琚鑫 崔琰 馬朝華 蘇明義 李俊鵬
摘 要:深度學(xué)習(xí)是在教師引領(lǐng)下,學(xué)生圍繞具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題,全身心參與、體驗(yàn)成功、獲得發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過(guò)程.物理學(xué)科深度學(xué)習(xí)“一核三層四翼”教學(xué)實(shí)踐模型,以深度學(xué)習(xí)為核心,按照“目標(biāo)、主題、任務(wù)、評(píng)價(jià)”展開四翼,展開過(guò)程按照“模型、實(shí)踐和反饋”三層進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)從理念到理論、從理論到實(shí)踐、從實(shí)踐到修正的完整邏輯閉環(huán).該模型能夠有效地將深度學(xué)習(xí)理念與物理教師的日常工作相結(jié)合,更具有操作性和指導(dǎo)性,能夠促進(jìn)教師教學(xué)方式、學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,對(duì)于課程改革的推進(jìn)、學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展有著重要的意義.
關(guān)鍵詞:深度學(xué)習(xí);物理學(xué)科教學(xué);模型;實(shí)踐;反饋
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1008-4134(2021)23-0002-05
2014年,教育部提出了“深度學(xué)習(xí)”教學(xué)改進(jìn)項(xiàng)目,通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施,推動(dòng)課堂教學(xué)系統(tǒng)變革,為教師提供思考教學(xué)的基本思想方法和路徑.但理想的教學(xué)或期待的教學(xué)是什么?具有怎樣的特征?如何在具體學(xué)科教學(xué)中實(shí)現(xiàn)?實(shí)施的路徑是什么?如何建立相應(yīng)的、具體學(xué)科的教學(xué)實(shí)踐模型?則是需要解決的問題.
因此,在實(shí)施和推進(jìn)過(guò)程中,要通過(guò)提供教學(xué)改進(jìn)的“腳手架”,引導(dǎo)教師思考如何把課程標(biāo)準(zhǔn)的要求轉(zhuǎn)化為契合先進(jìn)教育理念、符合教學(xué)規(guī)律的教學(xué)設(shè)計(jì).引導(dǎo)教師實(shí)施基于課標(biāo)的評(píng)價(jià)的實(shí)踐探索.引導(dǎo)教師基于問題導(dǎo)向,立足于解決教學(xué)改革中面臨的現(xiàn)實(shí)問題,引導(dǎo)教師堅(jiān)持行動(dòng)研究[1].
1 “深度學(xué)習(xí)”的內(nèi)涵
1.1 深度學(xué)習(xí)的定義與特征
深度學(xué)習(xí)(deep learning),最早是由美國(guó)學(xué)者Ference Marton和Roger Saljo于1976年針對(duì)孤立記憶和非批判性地接受知識(shí)的淺層學(xué)習(xí)而提出的一個(gè)概念.Ramsden、Entwistle等人發(fā)展了淺層學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的相關(guān)理論.之后,關(guān)于深度學(xué)習(xí)的多方面研究成果不斷涌現(xiàn),特別是在信息技術(shù)、人工智能領(lǐng)域的研究較多.
我國(guó)對(duì)深度學(xué)習(xí)的研究起步較晚,2005年,黎加厚教授對(duì)深度學(xué)習(xí)進(jìn)行了最初的界定:在理解學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)者能夠批判性地學(xué)習(xí)新的思想和事實(shí),并將它們?nèi)谌朐械恼J(rèn)知結(jié)構(gòu)中,能夠在眾多思想間進(jìn)行聯(lián)系,并能夠?qū)⒁延械闹R(shí)遷移到新的情境中,做出決策和解決問題的學(xué)習(xí)[2].也有學(xué)者提出深度學(xué)習(xí)具有注重批判理解、強(qiáng)調(diào)信息整合、促進(jìn)知識(shí)建構(gòu)、著意遷移運(yùn)用、面向問題解決等五個(gè)基本特征[3].這些認(rèn)知活動(dòng)的水平都屬于高階思維,屬于布盧姆教育目標(biāo)分類學(xué)(2001年修訂版)認(rèn)知過(guò)程中的分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造水平.
因此,郭華將深度學(xué)習(xí)定義為:
“在教學(xué)中,學(xué)生積極參與、全身心投入、獲得健康發(fā)展的、有意義的學(xué)習(xí)過(guò)程.在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生在素養(yǎng)導(dǎo)向?qū)W習(xí)目標(biāo)的引領(lǐng)下,聚焦引領(lǐng)性學(xué)習(xí)主題,展開有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù)與活動(dòng),掌握學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)與基本方法,體會(huì)學(xué)科基本思想,建構(gòu)知識(shí)結(jié)構(gòu),理解并評(píng)判學(xué)習(xí)內(nèi)容與過(guò)程;能夠綜合運(yùn)用知識(shí)和方法創(chuàng)造性地解決問題,形成積極的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、高級(jí)的社會(huì)性情感和正確的價(jià)值觀;成為既有扎實(shí)學(xué)識(shí)基礎(chǔ),又有獨(dú)立思考能力,善于合作、有社會(huì)責(zé)任感、具備創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力、能夠創(chuàng)造美好未來(lái)的社會(huì)實(shí)踐的主人[4].”
由上述定義,深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生立場(chǎng),關(guān)注學(xué)習(xí)的真正發(fā)生,關(guān)注學(xué)生在教學(xué)中的主體地位,要與學(xué)習(xí)者的自學(xué)區(qū)分開來(lái),要重視教師主導(dǎo)作用的發(fā)揮,因此深度學(xué)習(xí)是教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”的有機(jī)統(tǒng)一.原則上講,教學(xué)設(shè)計(jì)要體現(xiàn)教師個(gè)人對(duì)教學(xué)的理解,提出有個(gè)性的教學(xué)活動(dòng)方案,避免使用統(tǒng)一的教學(xué)設(shè)計(jì)方案.
指向?qū)W生深度學(xué)習(xí)的教學(xué),更要求教師自覺地思考和研究,一方面,教師應(yīng)當(dāng)如何做,才能引發(fā)和促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí);另一方面,學(xué)生的深度學(xué)習(xí)集中表現(xiàn)為主動(dòng)參與、積極體驗(yàn)、深入思考.具體表現(xiàn)為學(xué)生能夠在新舊知識(shí)間建立聯(lián)系、形成結(jié)構(gòu),理解知識(shí)所蘊(yùn)含的基本思想方法,能夠運(yùn)用知識(shí)和思想方法靈活且有條理地解決真實(shí)情境中的問題,完成有挑戰(zhàn)的任務(wù),能夠?qū)χR(shí)的意義與價(jià)值有正確的判斷.
教師促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的努力,集中表現(xiàn)為學(xué)生立場(chǎng)下的結(jié)構(gòu)化內(nèi)容組織、情境化內(nèi)容呈現(xiàn)、活動(dòng)化過(guò)程實(shí)施和有針對(duì)的學(xué)習(xí)指導(dǎo).具體表現(xiàn)為基于對(duì)課程和學(xué)生的理解與把握,提供有助于學(xué)生建立新舊知識(shí)之間、知識(shí)與方法之間、知識(shí)與生活之間聯(lián)系的結(jié)構(gòu)化的學(xué)習(xí)內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)有助于激發(fā)學(xué)生的興趣和動(dòng)機(jī)、兼顧知識(shí)生成和應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)情境或者問題和任務(wù)情境,呈現(xiàn)有助于學(xué)生主動(dòng)參與、積極體驗(yàn)、深入思考的系列化、進(jìn)階性、自主性的學(xué)習(xí)活動(dòng),并能夠通過(guò)評(píng)價(jià)及時(shí)有效地指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)知識(shí)的意義與價(jià)值.
1.2 普適的深度學(xué)習(xí)實(shí)踐模型
北京市海淀區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校羅濱老師在上述定義的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提出了深度學(xué)習(xí)的實(shí)踐模型(以下簡(jiǎn)稱“普適模型”),如圖1所示,該普適模型包含六個(gè)要素:素養(yǎng)導(dǎo)向的學(xué)習(xí)目標(biāo)、引領(lǐng)性學(xué)習(xí)主題、挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)、持續(xù)性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)、開放性學(xué)習(xí)環(huán)境、反思性教學(xué)改進(jìn).
該普適模型準(zhǔn)確地表達(dá)了深度學(xué)習(xí)定義中所包含的各個(gè)要素,高度體現(xiàn)了深度學(xué)習(xí)的特征(如活動(dòng)與體驗(yàn)、聯(lián)想與結(jié)構(gòu)、本質(zhì)與變式、遷移與創(chuàng)造、價(jià)值與評(píng)判等)[4].從普適模型可以看出,素養(yǎng)導(dǎo)向的學(xué)習(xí)目標(biāo)、引領(lǐng)性學(xué)習(xí)主題、挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)、持續(xù)性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等四個(gè)要素是“等距的”,分布在深度學(xué)習(xí)周圍的,這是該模型的核心,也意味著這四個(gè)要素是“等位的”,即并不存在著一定要從哪一個(gè)要素出發(fā)來(lái)構(gòu)建課程,既可以評(píng)價(jià)先行,也可以目標(biāo)先行,這就為教師的教學(xué)實(shí)踐提供了靈活和便利;另一方面,開放性學(xué)習(xí)環(huán)境和反思性教學(xué)評(píng)價(jià)作為上述核心內(nèi)容的保障,并提供了進(jìn)一步發(fā)展、改進(jìn)的空間.
2 中學(xué)物理“一核三層四翼”教學(xué)實(shí)踐模型
2.1 “一核三層四翼”模型的提出
從理論層面來(lái)看,普適模型實(shí)際上是一個(gè)“泛學(xué)科”的實(shí)踐模型.相較于深度學(xué)習(xí)的定義,它已經(jīng)從哲學(xué)層面過(guò)渡到方法論層面,但也正是由于這種“泛學(xué)科”的特點(diǎn),導(dǎo)致它的方法論的指導(dǎo)意義仍顯抽象,因此需要對(duì)上述模型進(jìn)行兩個(gè)方面的完善,來(lái)適應(yīng)中學(xué)物理深度學(xué)習(xí)的開展:一個(gè)方面,要將各個(gè)要素從“泛學(xué)科”的高度具體化到“物理學(xué)科”,這需要結(jié)合物理學(xué)科自身的特點(diǎn)、物理教學(xué)的規(guī)律、物理學(xué)習(xí)的規(guī)律進(jìn)行;另一方面,要將各個(gè)要素從核心素養(yǎng)的層面具體化到發(fā)展物理學(xué)科核心素養(yǎng)的具體策略與路徑上.
從實(shí)踐層面來(lái)看,一方面,廣大一線物理教師在面對(duì)深度學(xué)習(xí)理論的時(shí)候,往往會(huì)有一些困惑,比如往往認(rèn)為,教育專家說(shuō)得都對(duì),但是具體在物理學(xué)科中怎么做?深度學(xué)習(xí)需要的課時(shí)那么多,而矛盾是沒有那么多課時(shí);另一方面,廣大一線教師在具體實(shí)踐深度學(xué)習(xí)理念的時(shí)候,也會(huì)有一些困惑,比如深度學(xué)習(xí)倡導(dǎo)單元教學(xué)設(shè)計(jì),那么怎樣進(jìn)行單元教學(xué)設(shè)計(jì)?單元目標(biāo)怎么寫?與課時(shí)的關(guān)系是什么?此外,物理教師的手中往往有著非常豐富的教學(xué)資源,無(wú)論是圖片、視頻,還是各種小實(shí)驗(yàn),怎樣選擇?選擇的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)是什么?再比如,學(xué)習(xí)主題是指向大概念的,那么物理學(xué)科的大概念與學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),或者與結(jié)構(gòu)化的知識(shí)之間有什么關(guān)系?又比如,任務(wù)就是活動(dòng)嗎?活動(dòng)就必須是動(dòng)手嗎?等等.
因此,為了將深度學(xué)習(xí)的理念和理論,同一線教師的具體教學(xué)實(shí)踐建立起強(qiáng)關(guān)聯(lián),讓老師們能夠有一個(gè)物理學(xué)科的、具體的、可操作的、可重復(fù)的教學(xué)實(shí)踐模型,這個(gè)教學(xué)實(shí)踐模型一定是對(duì)普適模型的物理學(xué)科化,使得更具有物理學(xué)科的特點(diǎn),并且還要遵循物理學(xué)科教學(xué)的規(guī)律以及學(xué)生學(xué)習(xí)物理的認(rèn)知規(guī)律,此外也能夠與物理教師的日常教學(xué)行為建立聯(lián)系,整合這些具體的教學(xué)行為,從而提出了“一核三層四翼”的物理學(xué)科深度學(xué)習(xí)教學(xué)實(shí)踐模型.
2.2 “一核三層四翼”模型的內(nèi)涵
“一核三層四翼”模型結(jié)構(gòu)如圖2所示.
2.2.1 一核
“深度學(xué)習(xí)”是整個(gè)模型的核心,即為“一核”,其內(nèi)涵包括深度學(xué)習(xí)的定義與基本理論框架,是整個(gè)實(shí)踐模型的核心.在此基礎(chǔ)上,建構(gòu)第一層——深度學(xué)習(xí)的模型層.
2.2.2 三層之模型層
模型層是給出深度學(xué)習(xí)的教學(xué)實(shí)踐模型(即普適模型),其內(nèi)涵包括:
(1)凝練引領(lǐng)性的學(xué)習(xí)主題.
這是基于對(duì)物理學(xué)科、物理課標(biāo)、物理教材、物理學(xué)科核心素養(yǎng)的分析,用物理學(xué)科的大概念、核心概念進(jìn)行表達(dá).
(2)確定素養(yǎng)導(dǎo)向的學(xué)習(xí)目標(biāo).
這是基于對(duì)學(xué)生的認(rèn)知情況進(jìn)行分析,在內(nèi)容上包括智力因素與非智力因素.對(duì)于“智力因素”,一方面要結(jié)合物理學(xué)科,確定相應(yīng)內(nèi)容是屬于陳述性知識(shí)還是程序性知識(shí),進(jìn)而確定相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo);另一方面,也要結(jié)合具體知識(shí)來(lái)判斷學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中是通過(guò)“同化”完成還是通過(guò)“順應(yīng)”完成,進(jìn)而確定相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo).學(xué)習(xí)目標(biāo)在表述時(shí),要以學(xué)生為主體,包含學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)途徑、學(xué)習(xí)行為及相應(yīng)的行為水平,大致句式可以表達(dá)為“通過(guò)XXX學(xué)習(xí)活動(dòng)(策略與路徑),學(xué)習(xí)XXX知識(shí)或技能(內(nèi)容與載體),發(fā)展XXX物理學(xué)科核心素養(yǎng)(目標(biāo)與評(píng)價(jià)對(duì)象)”,可以分別從物理學(xué)科的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等四個(gè)維度進(jìn)行表達(dá).
(3)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù).
旨在強(qiáng)調(diào)學(xué)生要能夠完整地做一件事(一件事可以由若干個(gè)要素組成),如制訂方案、生成作品等,再比如解決問題、形成概念、理解內(nèi)容,發(fā)展物理學(xué)科核心素養(yǎng)等.
(4)設(shè)計(jì)持續(xù)性的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià).
評(píng)價(jià)要貫穿于學(xué)習(xí)的始終,評(píng)價(jià)目標(biāo)與學(xué)習(xí)目標(biāo)應(yīng)當(dāng)一致,評(píng)價(jià)任務(wù)與學(xué)習(xí)任務(wù)應(yīng)當(dāng)整合,過(guò)程評(píng)價(jià)和結(jié)果評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)并重.上述4個(gè)內(nèi)涵要素所構(gòu)建的“模型層”,實(shí)際上是對(duì)羅濱老師的實(shí)踐模型的“物理學(xué)科化”,在上述4個(gè)要素的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步建構(gòu)四翼,在此基礎(chǔ)上建構(gòu)“物理學(xué)科化”的教學(xué)實(shí)踐層.
2.2.3 三層之實(shí)踐層
實(shí)踐層旨在給出教師在實(shí)施深度學(xué)習(xí)過(guò)程中,針對(duì)模型層中的4個(gè)要素的具體教學(xué)行為.
(1)根據(jù)所選定的學(xué)習(xí)主題,確定本單元教學(xué)中所要涉及的具體知識(shí)(以及知識(shí)間的關(guān)系,即結(jié)構(gòu)化的知識(shí))、技能以及方法(有學(xué)科類的思想方法,也可以有階段性、技巧性的方法).
比如中國(guó)人民大學(xué)附屬中學(xué)的劉娜老師,在“萬(wàn)有引力與航天”單元的教學(xué)中,將學(xué)習(xí)主題設(shè)置為“從萬(wàn)有引力和行星運(yùn)動(dòng)的視角來(lái)理解運(yùn)動(dòng)與相互作用”.在這個(gè)設(shè)置中,體現(xiàn)了學(xué)科概念的層次性:萬(wàn)有引力定律顯然是本單元的核心概念,將萬(wàn)有引力定律與上一章學(xué)習(xí)的圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)相結(jié)合,是本單元的教學(xué)核心.“運(yùn)動(dòng)與相互作用”則是萬(wàn)有引力定律和圓周運(yùn)動(dòng)的更加上位的概念,因此該主題突出了本單元的核心知識(shí),也確立了該知識(shí)在整個(gè)物理學(xué)科體系的位置.
(2)由“學(xué)習(xí)目標(biāo)”確定上述“學(xué)習(xí)主題”可以選取的素材(實(shí)驗(yàn)、圖片、視頻等),以及在具體概念建構(gòu)過(guò)程中對(duì)于素材使用以及課堂管理時(shí)所需用到的教學(xué)策略(講授、討論、問答、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐活動(dòng)等).
比如,北京市第二十中學(xué)的王玉春老師,在“動(dòng)量守恒定律”單元中,其中一個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)置如下:能從理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的實(shí)踐過(guò)程,經(jīng)歷推理、論證、質(zhì)疑的思維過(guò)程,建立動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律,能用動(dòng)量和能量的知識(shí)綜合分析和解釋機(jī)械運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,解決碰撞、反沖等實(shí)際問題,形成解決問題的一般化思路,進(jìn)一步提升學(xué)生模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新的科學(xué)思維能力.根據(jù)上述目標(biāo),該教師確定了具體的教學(xué)資源與策略.猜想與驗(yàn)證:觀看視頻,輪船靠岸時(shí)碼頭邊裝有很多舊輪胎,跳高運(yùn)動(dòng)員落到厚厚的墊子上,無(wú)降落傘高空跳到大網(wǎng)里,室內(nèi)百米賽跑跑道終點(diǎn)處墻上有厚厚的軟墊.思考:這些輪胎、墊子、網(wǎng)等各有什么作用?物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)所受的力與其所用的時(shí)間是否存在一定關(guān)系?讓學(xué)生對(duì)緩沖現(xiàn)象中物體的受力和作用時(shí)間的關(guān)系有定性的認(rèn)識(shí).進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn),通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)歸納受到的作用力和緩沖時(shí)間的定性關(guān)系.建模與推理:在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提出問題:力F與時(shí)間t存在怎樣的定量關(guān)系呢?將實(shí)際問題簡(jiǎn)化,引導(dǎo)學(xué)生建立模型:光滑水平面上的一個(gè)物體,受到一個(gè)水平向右的恒力,在恒力F的作用下運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間t,速度由v1變到v2,利用牛頓第二定律推導(dǎo)動(dòng)量定理,通過(guò)動(dòng)量定理的得出過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的演繹推理能力.質(zhì)疑與論證:我們?cè)诤懔ψ饔孟峦ㄟ^(guò)理論推導(dǎo)得到了動(dòng)量定理,那么在變力作用下,如碰撞的情況下動(dòng)量定理是否也成立?提供的實(shí)驗(yàn)器材:平滑導(dǎo)軌、小車、力傳感器、位置傳感器、細(xì)線、鉤碼、數(shù)據(jù)處理軟件等,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證動(dòng)量定理的普適性,并分析動(dòng)量定理和牛頓運(yùn)動(dòng)定律的區(qū)別與聯(lián)系.在學(xué)生進(jìn)行小組討論的基礎(chǔ)上,運(yùn)用之前學(xué)過(guò)的解決變量問題的一般性思路,進(jìn)行理論探究,引發(fā)學(xué)生深度思考,培養(yǎng)學(xué)生的推理論證及質(zhì)疑創(chuàng)新能力,這也是物理觀念的豐富和發(fā)展過(guò)程.
(3)將“學(xué)習(xí)任務(wù)”具體化為課堂上根據(jù)所要解決的問題而進(jìn)行的學(xué)習(xí)活動(dòng),以及師生之間對(duì)話的“問題鏈”.
以北京師范大學(xué)附屬中學(xué)岳凌月老師在“動(dòng)量守恒定律”中“反沖運(yùn)動(dòng)”這一任務(wù)下的問題鏈設(shè)計(jì)為例:在學(xué)習(xí)“反沖運(yùn)動(dòng) 火箭”一節(jié),在處理火箭發(fā)射的問題時(shí),可以通過(guò)設(shè)置以下問題來(lái)進(jìn)行師生對(duì)話,并且對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行分層評(píng)價(jià):本節(jié)課所研究的火箭發(fā)射模型是指火箭在無(wú)重力、無(wú)阻力環(huán)境下的火箭發(fā)射.問題1:請(qǐng)選擇噴氣前的火箭為參考系,確定火箭一次噴氣后增加的速度.問題2:對(duì)于結(jié)論Δv=-(Δm/m)u,是選噴氣前的火箭為參考系得到的,如果選擇地面為參考系,其他條件不變,結(jié)果還會(huì)是這樣嗎?為什么?問題3:如果u是相對(duì)地面的噴氣速度,上述結(jié)果還會(huì)是這樣嗎?為什么?問題4:如果u是相對(duì)地面的噴氣速度,那么分n次噴出Δm和一次性噴出nΔm,結(jié)果一樣嗎?請(qǐng)證明.問題5:如果火箭是個(gè)二級(jí)火箭(設(shè)兩級(jí)火箭的質(zhì)量相等),第1次噴出一半燃料后,拋棄第一級(jí)火箭,再噴射剩余的一半燃料后,火箭的速度是多少?問題6:分別以地面、噴氣前的火箭為參考系,計(jì)算一次噴氣后的Δv,與-(Δm/m)u相比較,怎樣理解?問題7:若將u改為“噴出的氣體相對(duì)噴氣后火箭的速度”,再分別以地面、噴氣前的火箭為參考系,計(jì)算一次噴氣后的Δv.問題8:對(duì)比問題6和問題7兩種條件下得到的4個(gè)結(jié)果,談?wù)剳?yīng)當(dāng)怎樣選擇參考系、怎樣理解u,可以使問題更簡(jiǎn)單?
(4)明確持續(xù)性評(píng)價(jià)方案,如紙筆測(cè)試、課堂問題、調(diào)查反饋等,同時(shí)還要設(shè)計(jì)出相應(yīng)的等級(jí),不提倡簡(jiǎn)單的二元論,仍以北京師范大學(xué)附屬中學(xué)岳凌月老師的“反沖”教學(xué)為例,岳老師對(duì)“問題3”的答案為:取地面為參考系,設(shè)噴出質(zhì)量為Δm的氣體后,火箭的質(zhì)量為m、火箭相對(duì)地面的飛行速度的大小為v,則噴出燃?xì)庀鄬?duì)地面的速度的大小為(u-v),火箭噴出燃?xì)夂蟮乃俣鹊拇笮椋╲+Δv);以火箭運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?,根?jù)動(dòng)量守恒定律有:(m+Δm)v=m(v+Δv)+Δm·(v-u).如果學(xué)生能夠正確列出以地面為參考系的動(dòng)量守恒定律方程,那么這與教師預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)答案一致,是最高的水平,記為水平5;如果學(xué)生不能正確寫出噴出燃?xì)庀鄬?duì)地面的速度的大小為|(v-u)|,火箭噴出燃?xì)夂蟮乃俣鹊拇笮椋╲+Δv),但是有變換參考系的意識(shí),并且對(duì)于速度方向的把握是正確的,是次一級(jí)的水平,記作水平4;如果學(xué)生不能正確寫出噴出燃?xì)庀鄬?duì)地面的速度的大小為(u-v),以及火箭噴出燃?xì)夂蟮乃俣鹊拇笮椋╲+Δv),但是有變換參考系的意識(shí),是再次一級(jí)的水平,記作水平3;如果學(xué)生沒有變換參考系的意識(shí),但是知道動(dòng)量依舊守恒,則是再次一級(jí)的水平,記作水平2;如果學(xué)生完全不知所措,則是最差的水平,記作水平1.
上述案例是針對(duì)某一個(gè)課時(shí)的,如果放眼整個(gè)單元,以北京市第二十中學(xué)朱寧寧老師在“機(jī)械能守恒定律”單元中設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)任務(wù)為例(見表1).
2.2.4 三層之反饋層
上述第一層模型層實(shí)際上是帶有形式上色彩的哲學(xué)層,第二層實(shí)踐層是教師基于對(duì)課標(biāo)、教材、學(xué)生的分析之后確定的實(shí)踐層面,實(shí)踐過(guò)程中會(huì)不可避免地帶有一定的主觀性.并且從理論上看,教學(xué)本質(zhì)是通過(guò)學(xué)生的輸出來(lái)反饋教師輸入的過(guò)程.所以,在第二層外再設(shè)置一個(gè)反饋層,用以修正第二層對(duì)第一層實(shí)踐過(guò)程中系統(tǒng)性或偶然性的偏離.
(1)對(duì)“引領(lǐng)性學(xué)習(xí)主題” 的反饋
邏輯性是指構(gòu)建的知識(shí)結(jié)構(gòu)的邏輯自洽與完備,協(xié)同性指知識(shí)與思維的認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫?,即無(wú)論從哪一點(diǎn)切入均可構(gòu)建完整的結(jié)構(gòu)圖,突出主題的引領(lǐng)性,以及不同“模塊”的結(jié)構(gòu)化知識(shí)對(duì)認(rèn)識(shí)問題、解決問題的協(xié)同作用.
(2)對(duì)“素養(yǎng)導(dǎo)向的學(xué)習(xí)目標(biāo)”的反饋
綜合考量課標(biāo)、教材(以中學(xué)教材為主,同時(shí)參考小學(xué)與大學(xué)的教材),確認(rèn)重點(diǎn)、難點(diǎn)的設(shè)置是否準(zhǔn)確,方案是否可行(有時(shí)也可以通過(guò)試講來(lái)進(jìn)行),所涉及內(nèi)容對(duì)核心素養(yǎng)的覆蓋是否完備.
(3)對(duì)“挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)”的反饋
活動(dòng)與問題(鏈)要有設(shè)計(jì)性,是有目的、有針對(duì)性設(shè)置,設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮深度與梯度分布,突出任務(wù)的挑戰(zhàn)性.
(4)對(duì)“持續(xù)性評(píng)價(jià)”的反饋
收集課堂提問、習(xí)題與變式、長(zhǎng)作業(yè)等會(huì)影響學(xué)生作答的“大數(shù)據(jù)”,通過(guò)分析上述大數(shù)據(jù),反饋任務(wù)群的科學(xué)性、診斷的有效性,不斷反饋、修正、再測(cè),突出評(píng)價(jià)的持續(xù)性.
(5)對(duì)“反思性教學(xué)改進(jìn)”和“開放性學(xué)習(xí)環(huán)境”的認(rèn)識(shí)
在構(gòu)建四翼的時(shí)候,與普適模型相比,少了反思性教學(xué)改進(jìn)和開放性學(xué)習(xí)環(huán)境,考慮如下:第三層反饋層,實(shí)際上就是反思性教學(xué)改進(jìn)的具體化,實(shí)際上相當(dāng)于把一個(gè)要素?cái)U(kuò)展成一個(gè)層,并且與其它四翼相結(jié)合;開放性學(xué)習(xí)環(huán)境其實(shí)包括兩方面:真實(shí)的物理環(huán)境,這個(gè)是可以通過(guò)學(xué)校的硬件條件升級(jí)改造來(lái)實(shí)現(xiàn)的,另一方面,還包括人的心理環(huán)境,即學(xué)生是否愿意在這樣的環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí),是否敢于發(fā)表自己的意見和觀點(diǎn),即這個(gè)環(huán)境是否是“安全的”,而這并非是錢能解決的問題,而是需要依靠班主任的德育工作及班級(jí)氛圍的建構(gòu)與引領(lǐng)才能實(shí)現(xiàn)的,因此該要素實(shí)際上是“一核三層四翼”模型的一個(gè)基本假設(shè)——假定學(xué)生愿意與其他同學(xué)協(xié)作完成學(xué)習(xí),并敢于發(fā)表自己的觀點(diǎn).
3 結(jié)束語(yǔ)
從1950年提出“雙基”,到2003年提出“三維目標(biāo)”,再到2017年提出“核心素養(yǎng)”,一步步地迭代升級(jí).“深度學(xué)習(xí)”作為發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的一種有效方式,如何落地,就是解決問題的關(guān)鍵.中學(xué)物理“一核三層四翼”教學(xué)實(shí)踐模型的提出,希望能對(duì)教師在實(shí)際教學(xué)中實(shí)施深度學(xué)習(xí)提供操作性理論指導(dǎo).對(duì)于深度學(xué)習(xí),教師應(yīng)當(dāng)以平常心看待,整合自己已有的資源,進(jìn)一步鉆研自己的教學(xué),在已有基礎(chǔ)上,調(diào)整教學(xué)方式,改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式.正如北京師范大學(xué)郭華老師所說(shuō):“深度學(xué)習(xí)不是一種全新的模式,而是一切優(yōu)秀思想與實(shí)踐的提煉、總結(jié)與普及,它就存在于我們現(xiàn)在的教學(xué)實(shí)踐與教學(xué)思想中,只是要自覺地提升并張揚(yáng)出來(lái),成為日常自覺的教學(xué)實(shí)踐!”
參考文獻(xiàn):
[1]何成剛.教育部基礎(chǔ)教育課程教材發(fā)展中心、課程教材研究所“普通高中指向核心素養(yǎng)的深度學(xué)習(xí)教學(xué)改進(jìn)項(xiàng)目第一期研修班”的講話[Z].2021-3-30.
[2]何玲,黎加厚.促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)[J].計(jì)算機(jī)教與學(xué),2005(05): 29-30.
[3]張浩,吳秀娟.深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵及認(rèn)知理論基礎(chǔ)探析[J].中國(guó)電化教育,2012(10): 7-11.
[4]郭華.深度學(xué)習(xí)及其意義[J].課程·教材·教法,2016(11): 25-32.
(收稿日期:2021-08-17)
基金項(xiàng)目:中國(guó)教育學(xué)會(huì)教育科研課題“核心素養(yǎng)導(dǎo)向的中學(xué)物理深度學(xué)習(xí)教學(xué)改進(jìn)實(shí)踐研究”(項(xiàng)目編號(hào):201900480606B).
作者簡(jiǎn)介:琚鑫(1986-),男,北京人,碩士,中學(xué)一級(jí)教師,研究方向:中學(xué)物理課程與教學(xué)論;
崔琰(1982-),男,天津人,博士,中學(xué)高級(jí)教師,研究方向:物理課程與教學(xué)論;
馬朝華(1969-),女,北京人,本科,中學(xué)高級(jí)教師,研究方向:物理課程與教學(xué)論.