蔡紫莲 耿建
摘要:学生发展核心素养趋向“柔性知识”(认知基础、生活经验、生命价值等),学科核心素養倾向“刚性知识”(概念、规律层面的知识等)且内涵更丰富。可以对课堂教学过程进行观察、记录,然后与学生发展核心素养和学科核心素养的内容进行对照,发现可以学习借鉴的地方,找出不足之处并提出改进建议。以《物体是由大量分子组成的》一课为例进行说明。
关键词:学生发展核心素养 学科核心素养 课堂事件 教学诊断
2016年,《中国学生发展核心素养》发布,提出了“核心素养”的基本要点和主要表现。2017年,普通高中课程方案和各学科课程标准发布,提出了“学科核心素养”的概念,高中物理课程标准结合学科特质给出了四个方面的核心素养。从图1中,我们可以看到,物理学科核心素养和学生发展核心素养,既不是一一对应的关系,也不是派生的关系。物理学科核心素养的构成与学生发展核心素养的构成还存在着不完全一致的情况。或者说,物理学科核心素养的要素不能完全回应学生发展核心素养的指标。这是因为:(1)二者提出的出发点不同,学生发展核心素养立足于学生的全面发展和终身发展,物理学科核心素养则体现了学科的个性化特征,是学生学习物理之后应该具备的能力与品格;(2)二者生成的途径不同,学生发展核心素养的培养依托于学生的学习过程和生活经历,物理学科核心素养的培养则依托于物理学科的学习过程;(3)二者呈现的方式不同,学生发展核心素养是发散的,具有“大而当”的特征,物理学科核心素养是内敛的,具有“形而下”的特征。
尽管二者之间存在错位,但它们的提法事实上都存在合理性:学生发展核心素养趋向“柔性知识”(认知基础、生活经验、生命价值等),学科核心素养倾向“刚性知识”(概念、规律层面的知识等)且内涵更丰富。二者好比“灵魂”与“肉体”的关系,只有同时兼备、和谐发展才是健康的,才符合生命成长的规律。学科的“刚性知识”背后是严谨的逻辑体系,具有客观实在性。课堂教学如果仅仅关注学科的“刚性知识”,不关注学生对学科的感受、体验,忽视学生在课堂中表现出的喜、怒、哀、惧,无疑是要“被讨伐”的。毕竟,教育是对人的灵魂的教育,而非单纯的理性知识和认识的堆砌。
而理念的培养归根结底要在一堂堂课中去落实。课堂是教师和学生围绕确定话题进行交流和活动的场所,教师和学生的言行体现了课堂教学所承载的功能,也暴露出课堂的实然与应然之间的偏差。因而,我们可以对课堂教学过程进行观察、记录,然后与学生发展核心素养和学科核心素养的内容进行对照,得出“诊断表”,发现可以学习借鉴的地方,找出不足之处并提出改进建议。下面呈现我们对江苏省中小学教学研究室“教学新时空”名师课堂中的《物体是由大量分子组成的》一课的“诊断”。
一、对学生发展核心素养的观照
对照《中国学生发展核心素养》的基本要点和主要表现,我们可以找到《物体是由大量分子组成的》一课中相应的典型事件(如表1)。
(一)“文化基础”及其表现
1.人文底蕴。
“人文底蕴”反映一个人的品位:“人文积淀”指向的是历史,既是内容,也是方法,可以是传统的,也可以是现代的;“人文情怀”指向的是人,是在与人交往过程中表现出来的一种情绪和心理反应;“审美情趣”指向的是物,是客观对象给人在感官和心理上的反应。在物理学科教学中,人文方面的资源存在先天性不足,这需要物理教师有渗透人文教育的意识,利用可以拓展的资源,不露痕迹地进行人文和审美的熏陶。
本节课中,让学生利用网络查阅资料是一种人文积淀;扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的排布图能给人以美的感受。但对这两个事件,执教者都没有上升到素养的高度给学生以启示。
2.科学精神。
“科学精神”影响一个人的志趣高度:“理性思维”是科学认识过程中透过现象揭示本质的必备条件,“批判质疑”能使科学认识过程精益求精,“(勇于)探究”是科学认识的一般性过程。
本节课中,学生有将分子看成“球体模型”和“立方体模型”两种观点。在比较两种模型的过程中,师生有如下对话——
师 你说是看成球体好呢,还是立方体好呢?在测量方面,哪种更便于测量呢?
生 我认为球体好。因为看成立方体的话,在分子不规则排布的时候,立方体中间的空隙无法把握。
师 也就是说立方体模型不好测量。那么球体模型有没有问题呢?
生 球体不论怎样放置,中间的空隙都是相同的。
师 也就是说不管怎样放置,形状都是一样的。今天我们就按照同学们的意思,对分子进行建模,将它看成一个球体。
测量需要建模,这是“理性思维”的表现;两种模型的辨析、选择,是“批判质疑”的体现。课上,师生通过分析得出,立方体模型中分子间空隙的不均匀会导致“不好测量”,但这一结论值得商榷。球体模型和立方体模型的比较,更多地来自学生的直觉。“立方体模型导致分子间隙不均匀”的说法没有立足点:为什么分子间隙不可以大小不一?物质的分子间隙是否一定处于最小状态?实际上,从宏观体积过渡到微观分子大小的测量过程中,分子的间隙是可以忽略的;油酸法测量分子大小的前提是假设物质的分子都是紧密地“堆”在一起的,分子间隙和分子的大小处于同一数量级;即使分子间隙影响了分子大小的测量,但不管采用什么模型,粗略地测量分子大小的结果都不会受到影响。所以,本节课虽有了理性思维、批判质疑的痕迹,但在细节方面可以处理得更加合理。
本节课中,教师让学生课前测量菜籽的直径,有四位学生交流了各自的测量方法——
生 菜籽是很小的,无法用刻度尺直接精确测量。于是,我先画一条直线,将16颗菜籽排列在这条直线上;然后,用刻度尺把16颗菜籽的总长度给测量出来,大概是3.4×10-2m;再除以16,得到一粒菜籽的长度约为2.125×10-3m。
生 我是将菜籽放在量筒里量的。1mL的菜籽大约是165粒,1mL是10-6m3,一粒菜籽的体积大约是6×10-9m3。根据球体体积公式算出一粒菜籽的直径是2.25×10-3m。
生 先用量筒量出1mL的菜籽,然后将它们铺在桌面上,测出其面积为4.35×10-42,菜籽的直径就可以用它的体积除以面积得到,最后算出是2.3×10-3m。
生 我是通过拍照片来放大的。刻度尺上的1cm在照片上是2.2cm,可以知道照片放大的比例是1:2.2;照片上菜籽的长度是5×10-3m,根据比例可以求出菜籽的实际长度为2.27×10-3m。
这四位学生的探究意识和探究能力都是值得肯定的。但可惜的是,执教者对四种方法没有给出相应的评价,如对四种测量结果的比较、测量结果有效数字的取值等。这些正是提升学生探究能力与探究意识的绝佳机会,也有利于规范探究的过程。
(二)“自主发展”及其表现
1.学会学习。
“学会学习”既是能力也是习惯:“乐学善学”是态度与能力的表征,“勤于反思”是良好学习习惯的体现,“信息意识”是现代学习途径多元化的需要。
本节课中,学生借助网络了解油酸的属性是“信息意识”的体现。课前充分的预习,课上积极的展示与交流,是“乐学善学”的表现。在交流测量油酸面积的方法时,学生则展现了“勤于反思”的一面——
师 油酸是透明无色的。当在水面上形成油酸的单分子层后,如何测量油酸的面积?
生 可以先描绘出油酸薄膜的轮廓。
师 油酸薄膜的轮廓如何标记?
生 可以先对油酸或者水进行染色。
师 这种染色的方法可行吗?
生 染色后会混进其他物质的分子,给测量结果带来误差。
生 我觉得可以在水面上撒一些微小的粉末,滴一滴油酸在水面,粉末随着油酸扩散就形成一个轮廓,借助该轮廓可以测量出油酸薄膜的面积。
2.健康生活。
“健康生活”是一种态度:“珍爱生命”是健康生活的基本前提,“健全人格”是健康生活的内在要求,“自我管理”是健康生活的过程保障。课堂是学生在校生活的主要场所,课堂的表现就是学生生活态度的直接体现。
本节课中,学生能认真倾听教师的讲解以及同学的发言,这是相互尊重的体现;学生在分组探究的过程中积极投入,这是积极的学习态度和团队合作意识的体现;小组代表的踊跃展示则是学习自信心和勇于担当责任感的体现。
(三)“社会参与”及其表现
1.责任担当。
“责任担当”是人社会属性的表现之一:“社会责任”是人在社会中应该担负的职责,“国家认同”体现了国家与民族的情怀,“国际理解”是当下全球视野的体现。
本节课中,课前学生认真有效地预习,用多种方法测量菜籽的直径;课上学生积极展示课前的预习成果,小组分工合作。这些都是“责任担当”的体现。而了解我国扫描隧道显微镜的研究成果则是一种“国家认同”。
2.实践创新。
“实践创新”是个体对社会发展贡献的推动力:“劳动意识”是实践创新的必由之路,“问题解决”是实践创新的灵魂,“技术应用”是实践创新的必备手段。
本节课中,学生的动脑、动手是“劳动意识”的体现;在测量菜籽直径和油酸分子直径的过程中多次体现了“问题解决”和“技术应用”。
二、对学科核心素养的观照
同样地,对照《普通高中物理课程标准(2017年版)》对物理学科核心素养的描述,我们可以得到《物体是由大量分子组成的》一课中相应的典型事件(如下页表2)。
(一)“物理观念”及其表现
本节课中体现的“物理观念”包含“物质观念”和“运动与相互作用观念”:分子具有一定的大小,这是“物质观念”的体现;油酸的酒精溶液滴入水中,酒精溶于水,油酸不溶于水,同时油酸在水面上散开,形成单分子油膜,这是“运动与相互作用观念”的体现。但执教者在课堂中没有显性地提及这两个方面的素养。
(二)“科学思维”及其表现
本节课比较充分地体现了“科学思维”:经过比较分析确立分子的球体模型,是“模型建构”的过程;讨论1mol固体、液体和气体的体积与相应的分子体积、阿伏伽德罗常数之间的关系,是“科学推理”的过程;分组实验得到油酸分子的直径,是“科学论证”的过程;展示四种测量菜籽直径的方法,是“质疑创新”的过程。当然,具体的某个事件具有素养包容性,而非简单的一一对应关系。比如,测量菜籽的直径,也体现了“模型建构”“科学推理”等素养。
(三)“科学探究”及其表现
本節课比较充分地体现了“科学探究”。课中讨论如何描绘油酸薄膜的轮廓,体现了问题意识;课前收集油酸的属性,体现了证据意识。四个小组展示油酸分子直径的测量结果,分别是5.5×10-10m、4.16×10-9m、6.1×10-10m、5.2×10-10m。在分析这四个实验结果的过程中,学生有如下解释与交流——
生 4.16×10-9m这个结果偏大。原因可能是痱子粉撒得有点厚,油酸扩散时比较难推开痱子粉,导致面积有点小。
生 痱子粉撒得不均匀,导致油滴轮廓不清晰;我们只是大概画了一下轮廓,有可能对结果有影响。
生 可能数滴数的时候数错了,或者数格子的时候数错了。
生 计算过程有误差。
(四)“科学态度与责任”及其表现
本节课中,“科学态度与责任”也有所体现。分子直径太小而无法直接测量,但可以利用油膜法测量,体现了世界是可以认识的。学生自主总结出了本节课用到的物理方法有:转化法,如把直接测量转化为间接测量;建立理想模型的方法,如把分子看成球体模型;放大法,如通过测量100滴液体的体积,得到1滴液体的体积。学生展示测量菜籽直径的四种方法,小组合作中的严谨、规范操作,最终结果的呈现等在某种程度上都体现了一种责任。
当然,上述对应关系有些是一种“软关联”,看似有些牵强,但教育无小事,正是一些教学细节体现出了教育理念与教育情怀。或者说,观念的更新体现在教学实践中,价值取向的落脚点体现在教学细节中。
三、总结与反思
本节课,从知识点的落实、探究能力的培养、小组合作意识的养成等传统的课堂认知角度来看,是一节优秀的示范课。但从核心素养角度来看,课堂中不能完全观照到学生发展核心素养的各项要素,学科核心素养的各个要素在课堂中有体现但不够充分。这种现状也反映了新一轮课程改革起始阶段的特征:
一是新课改存在一个过渡期。核心素养刚提出不久,教师对其接受、理解和践行还需要一个过程,教师在教学实践中能动地体现核心素养必然也需要经历一个阶段。
二是观念与实践存在连续性。核心素养仍然是素质教育深化的具体体现,是课程改革逐渐深化的阶段性产物,并非另起炉灶的新名词,这体现了观念的连续性。同时,教师的教学习惯、教学风格等,存在一个渐变的过程,这种渐变的基础是过去的积习,条件是对新观念的认同,途径是积极的践行。
三是学科教育教学功能存在局限性,学科之间存在互补性。学生发展核心素养和学科核心素养是两个维度:学生发展核心素养立足于学生全面发展,学科核心素养立足于学科本身。不同学科的核心素养体现了学科的特质,但又统一于服务学生的发展。课堂教学中,教师首先面对的是学科(只有基于学科的教学才是实在的),第一要务是落实学科核心素养。其实,只要各学科的教学都体现了学科核心素養,学生发展核心素养就是水到渠成的事了。因此,当务之急就是如何使当下的课堂教学平稳地向体现学科核心素养过渡。除了新课程的理论研修之外,还要走进课堂、观察课堂,寻求核心素养的培养诉求,与现实状况的吻合和偏颇程度,搭建学科核心素养落地的“脚手架”。这是培养学生学科核心素养,更是发展学生核心素养的必由之路。