【摘 要】教學設計是教學實踐中至關重要的環(huán)節(jié)。循證教學主張將科學證據與個人經驗相結合來指導教育教學實踐，有利于發(fā)展教師的科學素養(yǎng)和專業(yè)能力。文章基于循證實踐模式，以“牛頓第一定律”為例，從提出問題、查找證據、嚴格評價、恰當應用、反思評價五個步驟展開設計，將物理學科的特點與循證教學的優(yōu)勢相結合，發(fā)展教師的科學素養(yǎng)和專業(yè)能力，構建一個更加科學化、系統化的教學環(huán)境。

【關鍵詞】循證實踐模式 教學設計 初中物理 牛頓第一定律

【中圖分類號】G633.7" 【文獻標識碼】A" "【文章編號】1002-3275（2024）18-66-04

一、問題的提出

當前的一些教學設計存在著研究與實踐脫節(jié)、教師因局限于個人直覺和經驗而難以作出科學有效的教學決策、教育實踐者缺乏將研究證據應用到教學中的能力、多媒體資源不能得到充分利用、無法實現個性化教學等問題。循證教學作為一種以科學研究和證據為基礎的教育范式，將教育人員的專業(yè)智慧、實踐經驗與目前能夠獲得的研究證據結合起來，能夠幫助教師慎重、準確地作出教育決策、開展教育實踐。［1］它強調教師在教學實踐中應使用經過科學驗證的策略和技術，提高教育決策的科學性和有效性，促進學生學習成果的最大化。［2］

循證教育研究一般借鑒循證醫(yī)學的實踐框架，即美國西弗吉尼亞大學的Rosswurm和Larrabee在醫(yī)學領域提出的循證實踐模式。［3］本文將其提煉為提出問題、查找證據、嚴格評價、恰當應用、反思評價，并以牛頓第一定律為例，依據循證實踐模式開展初中物理教學設計。

二、基于循證實踐模式的初中物理教學設計

物理作為自然科學的一個重要分支，具有顯著的科學性、邏輯性、定量性，將循證實踐模式與初中物理教學設計相結合，可以更進一步凸顯以上特點，為初中物理教學提供有利的、科學的支持和指導?；谘C實踐模式，初中物理教學設計共分為五個步驟，如圖1所示。

（一）提出問題

在學習牛頓第一定律時，一些學生只是進行機械記憶，而無法真正理解和掌握，也無法在生活中解釋一些簡單的現象，如慣性是什么，為什么在沒有外力作用下物體還能繼續(xù)保持運動狀態(tài)。于是在做課后習題時或是在考試中容易出錯。由此可以推斷，學生并沒有建立起正確的概念。那么針對這一情況，教師在備課以及進行教學設計時應該如何優(yōu)化，使學生能更好地接受和理解知識呢？

（二）查找證據

查找證據是最重要、最耗時的一步，教師要進行廣泛搜索，為后續(xù)評價和應用做好準備。本文從課程標準、教材、學術文獻數據庫、國外電子數據庫四個途徑進行搜索。

第一，《義務教育物理課程標準（2020年版）》（文本簡稱課程標準）是開展物理教育教學工作的依據和指南，只有深入理解和貫徹課程標準的內容，才能有效開展教學工作，設計科學的教學活動。因此，首先在課程標準中查找相關內容。從總體上看，根據課程標準，要把物理學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)作為物理教學的重要目標，通過教學活動的精心設計，實現“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態(tài)度與責任”在課堂學習中落地生根。具體而言，牛頓第一定律屬于“機械運動和力”內容，該定律是研究力與運動之間關系的核心，為學習和理解后續(xù)更復雜的物理概念打下基礎。課程標準中明確要求，學生要通過實驗和科學推理，認識牛頓第一定律，通過牛頓第一定律和力的作用效果，認識機械運動和力的關系。

第二，教材是教師開展教育教學活動的另一重要依據。通過整合不同版本的教材，總結牛頓第一定律章節(jié)中的演示、科普、學物理等板塊中是如何介紹牛頓第一定律的，分析共同或差異之處，以便獲得更全面的信息。在人教版教材中，牛頓第一定律的定義為一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。再通過列舉生活中的實例來說明牛頓第一定律的應用，如汽車安裝安全氣囊和安全帶是為了防止慣性帶來的危害，跳遠助跑可以提高成績等。蘇科版特別強調了通過實驗探究阻力對物體運動的影響，并歸納出任何物體都具有慣性，能夠解釋與慣性有關的現象。根據北師大版教材，物體究竟是保持靜止狀態(tài)還是勻速直線運動狀態(tài)，取決于物體原來的運動狀態(tài)。并且其先對科學家認識運動和力的關系進行歷史回顧，介紹科學家研究運動和力的關系的思想方法及卓越貢獻。再介紹牛頓第一定律的概念，強調知識與生活實際的聯系。滬科版的教學內容主要涉及三個方面，首先是牛頓第一定律的正式表述；其次是與實際生活和運動情景相關的案例分析，例如物體受到外力時的加速度變化情況；最后是牛頓第一定律在科學發(fā)現史上的重要性以及與牛頓第二定律、牛頓第三定律的關聯。

第三，學術文獻數據庫收錄了大量的學術期刊、學位論文、會議論文、專利、標準等，這些文獻資料具有較高的學術權威性，可以幫助教師作出更加準確科學的判斷和決策。以中國知網為例，在其主題欄中搜索“牛頓第一定律※教學設計”可以找到3420條結果，通過下載與“教學設計”“牛頓第一定律”兩個主題高度相關的論文并進行閱讀，提煉出“產婆術”“探究式教學”“創(chuàng)設環(huán)境”“實驗教學”“科學思維能力”等關鍵詞。其中，毛嫣汝、方華基教授提出要應用教學切片分析方法，優(yōu)化學生證據推理能力培養(yǎng)，在教學設計中設計開放性的問題，聯系實際培養(yǎng)學生的推理能力［4］；農婉君、陳時勇認為在學習牛頓定律時要注重物理學史，讓學生在大物理背景下學習知識、培養(yǎng)能力、發(fā)展物理素養(yǎng)［5］；南鳴燕認為學生很容易誤認為物體運動是需要力來維持的［6］。

第四，國外電子數據庫收錄了國外優(yōu)秀研究成果，可為教師提供借鑒。例如，WWC（全稱為What Works Clear House，美國有效教學策略資料中心）是美國教育科學研究所建立的，該網站通過查閱、篩選、評價、整合相關教育研究資料，為公眾與教育決策者提供高質量教育治理科學依據來源。［7］通過在WWC網站中搜索“牛頓第一定律”“科學教育”“教學設計”“證據”等關鍵詞，收集到一些與本文研究相關的資料，如“科學探究”專題可提供關于教學設計的指南和見解?！犊茖W探究指南》提到，科學探究是一個廣泛的領域，并提出科學實驗的基本框架和步驟，即在探究之前作出假設、運用數據分析等方法來研究物理現象，歸納規(guī)律并總結實驗結論。同時，一篇關于新課程物理實驗的問卷調查與教學思考的文章提出，在物理實驗中，自主學習要與團隊合作并重，生生合作、師生合作是必不可少的，在合作操作中分析結果，培養(yǎng)學生的科學思維和團隊合作能力；教師設計教學活動時盡量貼近學生的生活，使學生對物理概念能有切身的體會和感受，更有利于他們學會知識和發(fā)展能力。

（三）嚴格評價

嚴格評價是循證實踐模式中不可或缺的一環(huán)，它確保了證據的質量和相關性，支持實踐者作出基于證據的科學決策，并不斷提高實踐的效果和質量。本文將上述搜索得到的證據進行分析評價，以得到最合適的信息，指導教學設計。

第一，課程標準是開展物理教育教學實踐的指南和依據，因此可將其直接作為最佳證據來指導教學設計。根據課程標準，教師更應該注重學科的實踐性，通過設計實驗活動、進行實踐案例分析等培養(yǎng)學生的動手操作能力，提升學生的物理素養(yǎng)，發(fā)展他們的創(chuàng)造性思維和獨立循證、制證的能力。

第二，各版教材對牛頓第一定律的詮釋大體相似。人教版教材對牛頓第一定律的介紹除了平鋪直敘定律內容外，更注重呈現與生活息息相關的實例來加深學生的理解；北師大版教材側重于科學歷史和理想實驗方法的教育；蘇教版教材側重于實驗探究和對慣性現象的觀察與理解，并要求學生可以很好地解釋與慣性相關的現象；滬科版教材則注重實驗探究與理解，通過設置不同的教學內容和活動，幫助學生更好地理解牛頓第一定律，并將其應用于解決實際問題。

通過以上的教材分析和總結，牛頓第一定律教學設計需要在物理學史背景下，介紹定律的緣起，并在教學過程中設計實驗探究和生活案例分析，幫助學生建立正確的概念認知，在實踐中解決真實問題。

第三，通過對比評估在中國知網中找到的相關實證研究和數據支撐，可以將其作為科學依據來指導，設計“牛頓第一定律”的教學活動。根據文獻梳理結果，可以嘗試創(chuàng)設充滿物理學習的氛圍，例如使用多媒體展示相關的物理現象和歷史背景，激發(fā)學生的學習興趣和好奇心。可以提出開放式的問題，引導學生思考和討論，例如詢問學生如何理解物體運動狀態(tài)的變化，從而自然地引入牛頓第一定律的概念。也可以強調實驗操作的方法，教學重點在于讓學生理解并能夠解釋牛頓第一定律，難點則在于通過實驗探究提升學生的分析與論證能力。

第四，可將WWC相關資料作為輔助依據。綜合在WWC中搜集的相關資料，可總結出以下經驗：在學習科學性較強的學科時，需要設計一個基本框架和步驟，以問題為導向統領整個教學過程；合作貫穿在整節(jié)課堂中，通過設計小組討論引導學生之間合作交流，通過設計實驗活動引導學生合作實踐，以促進學生的發(fā)散思維和動手操作能力發(fā)展，提升學生的科學素養(yǎng)。

（四）恰當應用

具備科學的證據和經驗之后，需要進行第四步——應用證據進行教學設計，這一步驟強調證據與實踐相結合，使設計的教學活動既科學又具有人文關懷。本文在循證實踐模式的框架指導下，從確定目標、組織內容、選擇方法、設計評價等環(huán)節(jié)進行牛頓第一定律的教學設計，以期呈現更有效的教學實踐。

第一，教學目標的確定?；谡n程標準，將目標設定為學生能夠在物理學史的背景下，準確理解慣性的概念和牛頓第一定律的內容，能夠通過實驗和觀察來驗證牛頓第一定律的正確性，同時能批判性地思考和討論牛頓第一定律在現代生活中的應用和局限性。

第二，教學內容的組織與設計。根據教材以及在中國知網中檢索到的論文，教學內容組織應遵循由淺入深的原則，先介紹牛頓定律的背景和重要性，再詳細講解牛頓第一定律的定義、條件、應用實例。此外，教學內容還應包括相關的實驗和案例，讓學生通過實踐加深理解。

第三，教學方法的選擇與應用。根據WWC中檢索的資料，本文選擇直接講授、實驗教學、案例分析方法。直接講授用于介紹牛頓第一定律的基本概念和原理。結合《科學探究指南》中的論述，設計實驗讓學生觀察和分析物體在不同力作用下的運動狀態(tài)，從而更好地理解慣性和牛頓第一定律（見表1）。

此外，在核心素養(yǎng)背景下學生要具備分析真實世界中的案例的能力，因此可以設計案例（見表2）讓學生探討牛頓第一定律的實際應用。

第四，教學評價的設計。在中國知網中檢索到適宜本教學設計的評價方式包括課后測試、撰寫實驗報告、課上討論等，因此在教學設計中從布置的作業(yè)來評估考查學生對牛頓第一定律概念的理解和記憶，引導學生展示實驗操作，通過討論和案例分析活動來評估學生的批判性思維和問題解決能力的發(fā)展。

（五）反思評價

反思評價是一個持續(xù)的過程，涉及對整個循證實踐環(huán)節(jié)的回顧反思，并需要根據反饋進行必要的調整。此環(huán)節(jié)可以通過收集學生反饋、考試成績、學習表現等來完成，確保循證實踐能適應不斷變化的教育環(huán)境和學生需求。教師通過設計教學評價采集學生的實際情況和表現，并通過學生的表現來評估該教學設計的教學效果，還可以通過問卷、訪談等形式收集學生對教學設計的看法和感受。

三、啟示

第一，循證實踐模式有利于增強教育實踐的科學性。循證實踐模式使物理教學更加科學化，教師在設計和實踐時，能夠依據科學證據作出更合理的決策。這種科學性不僅體現在教學內容的選擇上，而且體現在教學方法和評價方式的設計上。

第二，循證實踐模式有助于教師專業(yè)能力的提升。循證教學模式要求教師具備較高的學科素養(yǎng)和研究能力，通過不斷地查找證據、評價證據、應用證據，教師能夠提升專業(yè)能力，同時能夠激發(fā)他們的研究激情，推動教育實踐創(chuàng)新。

第三，循證實踐模式有助于優(yōu)化學生的學習環(huán)境。循證教學模式注重學生的參與和體驗，通過實驗教學和案例分析，學生能夠更直觀地理解物理概念，并將其應用于實際生活中。這種方式不僅提高了學生的學習興趣，而且有助于培養(yǎng)他們的科學思維和問題解決能力。

【參考文獻】

［1］周加仙．走向循證教育決策與實踐［J］．外國中小學教育，2017（6）：9-16．

［2］朱寧波，王志勇．循證教育取向下教師教學決策的現實審思與發(fā)展路徑［J］．教育理論與實踐，2022，42（13）：46-51．

［3］黃苗，陳莉萍．Rosswurm和Larrabee循證實踐模式的研究進展［J］．循證護理，2019，5（9）：799-803．

［4］毛嫣汝，方華基．應用教學切片分析方法優(yōu)化證據推理能力培養(yǎng)：以“牛頓第一定律”為例［J］．中學物理，2024，42（2）：40-43．

［5］農婉君，陳時勇．融入物理學史，培養(yǎng)高中生的科學態(tài)度與責任：以“牛頓第一定律”為例［J］．中學課程資源，2024，20（2）：62-64.

［6］南鳴燕．淺談運用牛頓第一定律解決力學問題的技巧與方法［J］．中小學實驗與裝備，2023，33（5）：62-63．

［7］任萍萍，李鑫．循證教育研究：緣起、困境、體系框架與實施建議［J］．中國電化教育，2021（12）：33-39.