任少波
(南京師范大學(xué)附屬中學(xué)江寧分校 江蘇 南京 211102)
季衛(wèi)新
(南京市雨花臺(tái)區(qū)教師發(fā)展中心 江蘇 南京 210012)
TPACK是由兩位美國(guó)學(xué)者M(jìn)atthewJ.Koehler和Punya Mishra提出的概念,TPACK是Technological Pedagogical Content Knowledge的縮寫(xiě),即整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)知識(shí).他們認(rèn)為:TPACK框架包含3個(gè)核心要素,即:學(xué)科內(nèi)容知識(shí)(CK)、教學(xué)法知識(shí)(PK)和技術(shù)知識(shí)(TK)[1].
本課題組提出的TPACK視域下的研究性備課,旨在倡導(dǎo)對(duì)于課程標(biāo)準(zhǔn)、教材、實(shí)驗(yàn)、活動(dòng)、物理學(xué)史、文獻(xiàn)和現(xiàn)代教育信息技術(shù)等相關(guān)要素的研究,希望教師能在備課過(guò)程中對(duì)以上相關(guān)要素通過(guò)文獻(xiàn)和著作的查閱、梳理和研究,在專家智庫(kù)的指導(dǎo)下,將研究成果落地到教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施環(huán)節(jié),通過(guò)“研究-設(shè)計(jì)-實(shí)踐-討論-反思-再研究”的途徑,形成經(jīng)典課例,以期從中發(fā)現(xiàn)、提煉和總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行區(qū)域推廣[2].
課題組對(duì)TPACK視野下區(qū)域初中物理研究性備課,設(shè)計(jì)了如圖1所示的要素結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖,對(duì)3個(gè)核心要素進(jìn)行了劃分與界定[3].其中,技術(shù)知識(shí)(TK),對(duì)初中物理實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化、創(chuàng)新和信息化進(jìn)行研究,強(qiáng)調(diào)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與方法的凸顯;對(duì)學(xué)生活動(dòng),結(jié)合STEM理念,對(duì)教材內(nèi)外的綜合實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行研究,凸顯學(xué)生自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng);對(duì)信息技術(shù)在初中物理學(xué)科教學(xué)中的融合進(jìn)行研究,輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果.
圖1 TPACK視野下區(qū)域初中物理研究性備課結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖
TPACK涉及學(xué)科內(nèi)容、教學(xué)法和技術(shù)等3種知識(shí)要素,但并非這3種知識(shí)的簡(jiǎn)單組合或疊加,而是要將技術(shù) “融入”到具體學(xué)科內(nèi)容的教學(xué)當(dāng)中去.這就意味著,不能簡(jiǎn)單地把“技術(shù)”等同于“現(xiàn)代信息技術(shù)”;同時(shí)也不能只是單純地強(qiáng)調(diào)技術(shù),而忽視基于學(xué)科內(nèi)容、學(xué)科特點(diǎn)和不同課例與課型的學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)本身的“技術(shù)”.
例如,初中物理中考專題復(fù)習(xí)課,就具有一定“技術(shù)”的內(nèi)涵.專題復(fù)習(xí)該講什么?依據(jù)什么樣的“技術(shù)”來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)?又該怎么講才有效?——在中考二輪復(fù)習(xí)過(guò)程中一直困繞著許多一線教師,課題組以此為研究點(diǎn),展開(kāi)了一定的研究,形成了一定的理解和觀點(diǎn),本文以蘇科版初中物理教材“熱學(xué)實(shí)驗(yàn)的對(duì)比專題復(fù)習(xí)”為例,來(lái)談一談如何在TPACK視域下進(jìn)行研究性備課.
(1)講座式.授課教師認(rèn)真?zhèn)湔n,精心做好課件——內(nèi)容涵蓋復(fù)習(xí)的目的、重點(diǎn)、難點(diǎn)、知識(shí)點(diǎn)、框架圖、經(jīng)典例題、跟蹤練習(xí)等等,總而言之能包括進(jìn)去的盡量包括進(jìn)去,上課時(shí)教師在講臺(tái)上盡情發(fā)揮,滔滔不絕,學(xué)生在下面昏昏欲睡,不知所云.
(2)為“專題”而“專”的專家模式.有的教師為了一節(jié)課所謂的“亮點(diǎn)”把課設(shè)計(jì)得“高深莫測(cè)”,教師自己陶醉在層層推理中,實(shí)則云遮霧繞,一節(jié)課下來(lái)除了幾個(gè)頭腦靈活點(diǎn)的學(xué)生有反應(yīng)外其他的就只剩一聲嘆息了.
(3)“自由復(fù)習(xí)”的放養(yǎng)模式.這類教師打著“發(fā)揮學(xué)生自主能動(dòng)性”的幌子,堅(jiān)持“學(xué)生自學(xué)能學(xué)會(huì)的教師堅(jiān)決不教,學(xué)生能講的教師堅(jiān)決不講,學(xué)生能寫(xiě)的教師堅(jiān)決不寫(xiě)……”,這種模式就是不負(fù)責(zé)任的教師的借口,活活將一本好經(jīng)給念歪了.
(4)習(xí)題評(píng)講模式.這種模式是目前流行最廣的模式,一般以學(xué)科組為單位將規(guī)劃好的專題分配給組內(nèi)教師,各位教師再按照教研組具體要求命制好試卷或是講義并下發(fā)給學(xué)生先做,課堂上教師再根據(jù)學(xué)生練習(xí)反饋情況有針對(duì)性地進(jìn)行講解.這種模式操作起來(lái)較簡(jiǎn)單但弄不好會(huì)成為“填鴨”式,學(xué)有余力的學(xué)生吃不飽,學(xué)習(xí)能力欠佳的學(xué)生聽(tīng)不懂.長(zhǎng)此以往教師與學(xué)生的創(chuàng)新能力都會(huì)降低.
(1)以問(wèn)題為引領(lǐng)的“自主導(dǎo)學(xué)”模式.問(wèn)題引領(lǐng)下的“自主導(dǎo)學(xué)”復(fù)習(xí)課,是在以“學(xué)生為中心”“以人為本”的新課程理念的指導(dǎo)下,通過(guò)充分發(fā)揮教師主導(dǎo)作用,為學(xué)生充分提供自由表達(dá)、質(zhì)疑、探究、討論問(wèn)題的機(jī)會(huì),創(chuàng)設(shè)平等、和諧、民主的課堂氛圍,把學(xué)習(xí)置于問(wèn)題之中.用問(wèn)題引導(dǎo)著教學(xué)過(guò)程向前推進(jìn),帶領(lǐng)學(xué)生深入思考、深度學(xué)習(xí)[4].
(2)以實(shí)驗(yàn)為載體的探究模式.專題復(fù)習(xí)時(shí)引入實(shí)驗(yàn)可以快速地勾起學(xué)生們對(duì)知識(shí)的回憶,使他們從單純做練習(xí)的枯燥中解放出來(lái),增加了復(fù)習(xí)的樂(lè)趣,加深他們對(duì)實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)的印象.同時(shí)還可以將方法一樣、實(shí)驗(yàn)器材一樣或是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象一樣的實(shí)驗(yàn)放在一起進(jìn)行比較,歸納總結(jié)出實(shí)驗(yàn)探究題解題的方法.
(3)以實(shí)驗(yàn)器材串聯(lián),重構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)模式.可以把反復(fù)使用的實(shí)驗(yàn)器材、多個(gè)實(shí)驗(yàn)都使用到的實(shí)驗(yàn)器材作為針線將相關(guān)或相似的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái),這樣可以幫助學(xué)生將碎片式的知識(shí)系統(tǒng)化、條理化[5].比如復(fù)習(xí)“力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系”時(shí),可以選彈簧測(cè)力計(jì)將測(cè)量物體的重力、探究重力與質(zhì)量的關(guān)系、探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素、估測(cè)大氣壓的值、下沉的物體是否受到浮力的作用、探究影響浮力大小的因素、探究杠桿平衡條件、探究定滑輪與動(dòng)滑輪工作的特點(diǎn)等實(shí)驗(yàn)及知識(shí)串聯(lián)起來(lái).
專題復(fù)習(xí)是就相關(guān)的、相似的甚至是相反的物理問(wèn)題展開(kāi)的專門(mén)復(fù)習(xí),通過(guò)復(fù)習(xí)使學(xué)生掌握較完整的知識(shí)體系,明確所復(fù)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)在整個(gè)知識(shí)體系中的位置,知道所復(fù)習(xí)的專題的核心內(nèi)容,對(duì)易錯(cuò)、易混、易漏的地方進(jìn)一步加強(qiáng),通過(guò)經(jīng)典例題的分析與講解使學(xué)生掌握基本的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法,最終達(dá)到對(duì)知識(shí)的“縱深橫聯(lián)”“融會(huì)貫通”的目的.
(1)面向全體的原則.專題復(fù)習(xí)并不是難題復(fù)習(xí),這學(xué)期上了很長(zhǎng)時(shí)間的網(wǎng)課,學(xué)生們的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)得不扎實(shí),所以在進(jìn)行專題復(fù)習(xí)的時(shí)候還是要關(guān)注全體學(xué)生,題目選擇上不宜過(guò)難過(guò)繁.
(2)授課內(nèi)容要為專題服務(wù),要堅(jiān)持突出重點(diǎn)攻破難點(diǎn)的原則.專題復(fù)習(xí)就要在“?!弊稚舷鹿Ψ?,每一個(gè)專題都要有重點(diǎn),有核心,不能“雜而亂”而應(yīng)在“專而深”上下功夫.
(3)歸納總結(jié)原則.知識(shí)點(diǎn)歸納、同類問(wèn)題歸納、差異問(wèn)題歸納、解決問(wèn)題的方法歸納.相同或相似的問(wèn)題中找不同,看似不同的問(wèn)題中找出共同的東西,確立教給學(xué)生方法就是在增長(zhǎng)他的能力的觀念.
(4)實(shí)驗(yàn)教學(xué)原則.物理課要帶著實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)課堂,復(fù)習(xí)課也不能例外,很多時(shí)候都把復(fù)習(xí)課上成了習(xí)題課,令原本有趣的物理課變得枯燥乏味,主要是嫌麻煩不愿意帶領(lǐng)學(xué)生做實(shí)驗(yàn),復(fù)習(xí)的時(shí)候能通過(guò)做習(xí)題提高分?jǐn)?shù)的更是不愿去做實(shí)驗(yàn),哪怕這個(gè)實(shí)驗(yàn)很容易做,這是很不好的現(xiàn)象,“百聞不如一見(jiàn)”,為了讓學(xué)生加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的印象,在專題復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)盡量將那些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)相似或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象相似但實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕驅(qū)嶒?yàn)原理不同的,學(xué)生容易混淆的實(shí)驗(yàn)放在一起再做一做.
(5)學(xué)生為主體教師為主導(dǎo)的原則.做到目標(biāo)盡可能讓學(xué)生明確,內(nèi)容盡可能讓學(xué)生選擇,問(wèn)題盡可能讓學(xué)生先提,方法盡可能讓學(xué)生探尋,知識(shí)盡可能讓學(xué)生發(fā)現(xiàn),過(guò)程盡可能讓學(xué)生控制,疑難盡可能讓學(xué)生探究,得失盡可能讓學(xué)生評(píng)價(jià).學(xué)生能夠敘述的教師不要代替,學(xué)生能提問(wèn)的教師先不問(wèn),學(xué)生能操作的教師不示范,學(xué)生能發(fā)現(xiàn)的教師不暗示,充分體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)和學(xué)習(xí)的自治權(quán).
專題復(fù)習(xí)一般可以分為兩種類型.第一類是題型專題,如“選擇專題 ”“填空專題”“作圖專題”“實(shí)驗(yàn)專題”“計(jì)算專題”等;第二類是重難點(diǎn)、疑點(diǎn)專題,如“電路分析和故障判斷”“綜合能力訓(xùn)練”“開(kāi)放題”“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題”“綜合類型題”“應(yīng)用題”“科學(xué)方法題”等.
專題復(fù)習(xí)特別需要關(guān)注熱點(diǎn)和盲點(diǎn).例如:關(guān)注最新科技發(fā)展,如5G技術(shù);關(guān)注時(shí)事新聞,如新冠肺炎;關(guān)注估測(cè)能力(例如估計(jì)考場(chǎng)溫度,估計(jì)自己上三樓的功率);關(guān)注探究過(guò)程及探究過(guò)程中的思考;關(guān)注研究問(wèn)題的科學(xué)方法;關(guān)注初高中物理知識(shí)可以銜接的點(diǎn)等等.
蘇科版初中物理教材熱學(xué)實(shí)驗(yàn)中最重要的有3個(gè):九上第44頁(yè)“用酒精燈加熱沙子和水”實(shí)驗(yàn)(圖2),九上第54頁(yè)“比較質(zhì)量相等的不同燃料燃燒時(shí)放出的熱量”實(shí)驗(yàn)(圖3),九下第13頁(yè)“探究影響電流的熱效應(yīng)的因素”實(shí)驗(yàn)(圖4).而且這3個(gè)實(shí)驗(yàn)在諸多方面既有相同之處,亦有不同之處.在中考復(fù)習(xí)中,考慮到綜合復(fù)習(xí)的特點(diǎn)和內(nèi)涵,課題組決定選擇這3個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比復(fù)習(xí)[6].
圖2 用酒精燈加熱沙子和水
圖3 比較質(zhì)量相等的不同燃料放出的熱量
圖4 探究影響電流熱效應(yīng)的因素
“探究不同物質(zhì)吸熱升溫現(xiàn)象”“比較質(zhì)量相同的不同燃料燃燒時(shí)放出的熱量”與“探究影響電流的熱效應(yīng)的因素”這3個(gè)實(shí)驗(yàn)都是《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》所列“科學(xué)內(nèi)容”的“能量”的一部分,然而3個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟又有所不同,也有相同的地方,比如實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)表格的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析方法、誤差分析等[7].
筆者將借用多媒體技術(shù),通過(guò)實(shí)驗(yàn)視頻播放實(shí)驗(yàn)過(guò)程,讓學(xué)生回顧實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、步驟等從而歸納總結(jié)出3個(gè)實(shí)驗(yàn)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),讓他們從“不同”中找“共性”,從“相似”中尋“差異”,從而鞏固基本知識(shí)和基本技能.
教學(xué)流程如圖5所示.
圖5 教學(xué)流程圖
創(chuàng)設(shè)情境,借用多媒體技術(shù),播放實(shí)驗(yàn)視頻,學(xué)生專心觀看.
問(wèn)題引領(lǐng):
(1)你能說(shuō)出剛才播放的3個(gè)實(shí)驗(yàn)的名稱嗎?
(2)你能分別講講它們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康膯幔?/p>
(3)請(qǐng)就一個(gè)你認(rèn)為熟悉的實(shí)驗(yàn)回答下列問(wèn)題:(每個(gè)問(wèn)題要給足學(xué)生思考或討論的時(shí)間)
1)你能說(shuō)出實(shí)驗(yàn)裝置中實(shí)驗(yàn)器材的名稱嗎?你認(rèn)為選擇器材的過(guò)程中需要注意什么?你有改進(jìn)的意見(jiàn)嗎?
2)你覺(jué)得剛才視頻中的實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)上有缺陷嗎?表格設(shè)計(jì)上有什么不規(guī)范嗎?你認(rèn)為該如何設(shè)計(jì)呢?
3)你能看出他的設(shè)計(jì)思路是什么嗎?你有其他設(shè)計(jì)思路嗎?
對(duì)于第一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)可有兩種思路:
①通過(guò)比較加熱相同時(shí)間后升高的溫度來(lái)比較不同物質(zhì)吸熱升溫的快慢.
②通過(guò)比較升高相同的溫度需要的加熱時(shí)間來(lái)比較不同物質(zhì)吸熱升溫的快慢.
4)他運(yùn)用了什么研究方法?
5)具體是如何操作的,你認(rèn)為還有哪些地方需要注意?
6)進(jìn)行幾次實(shí)驗(yàn)?你認(rèn)為合理嗎?為什么?
7)你認(rèn)為數(shù)據(jù)測(cè)量上有什么不對(duì)的地方嗎?如果你來(lái)做,你會(huì)怎么做?
8)通過(guò)觀看實(shí)驗(yàn)視頻你能得到哪些結(jié)論?你的分析依據(jù)是什么?
9)你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中哪些地方會(huì)產(chǎn)生誤差?你有改進(jìn)的辦法嗎?
(4)你能幫大家總結(jié)出這3個(gè)實(shí)驗(yàn)的共同點(diǎn)與不同點(diǎn)嗎?
生甲:第一個(gè)實(shí)驗(yàn)和第二個(gè)實(shí)驗(yàn)都用到了帶鐵圈的鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)、天平、水.
生乙:這3個(gè)實(shí)驗(yàn)都用了控制變量法、轉(zhuǎn)化法.
生丙:這3個(gè)實(shí)驗(yàn)都跟熱學(xué)有關(guān).
生?。哼@3個(gè)實(shí)驗(yàn)中都有熱傳遞現(xiàn)象發(fā)生.
生戊:這3個(gè)實(shí)驗(yàn)都是探究型實(shí)驗(yàn),都要用到科學(xué)探究的方法.
生己:第二和第三個(gè)實(shí)驗(yàn)都是通過(guò)比較相同質(zhì)量的水升高的溫度的多少來(lái)比較放出的熱量的多少的,而第一個(gè)實(shí)驗(yàn)是通過(guò)比較加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)比較物質(zhì)吸熱多少的.
師:在什么情況下,通過(guò)比較相同質(zhì)量的水升高的溫度的多少來(lái)比較放出的熱量的多少;而又在什么情況下,通過(guò)比較加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)比較物質(zhì)吸熱多少?
學(xué)生討論:
生庚:我發(fā)現(xiàn)用同種熱源加熱時(shí)可以通過(guò)比較加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)比較物質(zhì)吸熱多少;而用不同的熱源加熱時(shí)通過(guò)比較相同質(zhì)量的水升高的溫度的多少來(lái)比較放出的熱量的多少,比如第二和第三個(gè)實(shí)驗(yàn).
師:你太棒了!還有沒(méi)有其他的方法來(lái)比較燃料燃燒放熱的現(xiàn)象呢?
學(xué)生討論:
生辛:可不可以通過(guò)比較使相同質(zhì)量的水升高相同的溫度所消耗的燃料的質(zhì)量來(lái)比較燃料的好壞呢?
師:大家說(shuō)說(shuō)看!
(學(xué)生討論一會(huì)兒)
生壬:我看行.
(通過(guò)舉手表決,大家都贊成生辛的看法)
師:你們都很棒,生辛所說(shuō)的燃料的好壞實(shí)際上就是指燃料熱值的大小.
教師帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)并投影,如表1所示.
表1 對(duì)比歸納表格
怎樣才能提高專題復(fù)習(xí)課的效率?我們按表2所列的7個(gè)維度對(duì)這節(jié)課所呈現(xiàn)的項(xiàng)目及次數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),以期找到一個(gè)合適的模式.
表2 自評(píng)量表
這節(jié)課“設(shè)計(jì)問(wèn)題”共有23個(gè),充分體現(xiàn)了“以問(wèn)題為引領(lǐng)”的專題復(fù)習(xí)模式;“學(xué)生合作探究”有5次,時(shí)長(zhǎng)占一節(jié)課的50%,學(xué)生在課堂中的主體地位得到了很好的體現(xiàn);“精講條目”和“板書(shū)次數(shù)”分別為2次和3次,有利于突出重點(diǎn)和突破難點(diǎn),“輔助教學(xué)手段”與“自創(chuàng)教具”是“技術(shù)知識(shí)(TK)”在研究性備課中的很好體現(xiàn).當(dāng)然不同的課型應(yīng)呈現(xiàn)的項(xiàng)目和頻度會(huì)有所不同,還需在實(shí)踐中進(jìn)一步總結(jié)和提高.
這節(jié)課的設(shè)計(jì)過(guò)程中我們主要在以下4個(gè)方面給予了更多的關(guān)注:
(1)有明確而適當(dāng)?shù)哪繕?biāo),以及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的路徑與方法;有激發(fā)學(xué)生自主、合作、探究的主問(wèn)題與問(wèn)題串.
(2)學(xué)生的每次交流、展示,教師有基于學(xué)生總結(jié)基礎(chǔ)上的再提煉與再歸納;重要的知識(shí)點(diǎn)和關(guān)注點(diǎn),有言簡(jiǎn)意賅的系統(tǒng)的總結(jié)與強(qiáng)調(diào)(板書(shū));共性問(wèn)題的解決,有基于這一類問(wèn)題學(xué)生思考基礎(chǔ)上的策略或方法的整理與提升(板書(shū)).
(3)有精心設(shè)計(jì)的反映本節(jié)課核心內(nèi)容、方法或指導(dǎo)學(xué)生學(xué)法的板書(shū),并指導(dǎo)學(xué)生做好筆記,便于
課后重溫.
(4)關(guān)注學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng),滲透學(xué)科思維,培養(yǎng)問(wèn)題解決能力但也還有諸如:怎樣在現(xiàn)代化輔助教學(xué)手段的應(yīng)用與教師精講之間找到平衡點(diǎn),自制教具如何創(chuàng)新等問(wèn)題需要解決.
TPACK視域下的研究性備課要求教師在備課過(guò)程中要將學(xué)科知識(shí)(CK)、教學(xué)法知識(shí)(PK)和技術(shù)知識(shí)(TK)合理地整合起來(lái),從而使教師和學(xué)生在“教什么?”與“學(xué)什么?”“怎么教?”與“怎么學(xué)?”之間找到一種和諧統(tǒng)一,在提高課堂教學(xué)效率的同時(shí)提升學(xué)生自我解決問(wèn)題的能力及學(xué)科核心素養(yǎng)水平.