季正華
(常州市北郊高級中學(xué),江蘇 常州 213031)
為了發(fā)展學(xué)生思維,促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生,我們提出了“P-G-R”深度學(xué)習(xí)范式,[1]即“實踐”(practice)- “引導(dǎo)”(guidance)- “提 煉”(refinement).它是一種始于實踐發(fā)現(xiàn)問題、基于引導(dǎo)分析問題、終于問題解決提煉總結(jié)的教學(xué)路徑,更是一種落實學(xué)生主體思維的教學(xué)范式.在“P-G-R”范式的教學(xué)過程中,概念的理解、規(guī)律的應(yīng)用、方法的領(lǐng)悟都是以問題為載體,用追問來驅(qū)動的.恰當(dāng)設(shè)計“P-G-R”深度學(xué)習(xí)范式中的教學(xué)追問,使學(xué)生經(jīng)歷“理解、應(yīng)用、分析、評價”的過程,不斷將自己的認(rèn)知與思維融入學(xué)習(xí)過程,實踐中批判性地構(gòu)建新認(rèn)知.對學(xué)生思維的引導(dǎo)和認(rèn)識的提煉過程進(jìn)行追問,就是將學(xué)生從“淺層學(xué)習(xí)”領(lǐng)入“深度學(xué)習(xí)”,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的“高階思維”.但是在實際操作中,教師的追問設(shè)計方法存在單一化的現(xiàn)象,在課堂上往往不能靈活生成不同層級的有效追問.何種策略才能促進(jìn)有效追問的發(fā)生?筆者,嘗試從奧蘇貝爾提出的“先行組織者”理論中尋找到問題解決方法.
先行組織者[2]教學(xué)策略是奧蘇貝爾的有意義學(xué)習(xí)[3]理論的一個重要組成部分.奧蘇貝爾主張在學(xué)習(xí)新知識前,向?qū)W生介紹一些他們比較熟悉且有高度概括性的關(guān)鍵內(nèi)容,充當(dāng)新舊知識聯(lián)系的橋梁,稱為“先行組織者”.根據(jù)“先行組織者”與學(xué)習(xí)內(nèi)容的包容性和抽象程度,可以把“組織者”分為上位組織者、下位組織者、并列組織者.奧蘇貝爾認(rèn)為,新知識與原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中可以利用的適當(dāng)觀念構(gòu)成3種關(guān)系:(1)新概念知識從屬于學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的、包絡(luò)性較廣的概念,那么新概念與固有概念之間的關(guān)系稱為下位關(guān)系.下位關(guān)系又分為“派生下位”與“相關(guān)下位”兩種;(2)當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)一種包絡(luò)性較廣,可以將原有的一系列概念從屬于其下的概念時,新學(xué)習(xí)的內(nèi)容便與學(xué)生舊認(rèn)知結(jié)構(gòu)中先有概念產(chǎn)生了一種上位關(guān)系;(3)當(dāng)學(xué)生有意義地學(xué)習(xí)與認(rèn)知結(jié)構(gòu)中己有概念既不產(chǎn)生下位關(guān)系,又不產(chǎn)生上位關(guān)系的新命題時,就產(chǎn)生了組合關(guān)系.
“先行組織者”可以是一個概念、一條定律或者一段說明文字,可以用通俗易懂的語言或直觀形象的具體模型.[4]顯然,“先行組織者”也可以由一系列指向不同認(rèn)識層級的教學(xué)追問構(gòu)成.新舊知識間存在“上、下位與并列”的聯(lián)系,一方面揭示了知識之間本身的邏輯結(jié)構(gòu),另一方面也為開展課堂教學(xué)意義建構(gòu)式追問提供了可能.據(jù)此理解,在開展“P-G-R”深度學(xué)習(xí)范式的教學(xué)過程中,筆者設(shè)計了基于“先行組織者”理論指導(dǎo)的教學(xué)追問實施框架,如圖1所示.
圖1 “P-G-R”深度學(xué)習(xí)范式中教學(xué)追問的實施框架
依據(jù)新舊認(rèn)識之間的邏輯聯(lián)系,基于“PG-R”深度學(xué)習(xí)范式的教學(xué)追問自然也被分為“上位組織者追問”、“下位組織者追問”和“并列組織者追問”.恰當(dāng)設(shè)計,適切運用這樣的教學(xué)追問往往可以將抽象、復(fù)雜、綜合的物理知識更為簡潔、清晰、流暢的呈現(xiàn)給學(xué)生.下面結(jié)合具體的教學(xué)案例,探析指向“先行組織者”的教學(xué)追問策略.
案例1.電勢概念本質(zhì)的教學(xué).
理論探究(P):電場力做功的特點,電荷在電場中具有電勢能.
提出問題(G):電荷在電場中的電勢能Ep能否用來描述電場的能性質(zhì)?
得出結(jié)論(R):電勢能的系統(tǒng)性,電勢能不能用于描述電場能的性質(zhì).
追問1(組織者):研究電場力從而認(rèn)識電場力的性質(zhì);研究電勢能發(fā)現(xiàn)電場能的性質(zhì).電場強(qiáng)度是用何種方法定義的?
學(xué)生(P):比值定義法.
追問2:電場能的性質(zhì)用電勢來描述,類比電場強(qiáng)度的定義方法,電勢怎么定義呢?
學(xué)生(P):電勢能與電荷量的比值.
追問3:怎么理解電勢描述電場能的性質(zhì)呢?請舉例說一說與“勢”有關(guān)的詞語.
學(xué)生(P):形勢、優(yōu)勢、劣勢、蓄勢……
追問4(G,上位組織者):“形勢、姿勢、手勢”中的“勢”有何種含義?
追問5(G,上位組織者):“權(quán)勢、蓄勢、勢力”中的“勢”有何種含義?
追問6(G,上位組織者):“優(yōu)勢、劣勢、強(qiáng)勢”中的“勢”有何種含義?
學(xué)生討論(上位組織者“勢”的意義):“形勢、姿勢、手勢”與狀態(tài)、姿態(tài)、位置有關(guān);“權(quán)勢、蓄勢、勢力”描述一種潛在的力量、趨勢、能力;“優(yōu)勢、劣勢、強(qiáng)勢”體現(xiàn)了一種相對性.
教師點評(G):勢,是一個位置(狀態(tài))相對于另外一個位置(狀態(tài))所具有的潛在的力量、能力.
得出結(jié)論(R):“電勢”即“電位”,用來描述電場中位置所具有的做功潛能,揭示了電場中位置能的性質(zhì)的不等價性.
設(shè)計意圖:電勢能與電勢概念十分抽象,是靜電場章節(jié)的教學(xué)難點.采用“P-G-R”深度學(xué)習(xí)范式,緊扣電勢的上位概念——“能”與“勢”.從電場力做功的特點出發(fā),讓學(xué)生經(jīng)歷用狀態(tài)量“電勢能”度量過程量“電場力做功”的理論探究過程,體會狀態(tài)量描述過程量的簡潔美.再巧設(shè)“類比遷移、比值定義和上位組織者‘勢’意義”等角度的追問,既維持了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體注意與興趣,又建立了物理概念與文本詞匯的內(nèi)涵聯(lián)系,在經(jīng)歷概念建構(gòu)的過程中,感嘆物理概念對物理本質(zhì)的深刻揭示,促進(jìn)學(xué)生深度思維的發(fā)生.
案例2.電能輸送模型的建立.
如何減少遠(yuǎn)距離輸電過程中的電能損失?摒棄“被動性”的“由于Q=I2Rt,不難得出降低電能損失,可通過降低輸電電流與減小電線的電阻”直白告知的教學(xué)方式,采用“主體性”的“P-G-R”深度學(xué)習(xí)的教學(xué)方式,如圖2所示.
圖2 “遠(yuǎn)距離高壓輸電的模型”的教學(xué)流程
設(shè)計意圖:學(xué)生常常容易將導(dǎo)線上的電壓損失與輸電電壓混淆起來,甚至?xí)e誤計算電能損失功率,進(jìn)而不能正確建立遠(yuǎn)距離高壓輸電的模型.基于對輸電模型下位概念“輸電電壓”與“輸電電流”的認(rèn)識,案例通過1個實踐體驗和3個思維活動追問,使得學(xué)生經(jīng)歷了從案例體驗的生疑(輸電電流如何計算)到追問求解的激疑(電能損失的計算)到追問辨析的釋疑(輸電電壓與電壓損失)的深度學(xué)習(xí)過程.這樣的模型建構(gòu)過程,沒有由教師講解,代替學(xué)生思考,而是通過“下位組織者”的層層追問,由學(xué)生自己通過具體分析和運算,自然而然地得出“哪些途徑對降低輸電線路的損失更為有效,以及怎樣減小輸電電流”的結(jié)論,充分發(fā)揮了學(xué)生的主體性,達(dá)到了事半功倍的效果.
案例3.習(xí)題講評中的方法教學(xué).
例題.(2020年江蘇省適應(yīng)性考試第9題)某汽車的四沖程內(nèi)燃機(jī)利用奧托循環(huán)進(jìn)行工作,該循環(huán)由兩個絕熱過程和兩個等容過程組成.如圖3所示為一定質(zhì)量的理想氣體所經(jīng)歷的奧托循環(huán),則該氣體
圖3
(A)在狀態(tài)a和c時的內(nèi)能可能相等.
(B)在a→b過程中,外界對其做的功全部用于增加內(nèi)能.
(C)b→c過程中增加的內(nèi)能小于d→a過程中減少的內(nèi)能.
(D)在一次循環(huán)過程中吸收的熱量小于放出的熱量.
點評:本題以汽車的四沖程內(nèi)燃機(jī)利用奧托循環(huán)的p-V圖為背景,考查理想氣體內(nèi)能的影響因素、理想氣體的狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律.要求考生能根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律,分析推理得到氣體的體積、溫度、壓強(qiáng)和內(nèi)能的關(guān)系.著重考查考生的理解能力和推理論證能力.題中(C)選項更是考查學(xué)生靈活運用物理概念、規(guī)律分析問題的能力.選項(C)的講評過程可采用 “并列組織者”進(jìn)行教學(xué)追問,具體講評分析見表1.
表1 對原題中理想氣體內(nèi)能變化的分析
設(shè)計意圖:對于“理想氣體內(nèi)能的判斷”等類似多因素問題的處理,學(xué)生往往會用零散的概念、規(guī)律來表達(dá)判斷,往往難以掌握.“并列組織者”策略將問題的求解思路,通過教學(xué)追問進(jìn)行分類、整合并予以凝煉,使掌握的概念因為方法的凝煉成為一個整體,不再零散.為了比較“b→c過程中增加的內(nèi)能”與“d→a過程中減少的內(nèi)能”,教師先設(shè)問“判斷其內(nèi)能的變化有哪些公式”,巧妙地降低了學(xué)生的思維難度,引導(dǎo)了學(xué)生的思考方向.接著,通過追問呈現(xiàn)了兩種求解策略的“并列組織者”,讓學(xué)生逐步厘清了“轉(zhuǎn)化求解的思路”,將“內(nèi)能的比較”轉(zhuǎn)化為“熱量交換的比較”.最后,精彩終于生成,學(xué)生自我追問“怎么通過溫度的變化ΔT來比較內(nèi)能的變化”,并采用“數(shù)理結(jié)合”的方法創(chuàng)新求解,真是值得拍案叫絕.顯然,這種指向“并列組織者”的教學(xué)追問充分調(diào)動了主體的參與,促進(jìn)了學(xué)習(xí)的深度,激活了創(chuàng)新的思維,落實了學(xué)科的核心素養(yǎng).
“P-G-R”范式以問題推動主體化學(xué)習(xí),反對各種簡單灌輸,為物理教學(xué)發(fā)展學(xué)生思維,促進(jìn)深度學(xué)習(xí)提供了一條有效思路.然而,在基于“問題”的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生獲取新知識的效率,取決于學(xué)生在頭腦中建構(gòu)有關(guān)知識的途徑,往往學(xué)生單純的自我建構(gòu)知識是低效的.通過“先行組織者”理論來設(shè)計每一個追問,可以導(dǎo)引學(xué)生走便捷的思考路徑,使學(xué)生積極思考且更有深度,最終完成自我建構(gòu),促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展.