教學(xué)研究：教師的幸福之路（二）

1、教學(xué)研究：教師的幸福之路（二）用問題為教學(xué)研究確定目標(biāo)浙江省玉環(huán)縣教育局教研室 鄭青岳什么叫做研究？通俗地說，所謂研究就是運(yùn)用科學(xué)的方法探求問題答案的過程。與科學(xué)研究一樣，問題既是教學(xué)研究的起點(diǎn)，也為教學(xué)研究確定了目標(biāo)。作為一個(gè)研究者，需要有一定程度的強(qiáng)迫癥，強(qiáng)迫自己提出問題，頭腦里平時(shí)要放幾個(gè)問題，還要把問題記下來，把關(guān)于問題的點(diǎn)滴想法寫出來。這樣，人的大腦就會處于潛伏的狀態(tài)，隨時(shí)準(zhǔn)備捕捉有價(jià)值的信息，就能對與問題相關(guān)的現(xiàn)象作出敏捷的反應(yīng)。有人說：我也喜歡教學(xué)研究，但卻找不到一個(gè)合適的、有價(jià)值的問題。怎樣確定教學(xué)研究的選題呢？?；\統(tǒng)地說，一切能幫助教師改善教學(xué)行為、提高專業(yè)素養(yǎng)的問題都是有意

2、義的。具體地說，尋找教學(xué)研究問題的主要途徑有：1.從課程的發(fā)展中尋找問題課程的發(fā)展方向反映了課程的追求，它直接影響著教師的教學(xué)行為。但從總體上看，教師的教學(xué)行為與課程的發(fā)展方向總存在著一些偏差，這就給教學(xué)研究提供了大量可進(jìn)行深入研究的課題。例如，科學(xué)課程的目標(biāo)是三維的，即知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀。而要實(shí)現(xiàn)“過程與方法”這一目標(biāo)，我們需要研究教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的能力，尤其是思維能力，研究如何體現(xiàn)過程與方法的教學(xué)策略，研究如何將科學(xué)發(fā)現(xiàn)和發(fā)展的過程作為教學(xué)的內(nèi)容，如何使學(xué)生自主地建構(gòu)科學(xué)知識，如何實(shí)施科學(xué)探究，等等。案例1 科學(xué)史與科學(xué)教育一代一代科學(xué)家在漫長的科學(xué)研究過程中創(chuàng)造了

3、輝煌的科學(xué)成果，給人類留下了寶貴的遺產(chǎn)。學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)，不但要學(xué)習(xí)科學(xué)概念和科學(xué)規(guī)律，而且要從科學(xué)發(fā)展的歷史中汲取豐富的營養(yǎng)。具體地說，我們不但要讓學(xué)生掌握關(guān)于某個(gè)科學(xué)問題的答案，而且要讓學(xué)生了解科學(xué)家是怎樣發(fā)現(xiàn)和提出這個(gè)科學(xué)問題，又是怎樣分析和解決這個(gè)問題的，在尋找問題答案的過程中，他們遭遇到哪些困難和挫折，等等。從某種意義上說，科學(xué)研究的過程比之科學(xué)研究的結(jié)論價(jià)值更高。比利時(shí)科學(xué)史家喬治薩頓曾經(jīng)說過：“科學(xué)史是自然科學(xué)與人文學(xué)科之間的橋梁，它能夠幫助學(xué)生獲得自然科學(xué)的整體形象、人性的形象，從而全面地理解科學(xué)、理解科學(xué)與人文的關(guān)系?！睘榱耸估蠋焸兏行У貙⒖茖W(xué)史料用于科學(xué)教育，我確定了科學(xué)史在

4、科學(xué)教育中的作用這一選題。通過研究，撰寫了科學(xué)史在科學(xué)教育中的作用一文，指出：在科學(xué)教育中，科學(xué)史有五大作用。作用一：完善學(xué)生對科學(xué)的認(rèn)識。通過科學(xué)史的學(xué)習(xí)，使學(xué)生建立正確的科學(xué)觀，如：科學(xué)是一個(gè)不斷探究的過程；不同科學(xué)家對科學(xué)問題常有意見的分歧和觀點(diǎn)的紛爭；科學(xué)的發(fā)現(xiàn)是要經(jīng)歷多次失敗的；科學(xué)需要大膽假設(shè)，細(xì)心驗(yàn)證；科學(xué)成果常常是眾多科學(xué)家集體智慧的結(jié)晶，等等。作用二：學(xué)習(xí)科學(xué)家的思想方法。通過科學(xué)史的學(xué)習(xí)，使學(xué)生像科學(xué)家一樣思考，如：研究自然應(yīng)當(dāng)從最簡單之處入手；分析問題要突出主要因素，忽略次要因素；運(yùn)用觀察和實(shí)驗(yàn)獲取關(guān)于自然界的信息；運(yùn)用比較和類比、分析和綜合、抽象和概括、聯(lián)想和猜想等方法

5、對信息進(jìn)行加工，透過事物的現(xiàn)象揭示事物的本質(zhì)，等等。作用三：培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。通過科學(xué)史的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生勤于質(zhì)疑、實(shí)事求是、不斷創(chuàng)新、相互協(xié)作、自由民主、堅(jiān)持真理、不懼艱難等精神，等等。作用四：為設(shè)計(jì)教學(xué)方案提供參照。例如，伽利略在研究力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的過程中，如何從單擺實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為理想斜面的實(shí)驗(yàn)，以及如何進(jìn)行理想斜面實(shí)驗(yàn)的思維操作，如何對獲得的結(jié)論進(jìn)行外推，等等，都可以為我們進(jìn)行牛頓第一定律的教學(xué)設(shè)計(jì)提供很好的參照和摹本。作用五：為學(xué)生的再探究提供材料。根據(jù)美國教育家施瓦布提出了“探究的探究”，我們可以提供給學(xué)生一些科學(xué)家探究科學(xué)的史料讀物，要求學(xué)生經(jīng)過閱讀這些讀物之后，對其中的細(xì)節(jié)進(jìn)行討論：探

6、究的問題，收集的數(shù)據(jù)，所用技術(shù)的作用，對于數(shù)據(jù)的解釋，學(xué)生在研究中得出的結(jié)論，以及自己對他人探究過程和結(jié)論的評價(jià)，等等。例如，浙江教育出版社版科學(xué)教科書七年級上第1章第5節(jié)“科學(xué)探究”中，為了使學(xué)生了解什么叫做科學(xué)探究，一個(gè)完整的科學(xué)探究大致有哪些構(gòu)成要素，等等，教科書以圖文并茂的方式介紹了琴納研究“天花與牛痘”的故事。教師可以將這個(gè)科學(xué)探究的史料作為學(xué)生再探究的載體，讓學(xué)生帶著以下幾個(gè)問題進(jìn)行閱讀：（1）琴納提出了哪些問題？（2）針對問題，琴納做了科學(xué)的試驗(yàn)，但琴納的試驗(yàn)并不是盲目進(jìn)行的，在實(shí)驗(yàn)之前，琴納有哪些想法？（3）琴納根據(jù)自己的猜想，做了什么實(shí)驗(yàn)？實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了什么現(xiàn)象？（4）琴納由此

7、得出了什么結(jié)論？（5）由琴納探究“天花與牛痘”的事例，你認(rèn)為一個(gè)完整的科學(xué)探究大致包含哪些要素？2從新的工作任務(wù)中尋找問題由于學(xué)校和其他有關(guān)部門的工作安排，常常會對教師提出新的工作要求，布置新的工作任務(wù)。例如，有的學(xué)校要求學(xué)生建立錯(cuò)題集，有的學(xué)校要求所有編寫導(dǎo)學(xué)案，有的學(xué)校要求實(shí)施小組合作學(xué)習(xí)模式，等等。由于這些工作比較生疏，教師缺乏研究的基礎(chǔ)和實(shí)踐的基礎(chǔ)，會面臨著許多未知，如果不深入研究，工作的開展常常難以獲得預(yù)期的效果。為此，我們可以從中尋找研究的問題。案例2 導(dǎo)學(xué)案的研究現(xiàn)在有的學(xué)校在推行導(dǎo)學(xué)案，但不少教師根據(jù)自己對導(dǎo)學(xué)案的非常皮毛的了解和認(rèn)識，或?qū)λ说唾|(zhì)量的導(dǎo)學(xué)案簡單的模仿，把導(dǎo)學(xué)案

8、編寫成簡單的預(yù)習(xí)案，甚至過早地把課后的練習(xí)提前讓學(xué)生在課前做，并冠以“先學(xué)后教”的美名。這種做法，實(shí)際上是與科學(xué)的本質(zhì)相悖的。為此，我們應(yīng)當(dāng)以嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，圍繞導(dǎo)學(xué)案這項(xiàng)工作確定研究課題，提出相關(guān)的問題。如：為什么要搞導(dǎo)學(xué)案？導(dǎo)學(xué)案的內(nèi)容和形式如何？導(dǎo)學(xué)應(yīng)當(dāng)導(dǎo)什么？如何導(dǎo)？導(dǎo)學(xué)案存在哪些利和弊？導(dǎo)學(xué)案與預(yù)習(xí)案有什么關(guān)系？在科學(xué)教學(xué)中，是否每一課題的教學(xué)都要搞導(dǎo)學(xué)案？3從成功的教學(xué)體驗(yàn)中尋找問題教師在教學(xué)實(shí)踐中總會獲得許多成功的體驗(yàn)，通過對成功教學(xué)體驗(yàn)的總結(jié)和概括，可以使教學(xué)的成功得到強(qiáng)化和放大，從而用于指導(dǎo)新的教學(xué)實(shí)踐，并轉(zhuǎn)化為教師更為自覺、更為有效的教學(xué)行為。案例3 關(guān)于概念轉(zhuǎn)化策略的研究

9、關(guān)于學(xué)生科學(xué)前概念的研究指出，學(xué)生在學(xué)習(xí)某一個(gè)科學(xué)概念之前，對該概念都會有自己的一些想法，即前概念。概念建構(gòu)的本質(zhì)是概念轉(zhuǎn)化，教師的責(zé)任是促成學(xué)生將自己原有的前概念轉(zhuǎn)化為科學(xué)概念。但是，教師應(yīng)當(dāng)如何促成學(xué)生進(jìn)行概念轉(zhuǎn)化，需要采用歸納思維的方法，結(jié)合一個(gè)個(gè)教學(xué)案例，尋找有效的教學(xué)策略。例如，我在研究前概念這一課題時(shí)，曾與課題組老師共同設(shè)計(jì)了“阿基米德原理”教學(xué)方案，并獲得滿意的結(jié)果。其教學(xué)過程大致如下：教師先通過實(shí)驗(yàn)顯示：漂浮在液面的物體受到浮力的作用，在液體中會下沉的物體也受到浮力的作用；會下沉的物體受到的浮力可以用彈簧秤稱量出來。在這個(gè)基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生猜測浮力大小的決定因素。1液體的密度

10、液2物體的密度物3物體的體積V物4物體浸入液體的體積V浸5物體排開液體的體積V排6物體浸入液體的深度h7物體的形狀8物體與液體的接觸面積S在教師的激勵(lì)下，學(xué)生紛紛發(fā)表意見，學(xué)生提出浮力大小的影響因素共有8個(gè),如圖1所示。（一個(gè)班級學(xué)生通常不會出現(xiàn)8種想法，這8種想法是對不同班級歸納得到的。）有的學(xué)生還對自己的觀點(diǎn)給出了自以為是的理由。對猜測2、6、7、8，教師用實(shí)驗(yàn)予以否定。如對猜測7，教師用橡皮泥掛在彈簧秤，橡皮泥取不同的形狀，浸沒在水中后，其讀數(shù)是一樣的。對猜測3、4、5，引導(dǎo)學(xué)生通過比較，認(rèn)識到浮力的大小不是物體本身體積決定，而物體排開液體的體積與浸入液體的體積是一回事。對于液體的密度和

11、物體排開液體的體積這兩個(gè)因素，教師引導(dǎo)學(xué)生將它們整合成一個(gè)因素：被物體排開的液體 圖1的質(zhì)量，進(jìn)而推出浮力的大小跟物體排開的液體受到的重力有關(guān)，最后通過實(shí)驗(yàn)對猜測作出檢驗(yàn)。通過對這一教學(xué)案例的剖析，我撰寫了一篇論文：從阿基米德原理的教學(xué)談概念轉(zhuǎn)化的三大策略，這三大策略是：暴露策略。即教師要?jiǎng)?chuàng)造條件，讓學(xué)生充分表達(dá)自己的想法。動(dòng)搖策略。即教師要引導(dǎo)利用反例（包括否定性實(shí)驗(yàn)）否定錯(cuò)誤的前概念。比較策略。即教師要引導(dǎo)學(xué)生將生活概念與科學(xué)概念、影響事物的本質(zhì)因素與非本質(zhì)因素作比較，去偽存真。4從日常工作的缺憾中尋找問題教師的工作涉及方方面面，例如命題、課件制作、實(shí)驗(yàn)操作、板書板畫、開發(fā)教學(xué)資源、課堂教

12、與學(xué)活動(dòng)的組織、語言表達(dá)、課堂理答，等等。從自己或他人日常教學(xué)工作上的不足尋找相關(guān)問題進(jìn)行研究，可以提高教師的專業(yè)素養(yǎng)和工作質(zhì)量。案例4 關(guān)于物理命題技術(shù)命題技術(shù)是每一個(gè)教師必須掌握的基本技術(shù)，它能使教師對學(xué)生進(jìn)行有效的訓(xùn)練和測試，也能幫助教師提高對習(xí)題的鑒賞力，從而實(shí)現(xiàn)習(xí)題應(yīng)有的功能。但是我們發(fā)現(xiàn)，由于市場上題海泛濫，教師可以輕易地獲得現(xiàn)成的各類習(xí)題，這使得不少教師的命題能力相對不足，而市場流行的各種資料良莠不齊，魚龍混雜，嚴(yán)重地影響了習(xí)題訓(xùn)練和檢測的效果。鑒于命題技術(shù)的重要性，以及教師命題水平有待提高，我曾在20世紀(jì)80年代末至90年代末，圍繞物理命題提出了許多具體的研究問題，撰寫了30多

13、篇有關(guān)物理命題的論文。關(guān)于物理題組的設(shè)計(jì)，就是其中的一個(gè)問題。所謂題組，就是具有某種內(nèi)在聯(lián)系的若干道題目的組合。在物理習(xí)題教學(xué)中，為了某個(gè)預(yù)定的目的，教師往往采取題組的方式，使學(xué)生集中解答某類問題。這種做法可以起到集中目標(biāo)、強(qiáng)化訓(xùn)練的作用，有助于培養(yǎng)學(xué)生比較、概括的能力，促進(jìn)知識和方法的遷移，提高訓(xùn)練的效果。我將物理訓(xùn)練的題組分為五大類：一是重復(fù)型題組。重復(fù)是學(xué)習(xí)之母，學(xué)生對某一知識和方法的掌握，不能畢其功于一役，需要經(jīng)過多次的重復(fù)訓(xùn)練才能完成。重復(fù)型題組可以使學(xué)生在不同的問題情境中反復(fù)運(yùn)用同一知識和方法，對學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練，從而使他們漸趨熟練。二是概括型題組。這類題組要求學(xué)生通過對若干道習(xí)題

14、的求解，總結(jié)、概括出對某類問題的特點(diǎn)和規(guī)律，尋找求解該類習(xí)題的通法。這類題組的訓(xùn)練，可以培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)概括的能力和遷移能力。三是階梯型題組。這類題組是將涉及某一專題（知識或方法）的有關(guān)問題從易到難，由淺入深進(jìn)行排列。這類題組中，由于前一習(xí)題的訓(xùn)練為后一習(xí)題的解決奠定了基礎(chǔ)，從而使學(xué)生從較易問題的解答較為順利地進(jìn)入較難問題的解答。四是相似型題組。這類題組中，各道習(xí)題的形式或內(nèi)容具有某種相似性，這種相似性可以使學(xué)生將一道習(xí)題的求解方法或結(jié)論用于其他相似習(xí)題的求解。這類題組有助于學(xué)生認(rèn)識事物之間的內(nèi)在聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力、模型轉(zhuǎn)化能力及觸類旁通、舉一反三的能力。五是相異型題組。這類題組中

15、，不同習(xí)題的形式或內(nèi)容上具有一定差異性，學(xué)生解題時(shí)需要通過對比，發(fā)現(xiàn)差異，澄清混淆。這類題組有助于培養(yǎng)學(xué)生深刻的分析力、精細(xì)的鑒別力，防止學(xué)生對不同的事物混淆不清。5從教材文本中尋找問題教材是教學(xué)的重要資源，在基礎(chǔ)教育中，教師和學(xué)生對教材有著較大程度的依賴。因此，教材的研究是教學(xué)研究的重要方面。例如，我們對教材的編寫意圖是否充分領(lǐng)會，對教材各個(gè)內(nèi)容的地位作用、前后聯(lián)系是否充分認(rèn)識，對教材各個(gè)素材所蘊(yùn)含的豐富的教育因素是否充分利用，對教材涉及的相關(guān)知識是否正確理解，教材還存在哪些需要改善的不足，等等。案例5 側(cè)壁射流實(shí)驗(yàn)的研究這是教材中安排的反映液體對側(cè)壁壓強(qiáng)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，不少老師錯(cuò)誤地認(rèn)為：如圖

16、2中，容器側(cè)壁位置越低的小孔，射流射得越遠(yuǎn)，說明液體深度越大處壓強(qiáng)越大。事實(shí)上，在課堂演示時(shí)，有時(shí)低處小孔出來的射流射程反而較近。為什么會出現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象？就是一個(gè)值得我們研究的問題。sHh根據(jù)流體力學(xué)的伯努利方程，可以推得射流射出的初速度為。根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可得射流的射程為。因?yàn)閔+（H-h）=H（常數(shù)），所以，當(dāng)h=H-h，即 圖2時(shí)，射程s最大，或的小孔射出的射流，射程都要小些。根據(jù)上述推導(dǎo)的結(jié)果可知，處于水面和射流落點(diǎn)正中間的小孔，射流的射程最大?？瓷淞鞯某跛俣却笮?，是看射流的彎曲程度。射流越平直，初速度越大。只有當(dāng)最低的小孔處于水面和射流落點(diǎn)的正中高度及以上時(shí)，才會出現(xiàn)小孔位置越低，射

17、程越遠(yuǎn)的結(jié)果?；谝延醒芯砍晒岢鲂碌膯栴}與科學(xué)研究一樣，教學(xué)研究也是沒有止境的。雖然有的課題自己或他人已有一定的研究成果，但任何研究成果都只是人們對某個(gè)問題階段性的認(rèn)識，都有可進(jìn)行繼續(xù)研究的巨大空間。我們應(yīng)當(dāng)善于在原有研究成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出新的研究問題。具體有兩種做法：一是拓寬研究的廣度，即由原來較小范圍的研究進(jìn)入更大范圍的研究，或在原來問題的邊上再尋找一個(gè)新的問題；二是加大研究的深度，即由原來較淺層的研究進(jìn)入更深層的研究。案例6 關(guān)于科學(xué)探究的研究科學(xué)探究是科學(xué)新課程的核心概念，需要我們進(jìn)行持續(xù)的研究。實(shí)施新課程之后，我集中較大精力對科學(xué)探究研究了近10年。在新課程實(shí)施之初，我研究一

18、個(gè)省重點(diǎn)課題：新科學(xué)課程探究式學(xué)習(xí)的實(shí)踐研究。研究的主要內(nèi)容有：（1）探究式學(xué)習(xí)構(gòu)成要素的研究（2）探究式學(xué)習(xí)原則的研究（3）探究式學(xué)習(xí)中教師關(guān)注的研究（4）探究式學(xué)習(xí)中教師角色的研究（5）科學(xué)探究式作業(yè)的研究該課題完成后，我把研究的范圍加以縮小，承擔(dān)了一個(gè)新的課題：科學(xué)探究教學(xué)設(shè)計(jì)的研究。圍繞科學(xué)探究的幾個(gè)關(guān)鍵要素，研究課堂教學(xué)的策略。研究的主要內(nèi)容有：（1）探究教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則（2）“提出問題”的教學(xué)設(shè)計(jì)（3）“建立假說”的教學(xué)設(shè)計(jì)（4）“獲取證據(jù)”的教學(xué)設(shè)計(jì)（5）“交流合作”的教學(xué)設(shè)計(jì)那幾年，我在雜志上發(fā)表的論文基本上都是關(guān)于科學(xué)探究的。在這樣的基礎(chǔ)上，我圍繞科學(xué)探究梳理出100個(gè)問題，逐一攻克，撰寫了專著科學(xué)探究式學(xué)習(xí)100個(gè)問題，包含總論、探究式學(xué)習(xí)的類型