汤中岳 孔红艳 秦光灵
如何在课堂教学中落实学生核心素养的培养一直是研究者热议的话题。有学者提出:“知识只是素养的媒介和手段,知识转化为素养的重要途径是情境。”[1]《普通高中物理课程标准(2017 年版)》明确指出:创设情境进行教学,对培养学生的物理核心素养具有关键作用。[2]可以看出,将物理知识转化为学生的物理核心素养,必须依托有效的教学情境。但在实际课堂教学中存在着大量教学情境被异化的情况:为创设而创设,情境过度堆砌(指简短情境冗长化,简单情境复杂化)、过度渲染(指有些素材过度渲染危害和过度解读)、过度虚幻(指为了达到教学目的利用虚幻的手段捏造生硬的情境)[3],这显然不利于教师专业能力的发展和学生学科核心素养的培养。
缺乏对课堂教学情境的深入观察、合理评价、及时反馈和针对性指导,是导致教学情境不尽如人意的一大原因。教师在课堂教学中创设了什么情境、情境是否有效、以什么样的标准做出价值判断、怎样实现对课堂教学情境的观察—评价—反馈—指导—优化,等等,都是值得深思和探究的问题。针对传统听评课中“听课,无合作的任务,没有明确分工;评课,无证据的推论,基于假设的话语居多;听评课,无研究的实践,应付任务式的居多”[4]等现象,华东师范大学崔允漷教授提出了专业的听评课模式——LICC 范式。该范式包含4 个维度20 个视角68 个观察点,“教学情境”常作为其中的一个重要观察点被研究。本研究应用LICC 范式课堂观察方法,利用观察量表和评价标准,对物理课堂教学情境进行全面深入的观察与测评,发现教师在情境创设与利用中的优点和不足,从而有针对性地提出改进意见。
课堂观察是对传统听评课的科学升级,指观察者带着明确的目的,借助感官及辅助工具(观察表、录音摄像设备),直接(或间接)地从课堂上收集资料,并依据这些资料做相应的分析、研究。[5]LICC 范式将课堂教学分解为学生学习、教师教学、课程性质及课堂文化4 个维度,再将每个维度分解成5 个视角,最后将每个视角分解为3~5 个可供选择的观察点,详见表1。[4]
表1 LICC 的4 个维度20 个视角68 个观察点
LICC 范式需要被观察者和观察者形成合作团体,并将课堂观察延伸到了课堂内外,其观察程序包括课前会议、课中观察、课后会议3 个部分。每个部分都有不同的任务设置,具体流程如图1 所示。其中,观察点的确定以及观察量表的开发是实现课堂观察的基础。
研究选取的被观察者为陕西省某初中学校教师W,其授课内容为苏科版八年级物理上册第五章第四节“运动的相对性”。观察者由课程组其他教师及研究团队组成,合作团体从不同观察点对本节课进行了观察记录。
图1 LICC 课堂观察流程
课前会议上W 教师对本节课进行了说课,并提出:“物理是一门基于实验的学科,‘运动的相对性’是一节概念课,无法通过实验使这节课出彩,我想在情境创设上多下点功夫。”本节课W教师创设了大量的情境,出于对教学情境的兴趣,确定的观察点为“课程性质·实施·教学情境的创设与利用”。
崔允漷指出:“观察工具(量表)的开发是课堂观察中最为艰难的一个环节,是影响课堂观察的核心环节。”[6]LICC 范式强调了观察量表的重要性,但没有现成的标准或量表可供使用,因此需要研究者自主开发,对教学情境做出价值判断,以科学合理的评价标准为依据,设计针对性的观察量表。
王后雄等人从构成、功能和过程3 个特征维度出发,构建了基于化学核心素养理念的教学情境评价标准。构成特征维度从“教学内容及学生的学习”入手,关注情境与教学内容的关系、与学科问题的关系、与学生已有知识及学生生活的关系;功能特征维度从“情境对学生学习可能形成的影响”出发,关注情境对学生学习情感、态度的影响,对学生认知结构优化的影响,对学生科学思维的影响[7];过程特征维度强调在以“学生为主体,教师为主导”的教学理念之下,必须关注情境的具体实施过程是否能够调动师生、生生互动,是否具有一定的教学预设和教学生成,是否能够充分发挥情境的过渡衔接作用[8]。
王后雄构建的评价标准较为全面地覆盖了教学情境评价各个环节,但是理论性、综合性过高,不利于实际的观察记录。因此,笔者以该标准为参考,在一线教师与研究者的指导帮助下,本着“可观察、可记录、可评价”的原则,开发了“教学情境的创设与利用”的评价标准(表2)和观察量表(表3)。表2 中,教学情境的创设关注的是情境本身,如有什么情境;为了实现相应的教学目标,情境是怎样呈现的;情境是否具有新颖性、是否与生活紧密联系、是否具有问题意识、是否符合学生学习。教学情境的利用则关注的是情境的利用效果,如促进了学生哪种核心素养、认知能力的发展,是否调动学生课堂互动,是否激发学生的学习兴趣,是否促进学生积极学习,是否使学生达成教学目标,是否对知识进行拓展延伸。
表2 “教学情境的创设与利用”评价标准
表3 “教学情境的创设与利用”观察量表
观察者进入课堂选择观察位置,利用观察量表进行观察记录,借助摄像设备全程跟录。“学困生”“学优生”“观察者”大致位置如图2 所示,观察点的记录结果见表3、表4。
表4 “运动的相对性”教学情境内容
图2 学生及观察者位置大致分布
从表4 可知W 教师创设了16 个教学情境,为了检验该教师创设的情境质量,笔者根据“教学情境的创设与利用”评价标准(表2),对本节课的教学情境进行具体的统计、分析及评价,并将结果反馈给W 教师。为了使评价标准更好地被理解和把握,下文以“运动的相对性”导课情境为例进行了分析,内容见表5。
表5 “运动的相对性”导课情境例析
根据表3,笔者对“运动的相对性”一课教学情境的创设进行了统计,详见表6。
表6 “运动的相对性”教学情境的创设频次统计
(1)教学情境
从表4 可知,W 教师在导入新课设计了1个情境、推进新课设计了6 个情境、课堂练习中更是设计了9 个情境,情境的创设贯穿课堂始终。“运动的相对性”是一节概念课,传统教师一般会在课堂练习阶段施展“题海战术”。而W 教师进行巩固练习却以情境为载体,让学生在实际问题的思考、解决中促进知识的深学笃用、活学活用。
(2)学习目标
从表6 可知,16 个情境将5 个学习目标全面覆盖。为了实现第①个教学目标,激发学生的好奇心和探究欲,W 教师设计了3 个情境。第②个、第③个教学目标相对简单,教师设计了1 个情境。第④个教学目标为本节课的重点,为了促进知识的深入理解,W 教师设计了3 个情境。第⑤个教学目标,也就是“运动的相对性”的应用是本节课的重点与难点,为了让学生体验物理知识的价值,教师设计了9 个情境予以强化。教师有计划、有针对性地为不同层次的学习目标创设了不等量的情境。
(3)呈现形式
从表6 可知,W 教师创设的情境以图片和视频呈现居多,同时利用了游戏活动、实物模型。图片和视频因其直观性常作为情境的创设方式之一,游戏和模型更能调动学生的亲身体验,可以帮助他们建立概念、发现规律。W 教师巧妙地设计了多种形式的情境,避免课堂单调乏味,符合学生的兴趣,有利于知识的学习。但是该教师在播放视频时音量过大引起人耳的不适,在介绍中国的空间站时一边播放视频一边讲解,讲解内容完全听不到。这一观察结果也提示教师在利用音频、视频资源时应注意音量的控制,尽量避免边播放边讲解。
(4)新颖性
表6 中,有13 个情境为“新颖”,3 个为“一般”,情境新颖率高达81.25%。从表4 可以发现,W 教师创设的情境“新”在以下三个方面。
第一,素材新。在第10~15 个情境中,W 教师以“运动的相对性”为核心,以“速度由小到大”为线索,利用70 周年国庆阅兵、2019 赛季世界男子400 米接力赛、川航3U8633 飞行故障、中国空间站等新闻时事和科技前沿创设情境,紧跟时代的步伐。
第二,内容巧。在第1、3、5、8 个情境中,教师创设的情境有大量的冲突,乍看之下物体好像运动了但实际却未动或与此相反。这些冲突的设置让学生产生了好奇、质疑、争论,有利于发展他们的创新思维能力。
第三,形式妙。以情境15 为例,在引出风洞后,W 教师为了让学生明白什么是风洞及风洞中所蕴含的运动相对性知识,他首先让学生玩风车,让学生明白:风车转动时,空气与风车相对运动,风车不转的时候,空气与风车相对静止;接着用吹风机吹风车,风力过大风车无法承受;最后用吹风机吹飞机模型,为了更形象地展示气流对飞行的影响,W 教师还在模型上又放置了一个白色的“塑料穗”。经过一步步的探究,学生最后明白了:风洞其实是飞机等物体升空前进行飞行模拟的场所,在风洞中飞机与地面相对静止、与气流相对运动。这个情境很好地结合了游戏、模型、实物、视频、图片,教师“大费周章”地将“风洞”这个高科技事物展现在学生面前,不仅让学生理解了风洞的原理和作用,还让学生认识到知识的重要应用价值,从而感受科学的魅力。
(5)生活化
从表6 可知,16 个教学情境均与生活紧密联系,符合物理来源于生活又应用于生活的特点。从表4 还可以发现,W 教师先以学生生活中经历的事情创设情境(情境1~7)学习新知识,再以学生电视网络上见过的事情创设情境(情境8~12)巩固知识,最后以军事航天等高科技创设情境(情境13~16)拓展知识。情境贴切学生生活有利于其知识的学习,若情境仅围绕着学生的身边事转,容易让他们失去兴趣,甚至会“小看”知识的价值。W 教师逐步设计与生活有较为复杂联系的情境,增长了学生的见识、开阔了学生的思维、促进了知识的迁移应用。
(6)问题意识
从表6 可知,W 教师创设的16 个情境均产生了问题,并且问题指向清晰。从表4 还可以发现,随着学生对知识的不断认识和理解,教师设问呈现从封闭到开放的趋势:是什么—为什么—怎么办。教师的设问很用心,不是一味地关注简单问题,而是随着学生对知识的深入理解,层层递进式地增加了问题的难度,引导学生“知其然知其所以然”“知其用知其何以用”。
(7)适切性
从表6 可知,W 教师创设的情境均为“适切”。中学生的思维逐步从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡,思维的发展依赖于生活的直接经验和感性材料的支持。W 教师设计的情境与生活紧密相关,符合学生的思维特点、经验和兴趣。学生在情境中,通过观察、体验、思考,可以自主建立核心概念、发现物理规律,而非接受和灌输。W教师设计的情境兼顾了学生的特点和学习的要求,有较好的适切性。
根据表3,笔者对W 教师在“运动的相对性”一课中教学情境的利用频次进行了统计,详见表7。
表7 “运动的相对性”教学情境的利用频次统计
(1)素养导向
物理核心素养包括物理观念、科学思维、科学探究、学科态度与责任4 个方面,其中“物理观念”侧重于物质观念、运动与相互作用观念、能量观念等观念的形成;“科学思维”侧重于模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等思维能力的提高;“科学探究”侧重于问题、证据、解释、交流等探究能力的发展;“科学态度与责任”侧重于科学本质、科学态度、社会责任等意识的培养。[2]
从表7 可知,16 个情境均围绕学生的物理核心素养来设计。例如:W 教师通过引导学生从“运动的相对性”视角对情境中的现象进行观察思考,促进学生运动观念的形成;通过组织学生对情境中的现象进行质疑思考、推理分析、论证修正、概括总结,培养学生的科学思维能力;通过指导学生观察情境、提出问题、大胆猜想、活动探究、讨论汇报、解释交流,培养学生的科学探究能力;通过肯定人物的吃苦耐劳精神,歌颂中国在体育、军事、航天等领域的重大成就,寄托美好希望于广大学子,培养学生的科学态度与责任意识。由此可见,教学情境是核心素养这粒“种子”落地生根的“肥沃土壤”。
(2)认知导向
布卢姆将人的认知能力分为6 个层次:识记、理解、应用、分析、综合、评价。[9]笔者结合学生在学习中认知的参与程度,将这6 个层次划分为3 个档次:C 档包括识记,指对知识进行认识或记忆,属于低级认知能力;B 档包括理解、应用,对所学概念或规律有深刻的领会并会运用,属于较高级认知能力;A 档包括分析、综合、评价,会对复杂事物进行推理分析、概括综合、鉴定评价,属于高级认知能力。学生高级认知能力的发展依赖于低级认知能力的参与,但不能局限于低级认知能力的不断重复,认知能力的发展是一个由低级到高级不断提升的过程。从表7 可知,教学情境中学生的各项认知能力都得以发展,较高级别的认知能力也得到了重视。
(3)课堂互动
图3 新颖性与学生表情曲线
从表7 可知,16 个情境实现了师生的整体互动,9 个情境实现了部分互动,其互动频率还是很高的,可见教学情境很好地调动了师生、生生互动,活跃了课堂气氛。W 教师以问带动、学生积极讨论发言,不是教师的“一言堂”,也不是学生只顾讨论的“一窝蜂”。这启示教师只有恰当地鼓励与引导,学生才能在民主和谐的课堂氛围中养成敢言敢辩的胆量、不怕错误出丑的勇气,最终积极参与学习活动。
(4)学生表情
学生的表情反应了他们的学习兴趣,情境的新颖性是影响学习兴趣的一个重要因素。从表7可知,学生对11 个情境感兴趣。为了解情境的新颖性与学生兴趣之间的一致性程度,笔者对情境的新颖性和学生表情做了如下分析,见图3。
从图3 可知,情境1 和情境5 的新颖性与学生表情不一致,其他情境均为一致,新颖性与学生兴趣的一致性为87.5%。从新颖性曲线可以看到,情境1、3、5、7 均为新颖,从学生表情曲线可以看到,情境3、7 让学生产生了兴趣,1 和5 未能引起学生的兴趣。为什么同是新颖的情境,有的激发了学生的兴趣,有的却没有?从学生表情曲线还可以看到,前7 个情境学生普遍兴趣之所以不高,是因为情境1~7 是学生生活中经历过的事情,属于简单情境,学生对于司空见惯的情境兴趣不高;情境3、7 之所以让学生产生了兴趣,是因为这2 个情境有游戏活动。情境8~16 是学生在生活中没体验过或没见过的较为复杂的情境,因此学生的兴趣很浓厚。由此可见,较为复杂的情境或游戏情境等更能激发学生的兴趣。
(5)学习状态
从表7 可知,16 个情境中学生的学习状态均为“积极主动”。学生注意力高度集中,未因为大量听课人的存在出现东张西望、分心走神的情况;学生积极主动的学习状态保持了整节课,未出现“前紧后松”的情况。W 教师创设的情境巧妙又有趣、知识的讲解深刻又独到,学生兴趣盎然地参与到教学全过程,学习状态良好。
(6)目标达成
表7 中5 个学习目标均为“达成”。W 教师利用情境巧设悬念、精心设疑,使学生在观察、体验、分析、讨论、汇报、练习中,掌握了机械运动、参照物的概念,理解了运动的相对性,体验了物理知识的应用价值,进一步发展了学生的物理核心素养。
(7)课外拓展
从表7 可知,W 教师利用7 个情境拓展了课本之外的知识,如:情境14 中川航3U8633 飞行时玻璃掉落事件,让学生了解风洞在飞行模拟中的重要性;情境15 通过不断还原风洞实况,让学生理解风洞的原理和作用;情境16 中的东风41导弹,让学生认识风洞技术的提高对研制高科技军事武器的重要价值。显然,这不是一节单纯以知识传授为目的、以应对考试为目标的课堂。在现实课堂中,很多教师在上课时只讲“应试”的许多知识,对于不考的内容能省就省,很少涉及课本之外的知识。而W 教师利用情境给学生普及了军事、体育、航天等领域的知识,拓展了知识面、开阔了视野、激发了学习动力。
课后会议上,W 教师还对教学设计的初衷和教学实施中存在的问题进行了反思。与会的各位观察者对W 教师给予了高度评价,并指出W 教师为教学情境的创设与利用做了一个很好的示范,是一节不可多得的成功案例。
LICC 范式是一种专业性、实践性、针对性较强的听评课方法,参评团体有明确的任务分工,能利用观察量表对观察点进行全面深入的记录,可使用合理的评价标准发现课堂教学中的优点和不足,通过测评分析有针对性地对教师教学提出意见,切实提高被观察者的教学质量。基于LICC 范式对课堂教学情境进行观察与设计时,研究者应该以核心素养为导向,以学习目标为主线,设置有层次性的情境,注重情境的新颖性,适当利用情境拓展学生的知识面。
学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。[2]情境的创设如果缺乏核心素养的引导就容易违背教育的初衷和价值,核心素养离开情境这个“支架”就如“空中楼阁”难以接地。教学情境与核心素养是“命运共同体”,两者相辅相成、互利共生。教师应认识到教学情境对培养学生核心素养的重要价值,在创设不同情境时也应有所侧重,既要关注学生知识的生成又要关注学生素养的转化。
学习目标犹如“缰绳”、情境犹如“烈马”,缺乏学习目标的规范束缚,情境就会出现“信马由缰”的情况。为了避免教学情境的设计脱离学习目标,教师在备课时应深入分析课程标准、教材和学情,以学习目标为主线,精准把握知识的本质和内核,为其中的重难点、易混点“量身定做”教学情境,有计划、有侧重、有针对性地展开设计,使情境更好地服务于不同层次的学习目标。
学科核心素养比知识或技能更具有综合性,在具体内涵和表现机制上也更为复杂。学生的核心素养不断发展,其应对的复杂情境和学习开放程度也不断增加;复杂真实的问题情境是学生核心素养形成和培养的途径和方式。[10]简单的情境符合学生的经验和认知,有利于知识最初的生成,但是一味创设简单的情境既不符合物理与生活复杂联系的事实,也不利于学生核心素养的发展。因此,教学情境要有一定的复杂性。教师应在学生学习的初始阶段创设较为简单的情境,随着教学进度的不断推进,创设较为复杂的情境,使学生在对复杂情境的分析中排除干扰因素、把握知识的本质,促进知识的灵活迁移、实际应用甚至创新创造。
有价值的问题往往能引起学生的质疑思考,调动学生思维的参与。简单的问题只能触动思维的表面,要想把学生的思维逐步引向深入,问题的设计应由易到难、层层递进。教师在设置情境中的问题时不仅应包括“是什么”一类的封闭性问题,还应包括“为什么”“怎么办”等开放性问题,让学生探索问题的解决之道,使学生在分析综合、推理论证中,不断发展高阶思维能力和问题解决能力。
新颖的情境能激发学生的学习兴趣、点燃学生的探究欲望、调动学生的快乐情绪、克服学生的畏难心理。时代在发展、科技在进步,教师在创设情境时应及时淘汰陈旧俗套的教学情境,注重情境的新颖性。具体可以从素材、内容、形式着手:素材上新,教师应广泛关注新闻动态、科技前沿,从中挖掘情境创设所需的素材;内容上巧,情境的内容有一定的冲突,看似如此、实则不然,能够引发学生思考、质疑、辩论、探究;形式上妙,情境的形式多样化,适当增加符合学生兴趣的游戏活动、实物模型等。
课堂学习是学生了解世界的一个窗口,学生透过这个窗口领略到什么样的风景很大程度上取决于教师的教学。教师应引领学生不止看到“眼前的苟且”,还要看到“诗与远方”,适当利用情境向学生展示学科知识对人类生产生活方式、科学技术发展进步的重要价值,拓展课本之外广域的知识,开阔学生的眼界与思维,使学生感受科学的奇妙、培养对科学的热爱、激发学习的动力、形成立志报国的使命感。