理论助力成长 教案变身学历案

孟南昆

摘   要：以“万有引力定律”为例，进行教学反思并完成教学改进，形成包含6个基本要素的学历案，实现从“怎么教会”到“如何学会”的转变，尝试以理论助力教师自我成长的实践探索。

关键词：学历案;教学反思;万有引力定律

中图分类号：G633.7 文献标识码：A     文章编号：1003-6148（2021）12-0072-5

笔者作为一名入职两年的物理教师，一年前参加了北京市中小学新任教师第四届“启航杯”教学风采展示活动，并获得市级二等奖。赛后，笔者一直不断追问自己，如何继续改进自己的教学，从而提高教学效果。最初由于缺乏科学教育理论的指引，尽管尝试了多种方式，但收效甚微。研究论文指出，教学反思是促进教师改善自己教学、提升自身专业能力的有效途径[1]。理论引领的教学反思是促进教师专业发展、实现有效教学的重要途径之一。《教案的革命：基于课程标准的学历案》一书作为理论指引，厘清了学习的本质，明确教师的作用是引起学习、维持学习与促进学习[2]，解答了从教以来一直困扰笔者的一个问题：为何老师教了，学生仍不会。学习过程中笔者逐渐明白，只有实现课堂教学中学生对信息的自我转换，学生才有“学会”的可能。如何帮助学生加工或精细加工信息，学历案由此产生。

1    学历案

学历案，是指教师在班级教学背景下，围绕一个具体的学习单位（主题、课文或单元），从期望“学会什么”出发，设计并展示“学生何以学会”的过程，以便于学生自主建构或社会建构经验或知识的专业方案[2]。

以学历案为抓手，进行实践探索，对原有“万有引力定律”的教学设计进行改进，可以实现从“教师立场”向“学生立场”的转变。一份完整的学历案包括学习主题与课时、学习目标、评价任务、学习过程、检測与作业、学后反思6个要素[2]。下面，笔者将按照这6个要素逐步进行针对性调整，形成“万有引力定律”学历案。

2    “万有引力定律”学历案

2.1    学习主题与课时

学习主题为“万有引力定律”，选自《普通高中教科书·物理》必修2第七章第二节。设计1课时完成教学任务。

2.2    学习目标

学习目标的设计依据是课程标准、教材、学情和资源等。《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》[3]对本节提出了两点内容要求：“通过史实，了解万有引力定律的发现过程。知道万有引力定律。”学习目标是课程标准的具体化。“了解”和“知道”是一种抽象表述，在设计学习目标时需要阐明具体程度，应该可观察、可评价。原有的教学目标设定以教师为本位，是教师对学生通过课堂教学应达到学习结果的具体描述，具有统领性和前瞻性，缺乏可操作性。如原有教学目标中的“培养学生……”的行为主体为教师;学习目标的行为主体是学生，行为动词是学生所发出的动作。学生学习的内容指向分为成果性目标、过程性目标、创造性目标三类，呈现方式包含行为主体、行为动词、行为条件和行为标准。基于以上原则，制定学习目标，形成原有教学目标与新制定学习目标对照表，如表1所示。

2.3    评价任务

评价任务是指为检测学生的学习目标达成情况而设计的检测项目[2]。有效的评价任务必须符合三条标准：与目标匹配、看得明白、实施可行[4]。对于已有的6个学习目标，均采取“一对一”的设计方法，从评价形式、任务内容两方面进行考量，设置6个针对性任务，具体参见表2。

2.4    学习过程

2.4.1    资源与建议

资源与建议，是指导学生在学习过程中达成目标的资源、路径、前备知识的提示语[2]。其构成要素包含：“标明资源的位置”—“阐明地位与作用”—“指明学习路径”—“点明重难点及其突破策略”—“说明评价标准”。本节内容的具体资源与建议如下：

（1）本学习主题的内容为：§7.2 万有引力定律，《普通高中教科书·物理》必修2第七章第二节，49-54页（1课时）。

（2）万有引力定律在学习内容上承接行星运动，引出卫星运动。本主题的学习，是对牛顿运动定律、圆周运动的实际应用，也为学习电学中的库仑力和带电粒子在磁场中的运动奠定基础。

（3）本主题的学习将按照以下流程进行：万有引力定律发现历史—探究太阳与行星间的引力—月-地检验—万有引力定律内容—拓展实验—简单应用。

（4）本主题的重点是理解万有引力定律，会用相关公式进行计算;难点是月-地检验及其科学思想。你可以通过任务一和任务二完成万有引力定律的定量探究和实际应用，并通过任务四的猜想与思考突破本节的难点。

（5）你可以通过评价任务检测题的完成情况来判断自己对学习目标的掌握情况。本节课提供的习题1～3是合格标准，习题4和习题5属于较高要求，供你选择。

通过与教学设计涵盖内容进行对比不难发现，资源与建议涉及教材分析、重难点分析等内容，为学生提供一个整体而有序的学习思路。这与国际课堂呈现中开篇介绍学习目标及方法类似，但更重要的是，以文字对话的方式提前让学生了解重难点及攻克方法，引起学生重视。

2.4.2    课前准备

针对学生的起点，以问题引导学生课前阅读教材，设置“课前准备”，为课堂主体学习过程铺设阶梯，体现学习的进阶，具体课前准备要求如下：

阅读教材49-52页，思考并回答如下问题：

（1）教材中在探究太阳与行星间的引力时，将行星的运动轨迹作了怎样简化？通过阅读教材“行星与太阳间的引力”这部分内容，你遇到了哪些困难？

（2）牛顿为何将“地上的力”和“天上的力”统一起来？他是怎样做的？

（3）已知：地面附近物体自由落体加速度的大小g = 9.8 m/s2，月球中心与地球中心间的距离为3.84×108 m，月球绕地球公转周期为27.3 天。请你根据这些数据，试求出月球绕地球公转的向心加速度a与地面物体自由落体加速度g的比值大小？

（4）万有引力定律的内容是什么？引力常量G的物理意义是什么？大小如何计算？

2.4.3    课中学习

以“把知识建构的过程还给学生”和“以问导学”为原则，贯彻“学-教-评”一致性，将原有教学设计针对学习目标进行调整，把属于课前学习的任务三移入课堂。具体课中学习内容如下：

（1）阅读中追溯历史

十七世纪初，开普勒定律发现后，人们开始更深入地思考：是什么原因使行星绕太阳运动？历史上科学家们的探索之路充满艰辛。开普勒、笛卡尔、胡克、牛顿等人都提出了自己的解释。请以小组为单位分别阅读课外补充材料中相应节选，记录各位科学家的想法，完成问题1。

问题1：各位科学家分别解决了什么问题？未解决什么问题？阻碍科学家们获得正确认识的原因主要是什么？（检测目标3）

学科阅读作为落实高中课程标准和学科核心素养的重要途径，如何充分利用物理史实，增强学生物理学科阅读能力，成为尤为重要的话题。课标中已强调了史实在本节内容教学中的重要性。原有教学设计虽然已包含利用课外阅读材料补充万有引力研究历史，但在具体教学中将这部分内容设置为课前学生自主完成，降低了对学生的要求，不足以引起学生的重视。 通过教学反思，将其移入正式课堂教学，引导学生在课上有限时间内完成材料阅读及回答问题，有效训练学生的阅读能力，达到充分挖掘素材的目的。

（2）探究太阳与行星间的引力

以地球围绕太阳做圆周运动为例，交流讨论完成问题2和问题3。

问题2：已知地球质量为m，公转周期为T，日地之间距离为r，求地球绕太阳做匀速圆周运动所需要的向心力？

问题3：太阳与地球间的引力大小和方向？（检测目标1）

（3）月-地检验

根据以下两点猜想，交流讨论完成问题4。

猜想一：既然行星与太阳之间的力遵从这个规律，那么其他天体之间的力是否也遵从这个规律呢？

猜想二：地球与月球之间的引力，与地球对地面上苹果的力是否遵从相同的规律？

问题4：怎样比较地球对月球的引力与地球对地面上苹果的引力？（检测目标4）

（4）万有引力定律

请你根据猜想三，尝试总结出万有引力定律内容。

猜想三：是否自然界中任意兩个物体之间都具有“与两个物体的质量成正比、与它们之间距离的二次方成反比”的吸引力？

（5）拓展实验

观看演示小实验，通过交流讨论，思考并完成表3。（检测目标5）

（6）简单应用

例题1 一个铅球的质量为4 kg，它所受的重力F有多大？试分析操场上相距1 m的两个铅球为什么没有吸引到一起？（检测目标2）

以上内容，保留原有教学设计中的内容，以核心问题为线索，创设问题情境，在实际教学中鼓励学生的个性见解，引发学生质疑，激起思维碰撞，指导学生积极参与课堂建构，让学生学会与手中的学历案对话，学会与问题、演示实验、任务等对话。

（7）课堂小结

请思考你在本节课中的收获，并独立完成关于万有引力定律的科学探究过程导图（检测目标6）。关于课堂小结，原教学设计以教师的总结结尾，概括出本节内容的核心。尽管课堂探究过程体现了学生主导，但结尾不具有启发性，而只是知识的授予与传递。新的学习过程，以“你有什么收获”为问题启发学生，让学生独立自主进行关于万有引力定律的探究过程的反思回顾，设计并绘制思维导图。同时，教师一方面从科学研究的角度引导学生梳理探究方法与过程。另一方面，从物质角度提升学生对万有引力定律的认识，帮助他们理解科学内涵，体会科学的简洁美。

2.5    检测与作业

通过整体设计本主题内容的检测与作业，设置课前、课中与课后不同阶段的作业，其中前两者已在前文呈现。课后作业，既为了巩固所学知识及提升应用能力，又可以检测评价。针对学生真实情况，设置匹配学习目标的分层作业，以供学生选择。习题1～3为基础性作业，目的旨在检测与巩固，此处省略。习题4和习题5为拓展性作业，具体内容如下：

请在以下两道题中任选一题完成。

习题4：进一步分析卡文迪什扭称实验装置，体会其中精巧的实验方法，试找出装置设计中存在的放大思想。

习题5：初中老师告诉我们“重力是由于万有引力而产生的”，如何理解？英国物理学家卡文迪什被称为“第一个称量地球质量的人”，说说你对这句话的认识？学习了今天的知识，你也可以完成地球质量的称量，请尝试一下。

习题4通过引导学生反思实验过程，激发学生进一步钻研的兴趣，体现拓展性作业的激励功能。习题5体现了学科教学中渗透批判性思维能力的培养，促进学生对概念的深入理解，同时为下一节内容的学习作铺垫。

2.6    学后反思

学后反思作为学习主题的最后一个环节，是指学生基于自身的学习经历，在课后对自己的学习行为和表现的解析和修正，进而完善知识建构，发现自身问题，寻求补救策略，提升学习能力的过程[2]。本主题将从三个方面引导学生完成反思，具体内容如下：

请尝试总结本主题的重要知识和思维方法，或写下自己还有哪些困惑，或分享何以学会的策略等。

原有的教学设计只有身为教师的教学反思，忽视了学习者以自身为学习对象的反思学习。依据学历案设计新加入的学后反思，能促使学生针对自身情况对学习内容、学习过程和结果进行再思考。学生通过这个环节将自己的观点或经验反馈给教师，教师针对学生反馈的困惑可进行一对一辅导。高效的学习策略可以在班级内推广，有利于增强学生的学习动力与自信心。

3    结  语

如何让学习在课堂上真正的发生？知识的学习是学习者在一定情境下，由他人（教师或同学）协助，利用学习资料，通过建构而获得的。以学习经历为主导的学历案教学，不再是“以讲代学”或“全体齐步走”的学习方式，而是让学生经历知识建构的全过程。以“万有引力定律”为主题，以学历案为理论指引完成教学改进，形成了包含6个基本要素的学历案，完成了从“怎么教会”到“如何学会”的巨大转变。在整个过程中，笔者对于学历案的核心思想、学习活动设计、学后反思三个方面有了较为深刻的认识。

学历案的核心思想就是“教-学-评一致性”[2]。这个核心思想逐步解决教师关于教学的“What-Why-How”问题，即“为何教（Why）”“教什么（What）”“怎么教、教到什么程度（How）”。区别于原始的教学设计，学历案同时作为学生学习所使用的文本，需要在这个核心思想的引领下完成学生视角下的转化，即“我为什么要学”“我要学什么，需要什么样的资源”“我真的学会了吗”。这要求教师要创造性地解读教材，深入分析预测学生情况。

基于学习目标设计学习过程，学习活动需要逐条对标学习目标。在精心设计课中学习环节时，不断反思设计目的是什么、为实现哪一条学习目标而设计，这有助于新任教師规范专业行为，提升专业素养。针对学习目标设计问题，引导学生在学习过程中完成相应的评价任务，能帮助教师和学生理解每一项学习活动的目的和意义。预设主导性问题，作为学习的引擎，引领学生围绕核心概念深入思考、实践，能使得学生在大脑中自主构建出一条清晰的知识脉络。

注重学后反思，反思源于实践，其本身就是思考。由于知识体验与获得具有时效性，若不进行及时反思总结，学习经验会随时间逐渐消退。学后反思是每一位学生在获取知识后即刻需要完成的。最深刻的学后反思要求学生深究学习中所涉及的目标、知识、方法、思路、策略、成果等，从而促进知识迁移，提高思维品质[5]。因此，教师非常有必要让学后反思成为学习方案中的一个重要环节。

学生时代，笔者始终认为“题海战术”不如对一道题深入细致的钻研。从学生到教师的职业转型，笔者也始终坚信对一节课的不断深入挖掘、反思和改进是助力新教师成长更为高效的一种方式。以教育理论为指引，不断地从多角度、多方式、多途径打磨同一节课，既习得教育教学理论，又进行了理论的实践探索。

参考文献：

[1]吴兆旺.促进实习教师专业成长的教学反思研究[D].上海：华东师范大学，2009.

[2]卢明，崔允漷. 教案的革命：基于课程标准的学历案[M].上海：华东师范大学出版社，2016.

[3]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[4]周叶文.评价任务的设计与实施[Z].内部资料，2014-8：17.

[5]尤小平，崔允漷. 学历案与深度学习[M].上海：华东师范大学出版社，2017.

（栏目编辑    李富强）