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教师的“学科理解”能力及其提升

(2019-12-18 10:17:20)
标签:

化学

教育

       

本文刊于。基础教育课程》2019年12期(下)

内容摘要 中小学学科教师培训要着力提升教师的“学科理解”能力。“学科理解”能力要求整体理解学科的内容体系、特征及价值。“学科理解能力”是解读课程标准、认识学科核心素养,把握学科课程教学内容,提高教学能力的基础。教师研修培训要灵活运用多种方式,注意运用典型课例,指导教师从学科理解的层面做分析和反思,认识自己在对课程性质、理念、教学内容的理解,学科核心素养和教学目标把握上存在的问题和差距,努力提高“学科的整体理解”能力和教学水平。

 关键词  教师研修培训 学科理解”  教学能力

 

201711月教育部颁布的《中小学幼儿园教师培训课程指导标准》(包括义务义务教育语文、数学、化学三个学科,以下简称“指导标准”)制定了中小学学科教师培训的课程指导标准。“指导标准”基于中小学教育教学工作任务及实践需要,针对学科教学实践中普遍存在的问题提出了促进教师加深专业理解、解决实际问题、提升自身经验,全面提升教学实践能力的要求。“指导标准”十分重视学科教师的学科理解能力的提升,在培训内容中,把“学科理解”列在一级主题的首项。

 “学科理解”(或“学科整体理解”)的培训目标主题的制定,是“指导标准”的亮点和特色。提高教师“学科理解”能力,要求学科知识的研修培训要从学科特征、学科内容体系及价值理解的视角帮助教师整体理解课程,认识学科核心素养,理解学科课程的教学内容与素材的选取和编写思想,在此基础上研究课程的教学和评价设计。例如,义务教育化学学科“指导标准”提出的“学科整体理解”能力的二级主题包括:化学学科特征、内容体系及价值理解,初中化学课程理解,化学教学设计与实施,初中化学教学评价与反馈、学教学研究与改进等 [i] 。理解学科的特征、内容体系及学科价值,是提高教师课程实施、教学评价能力,有效开展教学研究与改进工作的基础。“学科整体理解”能力是教师理解学科课程标准、认识学科核心素养、把握学科教学内容的指南。在学科教师的学科知识研修培训中,把“学科整体理解”能力的提升作为培训目标的一级主题,对于纠正学科教师学科知识培训中重教学内容、教学模式、教学策略和方法的培训,轻学科思想、观念、学科研究方法研修的倾向,具有重要的引领作用。

明确“学科整体理解”的内涵,研究达成这培训目标的方式、方法,制定评价培训目标达成度的指标,是提高教师研修培训实效的重要问题。

1明确“学科整体理解”的内涵,是提高教师课程理解与实施能力的关键

早在20122月,为促进中学教师专业发展,建设高素质中学教师队伍,教育部制定颁布了《中学教师专业标准(试行)》(以下简称专业标准”)。该文件提出了中学教师“学科知识”的标准,要求中学教师“理解所教学科的知识体系、基本思想与方法;掌握所教学科内容的基本知识、基本原理与技能;了解所教学科与其它学科的联系;了解所教学科与社会实践及共青团、少先队活动的联系。” [ii]

教师培训指导标准中提出的学科整体理解”的内涵与教师专业标准制定的学科知识标准是一致的,都强调要理解学科的研究内容(知识体系与基本思想观念)、学科的特征、学科的研究方法,从认识论、社会功能的视角上认识学科间、学科和学生生活经验的联系,理解学科的价值。

从学科专家、中学各学科课程的课程标准对学科研究对象、学科特点、学科研究方法和学科价值的论述中,可以对“学科整体理解”的内涵获得明确而具体的认识。以化学学科为例,化学学科专家、中学化学学科课程标准对化学学科研究对象、特点、方法和学科价值的认识和能力要求包括:认识化学的研究对象、内容体系、化学的观念和化学思想;能运用化学的思想观念看待、分析、物质及其变化; 认识化学的特点和研究方法,能运用化学的研究方法(特别是实验方法)、化学的思维方式和化学学科的语言符号,运用模型化方法、分析推理、论证的方法从宏观和微观视角、分析研究化学现象,能借助定性和定量的研究方法研究化学变化的规律性;认识化学科学的认识价值和促进社会可持续发展的功能,了解学科为人类社会的可持续发展开辟、提供了哪些可能的途径;了解如何有效地获取、处理日常生活中的化学信息,在需要时能参与科学的决策。

化学科学研究的基本问题是探寻物质及其转化的基本规律,建构“物质及其转化”的科学理论。从认识活动的视角看,化学科学一是从元素构成物质的基本观念,宏观地了解物质的构成和性质;二是从原子分子的水平,从微观视角探寻物质及其变化的本质和基本规律。元素观、能量观、科学本质观是化学科学的核心观念。周公度先生在《化学是什么》一书中用通俗的语言对化学科学的研究对象做如下阐述,“化学是在深入到原子和分子水平上研究元素、化合物和材料等物质的组成、制备、性质、结构、应用、互相作用和变化基本子以什么比例组成,原子间以什么作用力结合在一起,它们具有什么样的空间排布。二是用化学合成手段制造出各种组成和结构的化合物和材料。三是阐明并控制化学反应的全过程.” [iii]

在研究方法上,化学科学和其他自然科学一样,观察、实验,逻辑推理和论证是两个重要支柱。化学科学要通过对物质及其变化现象与过程的观察、实验,获取有关物质及其变化的事实,证据做逻辑推理和论证,分析归纳;还要运用模型化的方法,运用实物模型和认识模型,从不同层次上研究物质的结构和变化,揭示物质变化与相互转化的规律。物质变化与转化的观念、动态平衡思想是化学研究指导思想。

从社会功能看,化学学科为合理利用自然资源、为创造自然界中不存在的,而又是社会发展和人类生活必须的新物质开辟、提供了各种途径和方法。化学科学从物质及其变化、利用、加工和创造的角度,讨论并致力于促进社会的可持续发展。美国化学会组织编写的《化学与社会》一书原著第8版的前言说”在没有社会问题的情况下,所谓化学也就不存在了”,该书以“化学,为了未来可持续发展”作为开篇之章。该书的译者在“译者的话”中指出,该书在宽阔的社会背景下,“介绍最基本的化学概念和原理”,引导读者积极思考物质及其变化、物质的利用、加工和新物质的创造和社会的关系,从而“认识到化学对于社会可持续发展的巨大促进作用” [iv]

我国第八次课程改革颁布的学科课程标准,对各个学科的学习的关键内容、学科特征、学科研究与学习方法、学科的社会价值也做了明确的阐述。如2011年版义务教育化学课程标准在前言中指出“化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质及其应用的一门基础自然科学,其特征是研究物质和创造物质。化学不仅与公民的日常生活密切相关,也是材料科学、生命科学、信息科学、环境科学和能源科学等现代科学技术的重要基础,是推进现代社会文明和科学技术进步的重要力量。化学在缓解人类面临的一系列问题,如能源危机、环境污染、资源匮乏和粮食供应不足等方面,同样做出了积极的贡献”;指出“化学实验是教学科学探究的重要方式”“是学习化学和进行探究活动的基本保证”“科学探究是学生积极获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动”;把“化学与社会发展”列为五大学习主题之一,规定了“化学与能源和资源的利用”“常见的化学合成材料”“化学物质与健康”“保护好我们的环境”四项二级主题的学习内容。 [v] 2017年版的《普通高中化学课程标准》依据高中化学学习的进阶,提出“化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应 用的一门基础学科,其特征是从微观层次认识物质,以符号形式描述物质, 在不同层面创造物质。化学不仅与经济发展、社会文明的关系密切,也是材 料科学、生命科学、环境科学、能源科学和信息科学等现代科学技术的重要 基础。化学在促进人类文明可持续发展中发挥着日益重要的作用,是揭示元 素到生命奥秘的核心力量”;高中化学课程标准凝练的化学五大核心素养,在化学观念、化学思想的形成、化学学习研究方法的认识掌握、化学学科价值的认识提出了更高要求。例如,提高以实验为主要手段的科学探究能力,能运用“分类”方法、“从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题”,建立“变化观念与平衡思想”,具备“证据推理与模型认知”能力的培养要求。在“科学态度与社会责任”的核心素养中,从化学学科的社会功能方面揭示了化学学习的价值追求。 [vi]

     明确“学科理解”的上述内涵,切实帮助教师提升“学科理解”能力,是帮助理解学科标准、认识在学科教学中发展学生学科核心素养的必要性和可行性、自觉地落实学科核心素养的关键。

2 提高“学科整体理解”能力,是提升教学能力的基础

学科教师教学能力的高低不能以掌握了多少学科知识和技能来衡量,也不能以会总结、讲解多少种题型的解法、技巧和规律来评价。不少教师认为多解题、积累经验、掌握各种题型的解题规律,是提高应试能力的关键,不仅自己迷恋于题海,也希望学生能通过海量的训练,提高解题应试本领。通过大量的训练,对提高解答常见试题的正确率和速度有一定作用,但不可能帮助学生正确地解答陌生情境下的综合性应用问题。对学科的综合性应用问题的解答能力,除建立了需要学科基础知识和基本技能外,还需要深刻理解学科的核心概念,掌握学科的思维方式,了解学科的研究方法。近几年高考考试已经证明了这一点。

学科《指导标准》要求从以下四个方面提升学科教师的教学能力:理解《课程标准》的基本要求,提升对课程内容的理解、选取和组织能力:理解教学内容主题涉及的学科本体知识;认识教科书内容选取和组织思路、教科书核心活动的设计意图;了解学生分析的思路和方法,提升学生分析能力:了解学生在各主题学习中常见的迷思概念、发展障碍点和发展空间(即能力素养发展空间);知道初学科各主题教学设计与实施的教学关键问题,有较高的教学设计与实施能力:能利用教学设计的思路和方法进行教学设计,能选择并恰当运用教学策略实施教学;知道学科各主题的关键评价要点,有较高的评价设计和实施能力,能从知识技能、思路方法、认识发展水平(即能力素养发展水平)等维度设计评价工具,能从知识技能、思路方法、认识发展水平等维度对评价结果进行分析。

学科教学能力的提升是建立在教师个人对学科的整体理解的基础的。因为,只有能整体理解学科的内容体、特点和方法,才能理解《课程标准》的基本要求,才能从学科本体知识上理解课程内容,才能理解课程与教科书内容选取和组织的思路,才能理解核心学习活动的设计意图。教学设计的优化、学习活动有效性的提高、教学能力和课程评价能力的提高,也才有了保证。

例如,九年义务教育化学课程标准在“物质的化学变化”的一级主题下,规定下列学习内容:“化学变化的特征、化学反应的类型、化学反应中的能量变化以及质量守恒定律和化学反应的表示方法等”,要求“要紧密联系生活、生产实际,使学生真切地感受到发生的化学变化;引导学生通过实验探究认识化学变化的规律,初步了解研究化学变化的科学方法”;“逐步形成物质是可以变化的观点。”“知道物质发生化学变化时伴随有能量变化,认识通过化学反应实现能量转化的重要性。” “初步形成在一定条件下物质可以转化的观点。”“知道利用化学变化可以获得新物质,以适应生活和生产的需要。” 教科书依据这些学习内容,选择了学生熟悉并能理解的“燃烧  燃烧的条件”作为教学素材。不少教师,由于缺乏对学科的整体理解,没有把握课程标准规定的学习目标。在教学中,大多数教师只重视燃烧定义、燃烧发生三条件、防火与灭火原理和方法等三项文本知识的教学。没有意识到要引导学生从可燃物的燃烧条件,领悟化学反应发生的可能性决定于物质的本性,发生与否则决定与外界条件;不注意帮助学生联系生产生活中的燃烧现象,揭示通过燃料的燃烧可以获取热能和光能,运用燃烧反应可以制得新的物质,纠正“燃烧带来毁灭”的片面认识;没有引导学生从完全燃烧、不完全燃烧、缓慢燃烧和燃烧引起的爆炸等现象,认识反应条件对反应程度、反应快慢(剧烈程度)的影响,认识到控制反应条件可以控制化学反应,更好利用化学反应,可以防止反应可能产生的危害,体会化学科学的价值。因此,不能完整的达成教学目。学生学得了一些化学学科文本知识,学习方法,归纳、比较、分析、推理等逻辑思维能力,学科核心素养却没有得到应有的提高。 又如,高中必修化学物质结构基础知识的学习,教科书中引用了人类探究原子结构的若干重要史实,帮助学生体会物质微观结构的探究,是以实验事实为依据,运用想象和模型化方法,通过假设、论证,经过不断的探索、纠正认识的错误和偏差,不断前进的。帮助学生体会科学探究过程、方法,认识科学的本质。一些教师,自身缺乏对化学科学的整体理解,认为这些史料不是原子结构知识的重点、考点,没有认真完成,丧失了对学生进行科学方法、科学本质教育的机会。再如,2017版高中化学课程标准,在高中选择性必修课程《有机化学基础》的学习内容中规定,课程标准提出要通过有机化学基础的学习,“认识有机合成的关键是碳骨架的构建和官能团的转化,了解有机合成路线的一般方法”。不少教师,不理解为什么要规定这一学习内容。有机合成是有机化学的魅力所在,有机化学创造了一个新的物质世界,有机合成是依据当代有机化学的研究重要课题。学习有机化学的基础知识,不能只停留在各类烃、各类烃的衍生物的组成、结构、性质、反应、用途等知识的学习上学习有机化合物组成结构和性质的关系、学习各类重要的有机化学反应,其主要目的就是探索如何通过有机化学反应,合成具有特定结构和和性质的有机化合物,满足生产、生活和环境保护事业的需要,促进社会的可持续发展。

3 采用多样、灵活的培训研修方式,提高教师的“学科整体理解”能力

 在化学教学中,不少教师缺乏对学科的整体理解能力,往往把教学内容肢解成几十成百个知识点、技能点,教学盯着重点、难点、考点;练习作业靠题海积累解题经验、总结各种题型的解答技巧和规律。学生的化学学科核心素养难以形成。久而久之,教师自己对学科的整体理解能力也丧失了,缺乏从学科核心素养的发展的角度理解课程内容、设计和组织教学的意识和能力。

扭转这种倾向需要在教师培训中,运用典型课例,组织指导教师从教学设计的思想上做反思、分析,找到自己在学科整体理解、课程性质和目标的认识上存在的问题,在课程内容理解、把握上存在的缺陷,对学生学习进阶认识上的不足。诊断自己在化学学科内容体系、学科特征、学科价值的认识、理解能力的差距,努力提高“学科的整体理解”能力。

这种反思和分析,和备课、“磨课”的研究不同。其目的不在于研究如何设计、组织好一堂课,而是着眼于诊断课例的执教者在,教学内容理解、教学素材选择运用、教学情境创设的思想、观念,对照“学科整体理解”的要求,上找到存在的不足和问题。指导教师运用“指导标准”研发的能力表现级差表,诊断执教者“学科理解”能力的水平。同时,反思自己是否在不同程度上存在类似的问题,诊断自己的学科理解能力所处的水平,找到与“学科整体理解”的要求存在的差距,激发主动培训的内在需求,明确提高的方向。

例如,利用初中化学教师在“燃烧 燃烧的条件”一节课的教学设计的分析,引导教师反思,为什么课堂教学的执教者“没有想到”要运用教科书选编的素材,帮助学生体会,反应条件对化学反应的影响,认识人们可以运用化学知识控制反应条件,趋利避害,让化学反应造福人类,促进社会的可持续发展。为什么执教者没能体会课程标准的要求,只是囿于燃烧的现象、条件,就燃烧讲燃烧。分析执教者,并反思自己对学科理解的水平,存在的差距。

教师的研修培训还要注意运用“单元整体教学研究”的策略,帮助教师依照课程标准划分的教学内容主题,研究如何基于学科核心素养培养认识和设计整个单元的教学。例如,在高中选择性必修课程“物质结构基础”的教学设计研究中,要组织教师,依照课程标准,从元素原子结构、分子结构、物质的聚集状态三个大单元,研究物质结构基础的教学内容,帮助学生在三个单元的教学中,体会科学家怎样依据大量的实验事实,从宏观现象入手,借助想象和模型化方法研究物质的微观结构,如何提出物质微观构成的假设,依据实验事实和数据做论证,创立物质结构、分子结构、晶体结构的理论,探索物质构成的奥秘,为认识物质的性质、变化、创造新物质做出了卓越的贡献。通过教学,发展学生的学科核心素养,认识科学的本质。又如,选择性必修课程《化学反应原理》模块中的“电解质溶液”原理是模块教学的一个重要主题,也是学生掌握难度较大的内容。在教师研修培训中,可以引导教师对主题内容的结构做分析,引导教师分析、理解教科书内容编写的逻辑结构,通过研究、讨论,依据学生认识发展过程,把握电解质溶液原理的学习进阶,研究教学内容的教学化,做到在理解的基础上,设计组织教学,提高教学设计水平与教学质量。    

教师的研修培训还要借助高校和科研机构的专家的力量,给学科教师开讲座,介绍学科学的建立、发展过程,介绍学科研究和发展的新成就,组织教师学习、研究国内外的化学课程标准、优秀的教材,帮助教师更新学科知识,开拓视野,提升学科理解能力。帮助教师认识到囿于教科书的文本知识,课堂教学抓“三点一测”、解题能力靠海量训练,是与科学教育的真谛相悖的。

在教师研修培训中采用多样、灵活的研修培训方式,做到专家引领与自主研修结合、理论学习与实践研究结合,才能真正提升教师的“学科整体理解”能力。



参考文献:

[i] 教育部办公厅.关于印发《中小学幼儿园教师培训课程指导标准(义务教育语文学科教学)》等3个文件的通知.教师厅〔201710, 2017-11-16

[ii] 教育部.关于印发《幼儿园教师专业标准(试行)》、《小学教师专业标准(试行)》和《中学教师专业标准(试行)》的通知”.教育部文件,教师(20121,2012-2-10

[iii] 周公度.化学是什么.北京:北京大学出版社,20114月,第1

[iv] 凯瑟琳米德尔坎普等(). 段连运等译. 化学与社会(原著第八版).北京:化学工业出版社.20186月版. 

[v] 教育部:义务教育化学课程标准(2011年版),北京:北京师范大学出版社,20121月版

[vi] 教育部.普通高中化学课程标准(2017年版).北京:人民教育出版社,20181月版

 

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