指向化学实验教学能力提升的教师培训课程设计与实践

摘要： 基于化学新课程改革对教师教学能力的要求以及现实中教师化学实验教学能力发展的需要，对指向化学实验教学能力提升的教师培训课程进行了实践探索，提出了中学化学教师实验教学能力框架，构建了教师培训课程框架及其内容结构与运行模式，举例说明了相关培训活动，指出能力取向的教师培训课程重在促进教师从“知”到“能”的转化，需要在学习内容与实践转化上下功夫。

关键词： 中学化学教师; 化学实验教学能力; 培训课程

文章编号： 1005-6629（2019）5-0011-06            中图分类号： G633.8            文献标识码： B

1  问题的提出

化学实验是中学化学课程的重要组成部分，以实验为基础是中学化学教学的基本特征[1]。《义务教育化学课程标准（2011年版）》指出：“教师在教学中应高度重视和加强实验教学，充分发挥实验的教育功能。[2]”《普通高中化学课程标准（2017年版）》[3]强调教师应“充分认识化学实验的独特价值，精心设计实验探究活动”“增强化学学科理解，提升课堂教学能力”。为帮助中学化学教师更好地理解和实施实验教学，开展教师培训至关重要。依据培训对象所任教的年级不同，培训课程按初中、高中分别来设计。对于任教同学段的教师，基于对不同发展阶段的教师特点及其发展需要的研究[4，5]，以“提升化学实验教学能力”为导向的教师培训课程目标分层次设计，即针对新任教师、熟练期教师、成熟期教师、卓越教师的培训课程核心目标依次为： 提升实验教学基本功、提升实验教学实施能力、提升实验教学研究能力、提炼实验教学特色和思想，以解决新任教师的“适应”问题、已适应的教师需“提高”的问题，成熟的教师有“突破玻璃天花板”的问题[6]。培训课程的核心目标明确了培训需要解决的核心问题，而目标的有效达成在很大程度上取决于教师培训课程的内容及实施方式。为此，本文就指向实验教学能力提升的教师培训课程设计与实践展开探讨。

2  培训课程设计依据

促进中学化学教师实验教学能力提升，指向的是培训所希望达成的核心目标，以此为目标导向设计培训课程，其设计依据主要如下。

2.1  明晰实验教学能力构成及其要求，为培训课程设计指引方向

化学实验教学能力是中学化学教师专业能力之一，是教师教学能力的重要组成部分。“能力”是指能胜任某项任务的主观条件[7]，化学实验是化学教学的重要内容和方式，要胜任化学教学，化学教师的学科教学知识（PCK）[8]还需凸显“实验”特质，即必须要具备一定的化学实验知识、技能和方法，也需要有科学的实验观念[9]，更必须具备以化学实验为基础的实验教学能力。

对于化学实验教学能力的构成，不同研究者对此界定和阐释并不相同，一般认为包括实验能力、实验教学能力、实验及实验教学研究能力等多个方面[10]。考虑到在职中学化学教师及其教学任务特点，在教师具备基本实验知识与操作技能的情况下，为突出“提升化学实验教学能力”这一核心目标，笔者所在的研究团队先后通过文献分析、问卷调查、专家咨询、会议研讨的方式，经专家论证达成了以下共识。

化学教师的实验教学能力受制于教师对化学实验及其教育价值的理解和选择，为此将“化学实验理解”作为化学实验教学能力构成的一个重要维度，包括化学实验理解、化学实验教育价值理解等，强调化学教师对化学实验知识体系、化学实验原理及方法论、化学实验的功能及其教育价值的理解。参照教育部颁布的《中学教师专业标准（试行）》中的“专业能力”部分，提取其中与学科教学密切相关的要素： 教学设计、教学实施、教学评价、教学反思，作为实验教学能力构成的关键要素，其中，“实验教学设计”包括实验教学内容分析、实验教学目标设计、实验教学活动设计等;“实验教学实施”包括实验问题情境创设、实验学习活动组织、实验结果分析与实验价值延伸等;“实验教学评价”包括学生实验学习评价与实验教学自我评价;综合考虑问卷调查与教师座谈中所提的建议，将“实验教学反思”细化为实验教学问题分析、实验教学经验提炼和实验教学的改进等。由此，中学化学实验教学能力包括化学实验理解、化学实验教学设计、实施、评价及反思五个一级维度，将其进一步分解细化为若干二级维度及其对应的能力点，形成实验教学能力关键要素分析框架（简称为“实验教学能力框架”），以此作为培训课程内容与结构的理论依据。

2.2  分析教师能力现状与发展需要，为培训课程设计提供现实依据

对教师的培训需求和能力发展需要进行调研，并将其作为设计培训课程的重要依据是有效开展教师培训的必要准备之一。

根据中学化学实验教学内容与任务要求，通过教师培训前的问卷调查、课堂教学观察，以及对教师教学作品（如教学设计、课堂教学实录等）和实验教学能力分析等，对参训教师培训前的“主观愿望”“能力现状”与“理想目标”的差距进行分析，明确教师实验教学培训需求及能力发展需要，考虑要重点培训的方面，为培训课程内容的设计提供现实依据。

對于教师实验教学能力的分析，是借助“实验教学能力框架”来进行的。现以“化学教学内容分析能力”为例对能力分析框架加以说明。“化学教学内容分析能力”是“化学教学设计能力”构成的关键要素之一，涉及课标要求、教材编排、知识分析、教育价值、学习进阶等，并进一步细化各能力点及其行为表现的刻画，其分析框架如表1所示。在表1中，凸显了知识体系、教育价值及学习进阶的分析，旨在强调为了做好教学设计，教师不仅要分析课标和教材，还需要从学科视角把握教学内容的本质和关键，通过深入系统分析来整体思考单元或课时教学对化学观念、思想方法的渗透、落实和具体化，从知识、思维与能力发展等维度分析学生的学习进阶与发展，以此为准确把握教学内容的核心与关键指明方向，促进教师教学的整体性与递进连贯性。

化学实验教学是化学教学的重要组成部分，化学实验教学的设计要服从和服务于化学教学的总体安排。为提升“化学实验教学能力”，要重视“实验教学内容分析”，为此，在“知识分析”这项，在基于学科视角对知识做深入分析的同时，还需着重对教材中所编排的化学实验进行系统分析，其分析角度及能力要点见表2。化学实验的教育价值从认知价值、发展价值与工具价值三个方面进行分析。借助表1和表2示意的能力要点及行为表现层次，可以诊断与分析教师实验教学内容分析能力状况。

3  培训课程的内容结构与实施模式

培训课程的设计需要考虑课程目标、内容、实施、评价等多个方面，图1呈现的是针对“熟练期”化学教师的实验教学培训课程框架，现就其课程内容结构与实施运行模式简介如下。

3.1  培训课程内容结构

课程内容是课程目标实现的载体。依据《教师教育课程标准（试行）》对在职教师培训课程所提出的建议[11]，课程分为理论、实践和研究三类模块，每类课程模块下设若干内容专题，每个内容专题再下设若干培训活动。其中以实践类课程模块为重点，注重培训学习的实践转化。

就培训课程模块的功能而言，理论类课程关注理论学习与教学实践的对接，通过价值引领、知识补充、策略优化等，重在促进教师“加强专业理解”;实践类课程对应的是教师的教学实践，是指教师在导师指导下进行以课例研究为载体的实验教学设计与实践，促进教师将所学的相关理论和方法转化为课堂教学行为，重在帮助教师“解决实际问题”;研究类课程重在“提升自身经验”，是指教师在课例研究实践的基础上，在导师指导下完成实验教学反思及教学的再设计，总结提炼实验教学策略，撰写教学成果等，并通过成果展示交流，发挥培训的辐射带动作用。简而言之，这三类课程模块分别从理论学习、实践训练以及教学反思与改进三方面体现对教师实验教学能力提升的培训。

就培训课程的内容选择和指向而言，一是凸显学科高观点，以学科思想、化学观念为统领，通过分析和把握学科知识体系结构、解决问题的方法程序等关键问题，增进教师的学科理解，对化学实验体系[12]及实验方法论的理解;二是促进学习转化，将学科高观点转化为教学实际操作的思路与方法，促进教师将学习收获向教学实践转化，提升实验教学活动的思维品质和认知水平;三是选取典型的实验教学内容作为培训课程的素材或话题，如通过实验认识物质的性质与反应、实验探究化学反应条件及规律、物质的分离与提纯、物质制取与性质检验、实验研究物质组成与结构等，注重学以致用，促进教学改进与创新。

3.2  培训课程运行模式

培训内容只是说明了要培训什么，但如何组织安排培训课程则关系培训课程的运行模式，这直接影响到培训质量。针对“熟练期”教师，培训课程的实施以教师的已有经验为基础，以课例研究为任务驱动，并结合教师的教学实际来开展，采取“问题诊断理论学习实践反思教学改进”的运行模式（见图2），将集中面授与分组实践穿插安排，采取专题讲座、案例研讨、参与式研讨、教学观摩、课堂现场指导等相结合的培训方式，注重将培训学习收获转化为教师的实验教学设计、实施及教学反思与改进行为，注重促进提升实验教学能力这一核心目标的落实与达成。

4  培训活动实践举例

如前所述，培训课程的实施以“课例研究”为任务驱动，注重促进学员将培训学习收获向教学实践行为转化。如针对“化学实验教学设计能力”，在“课例研究”的“课前设计”这一阶段安排有“实验教学内容分析”培训活动，这是因为对于教师而言，如何理解化学实验及其教育价值并据此设计课堂教学任务是设计和实施实验教学的根本。在此，介绍以人教版初中化学第2单元课题1“空气是由什么组成的”[13]为载体、围绕“测定空气里氧气的含量”实验教学内容分析所开展的培训活动（见表3）。

表3所示培训活动设计的依据如下： 通过调研发现，“熟练期”教师在日常课堂教学中比较关注教材中具体的知识点，而对知识之间的联系、核心内容及其教育价值的理解不够到位，抓不住本质和关键的教学内容，缺乏对于学生学习及其持续发展的了解与关注等。就教师实验教学而言，课堂教学中实验发挥了怎样的教育功能，很大程度上取决于教师对教学内容、化学实验教育价值的理解，以及对学生应该达成的学习结果和发展目标的认识和期待[14，15]，这通常反映在教师教学实践活动和教学行为中，如教师设计的教学任务、教师的提问、教师重点讲解的内容等。造成教师对于化学实验及其教育价值认识存在问题的原因是多方面的，从教师自身而言，教师对于分析的目的、内容与方法认识不够，知识与能力有欠缺[16]。从教师课堂教学任务与提问设计所关注的方面，可以反观教师对教学内容的理解与选择，特别是化学实验及其教育价值的理解和选择，培训中对教师所设计的教学任务或提问等进行分析和研讨，可促进教师教学行为的自我诊断，明晰教学改进方向。

如表3所示，这一培训活动设计从教师已有的知识经验出发，不仅解决教师“教什么”和“怎么教”的问题，而且促进教师了解和思考“为什么而教”等价值取向问题。培训中，借助一些资源、策略和工具（如教学案例、教学设计模板、问题矩阵、实验教学能力框架、焦点讨论法等）给教师理解提供“支架”，引导教师要思考什么、从哪些方面思考，如何思考等，如通过上述活动，促使教师明晰教学內容分析的目的，教学内容分析需要分析什么，如何分析等。基于上述考虑来设计培训的内容与方式，其目的在于促进教师教学经验的改造，提升教师对教学内容，特别是对化学实验及其教育价值的认知、分析与选择能力，并据此作为制定课堂教学目标和设计课堂教学任务与问题的前提条件。

需要说明的是，表3所示的培训活动重在促进教师对化学实验及其教学价值的分析和理解，并以此为依据来改进教学。考虑到影响教师课堂教学任务和教学问题的设计，还与教师对学情的分析、教学目标设计、教学问题设计等方面的知识方法有关，为此结合教师教学能力发展需要，后续还将安排与之相关的其他培训活动，如针对学情分析的内容与方法（专题2）、实验教学目标设计（专题3）……通过这系列培训活动，学员在后续课例研究中改进教学设计，并进行教学实践与反思等。

5  结束语

中学化学教师的实验教学能力是在化学实验教学活动中形成、发展和表现出来的，指向化学实验教学能力提升的教师培训课程，重在促进教师从“知”到“能”的转化（如图3示意），即促进教师将学到的新知识和方法转化为分析问题的视角和路径，对于某一问题的认识能够“概念化”进而形成新的理解，并且新的理解能够“可操作化”地转化为教学实践，进而促进化学实验教学改进和创新。这便是能力取向的教师培训课程的意义所在，要做到这些，需要在学习的内容与实践的转化上下功夫，值得继续深入研究。

参考文献：

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