吳之洋
(桂林市平樂縣教育局教研室,廣西桂林,542499)
課堂活動(dòng)教學(xué)是教師指導(dǎo)下的,以技能性知識(shí)、情感性知識(shí)、問題性知識(shí)為基本內(nèi)容,通過學(xué)生自主、開放、創(chuàng)造性的實(shí)踐活動(dòng),促進(jìn)學(xué)生整體發(fā)展的一種教學(xué)形式。[1]初中物理課堂活動(dòng)教學(xué)是指教師在物理課堂教學(xué)中根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)生學(xué)習(xí)需要及其身心發(fā)展規(guī)律和特點(diǎn)為學(xué)生提供適切的教學(xué)情境,以激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與、主動(dòng)實(shí)踐、主動(dòng)思考、主動(dòng)創(chuàng)造為基本特征,以促進(jìn)學(xué)生整體素質(zhì)的全面發(fā)展為目標(biāo);而學(xué)生在教師指導(dǎo)下,通過參與閱讀、觀察、實(shí)驗(yàn)、討論、探究、制(操)作等多種實(shí)踐活動(dòng)建構(gòu)新知識(shí)的課堂教學(xué)過程。[2-3]深度學(xué)習(xí)是用以描述學(xué)生學(xué)習(xí)效益的術(shù)語(yǔ),是一種基于理解的學(xué)習(xí),是指學(xué)生以發(fā)展高階思維和解決實(shí)際問題為目標(biāo),以整合的知識(shí)為內(nèi)容,積極主動(dòng)、批判性地學(xué)習(xí)新的知識(shí)和思想,并將它們?nèi)谌朐械恼J(rèn)知結(jié)構(gòu),且能將已有的知識(shí)遷移到新的情境中的一種學(xué)習(xí)。[4]深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)投入的主動(dòng)性和持久性、知識(shí)的理解和遷移與高階思維的發(fā)展。而課堂活動(dòng)教學(xué)強(qiáng)調(diào)通過學(xué)生具身體驗(yàn)和經(jīng)歷積累來(lái)獲得學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí),兩者有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性、融合性、互促性。
1.主體性
課堂活動(dòng)教學(xué)與深度學(xué)習(xí)都意在突顯教學(xué)的主體是學(xué)生,只有落實(shí)學(xué)生主體地位的教學(xué),才是真正有意義的教學(xué)。兩者都強(qiáng)調(diào)教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境,激發(fā)學(xué)生參與學(xué)習(xí)與活動(dòng)的強(qiáng)烈動(dòng)機(jī),以積極的態(tài)度全身心參與認(rèn)知活動(dòng),主動(dòng)探索和建構(gòu)新知識(shí),即兩者都強(qiáng)調(diào)學(xué)生在認(rèn)知情感、態(tài)度上的高投入性,學(xué)習(xí)過程的沉浸性。[5]
2.親歷性
課堂活動(dòng)教學(xué)與深度學(xué)習(xí)都強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)不是直接將知識(shí)傳遞灌輸給學(xué)生的過程,而是學(xué)生有活動(dòng)的機(jī)會(huì),有親身經(jīng)歷知識(shí)的發(fā)現(xiàn)、形成、發(fā)展過程的機(jī)會(huì),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)新知識(shí)的自我建構(gòu)。當(dāng)然,學(xué)生的親身經(jīng)歷不可能也不必像發(fā)現(xiàn)新知識(shí)那樣,而是要典型、簡(jiǎn)約地經(jīng)歷結(jié)構(gòu)性的關(guān)鍵過程和關(guān)鍵內(nèi)容,即強(qiáng)調(diào)學(xué)生在真實(shí)情境中全身心地“經(jīng)歷”知識(shí)的探索過程。[6]
3.互動(dòng)性
課堂活動(dòng)教學(xué)和深度學(xué)習(xí)都屬于觸及學(xué)生心靈深處的對(duì)話式學(xué)習(xí)。因此,教師需要營(yíng)造民主、活躍的課堂氛圍,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中有足夠的機(jī)會(huì),實(shí)現(xiàn)與教師、與同學(xué)的平等互動(dòng),充分表達(dá)自己的見解,以保證學(xué)生持續(xù)全身心地投入深度學(xué)習(xí)中,即兩者都強(qiáng)調(diào)學(xué)生與教師、同伴深度互動(dòng)以實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)活動(dòng)持續(xù)深入進(jìn)行。
4.教育性
課堂活動(dòng)教學(xué)和深度學(xué)習(xí)都強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)新知自我意義的建構(gòu)和理解,還能對(duì)意志、道德、思維、情感態(tài)度與價(jià)值觀等方面進(jìn)行“洗禮”,實(shí)現(xiàn)人格的獨(dú)立與完善、能力和素養(yǎng)的全面提升。兩者都強(qiáng)調(diào)培育學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng),落實(shí)立德樹人的教育目標(biāo)。
由此可見,課堂活動(dòng)教學(xué)和深度學(xué)習(xí)都強(qiáng)調(diào)學(xué)生始終是處于教學(xué)的主體地位,讓學(xué)生全身心投入互動(dòng)性強(qiáng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)中,簡(jiǎn)約地親歷新知識(shí)的發(fā)現(xiàn)、發(fā)生、發(fā)展等過程,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的意義建構(gòu),并在此過程中提高學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng),落實(shí)立德樹人的教育目標(biāo)。
課堂活動(dòng)教學(xué)與深度學(xué)習(xí)雖有異曲同工之處,但一般說來(lái)也有下面幾方面的差異,如表1所示。
表1 課堂活動(dòng)教學(xué)與深度學(xué)習(xí)的差異性
課堂活動(dòng)教學(xué)和深度學(xué)習(xí)的差異性不僅反映在學(xué)習(xí)活動(dòng)的難度、時(shí)空跨度上,還反映在學(xué)習(xí)活動(dòng)的內(nèi)容、思維品質(zhì)的培養(yǎng)及遷移應(yīng)用上。這些差異性正好為實(shí)現(xiàn)課堂活動(dòng)教學(xué)與深度學(xué)習(xí)的深度融合與優(yōu)勢(shì)互促奠定了基礎(chǔ)。
分析上述兩者的相通性和差異性可知,雖然深度學(xué)習(xí)在各項(xiàng)的優(yōu)勢(shì)均大于課堂活動(dòng)教學(xué),但深度學(xué)習(xí)的“深”要借助活動(dòng)和任務(wù)等學(xué)習(xí)載體來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此,兩者可實(shí)現(xiàn)深度融合與優(yōu)勢(shì)互促:一方面,可以讓課堂活動(dòng)教學(xué)借助深度學(xué)習(xí)的相關(guān)成果,實(shí)現(xiàn)課堂活動(dòng)教學(xué)質(zhì)量的提升;另一方面,可以使深度學(xué)習(xí)借助課堂活動(dòng)教學(xué)的相關(guān)內(nèi)容,拓展更多的活動(dòng)和任務(wù)作為學(xué)習(xí)載體,有利于深度學(xué)習(xí)更靈活地開展。
當(dāng)前,課堂活動(dòng)教學(xué)雖然在初中物理課堂上普遍存在,但這往往是為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣或在某一環(huán)節(jié)使用,呈現(xiàn)碎片化、零散化的特點(diǎn),即為活動(dòng)而活動(dòng)。這樣的課堂活動(dòng)教學(xué)時(shí)常缺乏一條明晰的主線,缺乏深度思考,從而導(dǎo)致學(xué)生物理概念、規(guī)律的建構(gòu)缺乏連貫性、整體性,學(xué)生仍停留在簡(jiǎn)單記憶、初步理解及生搬硬套的淺層學(xué)習(xí)狀態(tài)。[7]因此,如何開展初中物理課堂活動(dòng)教學(xué)、實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)是亟待解決的問題。筆者經(jīng)實(shí)踐與研究,認(rèn)為可以采用基于學(xué)科大概念提煉單元核心概念,并以此為主線開展大單元教學(xué)的課堂活動(dòng)教學(xué)策略。在進(jìn)行大單元教學(xué)時(shí),教師要設(shè)計(jì)基于核心單元概念的系列化真實(shí)核心活動(dòng),并進(jìn)一步解構(gòu)核心活動(dòng),設(shè)計(jì)并實(shí)施基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的序列化子活動(dòng),這能有效促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。其設(shè)計(jì)與實(shí)施路徑如圖1所示。
圖1 基于深度學(xué)習(xí)的初中物理課堂活動(dòng)實(shí)施策略
威金斯與麥克泰在《重理解的課程設(shè)計(jì)》中最早系統(tǒng)闡述大概念,之后,國(guó)內(nèi)外學(xué)者雖從不同視角和側(cè)重點(diǎn)賦予不同內(nèi)涵,但也形成一個(gè)大致共識(shí):大概念(或核心概念)并不指向某一知識(shí)的具體概念,而是指向具體知識(shí)背后更為本質(zhì)、更為核心的思想或看法,它是對(duì)概念間關(guān)系的抽象表述,是對(duì)事物的性質(zhì)、特征以及事物之間的內(nèi)在關(guān)系及規(guī)律的高度概括。[8]大概念具有中心性、可持久性、網(wǎng)絡(luò)狀和可遷移等特征。[9]學(xué)科大概念(或?qū)W科核心概念)則是指能夠反映學(xué)科特質(zhì),居于學(xué)科核心地位,具有較廣泛的適用性和解釋力,具有超越課堂的持久價(jià)值和遷移價(jià)值的思想、原理和方法。[8]這是經(jīng)得起學(xué)生持續(xù)思考和理解的內(nèi)容,是跨時(shí)間、跨文化、跨情境的,能幫助學(xué)生應(yīng)對(duì)復(fù)雜的問題和挑戰(zhàn)。[10]因此,聚焦學(xué)科大概念的教學(xué)可實(shí)現(xiàn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。
一般說來(lái),確定學(xué)科大概念有兩種方法。一是借助課程標(biāo)準(zhǔn)中的高頻詞語(yǔ),即熟悉課程標(biāo)準(zhǔn),緊緊抓住課程標(biāo)準(zhǔn)中反復(fù)出現(xiàn)的高頻詞,如初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中的“運(yùn)動(dòng)”“能量”“科學(xué)探究”等。二是深度理解教材,即從知識(shí)的產(chǎn)生與來(lái)源、知識(shí)的本質(zhì)與規(guī)律、知識(shí)的關(guān)系與結(jié)構(gòu)以及知識(shí)的作用與價(jià)值等方面深度理解教材。[11]
學(xué)科大概念作為處于更高層次的概念,具有較強(qiáng)的抽象性、概括性和普適性解釋力,一般都不能直接將其作為教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)。因此,筆者在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)采用類似于確定學(xué)科大概念的方法尋找并確立它的下級(jí)(次級(jí))大概念——單元核心概念,整合若干知識(shí)點(diǎn),形成以單元核心概念為主線的大單元教學(xué)。例如,在進(jìn)行“光和眼睛”教學(xué)前,認(rèn)真分析這部分幾何光學(xué)知識(shí)后可發(fā)現(xiàn)其主要知識(shí)為各種光現(xiàn)象中光的傳播方向路徑和位置的規(guī)律,即教學(xué)內(nèi)容圍繞“光線”這一概念展開,在思想、方法和探究技術(shù)上圍繞在各種光現(xiàn)象中如何看見光線、如何記錄光線、如何描述光線展開。因此,筆者將“光線”確立為初中幾何光學(xué)單元核心概念,并以此為主線設(shè)計(jì)大單元教學(xué)——“探尋光軌跡”。這既能有效整合光的直線傳播、光的反射、平面鏡成像、光的折射以及凸透鏡成像等光學(xué)主要內(nèi)容,又能進(jìn)一步幫助學(xué)生經(jīng)歷進(jìn)階式學(xué)習(xí),形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)知識(shí)、技能以及思想方法的遷移應(yīng)用。
在傳統(tǒng)教學(xué)中,教師多是直接給出物理概念、規(guī)律,再通過大量的習(xí)題訓(xùn)練讓學(xué)生對(duì)這些概念和規(guī)律達(dá)到理解和應(yīng)用的程度。但這種看似熟練運(yùn)用概念、規(guī)律進(jìn)行解題的程度往往僅停留在表層,一旦遇到新的問題,學(xué)生大多束手無(wú)策。而學(xué)生在真實(shí)情境中經(jīng)歷了對(duì)物理概念、規(guī)律的學(xué)習(xí)活動(dòng)過程,其理解往往更深刻、準(zhǔn)確。例如,在進(jìn)行“光和眼睛”教學(xué)時(shí),筆者所在課題組經(jīng)過多次研討,認(rèn)為設(shè)計(jì)與實(shí)施具有真實(shí)情境背景的“探尋光軌跡”的系列化核心活動(dòng)能實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)單元核心概念的深度理解。
“探尋光軌跡”系列化核心活動(dòng)的具體內(nèi)容如下:第一,通過生活中常見的激光束及模擬激光打靶等事實(shí)中光的路徑的呈現(xiàn)與分析,建構(gòu)光線模型;第二,利用激光筆背對(duì)目標(biāo)借助平面鏡擊中黑板上的靶心活動(dòng)對(duì)光線的呈現(xiàn)、描述,探究光的反射定律;第三,利用激光筆射擊水中靶心的活動(dòng),仿照反射現(xiàn)象,認(rèn)識(shí)光的折射規(guī)律;第四,通過激光束組(模擬平行光)的探究活動(dòng),認(rèn)識(shí)生活中的透鏡及其成像。
在深度學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下,以單元核心概念為活動(dòng)主線的合理活動(dòng)載體(如有挑戰(zhàn)性的核心活動(dòng)等),學(xué)生在逐步深入的系列化課堂活動(dòng)教學(xué)中領(lǐng)悟、理解了單元核心概念,促進(jìn)了自身思維的進(jìn)階,實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。
由于核心活動(dòng)承載了較多的概念、規(guī)律,有一定的挑戰(zhàn)性,學(xué)生想?yún)⑴c解決但又無(wú)法馬上解決,這能有效激發(fā)學(xué)生參與學(xué)習(xí)活動(dòng)的興趣和欲望。因此,教師可以解構(gòu)核心活動(dòng),進(jìn)一步設(shè)計(jì)與實(shí)施環(huán)環(huán)相扣的序列化子活動(dòng),使學(xué)習(xí)活動(dòng)持續(xù)深入地開展,即采用“核心活動(dòng)+若干遞進(jìn)式子活動(dòng)”的活動(dòng)化教學(xué)方式,使學(xué)生真正親歷知識(shí)、思想和方法發(fā)現(xiàn)和發(fā)展的建構(gòu)過程,促進(jìn)其對(duì)物理概念和規(guī)律的深度理解與深度應(yīng)用。以“光的反射”為例,教師可以從核心活動(dòng)“如何借助平面鏡在背對(duì)目標(biāo)情況下利用激光筆擊中靶心”出發(fā),讓學(xué)生初步了解光的反射現(xiàn)象及定義,再設(shè)計(jì)遞進(jìn)式的連環(huán)探究子活動(dòng),并通過問題鏈、教具演示等方式,讓學(xué)生經(jīng)歷“情境問題—探究活動(dòng)—分析論證—解決問題—拓展延伸”的深度學(xué)習(xí)過程。下文將呈現(xiàn)“光的反射”的課堂教學(xué)過程。
核心活動(dòng):兩名學(xué)生一組(一人手持激光筆,一人手持平面鏡),嘗試借助平面鏡在背對(duì)目標(biāo)情況下利用激光筆擊中靶心的方法。
子活動(dòng)1:如何看見反射光線?
利用教師提供的器材(滴入幾滴牛奶的盛水大燒杯、已沉入燒杯底的小平面鏡、固定在鐵架臺(tái)上的激光筆等)直觀呈現(xiàn)反射光路,思考可以在哪些角度發(fā)現(xiàn)有光的反射光路。
子活動(dòng)2:如何記錄反射光線和入射光線?
第一,思考能否把自己看到的現(xiàn)象中的兩條光線的位置關(guān)系用兩根牙簽扎在塑料泡沫上來(lái)粗略地表示。第二,保持反射面和入射點(diǎn)不變,多次改變?nèi)肷涔饩€的方位或傾斜程度,思考能否再用不同顏色水性筆芯扎在原塑料泡沫上來(lái)粗略地表示看到的現(xiàn)象中的兩條光線。該活動(dòng)效果如圖2所示。
圖2 用牙簽和不同顏色的筆芯表示光線
子活動(dòng)3:如何描述反射光線的位置?
第一,思考反射光線與入射光線是否在一個(gè)平面以及觀察的依據(jù)是什么。第二,如果它們?cè)谝粋€(gè)平面內(nèi),那么思考這個(gè)平面與平面鏡的位置關(guān)系可能是怎樣的,是用什么工具粗略地判斷這種位置關(guān)系。第三,用一根細(xì)線懸掛縫衣針充當(dāng)法線,觀察三線是否共面。第四,利用光的反射實(shí)驗(yàn)器找出“兩角”之間的關(guān)系,并將光的反射規(guī)律描述得更完善。
教師在三塊紙板上分別畫出三次共點(diǎn)反射現(xiàn)象的反射光線和入射光線,再將三個(gè)紙板模型相交(圖3),由此引入法線概念。
圖3 紙板模型引出法線
通過子活動(dòng)1、子活動(dòng)2和子活動(dòng)3,學(xué)生經(jīng)歷從看見反射光線到記錄反射光線再到描述反射光線的過程。這種遞進(jìn)式環(huán)環(huán)相扣的序列化的子活動(dòng)有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)階,從而有效掌握光的反射規(guī)律。同時(shí),有利于發(fā)展學(xué)生的高階思維。
子活動(dòng)4:實(shí)驗(yàn)拓展。
在探究光的反射的活動(dòng)中用于呈現(xiàn)光線的紙板與鏡面垂直,如果將紙板傾斜(圖4),讓光線仍貼著紙板沿AO方向掠射向鏡面。請(qǐng)思考此時(shí)是否還會(huì)發(fā)生光的反射、紙板上能不能看到反射光線,并給予解釋。
圖4 實(shí)驗(yàn)拓展
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)拓展這一子活動(dòng)是為了檢測(cè)學(xué)生對(duì)光的反射規(guī)律的批判性認(rèn)識(shí)的程度,尤其是對(duì)法線的認(rèn)識(shí)程度。
子活動(dòng)5:提高應(yīng)用。
第一,利用光的反射規(guī)律,完成如圖5所示的光路圖,并找出它們之間的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。第二,列舉生活中光的反射現(xiàn)象,并分析它們各屬于哪種反射。
圖5 光射到平滑鏡面與凹凸不平粗糙面
子活動(dòng)5的設(shè)計(jì)是為了讓學(xué)生充分了解光的反射的兩種形式及它們的區(qū)別與聯(lián)系,以便應(yīng)用于生活實(shí)踐。
子活動(dòng)6:挑戰(zhàn)活動(dòng)。
探索課前活動(dòng)的失敗原因:第一,將剛才活動(dòng)的示意圖呈現(xiàn)出來(lái),即已知反射面、光源、目標(biāo)的情況下,利用光的反射規(guī)律畫出光路圖分析擊中目標(biāo)方法;第二,在保持反射面不變的情況下,如果將光源與目標(biāo)的位置互換,思考讓光線原路返回能不能擊中目標(biāo),為什么?
子活動(dòng)7:提升活動(dòng)。
總結(jié)與延展:在剛才的挑戰(zhàn)活動(dòng)中,要提高成功率,其實(shí)只要對(duì)準(zhǔn)鏡中的目標(biāo)照射即可。那么,鏡中真的有“目標(biāo)”嗎?它是怎樣形成的?與今天所學(xué)的光的反射有什么關(guān)系?
設(shè)計(jì)子活動(dòng)6既能與課前的核心活動(dòng)相呼應(yīng),又能進(jìn)一步提升學(xué)生的遷移應(yīng)用能力。而設(shè)計(jì)子活動(dòng)7主要是為后續(xù)學(xué)習(xí)做鋪墊。
課堂活動(dòng)教學(xué)作為一種教學(xué)方式,在初中物理教學(xué)的應(yīng)用中具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),會(huì)產(chǎn)生較好的教學(xué)效果。但教師不能為活動(dòng)而活動(dòng)。綜合性不強(qiáng)、挑戰(zhàn)性不強(qiáng)的零散活動(dòng)不足以激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)需求,不足以引起學(xué)生的持續(xù)思考以促成深度理解,更不能促進(jìn)學(xué)生遷移應(yīng)用與解決真實(shí)問題能力的提升。因此,教師可采取將基于單元核心概念的序列化核心活動(dòng)為主線的大單元教學(xué)的方式,對(duì)于其中某一重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)(概念或規(guī)律)進(jìn)行課時(shí)教學(xué)時(shí)可解構(gòu)核心活動(dòng),進(jìn)一步設(shè)計(jì)與實(shí)施遞進(jìn)式環(huán)環(huán)相扣的系列子活動(dòng),實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)與思維的進(jìn)階?;顒?dòng)化的大單元教學(xué)和課時(shí)教學(xué)有利于學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的深度理解,發(fā)展高階思維,建構(gòu)學(xué)科大概念,從而實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的真實(shí)發(fā)生。
實(shí)施基于深度學(xué)習(xí)的初中物理課堂活動(dòng)教學(xué)能讓課堂煥發(fā)新的生機(jī),展現(xiàn)強(qiáng)盛的適應(yīng)力與生命力,培育學(xué)生的物理核心素養(yǎng),為落實(shí)立德樹人提供一種有效的、可選擇的路徑。