耿建
摘要:应然的教育教学过程需要明确教育目的、遵循教育规律、贯彻教学目标,最终的评价是对教育教学的合目的性、合规律性及目标达成度的考量。要实现由实然向应然状态的转变,参照布卢姆认知教育目标分类学,分析课程标准、学业水平测试说明、学业质量水平层级,找到理论与实践的依据,是一条可行的路径。
关键词:布卢姆认知教育目标分类高中物理课程标准测试说明学业质量
教育是有目的的。这种目的性和时代发展紧密相关,体现了国家意志。各个学科的课程方案和课程标准就是教育目标的具体体现。作为基础教育工作者,需要对这些方面有所了解并理解,形成认同感。这样才能保证教育教学方向的正确性和教学实践的目的性。
教育是有规律的。教育的对象是人,人的发展具有规律性,这种规律体现了人的自然属性。教育的本质是为了人的发展,因此教育教学活动要遵循人(学生)的身心发展规律,通过教学活动培养其应然具备的素养和能力。
教学是有目标的。教学是教育的践行过程,是教育的目的性和规律性的具体体现;通过完成一个个具体的教学目标,趋向理想的教育。要实现教学目标,就要回答下面三个问题:第一,把学生带到哪里?第二,怎样把学生带到那里?第三,怎么确定已经把学生带到了那里?因此,从某种程度上讲,教学就是目标的制订、落实和评价过程。
应然的教育、教学过程需要明确教育目的、遵循教育规律、贯彻教学目标,最终的评价是对教育、教学的合目的性、合规律性及目标达成度的考量。要实现由实然向应然状态的转变,参照布卢姆认知教育目标分类学,为从目标制订到测量评价的教育教学过程找到理论与实践的依据,是一条可行的路径。
一、布卢姆认知教育目标分类学的内容和功能
布卢姆认知教育目标分类学是世界公认比较权威的教学目标分类理论。这一理论不仅分别从知识类型(事实性知识、概念性知识、程序性知识、元认知知识)和认知过程(记忆、理解、应用、分析、评价、创造)维度,对教学目标的制订给出了科学、全面的分类指导,而且根据目标的类别给出了相应的教学策略和评价建议。
布卢姆认知教育目标分类学又对四种类型的知识和六种认知过程进行了具体细分和说明(如表1和下页表2所示,相关示例已替换为物理学科内容)。
对于一线教师而言,课程标准是理念层面的引领,教材是教学内容的依据,测试说明是考试评价教学效果的纲领。三者理论上是自洽的,具有内在统一性。目前,要让教师自觉地认识和践行这种统一性,问题主要在于主观上缺乏清晰自觉的认识,客观上缺乏一以贯之的显性载体。在实际的教学过程中,每一节课虽然都有教学目标,但很多教学目标是贴标签式的,和实际的教学过程“油水分离”。更谈不上一节课的教学目标和教育的合目的性、合规律性的整合。而布卢姆认知教育目标分类学恰恰具备这一功能,每节课的教学目标都可以在其中找到对应的坐标,表1和表2更是科学地细化了知识类别和认知过程,使每一个教学目标都可以从知识和认知两个维度进行科学分类,使教学内容和教学行为有了明确界定。同时,测试说明也可以根据布卢姆认知教育分类学,定位各知识点及其认知的具体要求,使考试评价的依据更明确。
二、布卢姆认知教育目标分类视野下的课程标准分析
《普通高中物理课程标准(2017年版)》(以下简称《2017版课标》)提出以下四个目标:(1)形成物质观念、运动与相互作用观念、能量观念等,能用其解释自然现象和解决实际问题。(2)具有建构模型的意识和能力;能运用科学思维方法,从定性和定量两个方面对相关问题进行科学推理、找出规律、形成结论;具有使用科学证据的意识和评估科学证据的能力,能运用证据对研究的问题进行描述、解释和预测;具有批判性思维的意识,能基于证据大胆质疑,从不同角度思考问题,追求科技创新。(3)具有科学探究意识,能在观察和实验中发现问题、提出合理猜想与假设;具有设计探究方案和获取证据的能力,能正确实施探究方案,使用不同方法和手段分析、处理信息,描述并解释探究结果和变化趋势;具有交流的意愿与能力,能准确表述、评估和反思探究过程与结果。(4)能正确认识科学的本质;具有学习和研究物理的好奇心与求知欲,能主动与他人合作,尊重他人,能基于证据和逻辑发表自己的见解,实事求是,不迷信权威;关心国内外科技发展现状与趋势,了解物理研究和物理成果的应用应遵循道德规范,认识科学·技术·社会·环境的关系,具有保护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感。
可以看出,这四个目标与布卢姆认知教育分类内容有较好的吻合:物理观念和事实性知识、概念性知识对应,科学思维、科学探究和程序性知识对应,科学态度与责任和元认知知识对应。当然,这只是一种粗线条的对应关系,具体到某一个教学内容和教学目标,还存在一个精确对应关系。如“分子的大小”属于物理观念中的“物质观”,属于事实性知识。
同时,《2017版课标》中没有界定实现课程目标的行为动词。目标是具体的,各个目标实施的过程具有差异性。针对不同的教学对象、不同的教学要求,即使是同一个教学内容,也应该根据具体情况制订不同的教学目标,具体目标实现的行为也要有相应的变化。如:《2017版课标》中“通过实验,估测油酸分子的大小”这一内容,受制于教学时间,部分教师教学时不做实验,而是只講实验步骤和结论。由此带来的结果是,学生被动地接受“油酸分子是这么大”,这样的课堂教学目标应表述为:知道分子的大小。如果学生通过实验验证“油酸分子确实是这么大”,这样的课堂教学目标应表述为:推断分子的大小。从结果上看,学生都获得了有关分子大小的知识,但是,获得这一知识的途径不同,给学生学习能力产生的影响也就不同。
三、布卢姆认知教育目标分类视野下的学业水平测试说明分析
《2019年江苏省普通高中学业水平测试(选修科目)说明》中物理科目的命题指导思想是:以能力测试为主,考查考生对基础知识、基本技能的掌握程度和运用所学知识分析、解决问题的能力,重视对考生科学素养的考查,注重理论联系实际,关注物理科学与技术、社会的联系,关注物理知识在现代生产、生活等方面的广泛应用,以利于激发学生学习科学的兴趣,培养学生实事求是的态度,形成正确的价值观,促进“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”三维教学目标的实现。测试的能力要求包括理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力及实验与探究能力等。
而《2019年江苏省普通高中学业水平测试(必修科目)说明》中物理科目的命题指导思想是:重点考查高中物理的基础知识、基本技能和重要的思想方法,关注学生的探究与实验能力以及分析问题、解决问题的能力。命题注重理论与实际相联系,关注物理学在生产生活和科学技术中的应用,反映当代科技发展的重要成果,渗透物理学对人类文化、经济和社会发展的影响,体现科学与人文的有机结合,从而进一步提高学生的社会参与意识与社会责任感,促进学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标方面的发展。测试能力要求包括了解、理解、应用及独立操作等。
对比选修科目和必修科目测试说明中的指导思想,二者在考查内容、能力要求、命题立意、测试目的等方面的表述相差不大,不能很好地体现二者应有的定位和功能。选修科目的测试说明是针对选拔性考试而言的,是为了区分学生在相应群体中的相对位置而进行的评价,是一种相对评价。必修科目的测试说明是针对合格性考试而言的,是为了评价学生学习达标的情况,是一种绝对评价。
另外,必修科目和选修科目的测试说明中有关具体测试能力的表述,也存在值得商榷之处。首先,对于能力的理解存在泛化倾向。彭聃龄在《普通心理学》一书中为“能力”下的定義是:“能力是一种心理特征,是顺利实现某种活动的心理条件。”黄希庭在《心理学导论》中为“能力”下的定义是:“能力(ability)是人顺利地完成某种活动所必须具备的那些心理特征。”这两种定义都表明,能力总和一些活动联系在一起。活动有简单和复杂之分。当前纸笔测试背景下,能力差异只能体现在解决不同难度问题的能力上。如果对所有的测试内容都笼统地提所谓的“能力”要求,其实是模糊了“能力”的含义,也弱化了测试说明的力量。因此,在测试说明中可以将能力分层或分级,从而使其更具有“说明”的功能。其次,能力要求属于认知维度,对照布卢姆认知教育目标分类学,必修和选修部分的测试说明中不同的能力要求有交叉、模糊的现象。如,“推理能力”属于“理解能力”中的一种,“应用数学处理物理问题的能力”本质上是“分析综合能力”,而“分析综合能力”的提法不严谨,“分析”本身就包含“综合”。再如,“实验”不仅仅包含“探究”能力,还离不开基本实验仪器的识别、使用方法等其他能力,况且有些验证性的实验中“探究”体现得并不充分;“探究”是一种意识,也是一种能力,不仅仅体现在“实验”中,在其他各个学科中都有体现,在理论问题中也有涉及。所以,“实验与探究能力”的提法虽然突出了实验的地位和功能,但容易形成“实验”离不开“探究”、“探究”仅体现在“实验”中的错位认识。
《2017版课标》中,物理学科的核心素养提到了“科学探究”:“是指基于观察和实验提出物理问题、形成猜想和假设、设计实验与制订方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解释,以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。”这种说法体现了“实验”中“探究”的重要性,但又不再将“探究”绑架在“实验”的框架中,有助于澄清对“探究”的认识。
四、布卢姆认知教育目标分类视野下的学业质量水平层级分析
《2017版课标》中对学业质量检测有了明确说明,将高中物理学业质量分为五级水平。这既是指导学生自主学习和评价、教师开展日常教学和评价的重要依据,也是高中学业水平考试命题的重要依据。这就要求教师在教学过程中,根据学生的发展情况,结合教学内容,设计教学目标,使学生达到既定的学业质量水平。落实到具体的教学实践中,一方面需要合理设计对应不同的知识维度、认知类型和核心素养水平的教学目标水平层级,另一方面要有和相应层级水平对应的测试评价。
现行的人教版高中物理教材是按模块编制的,各个模块按知识领域进行划分。如,必修1是机械运动、物理模型、相互作用及运动规律,必修2是机械能及其守恒、曲线运动与万有引力定律等。某一个知识,可以归类到布卢姆知识分类体系中的某一维度,如牛顿运动定律是程序性知识等。但有些知识在不同的情境下属于不同类型的知识,如纯粹的质点概念是概念性知识,但在判断某一物体是否可以看作质点时,是程序性知识。同一个模块、某一类知识,从认知维度看,有从简单到复杂的认知过程。如必修1就是从描述运动表象到揭示运动原因的由表及里的认知过程。从核心素养维度看,某一知识可以涵盖“物理观念”“科学思维”“科学探究”及“科学态度与责任”等各个方面。具体某一知识点可能侧重于某一认知过程或某一核心素养。如加速度的概念,体现了运动的“物理观念”,建立该概念的过程体现了“科学思维”。应用概念的过程(如研究自由落体的加速度)需要“科学探究”,而“科学态度与责任”则贯穿在整个学习过程中。总之,任何知识的教学过程,不能简单地将其与特定的知识类型、认知过程或核心素养等同起来,而是取决于该知识的具体教学情境或评价要求。《2017版课标》中将物理学科核心素养划分为五个水平等级,这只是给出了一个评价导向,考试评价中的具体问题不一定是指向某一核心素养,应根据评价的意图和问题的结构及复杂程度而定。
结合布卢姆认知教育目标分类学,以“平抛运动”为例,针对不同水平层级的教学目标和不同水平层级的测试评价进行相应设计(不同的教学目标和布卢姆认知教育目标也存在一定的对应关系)。
针对学业水平合格性考试而言,教学目标可设计为:目标1,认识平抛运动是一种特殊类型的曲线运动(对应“事实性知识”和“记忆”维度);目标2,理解平抛运动的规律(对应“概念性知识”和“理解”维度)。
对于学业水平选拔性考试而言,教学目标可设计为:目标3,能分析复杂情境中的平抛运动问题(对应“程序性知识”和“应用”“分析”维度);目标4,能将平抛运动处理的方法迁移到其他模型或情境中(对应“程序性知识”和“评价”“创造”维度)。
考试评价根据目的不同需要不同水平层级的试题。《2017版课标》明确说明,学业质量分为5个水平,水平2是高中毕业应达到的合格要求,水平4是高校招生录取的命题依据。四个核心素养,也分别给出了5个水平层级的划分,和学业质量的5个水平相对应。各核心素养的水平层级描述基本体现了由简单到复杂、由表象到内核、由意识到能动、由分立到结构、由单元到多维等特点。对照布卢姆认知教育目标分类,合格性考试要求的学业质量水平对应核心素养水平1和水平2的内容,大概为“记忆”和“理解”维度;选拔性考试要求的学业质量水平对应核心素养水平3及以上的内容,大致为“应用”“分析”“评价”“创造”维度。当然,《2017版课标》中四个核心素养虽然都划分了5个水平层级,但“科学态度与责任”表征了人主观方面的因素,在当前的纸笔测试中无法体现,无法命制相应水平层级的评价试题。同样,对应知识维度中的元认知知识,是关于一般认知的知识和关于自我认知的意识和知识,也无法体现在当前的评价试题中。
下面,仍以“平抛运动”为例,结合物理学科核心素养和布盧姆认知教育目标分类学,举例说明不同水平层级的试题特点。针对合格性考试,可以设计例1、例2这样的试题;针对选拔性考试,可以设计例3、例4这样的试题。
例1下列四种运动形式,属于平抛运动的是()
A.从树上飘落下来的树叶
B.奥运会运动员在比赛中投掷的铅球
C.自行车正常骑行过程中车轮上的气门芯
D.水平行驶的汽车因撞击而沿运动方向抛出的螺丝
例2一个物体以初速度v0水平抛出,经时间t,竖直方向速度大小为v0,则t为()
例3如图1所示,水平地面上有一个坑,其竖直截面为半圆,O为圆心,AB为沿水平方向的直径。若在A点以初速度v1沿AB方向平抛一小球,小球将击中坑壁上的最低点D点;而在C点以初速度v2沿BA方向平抛的小球也能击中D点。已知∠COD=60°,则两小球初速度之比v1∶v2为()
图1
例4如图2所示,平行板电容器PQ两板间加一恒定电源,Q板上有两小孔A、B。一带电粒子从小孔A以一定的初速度射入平行板P和Q之间的真空区域,经偏转后打在Q板上如图所示的位置。在其他条件不变的情况下要使该粒子能从Q板上的小孔B射出,下列操作中可能实现的是(不计粒子重力)()
图2
A.保持开关S闭合,适当下移P极板
B.保持开关S闭合,适当上移P极板
C.先断开开关S,再适当下移P极板
D.先断开开关S,再适当上移P极板
例1考查的是平抛运动的概念。素养层面属于“物理观念”,属于概念性知识,要求学生在理解的基础上记住平抛运动的基本知识,并在众多的运动形式中识别平抛运动。例2考查的是平抛运动的规律。素养层面属于“科学思维”,属于程序性知识,要求学生能对平抛运动进行简单的分析、推理。例3考查的是复杂背景下的平抛运动问题。素养层面属于“科学思维”,属于概念性知识和程序性知识,要求学生能将平抛运动规律和圆的几何特征相结合进行综合分析。例4考查的是平行板电容器背景下的类平抛运动问题。素养层面属于“科学思维”,属于概念性知识和程序性知识,要求学生能建立粒子在电容器中运动的模型,综合电场和类平抛运动的知识进行综合分析。
综上所述,布卢姆认知教育目标分类学和当下的课程改革在内容和方向上是一致的,在教学中以此为参考,制订教学目标、落实教学目标、实施质量评价等,无疑是实现新课程愿景的有效路径。
*本文系江苏省教育科学“十三五”规划课题“基于课堂教学的学生发展核心素养指标体系及水平层级的实践研究”(编号:Ba/2016/02/54)的阶段性研究成果。
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