蔡紫蓮 耿建
摘要:學生發(fā)展核心素養(yǎng)趨向“柔性知識”(認知基礎、生活經(jīng)驗、生命價值等),學科核心素養(yǎng)傾向“剛性知識”(概念、規(guī)律層面的知識等)且內涵更豐富??梢詫φn堂教學過程進行觀察、記錄,然后與學生發(fā)展核心素養(yǎng)和學科核心素養(yǎng)的內容進行對照,發(fā)現(xiàn)可以學習借鑒的地方,找出不足之處并提出改進建議。以《物體是由大量分子組成的》一課為例進行說明。
關鍵詞:學生發(fā)展核心素養(yǎng) 學科核心素養(yǎng) 課堂事件 教學診斷
2016年,《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》發(fā)布,提出了“核心素養(yǎng)”的基本要點和主要表現(xiàn)。2017年,普通高中課程方案和各學科課程標準發(fā)布,提出了“學科核心素養(yǎng)”的概念,高中物理課程標準結合學科特質給出了四個方面的核心素養(yǎng)。從圖1中,我們可以看到,物理學科核心素養(yǎng)和學生發(fā)展核心素養(yǎng),既不是一一對應的關系,也不是派生的關系。物理學科核心素養(yǎng)的構成與學生發(fā)展核心素養(yǎng)的構成還存在著不完全一致的情況?;蛘哒f,物理學科核心素養(yǎng)的要素不能完全回應學生發(fā)展核心素養(yǎng)的指標。這是因為:(1)二者提出的出發(fā)點不同,學生發(fā)展核心素養(yǎng)立足于學生的全面發(fā)展和終身發(fā)展,物理學科核心素養(yǎng)則體現(xiàn)了學科的個性化特征,是學生學習物理之后應該具備的能力與品格;(2)二者生成的途徑不同,學生發(fā)展核心素養(yǎng)的培養(yǎng)依托于學生的學習過程和生活經(jīng)歷,物理學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)則依托于物理學科的學習過程;(3)二者呈現(xiàn)的方式不同,學生發(fā)展核心素養(yǎng)是發(fā)散的,具有“大而當”的特征,物理學科核心素養(yǎng)是內斂的,具有“形而下”的特征。
盡管二者之間存在錯位,但它們的提法事實上都存在合理性:學生發(fā)展核心素養(yǎng)趨向“柔性知識”(認知基礎、生活經(jīng)驗、生命價值等),學科核心素養(yǎng)傾向“剛性知識”(概念、規(guī)律層面的知識等)且內涵更豐富。二者好比“靈魂”與“肉體”的關系,只有同時兼?zhèn)洹⒑椭C發(fā)展才是健康的,才符合生命成長的規(guī)律。學科的“剛性知識”背后是嚴謹?shù)倪壿嬻w系,具有客觀實在性。課堂教學如果僅僅關注學科的“剛性知識”,不關注學生對學科的感受、體驗,忽視學生在課堂中表現(xiàn)出的喜、怒、哀、懼,無疑是要“被討伐”的。畢竟,教育是對人的靈魂的教育,而非單純的理性知識和認識的堆砌。
而理念的培養(yǎng)歸根結底要在一堂堂課中去落實。課堂是教師和學生圍繞確定話題進行交流和活動的場所,教師和學生的言行體現(xiàn)了課堂教學所承載的功能,也暴露出課堂的實然與應然之間的偏差。因而,我們可以對課堂教學過程進行觀察、記錄,然后與學生發(fā)展核心素養(yǎng)和學科核心素養(yǎng)的內容進行對照,得出“診斷表”,發(fā)現(xiàn)可以學習借鑒的地方,找出不足之處并提出改進建議。下面呈現(xiàn)我們對江蘇省中小學教學研究室“教學新時空”名師課堂中的《物體是由大量分子組成的》一課的“診斷”。
一、對學生發(fā)展核心素養(yǎng)的觀照
對照《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》的基本要點和主要表現(xiàn),我們可以找到《物體是由大量分子組成的》一課中相應的典型事件(如表1)。
(一)“文化基礎”及其表現(xiàn)
1.人文底蘊。
“人文底蘊”反映一個人的品位:“人文積淀”指向的是歷史,既是內容,也是方法,可以是傳統(tǒng)的,也可以是現(xiàn)代的;“人文情懷”指向的是人,是在與人交往過程中表現(xiàn)出來的一種情緒和心理反應;“審美情趣”指向的是物,是客觀對象給人在感官和心理上的反應。在物理學科教學中,人文方面的資源存在先天性不足,這需要物理教師有滲透人文教育的意識,利用可以拓展的資源,不露痕跡地進行人文和審美的熏陶。
本節(jié)課中,讓學生利用網(wǎng)絡查閱資料是一種人文積淀;掃描隧道顯微鏡拍攝的石墨表面原子的排布圖能給人以美的感受。但對這兩個事件,執(zhí)教者都沒有上升到素養(yǎng)的高度給學生以啟示。
2.科學精神。
“科學精神”影響一個人的志趣高度:“理性思維”是科學認識過程中透過現(xiàn)象揭示本質的必備條件,“批判質疑”能使科學認識過程精益求精,“(勇于)探究”是科學認識的一般性過程。
本節(jié)課中,學生有將分子看成“球體模型”和“立方體模型”兩種觀點。在比較兩種模型的過程中,師生有如下對話——
師 你說是看成球體好呢,還是立方體好呢?在測量方面,哪種更便于測量呢?
生 我認為球體好。因為看成立方體的話,在分子不規(guī)則排布的時候,立方體中間的空隙無法把握。
師 也就是說立方體模型不好測量。那么球體模型有沒有問題呢?
生 球體不論怎樣放置,中間的空隙都是相同的。
師 也就是說不管怎樣放置,形狀都是一樣的。今天我們就按照同學們的意思,對分子進行建模,將它看成一個球體。
測量需要建模,這是“理性思維”的表現(xiàn);兩種模型的辨析、選擇,是“批判質疑”的體現(xiàn)。課上,師生通過分析得出,立方體模型中分子間空隙的不均勻會導致“不好測量”,但這一結論值得商榷。球體模型和立方體模型的比較,更多地來自學生的直覺?!傲⒎襟w模型導致分子間隙不均勻”的說法沒有立足點:為什么分子間隙不可以大小不一?物質的分子間隙是否一定處于最小狀態(tài)?實際上,從宏觀體積過渡到微觀分子大小的測量過程中,分子的間隙是可以忽略的;油酸法測量分子大小的前提是假設物質的分子都是緊密地“堆”在一起的,分子間隙和分子的大小處于同一數(shù)量級;即使分子間隙影響了分子大小的測量,但不管采用什么模型,粗略地測量分子大小的結果都不會受到影響。所以,本節(jié)課雖有了理性思維、批判質疑的痕跡,但在細節(jié)方面可以處理得更加合理。
本節(jié)課中,教師讓學生課前測量菜籽的直徑,有四位學生交流了各自的測量方法——
生 菜籽是很小的,無法用刻度尺直接精確測量。于是,我先畫一條直線,將16顆菜籽排列在這條直線上;然后,用刻度尺把16顆菜籽的總長度給測量出來,大概是3.4×10-2m;再除以16,得到一粒菜籽的長度約為2.125×10-3m。
生 我是將菜籽放在量筒里量的。1mL的菜籽大約是165粒,1mL是10-6m3,一粒菜籽的體積大約是6×10-9m3。根據(jù)球體體積公式算出一粒菜籽的直徑是2.25×10-3m。
生 先用量筒量出1mL的菜籽,然后將它們鋪在桌面上,測出其面積為4.35×10-42,菜籽的直徑就可以用它的體積除以面積得到,最后算出是2.3×10-3m。
生 我是通過拍照片來放大的??潭瘸呱系?cm在照片上是2.2cm,可以知道照片放大的比例是1:2.2;照片上菜籽的長度是5×10-3m,根據(jù)比例可以求出菜籽的實際長度為2.27×10-3m。
這四位學生的探究意識和探究能力都是值得肯定的。但可惜的是,執(zhí)教者對四種方法沒有給出相應的評價,如對四種測量結果的比較、測量結果有效數(shù)字的取值等。這些正是提升學生探究能力與探究意識的絕佳機會,也有利于規(guī)范探究的過程。
(二)“自主發(fā)展”及其表現(xiàn)
1.學會學習。
“學會學習”既是能力也是習慣:“樂學善學”是態(tài)度與能力的表征,“勤于反思”是良好學習習慣的體現(xiàn),“信息意識”是現(xiàn)代學習途徑多元化的需要。
本節(jié)課中,學生借助網(wǎng)絡了解油酸的屬性是“信息意識”的體現(xiàn)。課前充分的預習,課上積極的展示與交流,是“樂學善學”的表現(xiàn)。在交流測量油酸面積的方法時,學生則展現(xiàn)了“勤于反思”的一面——
師 油酸是透明無色的。當在水面上形成油酸的單分子層后,如何測量油酸的面積?
生 可以先描繪出油酸薄膜的輪廓。
師 油酸薄膜的輪廓如何標記?
生 可以先對油酸或者水進行染色。
師 這種染色的方法可行嗎?
生 染色后會混進其他物質的分子,給測量結果帶來誤差。
生 我覺得可以在水面上撒一些微小的粉末,滴一滴油酸在水面,粉末隨著油酸擴散就形成一個輪廓,借助該輪廓可以測量出油酸薄膜的面積。
2.健康生活。
“健康生活”是一種態(tài)度:“珍愛生命”是健康生活的基本前提,“健全人格”是健康生活的內在要求,“自我管理”是健康生活的過程保障。課堂是學生在校生活的主要場所,課堂的表現(xiàn)就是學生生活態(tài)度的直接體現(xiàn)。
本節(jié)課中,學生能認真傾聽教師的講解以及同學的發(fā)言,這是相互尊重的體現(xiàn);學生在分組探究的過程中積極投入,這是積極的學習態(tài)度和團隊合作意識的體現(xiàn);小組代表的踴躍展示則是學習自信心和勇于擔當責任感的體現(xiàn)。
(三)“社會參與”及其表現(xiàn)
1.責任擔當。
“責任擔當”是人社會屬性的表現(xiàn)之一:“社會責任”是人在社會中應該擔負的職責,“國家認同”體現(xiàn)了國家與民族的情懷,“國際理解”是當下全球視野的體現(xiàn)。
本節(jié)課中,課前學生認真有效地預習,用多種方法測量菜籽的直徑;課上學生積極展示課前的預習成果,小組分工合作。這些都是“責任擔當”的體現(xiàn)。而了解我國掃描隧道顯微鏡的研究成果則是一種“國家認同”。
2.實踐創(chuàng)新。
“實踐創(chuàng)新”是個體對社會發(fā)展貢獻的推動力:“勞動意識”是實踐創(chuàng)新的必由之路,“問題解決”是實踐創(chuàng)新的靈魂,“技術應用”是實踐創(chuàng)新的必備手段。
本節(jié)課中,學生的動腦、動手是“勞動意識”的體現(xiàn);在測量菜籽直徑和油酸分子直徑的過程中多次體現(xiàn)了“問題解決”和“技術應用”。
二、對學科核心素養(yǎng)的觀照
同樣地,對照《普通高中物理課程標準(2017年版)》對物理學科核心素養(yǎng)的描述,我們可以得到《物體是由大量分子組成的》一課中相應的典型事件(如下頁表2)。
(一)“物理觀念”及其表現(xiàn)
本節(jié)課中體現(xiàn)的“物理觀念”包含“物質觀念”和“運動與相互作用觀念”:分子具有一定的大小,這是“物質觀念”的體現(xiàn);油酸的酒精溶液滴入水中,酒精溶于水,油酸不溶于水,同時油酸在水面上散開,形成單分子油膜,這是“運動與相互作用觀念”的體現(xiàn)。但執(zhí)教者在課堂中沒有顯性地提及這兩個方面的素養(yǎng)。
(二)“科學思維”及其表現(xiàn)
本節(jié)課比較充分地體現(xiàn)了“科學思維”:經(jīng)過比較分析確立分子的球體模型,是“模型建構”的過程;討論1mol固體、液體和氣體的體積與相應的分子體積、阿伏伽德羅常數(shù)之間的關系,是“科學推理”的過程;分組實驗得到油酸分子的直徑,是“科學論證”的過程;展示四種測量菜籽直徑的方法,是“質疑創(chuàng)新”的過程。當然,具體的某個事件具有素養(yǎng)包容性,而非簡單的一一對應關系。比如,測量菜籽的直徑,也體現(xiàn)了“模型建構”“科學推理”等素養(yǎng)。
(三)“科學探究”及其表現(xiàn)
本節(jié)課比較充分地體現(xiàn)了“科學探究”。課中討論如何描繪油酸薄膜的輪廓,體現(xiàn)了問題意識;課前收集油酸的屬性,體現(xiàn)了證據(jù)意識。四個小組展示油酸分子直徑的測量結果,分別是5.5×10-10m、4.16×10-9m、6.1×10-10m、5.2×10-10m。在分析這四個實驗結果的過程中,學生有如下解釋與交流——
生 4.16×10-9m這個結果偏大。原因可能是痱子粉撒得有點厚,油酸擴散時比較難推開痱子粉,導致面積有點小。
生 痱子粉撒得不均勻,導致油滴輪廓不清晰;我們只是大概畫了一下輪廓,有可能對結果有影響。
生 可能數(shù)滴數(shù)的時候數(shù)錯了,或者數(shù)格子的時候數(shù)錯了。
生 計算過程有誤差。
(四)“科學態(tài)度與責任”及其表現(xiàn)
本節(jié)課中,“科學態(tài)度與責任”也有所體現(xiàn)。分子直徑太小而無法直接測量,但可以利用油膜法測量,體現(xiàn)了世界是可以認識的。學生自主總結出了本節(jié)課用到的物理方法有:轉化法,如把直接測量轉化為間接測量;建立理想模型的方法,如把分子看成球體模型;放大法,如通過測量100滴液體的體積,得到1滴液體的體積。學生展示測量菜籽直徑的四種方法,小組合作中的嚴謹、規(guī)范操作,最終結果的呈現(xiàn)等在某種程度上都體現(xiàn)了一種責任。
當然,上述對應關系有些是一種“軟關聯(lián)”,看似有些牽強,但教育無小事,正是一些教學細節(jié)體現(xiàn)出了教育理念與教育情懷?;蛘哒f,觀念的更新體現(xiàn)在教學實踐中,價值取向的落腳點體現(xiàn)在教學細節(jié)中。
三、總結與反思
本節(jié)課,從知識點的落實、探究能力的培養(yǎng)、小組合作意識的養(yǎng)成等傳統(tǒng)的課堂認知角度來看,是一節(jié)優(yōu)秀的示范課。但從核心素養(yǎng)角度來看,課堂中不能完全觀照到學生發(fā)展核心素養(yǎng)的各項要素,學科核心素養(yǎng)的各個要素在課堂中有體現(xiàn)但不夠充分。這種現(xiàn)狀也反映了新一輪課程改革起始階段的特征:
一是新課改存在一個過渡期。核心素養(yǎng)剛提出不久,教師對其接受、理解和踐行還需要一個過程,教師在教學實踐中能動地體現(xiàn)核心素養(yǎng)必然也需要經(jīng)歷一個階段。
二是觀念與實踐存在連續(xù)性。核心素養(yǎng)仍然是素質教育深化的具體體現(xiàn),是課程改革逐漸深化的階段性產(chǎn)物,并非另起爐灶的新名詞,這體現(xiàn)了觀念的連續(xù)性。同時,教師的教學習慣、教學風格等,存在一個漸變的過程,這種漸變的基礎是過去的積習,條件是對新觀念的認同,途徑是積極的踐行。
三是學科教育教學功能存在局限性,學科之間存在互補性。學生發(fā)展核心素養(yǎng)和學科核心素養(yǎng)是兩個維度:學生發(fā)展核心素養(yǎng)立足于學生全面發(fā)展,學科核心素養(yǎng)立足于學科本身。不同學科的核心素養(yǎng)體現(xiàn)了學科的特質,但又統(tǒng)一于服務學生的發(fā)展。課堂教學中,教師首先面對的是學科(只有基于學科的教學才是實在的),第一要務是落實學科核心素養(yǎng)。其實,只要各學科的教學都體現(xiàn)了學科核心素養(yǎng),學生發(fā)展核心素養(yǎng)就是水到渠成的事了。因此,當務之急就是如何使當下的課堂教學平穩(wěn)地向體現(xiàn)學科核心素養(yǎng)過渡。除了新課程的理論研修之外,還要走進課堂、觀察課堂,尋求核心素養(yǎng)的培養(yǎng)訴求,與現(xiàn)實狀況的吻合和偏頗程度,搭建學科核心素養(yǎng)落地的“腳手架”。這是培養(yǎng)學生學科核心素養(yǎng),更是發(fā)展學生核心素養(yǎng)的必由之路。