目標導(dǎo)向式《光的偏振》課堂教學(xué)設(shè)計

馬海歡 張軼炳

摘? ?要：新課程改革要求教師摒棄傳統(tǒng)注入式的教學(xué)方式，提倡以學(xué)生為主體的自主探究式教學(xué)方式。這就需要教師在進行教學(xué)設(shè)計時以學(xué)生的“學(xué)”為起點，以教學(xué)目標為依據(jù)。文章探討了一種從學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果出發(fā)的目標導(dǎo)向式教學(xué)設(shè)計，以物理核心素養(yǎng)的教學(xué)目標為前提，以加涅的學(xué)習(xí)理論為理論基礎(chǔ)，并將其應(yīng)用到《光的偏振》一節(jié)課的教學(xué)中。

關(guān)鍵詞：加涅理論;教學(xué)設(shè)計;目標導(dǎo)向;光的偏振

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（2019）10-0027-5

新課程理念強調(diào)教師在教學(xué)中要充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，摒棄傳統(tǒng)注入式的教學(xué)方式，提倡互動合作和自主探究的教學(xué)方式，旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。然而，當前課堂教學(xué)的現(xiàn)狀是大部分教師仍然在被動地、單一地傳授知識，忽視學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。教師在進行教學(xué)設(shè)計時無法將理論與實踐進行有效結(jié)合，導(dǎo)致理論與實踐兩張皮。針對當前的現(xiàn)狀，在新課程改革的背景下，如何組織和實施課堂教學(xué)以及提高課堂教學(xué)的有效性？值得深思。

加涅認為，不將學(xué)習(xí)者包括在設(shè)計過程中就不能設(shè)計教學(xué)，設(shè)計教學(xué)的最佳途徑是根據(jù)所期望的目標來安排教學(xué)。用具體的、明確的教學(xué)目標來指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)、教師的教以及對學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的測量與評價的目標導(dǎo)向式教學(xué)設(shè)計是比較符合學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律的教法，能更好地優(yōu)化教學(xué)。本文以《光的偏振》一節(jié)為例，從分析本節(jié)課的教學(xué)目標即學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果出發(fā)，來以“學(xué)”導(dǎo)“教”，在目標導(dǎo)向教學(xué)設(shè)計中滲透加涅的學(xué)習(xí)理論，將理論與實踐有效結(jié)合，以期達到較好的教學(xué)效果。

1? ? 目標導(dǎo)向式教學(xué)設(shè)計的教學(xué)程序

加涅秉持“為學(xué)習(xí)而設(shè)計教學(xué)”的理念，由學(xué)習(xí)的內(nèi)部事件來提出與之相匹配的外部事件。加涅認為，學(xué)習(xí)的外部事件組成了教學(xué)，對教學(xué)起著關(guān)鍵作用，教學(xué)的實質(zhì)就是教師根據(jù)學(xué)生的內(nèi)部事件來設(shè)計一系列能夠?qū)ζ鋬?nèi)部過程起推動作用的外部事件。

目標導(dǎo)向式教學(xué)設(shè)計的理念即以物理核心素養(yǎng)的四維教學(xué)目標為前提，以學(xué)習(xí)結(jié)果的實現(xiàn)為主要線索，以分析學(xué)生的認知以及教材知識結(jié)構(gòu)作為學(xué)生的內(nèi)部條件，根據(jù)學(xué)生的內(nèi)部學(xué)習(xí)過程來開發(fā)教學(xué)事件，最后以教學(xué)目標為依據(jù)來開發(fā)測量與評價工具。目標導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計程序如圖1所示。

2? ? 目標導(dǎo)向式教學(xué)設(shè)計案例

以人教版高中物理選修3-4第十三章第六節(jié)《光的偏振》一節(jié)為例，對此節(jié)課進行目標導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計。

2.1? ? 教學(xué)目標的設(shè)置

用預(yù)期的學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果陳述具體的、可以測量的教學(xué)目標是良好教學(xué)設(shè)計的出發(fā)點和歸宿。教學(xué)設(shè)計以及教學(xué)活動的實施，最為關(guān)鍵的是對課堂教學(xué)目標的準確把握和定位，教師“教”的最終目的是為學(xué)生的“學(xué)”服務(wù)，而教師設(shè)計的教學(xué)目標最終也將是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標，因此教學(xué)目標也是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標。以“學(xué)習(xí)目標”為導(dǎo)向更加強調(diào)從“學(xué)”的角度去制定教學(xué)目標，并在確定的學(xué)習(xí)目標驅(qū)動下開展學(xué)習(xí)任務(wù)。

《光的偏振》是繼《光的干涉和衍射》一節(jié)后的一節(jié)課，通過學(xué)習(xí)《光的干涉和衍射》一節(jié)的內(nèi)容知道了光具有波動性，然而對于光波的性質(zhì)需進一步探究。在之前的學(xué)習(xí)中，學(xué)生對于光的反射、折射、干涉、衍射現(xiàn)象已經(jīng)很熟悉，然而對于光的另一種現(xiàn)象——偏振比較陌生，需要學(xué)習(xí)。同時，光的偏振現(xiàn)象在生活以及科技領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，學(xué)生需要了解其在生活以及科技中的應(yīng)用?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標準（2017年版）》對于這節(jié)課的要求為：認識光的波動性，知道光是橫波，知道光的偏振現(xiàn)象的應(yīng)用，會用光的偏振原理解釋生活中的一些現(xiàn)象。為了突出學(xué)生在學(xué)習(xí)了本節(jié)課后物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，基于課程標準中核心素養(yǎng)的四個維度設(shè)置了本節(jié)課的教學(xué)目標，如表1所示。

通過分析，本節(jié)課的終點目標為：知道光是橫波以及會用光的偏振原理解釋生活中的一些現(xiàn)象。根據(jù)加涅智慧技能層次論來對本節(jié)課的終點目標進行分析，知道光波是橫波屬于智慧技能中的規(guī)則技能;會用光的偏振原理解釋生活中的現(xiàn)象屬于高級規(guī)則，又稱問題解決技能。

2.2? ? 教學(xué)任務(wù)分析

設(shè)置教學(xué)目標是為了確定學(xué)生學(xué)習(xí)的最終結(jié)果，即終點目標。但是，對于終點目標的實現(xiàn)需要進行學(xué)習(xí)任務(wù)的分析，即分析學(xué)生的起點狀態(tài)，以及從起點狀態(tài)到終點目標之間學(xué)生需要學(xué)習(xí)的知識和需要形成的技能。

2.2.1? ? 學(xué)生的起點狀態(tài)

新知識的學(xué)習(xí)并不是一蹴而就的，任何新知識的學(xué)習(xí)都需要以已經(jīng)習(xí)得的舊知識作為基礎(chǔ)。在《光的偏振》一節(jié)中，要想探究光波的性質(zhì)，應(yīng)首先清楚波的兩種性質(zhì)、兩種性質(zhì)波的定義以及學(xué)生能否將這兩種性質(zhì)的波區(qū)別開，這對于《光的偏振》一節(jié)的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。教師在開始新課的教學(xué)之前，必須了解學(xué)生的前概念，若發(fā)現(xiàn)學(xué)生缺乏與新課密切相關(guān)的知識，需要及時進行完善。而了解學(xué)生起始狀態(tài)的方法有很多，比如，課前的導(dǎo)學(xué)案、課堂進行提問或者小測驗等。

2.2.2? ? 使能目標

明確了終點目標以及學(xué)生需要具備的起點目標后，從原有知識基礎(chǔ)到教學(xué)目標之間還需要一定的知識和能力條件。這些前提性的知識與技能是實現(xiàn)終點目標的先決條件和支持性條件，我們將其稱為“使能目標”。

學(xué)生要達到知道光波是橫波和會用光的偏振原理解釋生活中的現(xiàn)象這兩個終點目標，需要有實現(xiàn)其的使能目標。以加涅智慧技能層次論對使能目標進行歸類。加涅智慧技能層次論一共包含四類，即辨別、概念、規(guī)則、高級規(guī)則，其中高級規(guī)則又叫問題解決技能。規(guī)則的學(xué)習(xí)分為兩種，分別為例規(guī)法和規(guī)例法。例規(guī)法即首先接觸例證，其次對例證分析，最終通過概括來驗證自己的假設(shè)，達到理解規(guī)則的目的。規(guī)例法即學(xué)習(xí)規(guī)則的言語陳述在前，說明規(guī)則的例證在后。這四個亞類之間存在層次關(guān)系，一種智慧技能的學(xué)習(xí)以前一種智慧技能的學(xué)習(xí)為先決條件，如概念的學(xué)習(xí)是以知覺辨別為先決條件。

會用光的偏振原理解釋生活中的現(xiàn)象屬于問題解決技能，知道光波是橫波屬于規(guī)則技能。根據(jù)加涅智慧技能層次論，在問題解決之前需要先進行規(guī)則的學(xué)習(xí)，即首先要知道光波是橫波，在此基礎(chǔ)上才能利用光的偏振原理解釋現(xiàn)象。而光波的橫波性需要通過探究實驗得出，屬于探究規(guī)則的過程，用到的是規(guī)則學(xué)習(xí)中的例規(guī)法。要探究光波的橫波性首先需要探究機械波的偏振現(xiàn)象，知道只有橫波才能發(fā)生偏振現(xiàn)象，同時為探究光波的橫波性提供一個類比的思想。其次，需要經(jīng)歷光波的偏振現(xiàn)象演示實驗，即用偏振片去觀察液晶顯示屏，在旋轉(zhuǎn)的過程中，發(fā)現(xiàn)有明暗的變化，告訴學(xué)生這種現(xiàn)象為光波的偏振現(xiàn)象。學(xué)生根據(jù)在機械波的偏振現(xiàn)象中得出的結(jié)論，提出猜想光波可能是橫波，進而用實驗進行驗證光波的橫波性。“機械波的偏振現(xiàn)象”和“光波的偏振現(xiàn)象”這兩個實驗是探究光波橫波性的基礎(chǔ)，屬于探究規(guī)則的過程。前者用到規(guī)則學(xué)習(xí)中的例規(guī)法，后者屬于規(guī)例法。規(guī)則是概念之間的關(guān)系，要探究機械波的偏振現(xiàn)象需要知道波的兩種性質(zhì)以及橫波與縱波的概念，所以根據(jù)上述學(xué)習(xí)層次的分析，設(shè)計如下教學(xué)任務(wù)圖，如圖2所示。

其中，虛線框表示的是學(xué)生需要具備的起點技能。前概念直接影響新知識的習(xí)得，如果對前概念掌握得比較好，將促進新知識的學(xué)習(xí)。但是，如果對前概念比較模糊，教師應(yīng)該創(chuàng)設(shè)情境喚起學(xué)生對于舊知識的回憶，以便與新課接軌。

2.3? ? 開發(fā)教學(xué)事件

分析教學(xué)任務(wù)只是明確了學(xué)生的內(nèi)部學(xué)習(xí)條件，而內(nèi)部學(xué)習(xí)過程需要外部的教學(xué)事件來促進，接下來需要開發(fā)教學(xué)事件。通過對《光的偏振》一節(jié)課的教學(xué)任務(wù)分析，將本節(jié)課的教學(xué)過程設(shè)計為圖3。本節(jié)課計劃用1課時來進行講解。秉持“以學(xué)生為主體”的原則，讓學(xué)生參與到探究和演示實驗中，親自動手實驗，教師進行適當?shù)闹笇?dǎo)、反饋和評價，其中摒棄傳統(tǒng)教學(xué)中評價角度單一的方式，為了激勵學(xué)生的內(nèi)部動機，采取評價手段多元化，實行教師評價和學(xué)生之間互評的方式。

2.4? ? 開發(fā)測量與評價工具

教學(xué)設(shè)計者在教學(xué)完成后需要回答的問題是有沒有達到教學(xué)目標？這就需要教師在教學(xué)結(jié)束后開發(fā)測量與評價工具對學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果進行評價，這里主要是針對教學(xué)目標的測量，看學(xué)生是否掌握了教學(xué)目標，是否可以進行新目標的學(xué)習(xí)，進而提出補救措施或者是修改教學(xué)設(shè)計。在本節(jié)課中，學(xué)生對于自然光與偏振光的概念比較容易混淆，對于光波橫波性的理解以及用偏振原理解釋現(xiàn)象比較困難。因此，教師需要開發(fā)測量與評價工具了解學(xué)生對于有關(guān)概念的掌握情況以及對于概念的運用。作為測量工具可以編寫相應(yīng)的測試題和試卷。

3? ? 結(jié)? 語

本文以《光的偏振》一節(jié)為例，將加涅的教學(xué)理論滲透其中，設(shè)計了以“學(xué)”導(dǎo)“教”的目標導(dǎo)向式教學(xué)設(shè)計。從分析學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果出發(fā)，以課程標準為依據(jù)設(shè)置基于核心素養(yǎng)的教學(xué)目標。根據(jù)加涅智慧技能層次論對終點目標進行分類，確定從起點狀態(tài)到終點目標間的使能目標?；谝陨系姆治鲩_發(fā)外部教學(xué)事件，最后開發(fā)測量與評價工具，確定學(xué)生學(xué)習(xí)目標的達成情況，希望能給一線教師的教學(xué)帶來一些參考。

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（欄目編輯? ? 鄧? ?磊）