思維對(duì)物理學(xué)的重要性。在磨課階段,她又引導(dǎo)筆者思考“物理學(xué)到底是干什么的?”“課堂教學(xué)最終要達(dá)到的目標(biāo)是什么?”促使筆者反思原有的課堂教學(xué)行為,并逐步意識(shí)到,原先自己對(duì)于課堂教學(xué)的理解存在一定的偏差。
筆者一直有“教學(xué)應(yīng)該是一個(gè)非常順暢的過程”的觀點(diǎn),這種想法實(shí)則是有一定問題的,因?yàn)閷W(xué)生的認(rèn)知障礙點(diǎn)沒有暴露出來,思維是存在暗礁的,而這些障礙點(diǎn),應(yīng)該是教師在課堂上要重點(diǎn)化解的。如果教師過度注重傳授知識(shí)本身,眼中沒有學(xué)生,課堂過于以教師為中心,以自己對(duì)于知識(shí)的理解取代了學(xué)生的學(xué)習(xí),就導(dǎo)致課堂教學(xué)沒有觸及學(xué)生的邏輯思維漏洞,只是“一言堂”,并沒有“思維的滿堂彩”。
更進(jìn)一步來講,該問題反映的是教師的課程觀和教學(xué)觀需要進(jìn)行調(diào)整。因此,筆者試著盡量拋開原有的備課和上課習(xí)慣,試著充分考慮學(xué)生,以學(xué)生為本位,重新梳理教學(xué)環(huán)節(jié),并在之后的試講和開課過程中,多關(guān)注“為什么”“怎么做”,而不是“是不是”“對(duì)不對(duì)”,設(shè)置思維容量更大的問題,并更多地讓學(xué)生來表達(dá)(比如一起策劃實(shí)驗(yàn)方案、讓畫錯(cuò)受力圖的學(xué)生來講自己是如何思考的),爭取讓學(xué)生的思維暗礁得以暴露出來。這樣的課上得“曲曲折折”,甚至有一次講完彈力的方向就已經(jīng)下課,但這樣的課實(shí)則是更有效的,因?yàn)榘l(fā)生了真正有價(jià)值的思維活動(dòng)。
3? ? 公開課教學(xué)設(shè)計(jì)
認(rèn)知任務(wù)1:問題驅(qū)動(dòng)——現(xiàn)象描述與問題生成(“是什么”)
認(rèn)知活動(dòng)1:在描述與思辨中形成學(xué)科問題。
展示撐桿跳運(yùn)動(dòng)、拉弓射箭、蹦床運(yùn)動(dòng)等場景。
認(rèn)知目標(biāo):面對(duì)現(xiàn)象,如何思考?結(jié)合已有的力學(xué)背景知識(shí),能提出什么樣的問題?
認(rèn)知活動(dòng)2:在提煉元素過程中完成向?qū)嶒?yàn)演示的過渡。
教師點(diǎn)撥:為了幫助大家更好地理解剛才發(fā)生的現(xiàn)象,我們來做一個(gè)演示實(shí)驗(yàn),請(qǐng)一位同學(xué)上臺(tái),教師展示器材——一個(gè)彈簧拉力健身器。能否利用這個(gè)器材,演繹之前的現(xiàn)象?
認(rèn)知目標(biāo):為什么用該裝置,通過上述操作,能夠呈現(xiàn)之前的力學(xué)現(xiàn)象?實(shí)驗(yàn)器材中元素的構(gòu)成與情境中一樣(一個(gè)施力物體,一個(gè)發(fā)生形變的物體)。
認(rèn)知解析:思辨認(rèn)知活動(dòng)的由來,根據(jù)情境元素生成實(shí)驗(yàn)器材,基于情境元素作用關(guān)系,進(jìn)而演繹實(shí)驗(yàn)過程,完成從生活情境向?qū)嶒?yàn)情境的過渡。
教師點(diǎn)撥:我們是否可以通過以下問題的思考,如:現(xiàn)象組成的元素(一個(gè)施力物體、一個(gè)發(fā)生形變的受力物體)、現(xiàn)象產(chǎn)生的條件(物體發(fā)生怎樣的形變)、現(xiàn)象的成因解析(為什么會(huì)產(chǎn)生一個(gè)力),以此尋找出學(xué)科認(rèn)知的切入點(diǎn)。
認(rèn)知活動(dòng)3:在探究活動(dòng)中內(nèi)化并形成認(rèn)知共識(shí)。
認(rèn)知目標(biāo):形變作為與這種力有關(guān)的一個(gè)屬性,是否意味著所有的形變都可以產(chǎn)生這種力?
為了幫助學(xué)生形成內(nèi)化,設(shè)計(jì)學(xué)生自主活動(dòng),提供一根小彈簧、一塊橡皮泥,要求其自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,按要求完成探究:能不能歸納出這種與形變有關(guān)的力產(chǎn)生的條件?
教師點(diǎn)撥:以“形變能否復(fù)原”為依據(jù),物理學(xué)將能恢復(fù)原狀的形變稱為“彈性形變”,不能復(fù)原的形變稱為“范性形變”。發(fā)生了彈性形變的物體,由于要恢復(fù)原狀,對(duì)引起形變的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用,這種力叫作彈力。
認(rèn)知任務(wù)2:問題驅(qū)動(dòng)——現(xiàn)象屬性與特征梳理(“怎么樣”)
認(rèn)知活動(dòng)1:在思辨中形成認(rèn)知方向。
認(rèn)知目標(biāo):在思考了“什么是彈力”之后,你還能提出什么問題?
教師點(diǎn)撥:比如“彈力具有怎么樣的規(guī)律?”面對(duì)這個(gè)認(rèn)知目標(biāo),該如何尋找思維的切入點(diǎn)?
力具有三要素。首先,彈力的方向,與恢復(fù)形變的方向有關(guān),既然是形變物恢復(fù)原狀過程產(chǎn)生的力,那么方向應(yīng)該與形變物復(fù)原的方向一致。作用在接觸的位置上(分為接觸點(diǎn)與接觸面)。
那么,彈力的大小與哪些因素有關(guān)?我們?cè)撊绾瓮瓿商骄浚?/p>
在明晰了認(rèn)知目標(biāo)以后,我們需要去明確應(yīng)選擇怎樣的途徑或方法來認(rèn)知該學(xué)科問題。思辨物理學(xué)科認(rèn)知特征,對(duì)學(xué)科問題的認(rèn)知通常有邏輯推理與實(shí)驗(yàn)探究兩種主要手段。怎樣去選擇我們應(yīng)采取的認(rèn)知途徑或方法呢?
認(rèn)知活動(dòng)2:在辨析中選擇認(rèn)知途徑。
教師點(diǎn)撥:倘若選擇實(shí)驗(yàn)作為認(rèn)知物理問題的方法,能否請(qǐng)大家設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,完成認(rèn)知?
認(rèn)知活動(dòng)3:在實(shí)驗(yàn)探究中歸納規(guī)律與特征。
為了深入了解彈力大小的定量規(guī)律,教師適時(shí)給出一套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng):一具鐵架臺(tái)、幾根軟硬度不同的彈簧、一把尺、一組已知質(zhì)量的鉤碼。
認(rèn)知目標(biāo):能否用這些器材來探究彈力大小所遵循的規(guī)律?為什么?
教師點(diǎn)撥:現(xiàn)象具有多變量的特點(diǎn),如彈簧軟硬、鉤碼數(shù)量等。所以,可以采用控制變量的方法來完成探究。
其次,要測量力的大小,可以以物體平衡條件為研究的依據(jù),把彈簧掛在鐵架臺(tái)上,把鉤碼掛在彈簧下方,處于靜止?fàn)顟B(tài),由平衡條件分析出彈簧彈力的大小。
再者,需要測量形變的儀器——尺。這些實(shí)驗(yàn)器材符合所要研究的情境的元素。
最后,記錄數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)表格或圖像法),通過歸納數(shù)據(jù)所呈現(xiàn)的規(guī)律,形成對(duì)現(xiàn)象特征的認(rèn)知與梳理,得到胡克定律。
認(rèn)知活動(dòng)4:在思辨中完成認(rèn)知拓展與深化。
認(rèn)知目標(biāo):手指按壓桌子,感受到了桌子給予的彈力。思考:請(qǐng)問桌子現(xiàn)在發(fā)生形變了嗎?有彈力,說明一定有形變,那么如何觀察這種肉眼幾乎不可見的形變?
教師點(diǎn)撥:展示微小形變演示儀,通過激光多次反射的光路放大來間接觀察。
進(jìn)一步思考:為什么利用上述實(shí)驗(yàn)裝置可以研究微小形變?你還能構(gòu)建怎樣的實(shí)驗(yàn)裝置來完成研究?
認(rèn)知活動(dòng)5:在甄別中誘發(fā)認(rèn)知遷移。
認(rèn)知目標(biāo):舉例分析生活中與彈力有關(guān)的現(xiàn)象。
認(rèn)知任務(wù)3:問題驅(qū)動(dòng)——現(xiàn)象成因剖析與拓展應(yīng)用(“為什么”)
認(rèn)知活動(dòng)1:在透視現(xiàn)象中把脈問題成因。
認(rèn)知目標(biāo):為什么會(huì)產(chǎn)生彈力?彈力的本質(zhì)是什么?(教師只需提一下,但不做回答,作為課后思考)
4? ? 關(guān)于聚焦認(rèn)知脈絡(luò)、優(yōu)化課堂生態(tài)的思考
本次公開課教學(xué)給筆者最大的反思莫過于對(duì)認(rèn)知的重新審視。在教育教學(xué)過程中,學(xué)生通過怎樣的教學(xué)培養(yǎng),才能具有自主認(rèn)知物理問題的能力?即通過已有知識(shí)的學(xué)習(xí),如何掌握認(rèn)知問題的一般思維策略,讓自己將來面對(duì)其他新問題時(shí),能演繹出一系列較為清晰且有序的思維流程,完成對(duì)問題的探究。
這就需要教師聚焦認(rèn)知脈絡(luò)演繹的過程,關(guān)注知識(shí)是如何構(gòu)建的?知識(shí)是如何被認(rèn)知的?突破原有的“基于既定思維樣板的認(rèn)知方式”的教學(xué)模式,追求更具有認(rèn)知培養(yǎng)意義的“基于自主演繹問題解決思路”的育人模式,以認(rèn)知為核心要素,完成對(duì)知識(shí)序、教學(xué)序的穿針引線,從備課到授課,一以貫之,達(dá)到“二序合一”的效果,追求“心中有理”“手中有物”“目中有人”的課堂教學(xué)生態(tài)。
與此同時(shí),課后還有一些讓筆者苦思冥想?yún)s懸而未決的問題:怎樣的教學(xué)行為才能真正激活學(xué)生的認(rèn)知?如何評(píng)價(jià)認(rèn)知教學(xué)的效果?如何評(píng)價(jià)學(xué)生的認(rèn)知能力水平?是否考試成績優(yōu)秀就能說明學(xué)生具有出類拔萃的認(rèn)知能力?認(rèn)知結(jié)果是否能反映認(rèn)知的過程?如何考查認(rèn)知的過程……筆者將帶著這些疑問在日后的教學(xué)實(shí)踐中做進(jìn)一步的思考。
更進(jìn)一步來講,學(xué)科教學(xué)本身并不是終極目標(biāo),育人才是。相較于三維教學(xué)目標(biāo),目前核心素養(yǎng)的提出就是回歸學(xué)習(xí)者本位的嘗試,從關(guān)注知識(shí)到關(guān)注人的素養(yǎng)與能力,這是時(shí)代對(duì)未來人材需求的風(fēng)向標(biāo)。因此,學(xué)科教學(xué)的落腳點(diǎn)應(yīng)該聚焦于對(duì)人的培養(yǎng),知識(shí)是載體,學(xué)科教學(xué)是途徑與方法,學(xué)生的成長是最終目的,而認(rèn)知能力的培養(yǎng)可以作為一個(gè)切入點(diǎn)。那么,如何在育人過程中貫徹對(duì)學(xué)生認(rèn)知能力的培養(yǎng)、如何進(jìn)行配套的評(píng)價(jià)、如何有效提升其學(xué)科核心素養(yǎng)等問題,是值得教師長期關(guān)注與探索的。
符合認(rèn)知的教學(xué),要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不僅僅停留在“欣賞”知識(shí),更要是“創(chuàng)獲”知識(shí);需要教師的教學(xué)不是一次次的“重現(xiàn)”,更要力爭“創(chuàng)造”,讓課堂成為迸發(fā)智慧火花、綻放創(chuàng)造力與生命力的殿堂,這也是值得教師在職業(yè)生涯中一直追求的目標(biāo)之一。
“教育的理想之一,是追尋理想的教育”,公開課目的之一是與同儕交流與研討,更重要的是給予開課者一次自我突破的契機(jī),帶來困惑與反思,進(jìn)而尋求更優(yōu)化的課堂教學(xué)生態(tài)。在試講與磨課的過程中,借助他人的經(jīng)驗(yàn),超越自我的教學(xué)習(xí)慣,跳出自己的“舒適區(qū)”,在整個(gè)過程中學(xué)習(xí)到新的教學(xué)知識(shí)、教學(xué)技能與教學(xué)理念,取長補(bǔ)短,讓自己在一次次的淬煉中臻于成熟。
(欄目編輯? ? 李富強(qiáng))