讓課堂成為引發(fā)質(zhì)疑與促發(fā)高階思維的真實(shí)場域*
——品評(píng)區(qū)級(jí)研究課“再看v-t公式和x-t公式”

張春麗

(北京市朝陽區(qū)教育研究中心 北京 100021)

為了促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成以及高階思維能力的逐步提升，也為了促進(jìn)一線教師在新一輪課改背景下課堂教學(xué)設(shè)計(jì)水平的提升以及推動(dòng)核心素養(yǎng)在課堂主陣地的生根、開花和結(jié)果，前不久筆者主持了一節(jié)區(qū)級(jí)研究課.本節(jié)課由北京市朝陽區(qū)外國語學(xué)校艾蒂老師執(zhí)教，課題是“再看v-t公式和x-t公式”，是連堂大課，共90 min.本節(jié)課是人教版必修1教材第二章“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究”的首節(jié)課堂教學(xué).

圖1是本節(jié)課的教學(xué)基本流程.

銜接式問題創(chuàng)設(shè)：小車為什么會(huì)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)？產(chǎn)生該運(yùn)動(dòng)的具體條件是什么？

以下分享筆者對(duì)本節(jié)課的品評(píng)，期待我們的課堂教學(xué)能常態(tài)化地成為引發(fā)學(xué)生質(zhì)疑、促發(fā)學(xué)生高階思維的真實(shí)場域.

1 一節(jié)“有的”的課——突破低階目標(biāo) 力求思維進(jìn)階

什么樣的課是一堂好課？筆者心中的好課肯定得“有的”.“有的”是指無論是課堂教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),還是課堂的實(shí)操環(huán)節(jié)都要圍繞著清晰的、恰當(dāng)?shù)恼J(rèn)知目標(biāo).

布盧姆依據(jù)思維方式的復(fù)雜程度，將認(rèn)知目標(biāo)由低到高分類為知道、理解、應(yīng)用、分析、綜合和評(píng)價(jià)，并將其中的知道、理解和應(yīng)用進(jìn)一步分類為低階思維，將分析、綜合和評(píng)價(jià)分類為高階思維.安德森等對(duì)布盧姆認(rèn)知目標(biāo)進(jìn)行了修訂：將原來的“知道”改為“記憶”，“綜合”和“評(píng)價(jià)”統(tǒng)稱為“評(píng)價(jià)”，并新增加了“創(chuàng)造”維度[1].這種由低階到高階的目標(biāo)劃分，被國內(nèi)外許多學(xué)者所認(rèn)可.

本節(jié)課知識(shí)目標(biāo)的核心是：理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的模型特點(diǎn)，理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度、位移隨時(shí)間變化的規(guī)律即v-t公式和x-t公式，并能推導(dǎo).在實(shí)際授課中，不少教師往往是這樣處理的：教材中第一節(jié)的實(shí)驗(yàn)不一定做(即使做了也并沒有體會(huì)這樣做的目的和邏輯是什么)，速度公式由加速度公式稍微變形就能得出(也不管加速度是否恒定，不理會(huì)這樣推導(dǎo)是否合理)；位移公式利用v-t圖線下的面積順理成章推導(dǎo)得出；接下來盡快開始花大量時(shí)間理解公式中各量的含義并訓(xùn)練大量的題目.筆者認(rèn)為這樣的教學(xué)基本限制在低階認(rèn)知目標(biāo)的層面，是缺乏學(xué)科素養(yǎng)滋養(yǎng)的“營養(yǎng)不良”的課.

本節(jié)研究課基于學(xué)情——已經(jīng)預(yù)習(xí)的真實(shí)基礎(chǔ)，注重引發(fā)質(zhì)疑、注重從高階思維層面來確立科學(xué)的教學(xué)目標(biāo).使學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)操作、分析處理、解釋、交流和評(píng)價(jià)的各環(huán)節(jié)；親歷勻變速直線運(yùn)動(dòng)這一理想模型構(gòu)建的思維過程；親歷對(duì)v-t公式、x-t公式由來的質(zhì)疑和推理論證；進(jìn)而使學(xué)生親歷尊重事實(shí)、求真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，在高階層面達(dá)成了學(xué)生的思維體驗(yàn)和收獲.這也正是本節(jié)課在認(rèn)知目標(biāo)上的突破性所在.

2 一節(jié)“有效”的課——用心教學(xué)設(shè)計(jì) 促發(fā)高階思維

筆者心中的好課肯定得“有效”.“有效”是指真正能有效達(dá)成教學(xué)目標(biāo)、真正能有效發(fā)展學(xué)生思維水平的課.為“思維而教”是我們每個(gè)教育實(shí)踐者一直以來的重要理念，新課標(biāo)頒布后，科學(xué)思維的要素有：模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新[2].這些要素幾乎都屬于高階思維層面，所以“為高階思維而教”也就成為確保物理學(xué)科核心素養(yǎng)落地的關(guān)鍵理念之一.

2.1 實(shí)施單元整體預(yù)習(xí) 為高階思維的促發(fā)奠基

高階思維能力提升的核心途徑就是加大學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考的習(xí)慣，可以說沒有獨(dú)立思考就不可能有論證、評(píng)價(jià)、質(zhì)疑和創(chuàng)新等高階思維能力[3].一直以來，我們的課堂有低階、低效之頑疾，其中一個(gè)主要問題就是教師沒有真正厘清兩個(gè)問題：第一，哪些問題是學(xué)生自主可以獨(dú)立鉆研并解決的？那么解決這些問題的自主權(quán)就必須真正徹底地交還給學(xué)生；第二，哪些問題是學(xué)生絞盡腦汁也難以突破和解決的？那么這些問題才是拿到課堂上進(jìn)行充分論證、碰撞進(jìn)而智慧解決的.課堂上高品質(zhì)解決這些“真問題”，課堂才能真正成為促發(fā)高階思維的場域.這樣的課堂才可能更有利于傳遞使其受益終生的物理文化,這不正是我們期盼的最佳質(zhì)效嗎?

筆者一直主張不要給教師增添太多不合實(shí)際的“復(fù)雜”，動(dòng)輒設(shè)計(jì)導(dǎo)學(xué)案、預(yù)習(xí)作業(yè)、預(yù)習(xí)視頻……使得教師們疲于應(yīng)對(duì)，很難靜下心來在深度教學(xué)的展開上仔細(xì)琢磨.筆者一直倡導(dǎo)我國傳統(tǒng)質(zhì)樸的“預(yù)習(xí)”：學(xué)生認(rèn)真閱讀教材內(nèi)容，提煉主題、邏輯線索和自己的疑問與困惑，教材課后的練習(xí)題就是最好的自主學(xué)習(xí)反饋檢測，在此基礎(chǔ)上，學(xué)生帶著一些自己的收獲、思考和疑惑走進(jìn)課堂，為課堂的“深度教和深度學(xué)”奠定了實(shí)質(zhì)性的基礎(chǔ).

本節(jié)課，學(xué)生是在已經(jīng)預(yù)習(xí)完全章內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行的(該校給學(xué)生的暑假作業(yè)就是自主學(xué)習(xí)必修1前三章的內(nèi)容)，這也是筆者竭力倡導(dǎo)的“單元整體式預(yù)習(xí)”，因?yàn)閱卧w式教學(xué)倘若是在學(xué)生單元整體式預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，方能在高階認(rèn)知目標(biāo)的達(dá)成上提供充分的張力和空間.這是因?yàn)楦唠A思維目標(biāo)往往不是在有限的微觀課時(shí)目標(biāo)內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)的，往往需要多個(gè)課時(shí)甚至一段時(shí)間的教與學(xué)才能保障，因而才有“單元教學(xué)目標(biāo)”這一中觀目標(biāo)存在的必要，在此基礎(chǔ)上也才有宏觀上學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)的真正實(shí)現(xiàn).本節(jié)課，正是基于“單元整體式預(yù)習(xí)”，才有了這一整合性主題“再看v-t公式和x-t公式”的智慧提煉和有效展開，不能不說這是一次很有價(jià)值的嘗試和探索.

2.2 用心教學(xué)設(shè)計(jì) 讓高階思維真正發(fā)生在課堂

一方面，當(dāng)前大多數(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)都是基于學(xué)生沒有任何預(yù)習(xí)基礎(chǔ)所做的“新課教學(xué)設(shè)計(jì)”，因而多有這樣的場景：或是在引入環(huán)節(jié)上徘徊一番；或是在創(chuàng)設(shè)情境上徘徊一番；或是在簡單問題上流連一番……最后受課堂時(shí)間限制，很難留下充足的時(shí)間來充分解決學(xué)生真實(shí)的困惑點(diǎn)，長此下去，學(xué)生也就越來越不會(huì)發(fā)現(xiàn)問題、深度思考和鉆研解決問題，因而很難在高階思維目標(biāo)上有所突破.

另一方面，不少教師意識(shí)到要讓學(xué)生解決自己力所能及問題的重要價(jià)值，也意識(shí)到了挖掘?qū)W生獨(dú)立思考潛質(zhì)的重要意義，也在不斷強(qiáng)調(diào)課前的預(yù)習(xí)，然而問題的關(guān)鍵在于，教師的授課依舊按照慣例推進(jìn)，依然是“新課教學(xué)設(shè)計(jì)”，教學(xué)的起點(diǎn)依然慣性地在學(xué)生“沒有預(yù)習(xí)”的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)，長此下去，學(xué)生還預(yù)習(xí)嗎？連學(xué)生自己都覺得預(yù)習(xí)簡直是在浪費(fèi)自己的時(shí)間，反正課堂上要重來.更有甚者，竟然在課堂上規(guī)定拿出10 min左右的時(shí)間預(yù)習(xí)整篇課文，這是真預(yù)習(xí)嗎？走馬觀花、淺淺一掠，這究竟是在培養(yǎng)獨(dú)立思考,還是在豢養(yǎng)淺表學(xué)習(xí)的不良習(xí)慣？

本節(jié)課真實(shí)地基于學(xué)生的預(yù)習(xí)，高階地提出了一系列質(zhì)疑和有品質(zhì)的問題，在一個(gè)個(gè)疑問解惑的過程中，學(xué)生得到了潛移默化，在質(zhì)疑中收獲了預(yù)習(xí)所沒有達(dá)到的思考深度，在解決問題中體驗(yàn)到了思維方式的妙趣，學(xué)生思維的靈活性、深刻性、批判性等都在真實(shí)的情境中得到了提升，課堂成為高階思維真正發(fā)生的場域.這樣的場景讓筆者想到了西方的課堂文化；想到了蘇格拉底課堂常態(tài)的“辯論”和“真理越辯越明”；想到了伽利略對(duì)當(dāng)時(shí)神一般人物亞里士多德的諸多觀點(diǎn)的質(zhì)疑；甚至想到了為什么物理學(xué)誕生于西方……我相信，像本節(jié)課這樣的課堂成為常態(tài)時(shí)，學(xué)生們必定會(huì)成為“習(xí)慣性生產(chǎn)問題”的獨(dú)立思考者和“敢于嘗試問題解決”的探究創(chuàng)新者，這不正是我們想要培養(yǎng)的、當(dāng)前比較匱乏的人才嗎?

3 一節(jié)“有趣”的課——自主實(shí)驗(yàn)展示 數(shù)據(jù)證據(jù)解釋

筆者心中的好課肯定得“有趣”，只有學(xué)生真正感到有趣，才能激發(fā)大腦的深層區(qū)域，進(jìn)而思維活躍、發(fā)散且充滿審辯，真正參與到課堂“問題環(huán)節(jié)”的深度教學(xué)中.

事實(shí)上，學(xué)生只要到了實(shí)驗(yàn)室就興奮，更不用說自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來肯定或否定自己的想法了，這是一種原生態(tài)的“有趣”.

本節(jié)課基本都是學(xué)生動(dòng)腦設(shè)計(jì)、動(dòng)手操作、設(shè)法處理數(shù)據(jù)、展示、解釋、評(píng)價(jià)和交流，學(xué)生時(shí)不時(shí)思維激蕩、妙語連珠.例如，學(xué)生在回答老師的問題：直接用加速度定義式變形就可快速得出v-t公式，但按照教材的邏輯還是先通過實(shí)驗(yàn)的方法描繪v-t圖像后得出v-t公式，這是為什么呢？有學(xué)生回答：“因?yàn)槲锢硎且婚T以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)”，學(xué)生自發(fā)鼓掌.艾蒂老師評(píng)價(jià)道：“是的，XXX同學(xué)說了一句至理名言.但是我們總不能為了實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)吧？”再一步步引發(fā)學(xué)生的深度思考：基于本實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)生活中的確存在一些近似勻變速的實(shí)際運(yùn)動(dòng)，所以才有必要建構(gòu)勻變速直線運(yùn)動(dòng)這一理想化模型，有了這一模型就可以解決一類實(shí)際問題.從中體會(huì)建構(gòu)物理模型的價(jià)值以及物理學(xué)的研究思想和方法……

再如，本節(jié)課在展示學(xué)生畫的v-t圖像時(shí)，采用的是學(xué)生點(diǎn)評(píng)加教師點(diǎn)評(píng)，課堂生成很多意想不到的、可貴的生成性資源.在展示學(xué)生作品時(shí)發(fā)現(xiàn)：有的標(biāo)度太小，圖像沒能展開，有學(xué)生點(diǎn)評(píng)誤差太大，也有學(xué)生點(diǎn)評(píng)這不是實(shí)驗(yàn)帶來的誤差，而是數(shù)據(jù)處理時(shí)帶來的問題：沒有選用合適的標(biāo)度……還有把v-t圖像連成折線的，有學(xué)生點(diǎn)評(píng)認(rèn)為是錯(cuò)的，也有學(xué)生爭論說不能說是錯(cuò)的，只是沒有考慮到全過程規(guī)律性的趨勢.教師稱贊的同時(shí)，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)一步體驗(yàn)構(gòu)建勻變速運(yùn)動(dòng)模型的必要性以及在建立物理規(guī)律時(shí)所運(yùn)用的邏輯歸納、理想化等思想方法……有非要從坐標(biāo)原點(diǎn)畫線的，在展示時(shí)因?yàn)槠渌麑W(xué)生的質(zhì)疑，自我分析原因發(fā)現(xiàn)是慣性使然，沒有尊重實(shí)際獲得的數(shù)據(jù)，其實(shí)初速度不是零，教師再強(qiáng)調(diào)物理實(shí)驗(yàn)求真求實(shí)的科學(xué)態(tài)度……

本節(jié)課在展示、解釋、交流和點(diǎn)評(píng)的環(huán)節(jié)中，學(xué)生的思維狀態(tài)得到了充分的激活，自我反思、批判質(zhì)疑、論證、解釋……好一幅思維靈動(dòng)的場景,這是一種激發(fā)態(tài)的“有趣”.

4 一節(jié)“有序”的課——漸次深入和拓寬 貫穿理論與實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)一

筆者心中的好課肯定得“有序”.“有序”主要是指一定要有層級(jí)的序和邏輯的序，課堂的邏輯是課堂一氣呵成的動(dòng)力源泉.

一方面，本節(jié)課貫穿始終的是對(duì)解決問題時(shí)漸次深入和拓寬的層級(jí)感；另一方面，本節(jié)課貫穿始終的是理論與實(shí)驗(yàn)相統(tǒng)一的邏輯感：即理論與實(shí)驗(yàn)的相互印證、相互融合，而這一學(xué)科思想的滲透是本節(jié)課的亮點(diǎn)之一，也是學(xué)科核心素養(yǎng)的一次著實(shí)修煉.

例如，本節(jié)課在學(xué)生回答v-t圖線與對(duì)應(yīng)t軸所圍的面積等于運(yùn)動(dòng)物體在這段時(shí)間內(nèi)的位移,并用矩形面積加三角形面積證明x-t公式之后，教師又拋出一個(gè)基于邏輯的反問：證明v-t圖像下面積等于位移的過程滲透著分割、積累、極限的思想方法，這是我們第一次用這種神奇的思想方法來定量證明推導(dǎo)一個(gè)公式，其中會(huì)不會(huì)有誤差？尤其是鋸齒形部分的差異似乎總是存在,這個(gè)公式對(duì)嗎？這個(gè)理論推導(dǎo)這么難理解，難道你們對(duì)它就沒有一點(diǎn)懷疑？如果只看理論推導(dǎo)，我是不信的.現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)：學(xué)生都很誠摯地點(diǎn)頭表示老師道出了自己的心聲.暴露真實(shí)的思想問題，何等真實(shí)而精彩.緊接著教師拋出關(guān)鍵問題：你能否通過實(shí)驗(yàn)的方法來驗(yàn)證這個(gè)x-t公式進(jìn)而驗(yàn)證這些思想方法的正確性？筆者相信，課堂推進(jìn)到此，學(xué)生其實(shí)早已摩拳擦掌迫不急待地想要開始實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了.

本節(jié)課，教師在解決完上述問題后，精辟的點(diǎn)評(píng)進(jìn)一步清晰勾畫了本節(jié)課的邏輯主線，且畫龍點(diǎn)睛、意味深長：“同學(xué)們，今天我們對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t和x-t這兩個(gè)基本公式，從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)角度進(jìn)行了再研究，我想同學(xué)們不僅對(duì)兩個(gè)公式的認(rèn)識(shí)更深刻了，而且也認(rèn)識(shí)到了理論與實(shí)驗(yàn)相統(tǒng)一的重要性.物理學(xué)向來追求理論與實(shí)驗(yàn)的相互印證、相互解釋和相互融合.正如諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者密立根的名言：“科學(xué)靠兩條腿走路，一是理論，一是實(shí)驗(yàn).有時(shí)一條腿走在前面，有時(shí)另一條腿走在前面，但只有使用兩條腿，才能前進(jìn).”精練的總結(jié)、幽長的回味.

5 一節(jié)“有惑”的課——引發(fā)問題產(chǎn)生 誘發(fā)問題探索

筆者心中的好課肯定得“有惑”.“有惑”是指要有疑惑，要有還沒弄清楚的問題.筆者心中的一節(jié)好課，應(yīng)該是學(xué)生帶著疑惑的問題而來，經(jīng)過課堂的深度教學(xué)，有效解決了這些疑惑，同時(shí)還能啟發(fā)學(xué)生再帶著新的疑惑離開課堂，讓這些新的疑惑變成濃濃的好奇，激發(fā)學(xué)生新的自主學(xué)習(xí)和探索.

本節(jié)課最后的結(jié)語是：通過本節(jié)課，同學(xué)們確認(rèn)了小車這樣的運(yùn)動(dòng)的確可視為勻變速直線運(yùn)動(dòng).同學(xué)們難道不好奇：為什么小車的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)呢？勻變速直線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的本質(zhì)條件是什么呢？要不要再思考探索一下？

長此下去，學(xué)生的深度思考和深度追問自然成為習(xí)慣，而良好的思維習(xí)慣則是成就高階思維品質(zhì)的關(guān)鍵.

物理教師應(yīng)當(dāng)秉承的理念：為思維而教！為高階思維而教！