中学物理教师课堂教学思维过程个案研究

摘 要：教师在课堂上针对教学系统中的要素进行有意识地思考与决策就是教师的课堂教学思维过程。近年来关于教师认知的研究逐渐增多，但是对学科教师的课堂教学思维过程的研究还是较少。研究者通过采用文献法、观察法和半结构式访谈法等挖掘中学物理专家教师在课堂情境中的思维过程，并初步构建了教师思维过程的模型，期望能对一线教师和研究者带来一些借鉴与启示。

关键词：中学物理教师;课堂教学;思维过程;个案研究

中图分类号：G451.2  文献标识码：A  文章编号：2095-5995（2020）04-0079-04

一、引言

教师在教学信念的指导下，利用自身的知识经验，对在课堂教学过程中遇到的问题进行一系列复杂的心智操作，最终做出决策、解决问题，这个过程就是教师的课堂教学思维过程。教师在课堂情境下的动态思维很大程度上影响了其教学过程以及学生的学习效果。因此，研究教师的课堂教学思维过程对于提高教学质量、促进教师的专业发展是非常有意义的。教学决策是教师教学思维中最能动的部分，能直接反映出教师的思维过程和结果，因此本文着重介绍教學决策的相关研究。

20世纪70年代末，彼得森和克拉克在研究中首先提出了教师教学决策过程模型，定义了四条决策路径。[1]之后，沙威尔森和斯特恩提出了修正模型，在其中增加了教学模式的概念，他们认为教师并不是每次遇到问题都需要随机应变，而是提取知识结构中原来储存的教学模式、教学策略来解决以往遇到过的问题。[2]马兰在研究中构建了三种教学思考过程模型：习惯反应式、寻找机会式和避免问题式。与前人提出的教学思考过程模型相比，这三个模型描述了更加多样的教学思维模块、更复杂多变的思考过程以及更多可选的方案。马兰在其中还着重强调了教师知识经验在思考过程中所起的作用，教师需要以知识经验作为思考的材料，然后再把实践获得的经验存入认知结构中。[3]

21世纪以来，国内研究者针对教学决策进行了一些实证研究，大部分都是硕博士毕业论文，一些内容如对教学决策的分类等具有同质性。而且，目前国外大多数教学思维过程研究没有体现出学科、年级的特殊性，国内对于中学物理教师教学思维过程的实证研究更是匮乏。本研究通过对一位中学物理专家型教师进行跟踪研究，深入挖掘教师课堂教学实践背后的思维过程。

二、研究设计

（一）研究对象

本研究的对象是深圳市宝安区一所中学有着18年教龄、经验丰富的物理T教师。该教师从教以来教学成绩优异，获得过多次教学比赛奖项，性格随和开朗，与同事、学生关系融洽，对待工作认真负责，自愿作为本研究的对象。本研究始于2019年3月初，终于7月中旬，研究对象整个学期的教学都集中在八年级物理下册教科书。

（二）研究过程

本研究采用以下方式来探究教师的教学思维过程。首先，笔者对T教师进行预调研与预访谈，了解他的教学信念、受教育经历和非认知因素等;接着在T教师每次上课前，了解他预设的教学活动流程，收集他上课用的课件、教具;然后观察T教师的课堂教学实践并进行录像，填写课堂观察记录表;上课过后的当天或转天根据T教师的教学计划、笔者设计的访谈提纲对其进行半结构式访谈，T教师结合录像描述自己当时的思考过程;最后将访谈数据转录成文字，比较T教师的教学计划、课堂教学实践、教学决策三个过程的异同，最后总结出该教师的课堂教学思维过程并尝试构建物理教师的课堂教学思维过程模型。笔者共记录了12节课，包括9节新授课和3节复习课，共进行了5次半结构访谈。限于篇幅，本文以在力学板块里较具有代表性的“牛顿第一定律”新授课为例来说明T教师的教学实践及背后的思考过程。当然，T教师所有课的思维过程并不都是完全相同的，但是其思维过程中的模块大致相同，只是模块出现的顺序、组合有所差别。

三、研究结果： 课堂教学实践与教学思维过程（一） 知觉-解读-增加活动-实验

教学片段：教师按照原定教学计划做打棋子的小实验来引入新课，学生反应比较强烈。教师接着做了另一个小实验：将纸条压在橡皮下，快速抽出纸条，结果橡皮未动。课堂学习气氛活跃，学生纷纷思考现象背后的原因。

T教师：我本来打算只做一个实验，后来看学生似乎挺感兴趣的，说明实验反响不错，那就应该再做一个。这个实验以前我做过，效果还可以，能激起学生对问题的思考。

（二）知觉-解读-判断-改变策略-引导-评估

教学片段：做完小实验后，教师按照原定计划安排学生自学课本，并回答PPT展示的问题。但有一部分学生看书不认真，还有一部分学生似乎不懂自学课本的意义，看书没有目的性。

T教师：当学生自学课本时，我发现一部分学生似乎自学效率不高，这个班平时的班风纪律还是挺好的，但这个自学课本的方法是我从这学期才开始试用的，所以我判断可能他们还不太清楚如何自学课本，没有形成习惯，看书没有目的性。如果放任这种情况发展的话，会导致学生缺乏对本节课关键概念的认识，也会对后面的教学环节感到迷惑，跟不上课堂节奏，所以我决定提醒他们一下。

教学片段：教师发现学生自学效率不高后，采取了言语提醒的方式，使学生关注到PPT上的问题，以问题为导向去书上找答案，这样学生的自学效率有所提高。

T教师：学生不是很习惯自学，那就需要教师用言语引导，这样他们才能快速抓住任务要点，提高自学效率。对他们指导过后，我明显感觉大家注意力集中了，大部分学生都在认真思考、小声讨论，可见我确实应该指导一下。

（三）回想-插入环节-举例

教学片段：学生自学过后，教师提出PPT上的问题：运动是否需要力来维持？一部分学生说需要，还有学生说不需要，剩下的学生不发表意见。教师随机举例：我推这个同学，他就动，我不推，他就不动;我向上提他，他动，我不提他，他就不动。这是不是说明运动需要力来维持？

T教师：根据我以前的教学经验，这个问题对于学生来说是很难理解的。光用嘴巴说是无法引起学生的共鸣的，学生不可能靠空洞的字眼就能理解知识，他们还没有那么强的抽象思维能力，所以这里我还是需要举一些实例。但是我并没有在课件里准备详细的例子，手边也没有什么可用的器材，我就举了这个推学生的例子，学生的反响似乎不是很热烈，但是接着学生自己举出了好多生活中的现象，于是我就顺着学生的逻辑与学生交流，引导学生自己思考得出结论。

（四）举例-师生交流-引导-生成

教学片段：学生反驳教师：自行车下坡不需要力来维持，也不会停下来。教师质疑：自行车受到重力的作用。学生1：踢出去的足球，不再受力了，但是还可以向前运动。教师：最后还不是停下来了么？学生1：但是它是运动了一段距离才停下来的。至少说明没有力作用在物体上，物体也可以运动，而不是需要时时刻刻受力。教师：你们觉得他说的有道理么？学生2：有道理！如果物体放在很滑的水平面时，推它一下，它可以运动很久。这说明物体的运动是不需要一直受力的！至于它停下来，可能有别的因素。教师：那你们觉得可能是什么因素使它停下来的？学生3：我觉得地面应该会阻碍物体的运动吧，还有空气，也阻碍物体的运动！教师：你们的意思是运动不需要力来维持喽！那你们能举出实例来证明么？学生4：地球是一直在自转的！但是地球并没有受到力！教师：非常好！地球并没有力来维持它的自转，但是它却一直都在运动，这说明什么啊？学生（齐）：说明运动可以不需要力来维持！教师：非常好！其实现在科学家也没有搞清楚地球自转的原因。

T教师：通过学生举例和与学生一步步的讨论，学生对力与运动的关系逐渐明晰，这样做的效果要比我自己讲好得多，因为这些例子都来源于学生的日常生活，学生对他们有深刻的印象，也会主动进行深入思考。还有就是，本来我也没有想到什么好的例子来证明运动不需要力来维持，没想到学生提出地球自转的问题，于是我就顺着学生的逻辑，引导学生得出重要结论：运动不需要力来维持。实际上，即使我举了很多例子来分析、判断，大部分学生头脑中根深蒂固的错误概念还会存在，这主要是因为他们没有分析清楚阻力对物体运动的影响。那么下面就需要趁热打铁，我需要通过做书中的实验来帮助学生彻底厘清力与运动的关系。

（五）考虑情境因素-改变策略-演示实验

教学片段：教师在讲台上讲解实验，然后请学生去做演示实验，现象：小车从相同高度的斜面滑下，在铺着毛巾的平面上运动的距离最小，其次是在棉布上，在木板上运动的最远。得到结论：平面越光滑，小车运动就越远，速度减小就越慢。教师鼓励学生大胆假设：如果平面变得越来越光滑，没有丝毫阻力，小车会如何？最后引导学生推理得到结论：小车没有受到阻力，那么它的速度就不会减小，当然也不会增大，也就是说它会保持恒定的速度一直运动下去。

T教师：我本来是打算让学生做分组实验的，但是考虑到时间有限，学生并没有非常强的自主实验能力和分析能力，所以临时将它改成了演示实验，这样可以帮助学生清晰明了地总结出结论，并加深印象。做分组实验的话，会耽误很多时间，有的学生可能都不清楚实验的目的、步骤，只是跟着别人看热闹而已。

（六）知觉-解读-选择-执行计划-分析综合

教学片段：在上个教学环节学生得到了结论：若是小车在水平方向不受力的話，小车会一直保持一个速度运动下去。接着教师在PPT上展示伽利略、笛卡尔和牛顿的观点，对三人的观点进行分析：伽利略的观点强调如果运动物体不受力，它的速度将保持不变。他的观点并没有搞清运动方向的问题。笛卡尔认为，如果运动物体不受到任何力的作用，它不会向左、右方向偏，将永远沿原来的方向做匀速运动。笛卡尔在伽利略观点的基础上强调了运动方向，但是并没有说明静止的物体的情况。牛顿将前人的观点做了非常好的总结：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。这其中既体现了静止物体，也强调了运动物体;既体现了速度的大小，又强调了速度的方向。这条定律叫牛顿第一定律。

T教师：在课件中，我准备了这三个人的观点，但是由于时间关系，当时我打算不讲解，而是做完上面那个实验得出结论之后，直接提出牛顿第一定律。但是我看学生的表情，感觉他们好像理解的不是很好。确实，我以往教过的学生到中考的时候还是对这里理解得不透彻，显然力与运动的关系对于学生来说还是非常抽象的，而且和他们平时的感性认识是相反的。所以我就想还是分析一下这个定律的总结过程吧。这样学生就可以捋顺这个逻辑，不然学生对于这个定律的理解就会非常生硬、僵化，把它当作单词、短语一样背诵下来，不会应用。

（七）生成-推理-调整适应/延伸知识-解释定律

教学片段：提出牛顿第一定律之后，教师对定律的内容进行了进一步的解读与分析，之后又解释了此定律是否可以通过实验直接得出结论。

T教师：其实我本来没有准备详细解释定律的内容，我想等学生对阻力对运动的影响理解得比较透彻以后再结合习题讲解，但是我已经利用伽利略、笛卡尔的观点分析了牛顿第一定律的得出过程，如果现在不详细解释定律的话，学生反而抓不住本节课的重点，而且可能影响到后面学生对惯性概念的理解，那么这一段教学活动的效果就会大打折扣。所以分析完之后，我要解释、分析一下定律的内容，趁热打铁，加深学生的印象。至于这个实验加推理的实验方法，我本来打算让学生做过几道实验的习题之后再讲解的，但是现在已经把定律解释到这个地步了，那就顺便在这里把这个也说了，否则学生会觉得前后逻辑顺序不符。

（八）考虑情境因素-删减环节-习题巩固

教学片段：教师对牛顿第一定律做出详细的解释后，组织学生完成课外练习册上的几道习题，教师当堂提问、讲解，讲完后刚好下课。

T教师：我本来打算借着上个环节的主题来为下节课惯性的引出做铺垫。但是我看到时间不够了，加上学生理解也不好，于是就放弃了，趁热打铁把这节课的内容巩固一下，尤其是阻力对运动的影响，还有相关实验，比较简单，适合现在做。

（九）教学反思

T教师：这节课我上的还算可以，有几个地方我都临时改变了教学策略，仗着我的教学经验才化险为夷。有的环节临时改动之后，效果很好，我会记住是怎么改的，当时的情境是什么样的，然后在以后的课上再次实验。如果效果依然不错，我会慢慢修饰加工，让它成为可以随时用的教学策略。而有的环节效果并不是很好，那么我会对其加以修正，而且也会尽量避免课堂再出现。

四、模型图构建

根据多节课堂实录和多个访谈内容，笔者大致总结出了T教师的课堂教学思维过程：在外界大环境（国家、社会、地方、学校）的影响下，在个人教学信念的指导下，教师结合学生的认知与行为特征，以自身知识经验为基础，先做大致的教学计划。教师在课堂上没有出现有意识的思考前，按照计划教学;在知觉到一些教学线索（来自于学生、环境）后，进行个人的解读与归因;然后对线索进行策略性思考，包括诊断、选择、分类、推理、预测、回想、创造等，也可能教师是回溯了自身的知识经验或考虑到实际的教学需要后才出现有意识的策略性思考;教师进行策略性思考后，接着做出课堂教学决策，并付诸行动，决策包括延续原本计划、改变计划两大类，改变计划又分为三种方式，具体见图1;付诸行动后，课堂系统生成了新的状态，教师对此刻的课堂状态进行评估，是否在自己的期望范围内;最后，教师继续按照原计划教学或让生成的课堂状态自然发展，直到再出现教师认为有必要注意的教学线索或教学需要，然后重新进行一系列复杂的思维过程。

图1 T教師的课堂教学思维过程模型

课后，教师反思本节课堂实践，将卓有成效的做法加以修饰，生成带有个人风格的教学模式或策略，思考某些做法为什么会失败，以后在课堂上尽量避免出现类似的情况，并在下一次课堂教学时，将更新过的知识结构再次用于各类教学实践。这样，教师的教学认知过程循环往复，在这个过程中，教师不断改进、充实自己的教学经验，优化自己的教学实践，以求达到最佳的教学效果。

笔者根据T教师的教学计划、教学实践、教学决策过程和教学反思构建了T教师的课堂教学思维过程模型图，因每节课的思维模块和节点的搭配、前后顺序不是完全相同，故此模型图涵盖了T教师课堂上所有具有代表性的思维模块，并且顺序并不是一成不变的。

本研究由于笔者本人能力、条件所限，存在很多不足之处。期望在以后做研究时，笔者将在提升研究素养的基础上扩充研究对象范围，从而为一线教师和教育研究者提供更多的借鉴与启示。

（梁晨，深圳市宝安区官田学校，广东 深圳 518108）

参考文献：

[1] PETESON P L，CLARK C M.Teachers thought processes[C]//BROPHY J，PORTER A C. Teachers thought processes. East Lansing ：Michigan State University ，The Institute for Research on Teaching，1984：1-159.

[2] SHAVELSON R J，STERN P. Research on teachers pedagogical thoughts， judgments， decisions， and behavior[J]. Review of educational research，1981（4）：455-498.

[3] MARLAND P. Models of teachers interactive thinking[J].The elementary school journal，1986（2）：209-226.

（责任编辑：徐 璐）