如何打造一堂好课——基于前科学概念、课堂水平分层与教学时间观的思考

于海波

(东北师范大学物理学院学科教育研究所，吉林长春130024)

高质量的教育来自于高质量的教学。如何提升课堂教学的质量，打造一堂好课是教育理论与教育实践工作者的共同追求。但多年的理论探寻和实践摸索依旧无法给出一个清晰的图景。其原因在于，首先，课堂教学异常复杂，各种因素杂揉其间，想寻求一个简单的答案是徒劳的;其次，对优质的理解存在差异化，不同评价主体对什么是好课的标准难以统一也不需统一;再次，学生的发展水平和风格千差万别，这导致无法找到一种普适的高效教学模式;最后，教学是一个创造性活动、是一门艺术，其各有千秋、独树一帜、不拘一格的范式本来就是好课追求的目标。尽管如此，对于一节好课的判断，还是有其固有视角的，比如教科书挖掘的视角、教学资源利用的视角、教学风格的视角、教学技术使用的视角等等。在诸多视角中，本文选择常被忽视的前科学概念、课堂水平分层与教学时间观三个维度进行剖析，希望对我们理解什么样的课是一节好课有所启示。

一、关注学生:前概念的视角

建构主义教学理论特别强调学生不是空着脑子来到课堂的，教学的一个重要任务就是转变学生头脑中的原有观念，换言之，就是在学生前概念的基础上生成新的认知结构。这里我们尝试对前概念理论进行适当的拓展，将学生头脑中广义的前概念分为四类，即正确的前概念、错误的前概念、迷失的前概念和空无的前概念。

首先，正确的前概念。其实在学生学习科学知识的过程中，其头脑中已经存在了一些相关的经验和知识。其中，有的经验和知识具有一定合理性，教师如何借用这些经验和知识帮助学生不断生成新的认知结构，是需要必须考虑的问题。比如，学习“质量”的时候，学生知道“重”的物体质量多;学习“光”的时候，学生知道夏天穿白色的衣服感觉更凉快;学习“核裂变”的时候，学生知道核辐射对人体有害;学习“声”的时候，学生知道声音是向四面八方传播的并且距离声源越远听到的声音越小，等等。教学中对于学生头脑中正确的前概念要积极有效地加以利用，具体而言包括三个方面:一是在教学中帮助学生确认前概念的科学性和价值，使学生能够认识到个人观点、看法、认识的合理性;二是在教学中提供足够的信息来丰富学生前概念的内容，使学生枯燥、单一的前概念不断生动、丰富起来;三是在教学中通过促进学生理解使用概念的方法，使原来学生孤立、零散的前概念更为逻辑化、体系化。

其次，错误的前概念。在学习新知识之前，学生头脑中往往存在着一些不科学的知识和经验，这些经验对新知识的学习起到了阻碍作用。在一定意义上，教学的最大价值就在于通过教学活动来纠正学生错误的前概念。粗略而言，学生错误的前概念大致可以分为三类:一是并行的前概念，这些概念不科学，但是与科学概念也并不冲突，他们拥有一个独立且能自圆其说的解释体系。比如，在学习惯性之前，很多学生往往赋予物体人格特性，认为“人可以‘随’着车一起动”;二是交叉的前概念，这类前概念同样是不科学的，但是这些前概念与科学概念之间也不是非此即彼、针锋相对式的矛盾。比如，学习“重力”的时候，很多学生认为重力方向是指向地心的;三是冲突的前概念，这类前概念与科学概念之间水火不容、矛盾尖锐。如，有的学生在学习牛顿第一定律之前，认为物体的运动需要力来维持，等等。针对学生早已形成的却又各不相同的错误前概念，教师要采用不同的方式加以纠正，这往往是教学的难点。

再次，迷失的前概念。很多时候，学生具有的前概念是模糊、含混、易变的，换言之，这个时候学生对某一物理现象、问题还没有清晰、稳定、牢固的认识。其常常会具有几个特征:一是潜隐性，前概念往往与人的深层情意结构相联系，经常概念模糊、难以言说，对于迷失前概念就更是如此;二是多样性，往往学生对一个物理问题会具有多个前概念;三是矛盾性，学生头脑中的多个前概念之间内在逻辑不清甚至相互矛盾;四是易变性，其实并不是学生所有的前概念都很顽固，一般情况下学生会在遇到问题时主动修正和完善其前概念。迷失前概念所体现的是学习者认知结构的系统性特征。针对迷失前概念的不同问题需要采用不同的教学策略:第一，对于学生自己无法表述的前概念，教师应鼓励、帮助其澄清前概念;第二，对于学生具有多个前概念的情况，教学中要通过陈述、交流等方式促进学生对前概念的辨别;第三，对于学生头脑中矛盾的前概念，可以采用引入认知冲突、实验检验等方式进行取舍。

最后，空无的前概念。学生认知结构的发展往往具有不平衡性，即学生在知识的类型、内容、形态等方面的发展并不均衡，这会导致认知结构生长的前端呈波浪状。由于认知结构发展的不平衡性及其它的阶段性和学习内容的有限性，使认知结构的发展往往具有一定的跳跃性、非线性，常常会跳过一些不很重要的知识向前发展。形象地看，就像认知结构中出现了一些空洞。当然，有的空洞的形成也可能是因为遗忘或缺课等。空洞的数量和位置是影响学生学习效率和认知结构质量的重要变量。笔者将这些“空洞”定义为空无的前概念。学生的空无前概念可包括三种:一是信息型的空无前概念，这类前概念主要包括的内容是信息，其与认知结构联系较为单一、松散，比如九大行星排列的顺序等;二是结构型的空无前概念，这类前概念位于认知结构的结构骨架上，直接决定着认知结构的稳定状态和成长空间，这样的知识空缺将严重影响下一步的学习，比如“动量”对于动量定理、动量守恒乃至整个力学的学习都是至关重要的;三是方法型的空无概念，在学习中科学方法是较为重要的知识，也可将其视为重要的前概念，学习中出现的问题很多是因为方法上的准备不充分而影响学习效果，比如控制变量法对于学习影响摩擦力大小的因素等特别重要。

二、教学定位:课堂水平分层的维度

对于什么样的课是一节好课可谓见仁见智。窃以为，衡量课的质量的一个重要维度是看课的广度和深度。就物理课而言，可以将课程的内容约略地分为四个层面:物理知识、物理思维、物理思想和物理文化。当然，任何一节课都会不同程度地涉及到各个层面，而各个层面之间也存在着复杂的联系，简单而言，前一层面往往是后一层面的基础。

首先是物理知识。物理知识是物理教学最重要也是最基础的内容。但是过去往往将物理知识狭隘地理解为物理概念、物理规律、物理定律、物理定理和物理原理。其实，作为物理教学中的物理知识应该做广义的知识理解，应该包括生活知识、技术知识、理论知识和方法知识。生活知识往往是学生头脑中与生活世界相联系的物理知识，它是物理学习的起点也是物理学习的旨归;技术知识是学生能够运用物理知识解决生活中具体技术问题的知识，如电路设计、抗震设计;理论知识就是我们通常所说的物理知识，主要指的是概念化、逻辑化、系统化的学术知识;方法知识指的是物理科学中蕴含的不同层面的方法知识，比如定量的方法、实验的方法、等效的方法、光谱的方法等。将物理知识做广义的理解有利于教学中联系学生的生活世界、让学生学到活的物理知识，也有利于培养学生全面、立体的物理素养。

其次是物理思维。因为研究对象的原因，在物理学研究过程中科学家和科学共同体的思维过程总会展现出独有的特征和气质。这种独有的特征和气质是物理文化的重要组成部分，同时也是物理教学的重要资源和内容。从形式来看，物理思维包括物理抽象思维、物理形象思维和物理直觉思维;从方法来看，物理思维包括分析与综合的方法、比较与分类的方法、抽象与概括的方法、科学推理的方法、臻美的方法、等效代替的方法等等。［1］这些方法看似很抽象、遥不可及，但是物理知识体系就是靠这些思维方法构建起来的，物理思维可谓无处不在，教学中如何挖掘知识背后的思维意蕴应该成为教学设计的一个重点。

再次是物理思想。物理思想不同于物理知识、物理方法和物理技能，它是更上位、更深层、更富迁移力的智力结构。首先，物理思想的“上位”表现在，物理思想位于个人物理素质结构“金字塔”的最顶端，是在物理知识扩展、方法运用和过程体验中不断升华、凝聚而成的。虽然它的形成必须以物理知识、方法和活动为基础，但绝不是三者的简单叠加，其间需要艰苦的智力努力和意志支持。其次，物理思想的“深层”表现在，物理思想反映了深藏于物理现象、物理过程、物理研究活动背后的物理学精华，它是人们对物理学反思、追问和概括出来的命题。笔者认为，物理思想包括模型的思想、定量的思想、实证的思想和逻辑的思想四个方面。当然，这四个方面是物理思想的四个侧面，不能割裂理解。再次，物理思想的“更富迁移力”表现在，物理思想的教育价值在于它能在深层改变人的价值取向、思维方式和实践形式，其影响范围也不仅仅局限在物理学习和研究领域，对各类学习、实践活动，甚至生活方式都会有深刻的影响。［2］

最后是物理文化。物理文化是科学文化的下位概念。对于物理文化一个比较公认的定义是，“作为一种文化现象的物理文化从属于科学文化，是科学文化的一个子系统。物理文化由四个基本要素构成:知识体系、观念形态、语言符号、社会组织。”抛开文化学研究的学理思辨，窃以为除了知识体系、观念形态、语言符号和社会组织以外，教学中的物理文化至少要包括几个方面的内容:物理在生活的存在样态、物理学的历史、STS、物理学蕴含的科学观、物理学家的生活与工作。物理文化与物质世界、研究过程、科学共同体、智慧成果、科学事业、价值观念和大众生活密不可分，它无处不在。其实，物理教学活动本身就是物理文化的一部分，也是物理文化得以传承与传播的重要环节。教师能够把课讲出文化是一种境界，要达到这种境界需要教师拥有宽阔的视野、广博的知识、深刻的思想和高超的技巧，这要求教师首先成为“文化人”，而不是知识传播的工具。

三、改变教师:教学时间观的向度

教学中最重要的教学资源就是时间，于是时间成为教师之间、师生之间竞相争夺的对象。为了占有学生更多的学习时间教师们互相攀比着留作业、占用自习时间、教学满堂灌。其实，教学不同环节时间比例的设定、不同时间段教学内容的选择、师生教学活动时间的安排、教学时机的选择等教学时间问题能否科学、高效地解决，对教师的教学智慧提出了新的要求，这要求教师必须真正理解教学时间规划的重要性、掌握教学时间调控的技能，树立科学的教学时间观。

教学效果并非与教学时间的投入成正比。如何科学地分配教学时间应该是教学设计的重要内容。教学活动时间大致包括三个组成部分:教师的时间投入、学生的时间投入、教师与学生的共同时间投入。教学中容易出现的一个重要问题是，教师总是希望通过提高学生课外学习的时间和教师课堂讲授的时间方式来提高学生的成绩。从课堂教学的时间分配来看，很多教师总认为教师讲才是高效的教学。于是，师生之间的时间之争此起彼伏、连绵不绝。

教学时间观念应该成为教师教学观念体系中的一个重要内容。新课程改革以来，教师们都在不断更新自身的教学观念、提升个人的教学素养。其实在新教学理念中应该增加一个内容，就是教师的教学时间观。教师的教学时间观就是教师对教学时间内涵、结构、分配、效率等问题的基本认识和看法。随着教学理念、教学方式、评价方式的变化，教师的教学时间观念和教学时间安排理应随之改变。

怎样分配教学时间是一个较难的理论与实践的问题，没有也不可能有一个放之四海而皆准的解决方案。但是，在基本理念上也可以达成一定的共识。我们可借用计算机科学中的“优先级”思想对教学时间安排进行排列，可以将学生学习知识的活动分为七个等级，即已经会的、自主学习能学会的、自主探究能学会的、学生合作能学会的、教师启发能学会的、必须教师教授才能学会的和教师讲授也学不会的。教师如何依据学生的学习活动来安排教学活动呢，其主要的任务就在于对学生的学习活动的层级进行准确的把握。理论而言，学生已经会的就不用讲了，不会的如果能够自主学习清楚也不用讲，自主学习不清楚能够合作学习明白的也不用讲……，最后只剩下必须通过教师讲授才能学会的知识才是需要教师讲的。而对于那些无论教师怎么讲大多数同学也无法学会的问题教师应该暂时“割爱”。如此而言，其实一定需要教师讲的东西并不多。

一些教师教学总是喜欢满堂灌的一个重要原因是对学生不信任、对自己没自信。对学生的不信任主要表现在对学生的学习能力、自律能力、计划能力不信任，往往认为学生在自主学习、自主探究、合作学习等方面能力欠缺;同时又不能科学、合理地制定学习计划，认真执行学习计划。对个人的不自信主要表现在，担心个人不能对包括学生学习活动在内的教学活动进行整体、科学、高效的设计。以往的教学相对简单，书上有什么讲什么、教辅材料上有什么讲什么、考什么讲什么，而缺少对不同学生的已有知识和经验、学生学习活动的层级进行深入分析，进而采取有针对性地教学行为的经验。教学活动只有将“教”与“学”、课内与课外、自主与他主等多个因素系统分析、整体考虑的时候，才能发挥教学的最大效率。

如何科学、合理地利用教学的时间资源有许多现实的问题需要解决，比如近些年国内很多学校正在进行的学案教学。学生使用学案进行预习并在教学中有针对地进行问题解决和讲解，如此看似学案的使用明显提高了教学效率，但是事实上有许多问题需要我们在教学设计和活动安排的时候深思:

一是，如何衡量教学的效率。从时间角度来看，有了学案之后课堂45分钟教学的内容确实较以前更多了，但是我们需要注意的一个问题是，教学中的很多学习活动已经挪到了课外，教学活动的很多内容已经变成了学生自主学习的内容。由此教学活动的实际时间投入已经不是45分钟，而是45分钟加上学生的自主学习时间，如此来计算教学的效率显然不是提高了。

二是，如何看待教学的价值。教学本质上是一种教学生活、教学交往的过程。在丰富的心智活动和情意交往中学生得到成长。但遗憾的是，在很多使用学案的课堂上，新课教学已经演变成了习题课、复习课、答疑课。课上少了交流、合作、探究、实验等教学行为，教学退化成了急功近利而又冷冰冰的知识点讲解和习题解答课，教学的过程价值被忽视了。可见，使用学案之后的教学设计要有创新，否则难以体现其优势。

三是，如何评价教学的质量。如前文所述，教学的目的不仅仅是提高学生的知识水平，更重要的是培养学生的全面科学素养，促进学生多方面的智能发展。反观一些学案教学，学案被窄化成了预习提纲、课前作业、习题汇编，里边基本都是学科知识内容。在学案的规约和引导下，教学活动也基本是知识取向的，但过程与方法目标、情感态度、价值观目标、技能目标等很难实现。甚至，即便是知识也退化成了知识点的记忆和习题的解答。这无疑影响了教学质量的全面达成。

四是，如何设计优质的学案。“优质”学案设计至少须考虑四个方面的问题:一是，学案须教师亲自设计，而不是简单地照搬、移植;二是，学案是系统思考的结果，在设计中须处理好教与学、课上与课下、已知与未知的关系;三是，学案须从学生“学”的角度出发设计和实施;四是，不能“千人一案”要体现个性化、差异化的特点。

［1］田世昆，胡卫平．物理思维论［M］．南宁:广西教育出版社，1996．

［2］于海波．试论“物理课程与教学论”的学科定位与发展走向［J］．课程·教材·教法，2010(9)．