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高中化学生活循证教学的实践与创新

2023-03-29单世乾耿秀梅

教学与管理(中学版) 2023年4期
关键词:循证证据情境

单世乾 耿秀梅

摘      要 循证教学强调教学情境中教师经验、智慧与教学证据的最佳结合,而生活循证则追求广义生活情境中学生主动循证、科学循证的思维和能力,是学生关键能力的发展需要。生活循证能力是循证教学的归宿,生活循证体现化学对生命成长的价值。循证需要学校、家庭甚至整个社会提供教育支持系统,即循证文化。从关注“学生中心”的循证教学到关注“生命成长”的生活循证,再到形成“循证文化”,是循证教学发展愿景,更是化学课程育人的实践路径。

关 键 词 循证教学  生活循证  高中化学

引用格式 单世乾,耿秀梅.高中化学生活循证教学的实践与创新[J].教学与管理,2023(10):51-54.

循证教学又称为“基于证据的教学”,引申为“遵循证据进行教学”,即慎重、准确和明智地应用当前所能获得的最好教学研究依据,结合教师个人专业技能和教学经验,考虑学生的基础和愿望,将三者结合制定出最佳教学方案。循证教学主要由循证教学主体、教学证据、教学情境构成[1],有着相对固定、成熟的步骤流程(5A),即提出问题(Ask)、获取证据(Access)、评价证据(Appraisal)、整合应用(Apply)和效果评估(Assess)[2]。由于循证教学谋求的是教师专业智慧与最佳教学证据之间的融合,有效缩短了教学理论与实践的鸿沟,因而课堂教学的科学性和探究学习的质量可以得到进一步提高[3]。崔兴友总结了循证教学的三大特征,分别为“系统性与结构性,开放性与生成性,协同性与创新性”[4]。在新课程背景下基于教学评一致性实施循证教学,教师作为教学研究者和实践者,提供证据并运用证据,是有效教学、提升教学质量的重要实践路径。证据是循证教学的核心要素。新课程改革强调“以学生为中心”,教师是学生学习的促进者,教学关注在解决真实问题的情境中培育学生的关键能力,需要给学习者提供土壤和时机,促进学生在理性质疑的基础上取证用证、有效决策。化学学科与生活生产情境有着密不可分的关系,能源、材料、医药和环境是化学研究的对象或范畴,同时证据推理与模型认知作为重要的化学核心素养,要求学生具有证据意识,能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设,通过分析推理加以证实或证伪,并建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。利用化学教学培养学生在生产生活问题中的循证思维、循证能力,从化学学习打开学生循证的缺口,是我们解决问题的积极探索。

生活循证,是在循证教学的基础上,关注学生主体在“生活、生产、学习”等广义生活情境中的5A学习实践,即学生提出问题,查找、评价和使用证据解决实际问题,并自我反思在此过程中信息获取、思维认知、实践创新等关键能力的达成情况。生活循证指向培养学生真实问题解决的终身学习能力。

一、生活循证的价值

化学学科的特有价值是从物质和物质转化的角度理解生活、生产中的能源、材料、资源、环境等问题[5],而新课程理念要求“结合学生已有的经验和将要经历的社会生活实际,引导学生关注人类面临的与化学有关的社会问题,培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力”[6]。“生活循证”正是融合化学学科特征和循证教学中的证据理解,在真实生活、生产情境中,运用批判性思维和学科理解寻求最佳问题解决方式的理性判断与科学探究,是高中化学素养为本的教学需要。同时,“生活循证”作为一种思维习惯和问题解决能力,更是信息复杂多变、日新月异的新时代下终身学习理念的必然选择。

新情境下的问题解决,对学生信息获取与加工能力、逻辑思维与批判性思维能力、实践创新能力的要求越来越高。在教学过程中,通过提供真实的生活、生产场景,引领学生进行循证学习探索,从实践化、证据化的角度重新建构化学教学,解决传统经验教学方式存在的弊端,才能培养学生的关键能力。

长期、常态的生活循证实践,还可以培植循证教育文化,促进学校育人方式的转型。具体而言,通过实践化、物化的生活循证情境,进行基于证据的教学,可以营造“运用证据提高教育实践效果”的循证文化,促进课程建设、教研教学、教师发展、教育评价等层面的改革,让学习真实地发生,课堂教学改革得以深化。

二、生活循证的实践路径

生活循证教学的实施需要整个社会的协力合作,营造能够“使用证据以提高自己的教育实践”的文化氛围[7]。生活循证教学的关键在于真实生活中的证据选择与效果评价,而化学视角下的衣食住行和生产调控中的情境体验都能提供真实问题驱动下的研究证据,提升学生的循证意识和循证思维水平。证据是循证教学的灵魂,循证教学之所以能够改变传统的依据个体经验进行决策和实践的偏失,其关键就在于能够凭借最佳的、经过验证的证据做出决策和实践[8]。基于此,生活循证教学需要创设情境真实、信息丰富、评价多元的学习平台,开发指向生活循证课程资源,建构基于生活循证的课堂教学模型,建设具有生活循证教学实践及测评能力的教师团队;秉承学习中心理念,以发展学生问题解决能力为目标,以创新化学学科的学习环境和学习方式为手段,强化物态课程建设,优化评价方式,将以实践为载体的教学思想落到实处;在教学实践中,充分挖掘教学各要素之间的内在联系、系统作用,实现生活循证的教学目标。

1.创设生活循证教学的证据环境

为了丰富化学教育资源,创新化学教学环境,提供“生活循证”的实践平台,可系统构建校内实验室化学学习场景,如污水处理生产线、工业设计生产线、水质分析工作室、豆制品加工室等,充分利用校外化学学习基地(化工企业、金属铸造、污水处理厂、环保局等)拓展学习现场,给学生提供真实体验的问题解决情境,充分感受化學的学科价值和社会价值。围绕学生生活问题解决、生产问题解决、思维认知发展评价三个方面设计,既是一个相互融通密切联系的整体,又具有鲜明的化学学科特色,以保证既发挥学科优势,又能为学生提供多样化的、可选择的、多感官参与的体验环境。

2.开发生活循证的教学课程资源

为了系统开展循证教学,促进国家化学课程的实施,更好地培育学生的关键能力,使学生发展关键能力可操作、可测评,通过整合国家课程,开发高中化学循证教学课程资源,积累不同情境、课型的循证教学案例,建设化学循证教学证据库。可开发的高中化学循证教学课程资源如图1所示,其最大特点是课程资源紧密围绕发展学生关键能力,形成基于循证教学发展关键能力的教学案例资源库。

3.建构生活循证的课堂教学模型

结合循证教学5A模型,建构基于生活循证的课堂教学模型,可以概括为以下五个步骤:一是提出问题。依据国家课程标准和学生认知基础,拟定教学目标和评价标准,引导学生从学习、生活、生产情境中提出问题,或者从已有的学习困境和学习障碍中析出学习问题。教师指导学生不仅要善于提出问题,还要能够对学习实践中的各类问题进行分析和归类。二是获取证据。针对提出的问题,围绕教学主题寻找、搜集相关证据,教师查看是否有相关教学手册、教学指南、教学文献、教育数据库等能够对问题作出回应和解答,学生寻找相应的文献资料及应用学校资源获取实践证据。三是分析、辨别和评价证据。对获取的证据进行鉴别和判断,剔除相关度较弱、证据级别较低的证据,为问题的解决和教学活动的推进提供直接有力的证据。四是应用证据。将获取的、经过批判分析的有力证据应用于教学实践中,形成最佳的解决方案,促进教学问题的解决。五是效果评估。在教师指导下从四个维度进行效果评估,分别是问题解决效果(结论可信可推广)、知识结构化水平(整体关联、系统结构、灵活迁移)、思维认知水平增值性评价(SOLO五级水平)、问题解决模型建立与评价(性质应用、方案设计与评价、归因评价、信息方程式)。可见,循证教学步骤并不是线性的流程,而是体现了循环往复、螺旋上升,不断推进教学问题解决的动态发展过程。

不同情境下学习侧重点不同,学习情境通过核心知识问题化途径实现知识结构化,熟悉的生活情境强调批判性思维,陌生的生产情境关注知识结构化和逻辑推理。在模型构建时有所区别:模型1—学习情境循证教学。先将各主题内容的核心知识情境化、问题化,将核心问题分解为具体教学问题,应用5A模型:问题(分解)—发现证据(实验、理论、结论、学习经验)—评价证据(可靠性)与应用证据(学科逻辑)—效果评价(问题解决效果、知识结构化、思维水平增值)。模型2—生活(生产)情境循证教学。教学目标—主题情境—生活(生产)问题—发现证据(传言、直觉、生活经验、文献资料、学科知识)—评价与应用(信息整合,学科逻辑)—效果评价(可推广的生活经验、生产效益、知识结构化、思维水平增值、问题解决模型构建)。整合以上情境循证教学5A模型如图2所示。

4.建设具有循证教学测评及调控能力的教师团队

利用生活循证可变革教师成长方式,创造“教师经验同化教学证据,教学证据验证、拓展和丰富教师经验的双向互动过程”[9],促进教师专业发展。实施循证教学及生活循证教学的关键在于教师的循证思维和循证测评能力,建设教师团队是有效实施循证教学的重中之重。

根据教师的学习水平和学习动机组建教师循证教学学习共同体—专题工作坊(年轻教师)、学科工作室(学科带头人)、教学研究所(专家教师领衔),并获得学校政策支持,组建校内实验班,为团队教师提供学习研修、对比实验的时间,以及资金保障。组织相应教师团队共同学习循证实践、循证教学、循证教育和证据分类评价、学习质量评价的理论,并结合教学实践,认同学习效果评价的四个维度(直接学习目标达成度、知识结构化水平、学生思维水平增值、问题解决模型构建与应用)。在实践环节,通过学生循证思维和学习质量评价培训、案例研究、循证素材资源库建设、循证教学实践经验总结、循证实践和循证理论融合研究,进行跨学科循证教学经验推广。各学习共同体的建设方案如图3所示。

5.推动落实关键能力的学习范式

循证教学为国家课程的实施提供基于现场学习的可动手操作、实验探究、模拟演示、观察触摸等多感官参与的物型平台和场所,尤其是真实的生活生产场景、真实的生活生产问题,以及真实的问题解决过程中文献检索、证据获取与评估、应用效果评估的模型建构,学生可借以发展基于证据的逻辑推理和批判性思维等高阶思维能力。除了教师提供的课程资源,学生还可以结合自己的生活资源,创造性地提出问题及设计问题解决路径,经过教师和学习小组的价值认同,成为社团活动的研究项目。此外,结合精准量化的学习评价,学生可以反思调控自己的学习行为,建立自己的问题解决思维模型,发展关键能力。落实关键能力的学习范式如图4所示。

三、生活循证教学的创新

1.教学方式的创新

打破了传统教学方式的经验化、文本化、学术化,以联系现实生活的综合性主题来整合学科教学内容,形成教学的实践化、证据化。除了教师循证教育的证据来源和评估,学生证据的获取与评价,高中化学要求的实验证据的获取与应用之外,还包括生活中分析推理证实或证伪观点以及理性判断能力的培养,并且涉及模拟科学家开展的科学理论和科学建模等探究活动、模拟工程师开展的工业方案设计与评估的实践探索活动,从而培养学生基于学科观念的实践创新能力和逻辑推理、批判性思维等高阶思维能力。

2.教学资源的创新

依托现场化学习场景,可以开发丰富的化学生活循证课程资源,为学生根据自己的兴趣、爱好、特长、志向进行选择性学习提供了可能。学生以校本课程资源和研究性学习或社团活动等形式参与学习,盘活了校内外的丰富资源,既有工业生产,如盐化工和电车生产基地的实践证据来源,也有环保局的数据支持,有力保证了循证学习的可持续发展。

3.教学文化的创新

化学作为一种科学文化的构成,与人的生活有着内在的一致性,它的产生、发展与应用本身就建立在证据的基础之上。循证教学的发生旨在把化学符号的理论学习过渡到实践探索,通过真实的研究过程,营造一种全新的教学文化——循证文化。例如围绕新冠病毒的抑制药物制造,从药物效果到合成路线选择创设学习任务,学生基于文献应用批判性思维工具判断选择,结合结构化的化學知识解决实际问题,是实践创新的关键能力需求。如此把化学的学科要素贯穿于生活生产场景中的学习过程,形成一种大视野、全方位、高品位的局面,学生在复杂问题的解决过程中高水平完成了知识结构化,更在真实体验中培养了循证的意识和能力,为将来的理性生活奠定了坚实的基础。

4.评价方式的创新

循证教学关注定量评价、过程性评价和学生反思性自评,引导学生自我诊断学习效果和证据的有效性。依据“怀特赫斯特的循证教育的证据6级评价[10]和“比格斯——思维认知水平5级评价”[11],学生在真实问题解决的过程中参照标准自评互评,以评促学。怀特赫斯特按照证据的来源和可靠性进行证据分级:一级,随机对照实验(真实验);二级,对照组实验(准实验);三级,前后对照实验;四级,相关研究;五级,案例研究;六级,传闻。其中,一级可靠性程度最高,六级最低。比格斯根据SOLO分类评价法,把学生对某个问题的学习结果由低到高划分为五个层次:前结构、单点结构、多点结构、关联结构和抽象拓展结构。学生在活动过程中对自己问题解决所需的关键能力表现,如思维水平、模型建构与应用水平进行量化测评并反馈于学习活动。学生通过自评与他评,并结合教师评价,精準把握自己的能力水平与思维、方法改进的着力点,使每个学习活动都有明确的目标及完成程度的量化。总之,完整的循证过程在解决问题之后需要进行反思自评,而切实的评价有助于促进学生信息提取与加工意识、批判质疑、实践创新等关键能力的提升。

参考文献

[1][9] 崔友兴.循证教学研究的现状、问题与展望[J].海南师范大学学报:社会科学版,2018(01):82-90.

[2] 杰夫·佩蒂.循证教学:一种有效的教学法[M].广州:广东教育出版社,2013:10.

[3] 茹秀芳.教师循证教学能力及培养研究[J].教育理论与实践,2016,36(07):58-61.

[4] 崔兴友.循证教学的过程逻辑与运行机制[J].课程·教材·教法2021,41(01):64-71.

[5] [6] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)[S].北京:人民教育出版社,2020:1,2.

[7] 杨文登.循证教育学理论及其实践:以美国有效教学策略网为例[J].宁波大学学报:教育科学版,2012(70):5-10.

[8] 徐文彬,彭亮.循证教育的方法论考察[J].教育研究与实验,2014(04):10-14.

[10] Whitehurst,G.J.Evidence-based Education[EB/OL].http://ies.ed.gov/director/pdf/2002.10.

[11] 殷常鸿,张义兵,高伟,等.“皮亚杰一比格斯”深度学习评价模型构建[J].电化教育研究,2019(07):13-20.

【责任编辑  郭振玲】

*该文为江苏省基础教育前瞻性教学改革实验项目“基于教育信息化的减负提质县域行动”(2022JSQZ0309)的研究成果

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