王志紅,趙 琦,李 青,徐平川

(西華師范大學 a.化學與化工學院,b.物理與天文學院,四川 南充 637009)

對課堂教學的評價有量表評價法、問卷調查法和訪談調查法等方式,而課堂觀察通過制定觀察量表,對真實課堂進行直接評價,評價結論比課后問卷調查或訪談調查教師、學生更為客觀。故課堂觀察作為一種有效的教學評價手段,在評價高中物理課堂的實踐中,得到了廣泛的應用。根據觀察視角和評價內容的不同,量表的內容和量化的方式會有所不同。陳文莉和阮享彬[1]通過制定基于核心素養(yǎng)的科學探究教學中“學習行為”的觀察記錄量表,在問題、證據、解釋、交流4個維度,對學習行為進行課堂觀察,分析了科學探究能力的培養(yǎng)情況。徐超和楊震云[2]針對教師提問的有效性制定了問題設計、學生反應、教師理答3個維度的課堂觀察量表,以評價高中物理課堂提問的有效性。

基于LICC評價范式,課堂觀察可以從“教師教學、學生學習、課堂文化和課程性質”4個維度全面評價課堂教學[3]。王衛(wèi)國[4]、朱俊銘[5]、張倪杰[6]分別針對“概念教學、規(guī)律教學和探究教學”建構了以上4個維度的課堂觀察量表,對評價高中物理課堂教學有參考價值。

新的高中物理課程標準要求以培育和發(fā)展學生的核心素養(yǎng)為目標,高中物理教師應充分理解核心素養(yǎng)內容并對照實施。通過課堂觀察來評價高中物理教學是否聚焦培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng),是促進教師轉變教學觀念和教學行為的重要抓手,但目前的評價實踐多以優(yōu)質課為案例且樣本較少,多數評價量表未細化高中物理核心素養(yǎng)的4個維度,故評價內容籠統(tǒng),結論不具有代表性。本研究采用課堂觀察評價法,構建全面、精細化、可操作的評價指標點,選取有代表性的不同課型的常態(tài)課來進行課堂觀察分析,從教師教學和學生學習兩個方面,調查教師在核心素養(yǎng)各維度的教學投入情況,分析概念教學、規(guī)律教學和習題教學中的教師行為和學生行為,找出教學問題,反思目前的課堂教學,對科學評價核心素養(yǎng)的培養(yǎng)現(xiàn)狀有重要價值。

1 高中物理課堂觀察量表

現(xiàn)行的高中物理課程標準將物理學科核心素養(yǎng)劃分為“物理觀念”“科學思維”“科學探究”和“科學態(tài)度與責任”4個維度,依據4個維度制定的內容標準是高中物理教學的指南。從課堂觀察視角看,對教學進行表現(xiàn)性評價可有效地審視教學是否踐行核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。已有研究圍繞物理學科核心素養(yǎng)4個維度,對應制定了課堂觀察量表,并在對量表的初步應用中分析了普通課和優(yōu)質課[7]。在評價實踐中,筆者以評價者視角,發(fā)現(xiàn)部分觀察指標難以與課堂教學表現(xiàn)相對應,故進一步作了檢驗修正,最終形成表1所示的量表[8]。該量表的觀察指標主要針對學習目標,通過學習目標來界定內容標準,以此檢視教學行為,故未過多考慮教學技能、教學措施、學習方法等方面。

2 不同課型的課堂觀察情況

2.1 概念課和規(guī)律課的課堂觀察

為了準確得到課堂教學的真實情況,摒棄了長期以來以優(yōu)質課作為主要研究對象,針對部分地區(qū)高一和高二的物理常態(tài)課,在四川成都、南充等地遴選了6所省級以上示范高中,2020年3月至2021年11月錄制了200余個教學視頻。根據表1和弗蘭德的互動分析系統(tǒng)(FIAS),對視頻中的課堂行為進行頻數統(tǒng)計。一節(jié)課時長為40分鐘,每20秒觀察1次,將內容與表1中的33個觀察點相對應,并編碼記錄,統(tǒng)計各個觀察點的時間分布比例。

采用以上方法,分析了有代表性的概念課[8]和規(guī)律課各8節(jié)(如表2—3所示)。統(tǒng)計結果(表4)顯示,兩種課型在核心素養(yǎng)各維度的教學時間分布很不均衡,總體有相似的結果:物理觀念維度占比最大,科學態(tài)度與責任維度占比最小。

表2 概念課清單Table 2 Concept class list

表3 規(guī)律課清單Table 3 Law class list

表4 核心素養(yǎng)各維度教學時間占比Table 4 Time proportion of each dimen-sion of core competencies

針對4個維度的各個觀察點統(tǒng)計分析結果如圖1—4所示。

在物理觀念維度(圖1),概念課與規(guī)律課都重視引導學生“A12.理解物理概念和物理規(guī)律(基本內容,內涵和外延)”,但都較少采取措施來促進學生“A13.將相關的知識、思想方法逐漸上升為物理觀念”。與概念課相比較,目前的規(guī)律課也不重視創(chuàng)設情景,缺少科技、生活等方面的原始物理問題和對自然現(xiàn)象的探討,雖然實際應用較多,但多為解決模型化問題。

在科學思維維度(圖2),目前的概念課和規(guī)律課都很重視科學推理,時間占比分別達到16.46%和24.06%,但較少在教學中使學生明確科學推理的證據,且都缺少質疑創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

在科學探究維度(圖3),兩種課型的教學都未能充分探究物理問題,尤其缺少分享環(huán)節(jié)和對結論的反思,說明教學不重視師生之間、生生之間的交流。相對而言,證據視角比其它視角的時間占比更高。更值得重視的是,物理規(guī)律本應通過科學探究來發(fā)現(xiàn),但統(tǒng)計結果表明,規(guī)律課比概念課在該維度的時間占比更低。

在科學態(tài)度與責任維度(圖4),兩種課型的教學都存在培養(yǎng)不足的問題,且?guī)缀鯇⒃摼S度的素養(yǎng)發(fā)展與激發(fā)學生對物理的好奇心和求知欲等同起來。從統(tǒng)計結果來看,規(guī)律課在該維度的時間占比更低,這與物理規(guī)律研究的本質特征不相稱。

根據以上頻數統(tǒng)計,目前的高中物理教師極為重視模型化教學,不重視引導學生解決原始物理問題,缺少對質疑創(chuàng)新能力的培養(yǎng),缺少分享環(huán)節(jié)和對結論的反思,教師對發(fā)展學生科學態(tài)度與責任的認識較為片面且缺少針對性的教學設計。從統(tǒng)計結果來看,規(guī)律課比概念課在科學探究和科學態(tài)度與責任2個維度的時間占比更低,這不符合物理規(guī)律研究的本質,因而重結論的教學傾向仍然較為普遍。

2.2 習題課的課堂觀察

習題課對目前高中教學有深刻的影響,教學中投入的精力和時間也較多,因此分析習題教學的現(xiàn)狀,對分析高中物理教學是否聚焦核心素養(yǎng)的培養(yǎng)也至關重要。采用以上同樣的方法,從錄制的視頻中遴選了18節(jié)習題課(表5)進行分析,統(tǒng)計結果如圖5—7所示。

表5 習題課清單Table 5 Exercise class list

通過視頻分析,發(fā)現(xiàn)習題教學中,在物理觀念方面仍然僅注重模型化問題,更加強化了科學思維教學,但并沒有體現(xiàn)科學探究。與新課教學(指以上的概念課和規(guī)律課)主要發(fā)展物理觀念不同,習題教學主要發(fā)展學生的科學思維,尤其重視科學推理環(huán)節(jié)。另外,與新課教學相比,習題教學更加弱化對科學態(tài)度與責任的培養(yǎng)。

在物理觀念維度(圖5),在視頻樣本中沒有發(fā)現(xiàn)運用自然現(xiàn)象作為案例(A23)來開展習題教學,生活化的習題案例(A22)也較少。

在科學思維維度(圖6),習題課所花時間占比達到81.28%,其中科學推理環(huán)節(jié)(B21—B23)時間占比達到63.44%。雖然教師能在教學中引導學生提出問題和解決問題(B41—B43),但教學投入不足,且仍不注重對學生質疑創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

在科學態(tài)度與責任維度(圖7),習題課主要體現(xiàn)在促進學生對科學本質的認識(D11),有科學精神的滲透(D23),但沒有在教學中采用豐富的手段來激發(fā)學生的好奇心和求知欲(D21),沒有在教學中倡導合作、交流和相互尊重(D22),沒有滲透社會責任(D31—D33)的教育。

3 反思與建議

基于教學視頻的課堂觀察,梳理出目前高中物理課堂教學存在的問題,這些問題體現(xiàn)了目前的教學并沒有聚焦培育和發(fā)展學生的核心素養(yǎng),值得深刻反思。為解決這些教學問題,根據建構主義理論、原始物理問題教學、課程思政等理論和教育觀,提出在教學中應實現(xiàn)四個轉變。

3.1 轉變以模型案例為主的教學方式

從以上分析發(fā)現(xiàn),無論是新課教學還是習題課教學,都基本采用模型案例。物理模型是科學抽象的結果,直接采用物理模型不利于學生認知水平的發(fā)展。皮亞杰認為,學生認知水平的發(fā)展要經歷內化建構和外化建構的雙重建構過程[9]。外化建構是學生把在課堂上所學知識用來解決物理問題的過程,而以模型案例為主的教學,主要是促進認知的內化建構過程[10]。若總是面對模型化問題,學生對概念和規(guī)律的理解是僵化的,難以升華到物理觀念的轉變,弊端顯而易見。與模型化問題相比,原始物理問題來源于真實科技生活情景、自然現(xiàn)象。利用原始物理問題作為案例,既能在建構概念、探究規(guī)律的過程中發(fā)展學生的模型建構能力,也能促進學生運用所學知識來解決實際問題,故基于原始物理問題的教學能促進認知的外化建構,有利于發(fā)展學生的物理觀念和培養(yǎng)學生的科學思維。在教學中,教師要多注意收集科技生活或自然現(xiàn)象中的相關素材,將這些素材合理運用于課堂教學,使學生理解原始物理問題和物理模型的對應關系,從而促進學生對知識的遷移運用。

3.2 轉變對科學推理的片面認識

科學推理是依據科學事實或已知科學結論,運用邏輯思維等各種推理形式,對某種判斷做出解釋或推出未知新結論的過程。中學生和大學生的科學推理包括“守恒推理、比例推理、控制變量推理、相關推理、概率推理、假設演繹推理”等6個維度[11]。物理學科核心素養(yǎng)對科學推理的要求是能定性和定量地進行科學推理,找出規(guī)律,形成結論。有研究表明,問題解決能力與科學推理能力關聯(lián)不大[12-13]。物理問題解決的影響因素包括:物理知識,物理方法,思維品質的深刻性、獨創(chuàng)性、批判性和靈活性[14]。因此,科學推理能力只是影響問題解決的因素之一。科學推理不是科學思維發(fā)展的全部要素,科學思維還包括模型建構、科學論證和質疑創(chuàng)新等方面,這些都會影響學生的問題解決能力。學起于思,思起于疑,質疑并提出問題是創(chuàng)新的開端,沒有質疑精神就不會產生科學問題。質疑需要科學推理等思維方式,反復的質疑,不斷的構建模型和推理論證才能形成正確的結論,才會積累更多解決問題的辦法,也能不斷培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

本研究發(fā)現(xiàn),習題課在科學推理環(huán)節(jié)的時間占比非常高,且多為教師示范,學生模仿。這種教學看似能在較短時間內提升問題解決能力,但實際上多為經驗的總結。當遇到新問題或原始問題時,很多學生仍然無從下手,原因就在于學生不能從新情景中正確建立模型。另外,學生學會運用多種推理方式進行科學推理,對問題解決至關重要。所以需要在教學中強化模型建構方法,顯化并綜合運用科學推理方法、科學論證方法和質疑創(chuàng)新方法,從而把解題經驗變成問題解決的科學思維過程。

3.3 轉變忽視科學探究的教學觀念

科學探究是在一定的信念和假設指導下進行的,它可以指科學領域里的探究,也可以指學生在科學課堂中進行的探究[15]?？茖W探究包括問題、證據、解釋、交流等要素,是學生經歷的發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的過程,也是發(fā)展學生核心素養(yǎng)的重要抓手。忽視科學探究,實際上就弱化了對學生科學思維和物理觀念的培養(yǎng)。教學中理解并踐行科學探究的要素,也有利于學生理解科學本質和科學精神,因此也能促進科學態(tài)度與責任的培養(yǎng)。科學探究并非僅有實驗探究路徑,還有理論探究路徑,實驗探究是通過實驗方案來解決問題,理論探究是通過概念、原理和規(guī)則等理論結果來論證所提出的猜想。實驗探究和理論探究是科學探究的“兩條腿”,都是科學研究的路徑。對新課教學,多以實驗探究為主;對于習題課或復習課教學,多以理論探究為主。實際教學中要根據教學時長,引導學生經歷更多的探究歷程。

3.4 轉變對科學態(tài)度與責任的認識

通過以上調查發(fā)現(xiàn),許多教師把對科學態(tài)度與責任的培養(yǎng)與激發(fā)學生對物理的好奇心和求知欲等同起來,沒有充分挖掘科技、生活、物理學史等素材中的教育價值,使學生對科學本質的理解和對科學精神的體驗明顯不足。課程思政本質上是一種教育,其根本任務是立德樹人[16]。培養(yǎng)科學態(tài)度與責任與課程思政的教育理念是高度契合的。課程思政是培養(yǎng)科學態(tài)度與責任的重要途徑,在物理課程中充分滲透培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和責任,以促進學生理解科學本質,增強國家認同和民族認同,就是課程思政。因此,每一位物理教育工作者都應肩負為黨育人、為國育才的使命,將培養(yǎng)科學態(tài)度與責任作為物理課程的根本任務之一,在教學中既要堅持教書,又要全面育人。

4 結 語

本文采用高中物理課堂觀察量表,分析了3類常態(tài)課:概念課、規(guī)律課和習題課,用實證的方式證明了目前的教學并沒有完全遵循新課程標準的教學要求,存在過分注重模型教學、欠缺質疑創(chuàng)新思維的培養(yǎng)、不注重科學探究、未充分滲透科學態(tài)度與責任教育等問題。2017版(2020年修訂)高中物理課程標準提出的發(fā)展物理核心素養(yǎng)目標,必須依靠物理教師在課堂中去實踐,在實踐中去培育和發(fā)展。本研究提供了課堂教學評價的一種范式,豐富了核心素養(yǎng)視野下課堂教學評價的手段,也為物理教師不斷反思自己的教學行為提供了一種方法。針對觀察點的頻數統(tǒng)計能體現(xiàn)教學投入是否充分,但教師的教學設計是否科學,教學方法是否有效,教學展示是否充分,教學組織是否以學生為中心,還需要綜合各種教學表現(xiàn)來分析。核心素養(yǎng)的4個方面是有機的整體,教學內容特點、學生學習情況、教學資源利用、教學方式選用等都會對核心素養(yǎng)目標在課堂教學中的落實產生影響。課堂教學作為落實核心素養(yǎng)的主陣地,必須通過教育評價來監(jiān)控和調整。由于課堂教學系統(tǒng)的復雜性,如何科學評價教學,如何開展常態(tài)化的教學質量監(jiān)控,還需要不斷深入研究。