中學物理教師課堂教學思維過程個案研究

摘 要：教師在課堂上針對教學系統(tǒng)中的要素進行有意識地思考與決策就是教師的課堂教學思維過程。近年來關于教師認知的研究逐漸增多，但是對學科教師的課堂教學思維過程的研究還是較少。研究者通過采用文獻法、觀察法和半結(jié)構(gòu)式訪談法等挖掘中學物理專家教師在課堂情境中的思維過程，并初步構(gòu)建了教師思維過程的模型，期望能對一線教師和研究者帶來一些借鑒與啟示。

關鍵詞：中學物理教師;課堂教學;思維過程;個案研究

中圖分類號：G451.2 ?文獻標識碼：A ?文章編號：2095-5995（2020）04-0079-04

一、引言

教師在教學信念的指導下，利用自身的知識經(jīng)驗，對在課堂教學過程中遇到的問題進行一系列復雜的心智操作，最終做出決策、解決問題，這個過程就是教師的課堂教學思維過程。教師在課堂情境下的動態(tài)思維很大程度上影響了其教學過程以及學生的學習效果。因此，研究教師的課堂教學思維過程對于提高教學質(zhì)量、促進教師的專業(yè)發(fā)展是非常有意義的。教學決策是教師教學思維中最能動的部分，能直接反映出教師的思維過程和結(jié)果，因此本文著重介紹教學決策的相關研究。

20世紀70年代末，彼得森和克拉克在研究中首先提出了教師教學決策過程模型，定義了四條決策路徑。[1]之后，沙威爾森和斯特恩提出了修正模型，在其中增加了教學模式的概念，他們認為教師并不是每次遇到問題都需要隨機應變，而是提取知識結(jié)構(gòu)中原來儲存的教學模式、教學策略來解決以往遇到過的問題。[2]馬蘭在研究中構(gòu)建了三種教學思考過程模型：習慣反應式、尋找機會式和避免問題式。與前人提出的教學思考過程模型相比，這三個模型描述了更加多樣的教學思維模塊、更復雜多變的思考過程以及更多可選的方案。馬蘭在其中還著重強調(diào)了教師知識經(jīng)驗在思考過程中所起的作用，教師需要以知識經(jīng)驗作為思考的材料，然后再把實踐獲得的經(jīng)驗存入認知結(jié)構(gòu)中。[3]

21世紀以來，國內(nèi)研究者針對教學決策進行了一些實證研究，大部分都是碩博士畢業(yè)論文，一些內(nèi)容如對教學決策的分類等具有同質(zhì)性。而且，目前國外大多數(shù)教學思維過程研究沒有體現(xiàn)出學科、年級的特殊性，國內(nèi)對于中學物理教師教學思維過程的實證研究更是匱乏。本研究通過對一位中學物理專家型教師進行跟蹤研究，深入挖掘教師課堂教學實踐背后的思維過程。

二、研究設計

（一）研究對象

本研究的對象是深圳市寶安區(qū)一所中學有著18年教齡、經(jīng)驗豐富的物理T教師。該教師從教以來教學成績優(yōu)異，獲得過多次教學比賽獎項，性格隨和開朗，與同事、學生關系融洽，對待工作認真負責，自愿作為本研究的對象。本研究始于2019年3月初，終于7月中旬，研究對象整個學期的教學都集中在八年級物理下冊教科書。

（二）研究過程

本研究采用以下方式來探究教師的教學思維過程。首先，筆者對T教師進行預調(diào)研與預訪談，了解他的教學信念、受教育經(jīng)歷和非認知因素等;接著在T教師每次上課前，了解他預設的教學活動流程，收集他上課用的課件、教具;然后觀察T教師的課堂教學實踐并進行錄像，填寫課堂觀察記錄表;上課過后的當天或轉(zhuǎn)天根據(jù)T教師的教學計劃、筆者設計的訪談提綱對其進行半結(jié)構(gòu)式訪談，T教師結(jié)合錄像描述自己當時的思考過程;最后將訪談數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)錄成文字，比較T教師的教學計劃、課堂教學實踐、教學決策三個過程的異同，最后總結(jié)出該教師的課堂教學思維過程并嘗試構(gòu)建物理教師的課堂教學思維過程模型。筆者共記錄了12節(jié)課，包括9節(jié)新授課和3節(jié)復習課，共進行了5次半結(jié)構(gòu)訪談。限于篇幅，本文以在力學板塊里較具有代表性的“牛頓第一定律”新授課為例來說明T教師的教學實踐及背后的思考過程。當然，T教師所有課的思維過程并不都是完全相同的，但是其思維過程中的模塊大致相同，只是模塊出現(xiàn)的順序、組合有所差別。

三、研究結(jié)果： 課堂教學實踐與教學思維過程（一） 知覺-解讀-增加活動-實驗

教學片段：教師按照原定教學計劃做打棋子的小實驗來引入新課，學生反應比較強烈。教師接著做了另一個小實驗：將紙條壓在橡皮下，快速抽出紙條，結(jié)果橡皮未動。課堂學習氣氛活躍，學生紛紛思考現(xiàn)象背后的原因。

T教師：我本來打算只做一個實驗，后來看學生似乎挺感興趣的，說明實驗反響不錯，那就應該再做一個。這個實驗以前我做過，效果還可以，能激起學生對問題的思考。

（二）知覺-解讀-判斷-改變策略-引導-評估

教學片段：做完小實驗后，教師按照原定計劃安排學生自學課本，并回答PPT展示的問題。但有一部分學生看書不認真，還有一部分學生似乎不懂自學課本的意義，看書沒有目的性。

T教師：當學生自學課本時，我發(fā)現(xiàn)一部分學生似乎自學效率不高，這個班平時的班風紀律還是挺好的，但這個自學課本的方法是我從這學期才開始試用的，所以我判斷可能他們還不太清楚如何自學課本，沒有形成習慣，看書沒有目的性。如果放任這種情況發(fā)展的話，會導致學生缺乏對本節(jié)課關鍵概念的認識，也會對后面的教學環(huán)節(jié)感到迷惑，跟不上課堂節(jié)奏，所以我決定提醒他們一下。

教學片段：教師發(fā)現(xiàn)學生自學效率不高后，采取了言語提醒的方式，使學生關注到PPT上的問題，以問題為導向去書上找答案，這樣學生的自學效率有所提高。

T教師：學生不是很習慣自學，那就需要教師用言語引導，這樣他們才能快速抓住任務要點，提高自學效率。對他們指導過后，我明顯感覺大家注意力集中了，大部分學生都在認真思考、小聲討論，可見我確實應該指導一下。

（三）回想-插入環(huán)節(jié)-舉例

教學片段：學生自學過后，教師提出PPT上的問題：運動是否需要力來維持？一部分學生說需要，還有學生說不需要，剩下的學生不發(fā)表意見。教師隨機舉例：我推這個同學，他就動，我不推，他就不動;我向上提他，他動，我不提他，他就不動。這是不是說明運動需要力來維持？

T教師：根據(jù)我以前的教學經(jīng)驗，這個問題對于學生來說是很難理解的。光用嘴巴說是無法引起學生的共鳴的，學生不可能靠空洞的字眼就能理解知識，他們還沒有那么強的抽象思維能力，所以這里我還是需要舉一些實例。但是我并沒有在課件里準備詳細的例子，手邊也沒有什么可用的器材，我就舉了這個推學生的例子，學生的反響似乎不是很熱烈，但是接著學生自己舉出了好多生活中的現(xiàn)象，于是我就順著學生的邏輯與學生交流，引導學生自己思考得出結(jié)論。

（四）舉例-師生交流-引導-生成

教學片段：學生反駁教師：自行車下坡不需要力來維持，也不會停下來。教師質(zhì)疑：自行車受到重力的作用。學生1：踢出去的足球，不再受力了，但是還可以向前運動。教師：最后還不是停下來了么？學生1：但是它是運動了一段距離才停下來的。至少說明沒有力作用在物體上，物體也可以運動，而不是需要時時刻刻受力。教師：你們覺得他說的有道理么？學生2：有道理！如果物體放在很滑的水平面時，推它一下，它可以運動很久。這說明物體的運動是不需要一直受力的！至于它停下來，可能有別的因素。教師：那你們覺得可能是什么因素使它停下來的？學生3：我覺得地面應該會阻礙物體的運動吧，還有空氣，也阻礙物體的運動！教師：你們的意思是運動不需要力來維持嘍！那你們能舉出實例來證明么？學生4：地球是一直在自轉(zhuǎn)的！但是地球并沒有受到力！教師：非常好！地球并沒有力來維持它的自轉(zhuǎn)，但是它卻一直都在運動，這說明什么?。繉W生（齊）：說明運動可以不需要力來維持！教師：非常好！其實現(xiàn)在科學家也沒有搞清楚地球自轉(zhuǎn)的原因。

T教師：通過學生舉例和與學生一步步的討論，學生對力與運動的關系逐漸明晰，這樣做的效果要比我自己講好得多，因為這些例子都來源于學生的日常生活，學生對他們有深刻的印象，也會主動進行深入思考。還有就是，本來我也沒有想到什么好的例子來證明運動不需要力來維持，沒想到學生提出地球自轉(zhuǎn)的問題，于是我就順著學生的邏輯，引導學生得出重要結(jié)論：運動不需要力來維持。實際上，即使我舉了很多例子來分析、判斷，大部分學生頭腦中根深蒂固的錯誤概念還會存在，這主要是因為他們沒有分析清楚阻力對物體運動的影響。那么下面就需要趁熱打鐵，我需要通過做書中的實驗來幫助學生徹底厘清力與運動的關系。

（五）考慮情境因素-改變策略-演示實驗

教學片段：教師在講臺上講解實驗，然后請學生去做演示實驗，現(xiàn)象：小車從相同高度的斜面滑下，在鋪著毛巾的平面上運動的距離最小，其次是在棉布上，在木板上運動的最遠。得到結(jié)論：平面越光滑，小車運動就越遠，速度減小就越慢。教師鼓勵學生大膽假設：如果平面變得越來越光滑，沒有絲毫阻力，小車會如何？最后引導學生推理得到結(jié)論：小車沒有受到阻力，那么它的速度就不會減小，當然也不會增大，也就是說它會保持恒定的速度一直運動下去。

T教師：我本來是打算讓學生做分組實驗的，但是考慮到時間有限，學生并沒有非常強的自主實驗能力和分析能力，所以臨時將它改成了演示實驗，這樣可以幫助學生清晰明了地總結(jié)出結(jié)論，并加深印象。做分組實驗的話，會耽誤很多時間，有的學生可能都不清楚實驗的目的、步驟，只是跟著別人看熱鬧而已。

（六）知覺-解讀-選擇-執(zhí)行計劃-分析綜合

教學片段：在上個教學環(huán)節(jié)學生得到了結(jié)論：若是小車在水平方向不受力的話，小車會一直保持一個速度運動下去。接著教師在PPT上展示伽利略、笛卡爾和牛頓的觀點，對三人的觀點進行分析：伽利略的觀點強調(diào)如果運動物體不受力，它的速度將保持不變。他的觀點并沒有搞清運動方向的問題。笛卡爾認為，如果運動物體不受到任何力的作用，它不會向左、右方向偏，將永遠沿原來的方向做勻速運動。笛卡爾在伽利略觀點的基礎上強調(diào)了運動方向，但是并沒有說明靜止的物體的情況。牛頓將前人的觀點做了非常好的總結(jié)：一切物體在沒有受到外力作用的時候，總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。這其中既體現(xiàn)了靜止物體，也強調(diào)了運動物體;既體現(xiàn)了速度的大小，又強調(diào)了速度的方向。這條定律叫牛頓第一定律。

T教師：在課件中，我準備了這三個人的觀點，但是由于時間關系，當時我打算不講解，而是做完上面那個實驗得出結(jié)論之后，直接提出牛頓第一定律。但是我看學生的表情，感覺他們好像理解的不是很好。確實，我以往教過的學生到中考的時候還是對這里理解得不透徹，顯然力與運動的關系對于學生來說還是非常抽象的，而且和他們平時的感性認識是相反的。所以我就想還是分析一下這個定律的總結(jié)過程吧。這樣學生就可以捋順這個邏輯，不然學生對于這個定律的理解就會非常生硬、僵化，把它當作單詞、短語一樣背誦下來，不會應用。

（七）生成-推理-調(diào)整適應/延伸知識-解釋定律

教學片段：提出牛頓第一定律之后，教師對定律的內(nèi)容進行了進一步的解讀與分析，之后又解釋了此定律是否可以通過實驗直接得出結(jié)論。

T教師：其實我本來沒有準備詳細解釋定律的內(nèi)容，我想等學生對阻力對運動的影響理解得比較透徹以后再結(jié)合習題講解，但是我已經(jīng)利用伽利略、笛卡爾的觀點分析了牛頓第一定律的得出過程，如果現(xiàn)在不詳細解釋定律的話，學生反而抓不住本節(jié)課的重點，而且可能影響到后面學生對慣性概念的理解，那么這一段教學活動的效果就會大打折扣。所以分析完之后，我要解釋、分析一下定律的內(nèi)容，趁熱打鐵，加深學生的印象。至于這個實驗加推理的實驗方法，我本來打算讓學生做過幾道實驗的習題之后再講解的，但是現(xiàn)在已經(jīng)把定律解釋到這個地步了，那就順便在這里把這個也說了，否則學生會覺得前后邏輯順序不符。

（八）考慮情境因素-刪減環(huán)節(jié)-習題鞏固

教學片段：教師對牛頓第一定律做出詳細的解釋后，組織學生完成課外練習冊上的幾道習題，教師當堂提問、講解，講完后剛好下課。

T教師：我本來打算借著上個環(huán)節(jié)的主題來為下節(jié)課慣性的引出做鋪墊。但是我看到時間不夠了，加上學生理解也不好，于是就放棄了，趁熱打鐵把這節(jié)課的內(nèi)容鞏固一下，尤其是阻力對運動的影響，還有相關實驗，比較簡單，適合現(xiàn)在做。

（九）教學反思

T教師：這節(jié)課我上的還算可以，有幾個地方我都臨時改變了教學策略，仗著我的教學經(jīng)驗才化險為夷。有的環(huán)節(jié)臨時改動之后，效果很好，我會記住是怎么改的，當時的情境是什么樣的，然后在以后的課上再次實驗。如果效果依然不錯，我會慢慢修飾加工，讓它成為可以隨時用的教學策略。而有的環(huán)節(jié)效果并不是很好，那么我會對其加以修正，而且也會盡量避免課堂再出現(xiàn)。

四、模型圖構(gòu)建

根據(jù)多節(jié)課堂實錄和多個訪談內(nèi)容，筆者大致總結(jié)出了T教師的課堂教學思維過程：在外界大環(huán)境（國家、社會、地方、學校）的影響下，在個人教學信念的指導下，教師結(jié)合學生的認知與行為特征，以自身知識經(jīng)驗為基礎，先做大致的教學計劃。教師在課堂上沒有出現(xiàn)有意識的思考前，按照計劃教學;在知覺到一些教學線索（來自于學生、環(huán)境）后，進行個人的解讀與歸因;然后對線索進行策略性思考，包括診斷、選擇、分類、推理、預測、回想、創(chuàng)造等，也可能教師是回溯了自身的知識經(jīng)驗或考慮到實際的教學需要后才出現(xiàn)有意識的策略性思考;教師進行策略性思考后，接著做出課堂教學決策，并付諸行動，決策包括延續(xù)原本計劃、改變計劃兩大類，改變計劃又分為三種方式，具體見圖1;付諸行動后，課堂系統(tǒng)生成了新的狀態(tài)，教師對此刻的課堂狀態(tài)進行評估，是否在自己的期望范圍內(nèi);最后，教師繼續(xù)按照原計劃教學或讓生成的課堂狀態(tài)自然發(fā)展，直到再出現(xiàn)教師認為有必要注意的教學線索或教學需要，然后重新進行一系列復雜的思維過程。

圖1 T教師的課堂教學思維過程模型

課后，教師反思本節(jié)課堂實踐，將卓有成效的做法加以修飾，生成帶有個人風格的教學模式或策略，思考某些做法為什么會失敗，以后在課堂上盡量避免出現(xiàn)類似的情況，并在下一次課堂教學時，將更新過的知識結(jié)構(gòu)再次用于各類教學實踐。這樣，教師的教學認知過程循環(huán)往復，在這個過程中，教師不斷改進、充實自己的教學經(jīng)驗，優(yōu)化自己的教學實踐，以求達到最佳的教學效果。

筆者根據(jù)T教師的教學計劃、教學實踐、教學決策過程和教學反思構(gòu)建了T教師的課堂教學思維過程模型圖，因每節(jié)課的思維模塊和節(jié)點的搭配、前后順序不是完全相同，故此模型圖涵蓋了T教師課堂上所有具有代表性的思維模塊，并且順序并不是一成不變的。

本研究由于筆者本人能力、條件所限，存在很多不足之處。期望在以后做研究時，筆者將在提升研究素養(yǎng)的基礎上擴充研究對象范圍，從而為一線教師和教育研究者提供更多的借鑒與啟示。

（梁晨，深圳市寶安區(qū)官田學校，廣東 深圳 518108）

參考文獻：

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[2] SHAVELSON R J，STERN P. Research on teachers pedagogical thoughts， judgments， decisions， and behavior[J]. Review of educational research，1981（4）：455-498.

[3] MARLAND P. Models of teachers interactive thinking[J].The elementary school journal，1986（2）：209-226.

（責任編輯：徐 璐）