“三环九步”:高中物理学科核心素养发展的路径

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  摘 要:新课程、新教材和新高考背景下需要每一位教师探索如何在学科核心素养和学科学业质量标准指导下开展教与学,新的教学需要运用新理念在新目标引领下开发新载体、创设新路径。笔者基于课题研究发现以“学历案”为载体、从学生学习的视角开展以“三环九步进阶学习”为路径可以发展学科核心素养。
  关键词:三环九步;核心素养发展
  新课程标准、新教材、新高考方案、新的育人目标需要新的教育教学理念、新的操作方式和新的实施路径,基于课题研究探索构建“三环九步进阶學习”的学习路径,该路径倡导教师主导下学生主体、学为中心,其主要特征就是指向学科核心素养,突出自主和合作学习、引导探究学习、推动自主评价。“三环九步进阶学习”将某一单元学习分为课前自主、课堂自助、课后自评三个环节,课前自主环节包括“学会新知、发现问题、提出问题”三个步骤,课堂自助环节的每个学习主题均包括“合作初探、师导深探、评价进阶”三个步骤,课后自评环节分为“导图构建、目标检测、评价进阶”三个步骤,三个环节九个步骤均按照学习的逻辑闭合循环进阶展开,力求让教与学更加精准高效,让学生的素养得到充分发展。流程图如图1所示。
  图1 “三环九步进阶学习”逻辑流程图:
  一、“三环九步进阶学习”的价值追求
  “进阶学习”是在“台阶式教学”的基础上演变发展而来的。而“三环九步”却给人感觉“纷繁复杂”,第一个感觉是:需要这么复杂的程序吗?不是说大道至简吗?实践的结果给出的答案是:“不仅需要,而且必要。”
  (一)“三环九步进阶学习”强化教师主导
  “三环九步进阶学习”旨在强化教师的主导作用,需要教师展开三个“深入研究”才能更好地组织实施教学。首先是深入研究所任教学科,包括教材(结构、内涵以及教材变化的导向)、课程标准(标准的变迁、核心素养及发展水平、学业质量标准与评价)、学科专业知识(知识内在的体系以及外延),让教师始终在学术上拥有更高站位、更宏观视角,以利于统筹、整合、重组教学资源。其次是深入研究学生,包括学生的特点(追求、情感、不足、潜力……)、认知起点(知识能力起点、认知规律)、发展需要(生涯规划、学科发展定位),让教学行为更好地与学生匹配。最后是深入研究自我,研究自己的教学理念、研制自己的教学策略及手段、研究自己的专业理解,让自己的专业素养和个性风格与学科和学生找到最佳结合点,打造适切的教学资源和个性化的教学风格。基于三个“深入研究”,辅以富有逻辑内涵的“五问”表格(见表1)引领教师的教学设计和组织实施,进而引导学生自主学习、自主评价。
  (二)“三环九步进阶学习”突出学生主体
  “三环九步进阶学习”旨在突出“学生主体、学为中心”,教师作用是基于学生立场推动学习进程。首先,站在学生立场设计学习目标,让目标与学生高度关联并统领学生的学习行为。其次,基于学生立场设计学习活动,让活动为载体构建“师生互动”“学生自我对话”和“生生同伴互助”三位一体的立体课堂,让学生在活动中自主发现问题、研究问题、解决问题,从而实现知识的建构。还要基于学生立场设计评价任务,让指向目标的可观察、可测量、可达成的评价任务引导学生自主检测、寻找证据推动学习进阶。最后,站在学生立场开发学习载体——“学历案”,让学生在“学历案”帮助下用“三问”引导驱动自主、自发开展学习(见表2)。
  (三)“三环九步进阶学习”创新学习路径
  “三环九步进阶学习”旨在创新学习路径,倡导教师通过改变教学行为去引导学生改变学习行为。“学习金字塔”理论说明变被动学习为主动学习、调动多种感官综合运用于学习过程(如自主、合作、探究、展示、交流)等可以大幅度提高学习者的学习效率。“三环九步进阶学习”以学历案为载体,以富有逻辑的问题为导向,引导学生自主学习、自主感知、合作探究、评价进阶,从而引领学生经历知识的发生过程,自主寻找并发现知识间的逻辑关系,最终自然实现知识的“自主生长”,从而建构知识、掌握方法、发展素养。
  二、“三环九步进阶学习”的逻辑设计
  “三环九步进阶学习”开发出供自主学习所需的校本化的学习载体——“学历案”,“学历案”包含供自主学习的“预习单”、供合作学习的“学习单”、供评价进阶的“评价单”,引导学生开展课前自主、课堂自助、课后自评三个环节。
  (一)课前自主环节开启学习之门
  新课程和新课标背景下鼓励学生的自我对话,包括学生与学习目标的对话、学生与学习内容的对话、学生与已有知识经验的对话。基于学科内容、学生学情、课程标准设计开发的“预习单”,用于引导学生基于自我对话展开自主学习,通过三步实现课前自主目标的达成。
  第一步:学会新知。学生以预习单为载体,基于已有知识经验开展自主学习,通过查阅资料、自主探究等方式学会部分知识,实现知识的自主建构。通过此环节学生自主学会的知识比通过教师讲授而获得的知识的效果会更好,为课堂教学的高效推进奠定基础。
  第二步:发现问题。自主学习中必然会遇到一些解决不了的问题,这些问题就构成了学生的认知不平衡。皮亚杰认为“个体的认知不平衡有助于学生建构自己的知识体系,形成认知加速”。这些问题可以由学生自主发现,也可以通过教师批阅“学历案”而获得,这些问题是真问题,是精准教学的宝贵资源和素材,也是学生自主学习的推动力。
  第三步:提出问题。将自主学习发现的问题清楚表达出来,寻求同学教师的帮助,是一种意识、一种能力,更是一种难能可贵的精神。爱因斯坦说过“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”。此步骤鼓励学生将自主学习中遇到的问题进行梳理,并提出帮助请求,教师设计课堂教学活动回应学生的需求,助力学生通过合作解决问题,使其感受到被回应、被尊重、被鼓励,从而呵护学生提出问题的积极性,培养提出问题的意识。
  课前自主打开了学习之门,伴随着学习中遇到的问题不断得到解决,学生学习的热情不断被激发,寻求解决之道的方法不断被找到,深度学习就自然而然发生了。   (二)课堂自助环节搭建学习之梯
  依据“课前自主”中发现的问题、课程标准设计“课堂自助”环节任务单——“学习单”,“学习单”包括若干个逐步进阶的学习主题,每个学习主题都可以通过“合作初探、师导深探、评价进阶”三个进阶步骤来完成。
  第四步:合作初探。学生往往更容易接受同龄人的思维和表达方式,教师基于学生立场创设任务情境,设计课堂自助任务单,引导学生通过小组讨论、辩论、实验探究等活动,进行初步合作学习,以形成初步认知、建立相关概念、进一步提出未解问题。此步骤中教师更多的则是倾听、鼓励并收集相关素材,为后续“师导深探”准备资源和确定方向。
  第五步:师导深探。对于合作初探中暴露出来的问题,教师需要创设情境、创设“认知冲突”引起思维碰撞,引导学生的思维活动沿着知识发生的路径,培养深度思维,形成深度学习。此步骤中要求教师通过有限的点拨、引导,艺术地组织实施,让学习不断得到突破,让课堂活动精彩连连,让课堂生成超越预设而增值。
  第六步:评价进阶。每一节课的学习主题不会只有一个,在每一个主题学习结束时需要及时评价检测目标达成情况,未达目标需要及时矫正补偿直至目标达成;达到目标则可以进阶进入下一主题学习。评价任务可以帮助教师找到学生理解的证据或学习问题所在,判断教学活动是否能够进入下一环节。该步骤是前一主题学习的终点,也是新主题学习的起点。
  (三)课后自评环节助推自主进阶
  新课程标准倡导自我推进学习而非外力推动学习,倡导评价推动而非经验推动。教师需要对课堂学习的成效进行科学判断,开发出供学生自主评价的任务单——“评价单”,助力学生对学习过程、知识掌握情况以及学习体验进行自我评价。该环节分为“导图构建、目标检测、评价进阶”三个进阶步骤。
  第七步:思维导图构建。思维导图能够将碎片化的知识连成线结成网,能够帮助学生有效构建知识体系。因此在每一节课、每一章结束后教师要鼓励并指导学生自主构建本节内容的思维导图,引导学生自主寻找知识之间的内在逻辑关系,助力知识的体系化构建。
  第八步:目标检测。教师精心设计分层评价任务,让学生对学习目标达成情况进行检测,评价任务的设计需要以学科核心素养和学业质量水平的要求为依据,以强化知识、总结经验、发现问题为目标,为后续的矫正补偿或进阶提供依据。
  第九步:评价进阶。教师设计的评价任务需要明确目标达成的量化标准和对应的进一步要求,引导学生自主评价,若检测结果低于合格线则需要及时进行矫正补偿,夯实进一步学习的基础,若检测结果高于合格线或矫正补偿合格方可进阶进入下一单元的学习。该步骤是前一单元学习的终点,也是新单元学习的起点。
  三、落地生根:“三环九步进阶学习”的探索实践
  “三环九步进阶学习”在服务于“物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任”物理学科核心素养发展目标方面具有较强的实用性,笔者以人民教育出版社普通高中教科书2019年版物理必修第一册第一章第4节“速度变化快慢的描述——加速度”为例进行了探索实践。
  (一)课前自主环节活动引领。本环节通过“预习单”引导学生在课前开展自主学习,初步建构速度变化、加速度的概念,利于形成物理观念发展科学思维。
  [课前自主]根据以下信息,完成下表,并回答问题。
  某竞赛跑车A:4s内速度由2m/s达到30m/s;
  某高速列车B:120s内速度由6m/s达到30m/s;
  某人骑自行车C:4s内速度由2m/s达到6m/s;
  百米跑运动员D:起跑时,0.2s内速度达到12m/s。
  问题:1.以上材料中,谁最终的速度最大?谁的速度变化最大?
  2.谁速度变化得最快?你是如何计算的?前面学习的哪个物理量的定义与之类似?
  3.区分比较“速度、速度变化量、速度变化率”的不同。
  (二)课堂自助环节进阶驱动。本环节通过“学习单”引导学生合作讨论、交流展示,进一步解决问题,加深对加速度概念的理解与认知。将本节内容分成“加速度概念建立与理解、加速度概念运用与发展、加速度概念拓展与延伸”三个进阶上升的学习主题,通过知识的进阶、思维的进阶和能力的进阶不断助力学生对加速度概念的理解与运用,利于发展科学思维、科学探究、科学态度与责任。
  活动一:加速度概念建立与理解——引导自主迁移,结合前面所学速度概念的建构说说加速度概念如何建构?表达式、单位、标矢量和你对它的理解。
  活动二:加速度概念运用与发展——创设情境,在情境中进一步理解加速度的概念,并在加速度公式运用过程中体会加速度方向的理解。
  某物体正以大小为6m/s的速度向右运动,
  情境1:若在水平向右的恒力作用下,0.2s后速度大小变为8m/s向右运动,求小球速度的变化量和加速度;
  情境2:若在水平向左的恒力作用下,0.2s后速度大小变为2m/s向右运动,求小球速度的变化量和加速度;
  情境3:若该物体与墙碰撞后以4m/s的速度反弹,若小球与墙接触的时间为0.01s,求小球速度的变化量和加速度。
  活动三:加速度概念拓展与延伸——从v-t图像角度看加速度。
  1.根据图1中物体A的v-t圖像,运用数学知识比较A在Δt1、Δt2和Δt3时间内的加速度。
  2.根据图2中的v-t图像比较物体B、C的加速度大小,并初步总结如何从v-t图像中读取并分析加速度。
  3.分析图3中的v-t图像判断物体加速度变化情况。
  (三)课后自评环节承前启后。本环节一方面引导学生根据自己对知识的理解绘制思维导图帮助构建知识体系,另一方面通过“评价单”呈现分层评价检测内容,引导学生根据自己的能力水平对所学内容进行自主评价。在自主评价的过程中发现问题并寻求帮助,教师可以开展个性化的辅导或统一矫正补偿。课后分层自评让学生收获信心、体会成功、点燃学习热情、推动学习进阶,利于发展科学思维和科学态度与责任。
  “核心素养”的发展与提升,绝不是轻而易举之事。没有“三环九步”这样复杂的程序与精心打造,是难以达到理想的境界的。在任何时代背景下教师都需要认真地教,但教永远无法替代学生的学,“三环九步进阶学习”就是在教师设计“教”的同时更加注重设计“学”,更加注重引导“学”,在学生学会知识的同时更学会学习,进而全面促进学生的核心素养的发展。
  参考文献
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  作者简介:章忠春(1978—),男,汉族,南京市第十四中学,大学本科,高级教师。研究方向:教育教学改革与实践。
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