试论物理课堂教学目标的内涵与陈述（二），本文主要内容关键词为：教学目标论文,试论论文,内涵论文,课堂论文,物理论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
前文[1]重点阐述物理概念和规律学习的结果（内部表征是命题网络、图式、产生式等）、学习后的外显行为（“识记”、“理解（或领会）”、“应用”等），并据此阐述物理概念和规律教学目标的陈述。接前文，本文将论述认知领域学习的“认知策略”目标、“问题解决”目标的陈述，并提出认知领域教学目标陈述的统一规范。最后阐述“态度”学习领域培养目标的陈述。 2.实现“方法”目标的教学 文献[2]指出认知策略是在解决问题过程中应用，人们通常更关注问题是否得到解决，而较少关注在解决过程中使用的方法，即方法在使用时往往具有隐性的特征。在实际教学过程中，涉及策略或方法的教学有两种基本形式，比如，前文（一）、（二）指出牛顿第二定律教材“设计实验”环节中，在确定物理量（加速度）的测量原理时，运用了转化法，两种教学形式如下。 ·教学方式一 师：由前面讨论可知，应分别研究物体的加速度与受力、与质量的关系。接下来我们先研究…… 生：先研究物体加速度和受力的关系。（确定实验目的） 师：研究需要确定研究对象，请同学们根据实验器材，选择研究对象。 生：选实验小车。（确定研究对象） 师：在实验中，小车应做何运动？（确定研究对象出现的物理过程及需要测量的物理量） 生：应让小车在恒定力作用下运动。 师：为研究方便，可让小车在光滑的水平面上运动。我们可选择让小车在光滑的长木板运动。 师：在研究中应测量那些物理量呢？ 生：需要测量物体的加速度，以及所受外力。 师：在实验中我们需要测出实验小车的加速度？如何来测量其加速度呢？（确定物理量测量原理） 生：可用打点计时器和纸带来测量。 师：如何测量？ 生：……（陈述测量原理及所需技能） 师：可以看出，通过打点计时器来测量加速度，步骤还是比较多，测量的量也比较多，有些麻烦。是不是有相对简单点的方案来确定实验中的加速度呢？ 生：……（思考） 师：教材中提供了一种方案，请同学阅读教材内容。 师：请同学说明，教材中提供的第二种确定加速的方案为…… 生：是通过规律
，不是直接测量其加速度，而是测量相同运动时间运动的位移之比。 师：这种测量方案是不是比打点计时器测量加速度简单？我们就运用这种测量方案测量加速度，来研究加速度与受力之间的关系。 师：那么如何测量物体受力？ 教师继续引导学生根据物理量的测量原理，选择适当的测量仪器，完成实验装置的设计。 ·教学方式二 若在牛顿第二定律知识点教学后，教师增加一个“转化法”教学的环节，如下。 师：前面我们学习了物体加速度与其受力以及质量间的关系，研究中需要测量出物体的加速度、相应的受力以及质量，这次教学中，我们是不是像加速度一节学习中用打点计时器和纸带来实现的？ 生：不是的。 师：为什么。 生：测量量多、步骤较多，相对麻烦。 师：那我们是如何测出加速度呢？ 生：是通过
，这样物体加速度的测量，可用等运动时间物体运动位移之间关系来间接测量。 师：在以前的学习中，我们是不是也曾有过用类似的间接测量的经验？ 生：有的，比如在比较不同长度导线的电阻时，无法直接测量电阻，是通过比较其电压大小获得。
师：为何可以用电压的关系来确定电阻的关系呢？ 生：因为串联电路中电流相同，根据欧姆定律，此时电压之比与电阻之比是相等的。 可由师生共同提出其他案例。 师：以上几个案例中，我们面临的问题有什么共通的地方？ 生：在学习中，遇到某个物理量的测量比较困难或无法直接测量。 师：那我们如何解决呢？ 生：将难测的物理量改为易测的物理量。 生：需要通过两者间存在的规律。 师：物理学研究中将这种解决问题的方法称为转化法。 （教师清晰地板书） 转化法：如果待测物理量或物理量之比，测量较复杂，可通过适当的物理规律，将待求量转化为易测物理量或物理量之比来解决。 师：请同学们回去后从物理学史研究、以往我们物理课或其他科学课学习中找出运用转化法的实例，并按以下要求梳理： （1）待测的量：________。 （2）障碍：________。 （3）选用何种规律：________。 （4）将待测量转化为哪个易测量的测量：________。 下节课，我们请一些同学上讲台汇报。 【教学评析】 在教学方式一的教学中，教师引导学生面临加速度比较难测，需要寻求易测加速度的方案这一问题情境中，学习者未必有经验解决。教师指导学生阅读教材中的方案，实际上增加了一次学习者解决问题中应用转化法的体验。但学习后，学习者并不能清晰地解释转化法适用的条件、基本步骤以及其他运用转化法的实例，也就是说学习者并没有真正习得转化法。 教学方式二的教学中，在教师引导下，学生回顾和提出转化法应用的实例，并梳理出转化法的适用条件、步骤等，教师清晰地板书（显性化的过程），学生习得转化法的意义，通过学习者自己举出转化法应用的实例（相当于应用转化法），经过这样的学习过程，学习者能举例解释转化法的适用条件和基本步骤，此种情况下，说明学生习得了转化法。 3.认知策略（或者说方法）教学目标的陈述 由上讨论可知： （1）在物理概念和规律学习过程中，需要遵循符合科学性要求的方法进行，基本的研究方法也就是学习方法主要有：实验归纳法、理论演绎法。 无论实验归纳法还是理论演绎法，都有一些子环节，其每一子环节也是子问题解决，也需要相应解决的策略（实验归纳法各子环节涉及策略如前文表2所示）。 （2）方法的应用往往具有潜在性，个体通常并不会意识到。 （3）教学中对“方法”学习的处理有两种： 其一是将学习过程中具体的方法，包括适用条件、步骤以及具体实例显性化地呈现给学生，这样的教学后，学生能陈述方法的名称、解释其适用条件、步骤并能举例，也就是达到方法的“领会”或者说“理解”层次。 其二是对学习中学生经历的方法不做显性化处理，学生只是无意识地有运用方法的经验（可为今后该方法显性化教学提供实例），一般学生不会自己自动地概括出方法的步骤和适用条件。 因此对认知策略或者说“方法”目标的陈述也应分两种情况。 对于不做显性化教学的方法目标，如需陈述，建议采用“体验”、“感受”等词表述。 如果采用教学方式一，教学目标可写为： 经历运用转化法确定测量加速度方案的过程，体会转化法的应用。 如果在教学中有显性化的教学环节，如教学方式二中所示，“方法”的教学目标与物理概念和规律教学目标陈述相似，如可陈述为： 理解转化法；能举例解释转化法的适用条件和步骤。 应用转化法；在提示可用转化法的场合，能执行其步骤，沿其指导的方向思考。 （三）问题解决教学目标的陈述 问题解决是在一定策略的引导下，选择解决问题所需必要技能的过程。按解决特定问题的效率，解决问题的策略可分为：强方法、弱方法。强方法只适用于解决特定类型的问题，由于强方法每一步都聚焦于解决一类习题必要的技能，因而解决此类习题的效率就高；当学习者面临的问题，无法运用强方法时，常常会采用逆推法、子目标分析法等方法，尝试从自己认知结构中，选择出解决当前问题所需的必要技能，这类方法适用范围很广，但难以帮助学习者直接找到所需技能，因而解决问题的效率相对就低。[3]中学阶段最主要的问题解决领域就是物理习题解决。 1.可归类物理习题的教学目标陈述 复杂习题通常需要运用多个物理规律来解决，习题本质上属于结构良好的问题。研究表明，对于结构良好的习题，通常具有典型的内在结构特征、用于解决所需的技能清晰、各技能执行先后的次序明确（也就是说强方法），由此可以形成针对此类习题的综合性的内部表征形式，称为问题图式[4]，“物体受共点三力静平衡一类习题”图式如表1所示。 专家之所以能高效地解决本领域问题，就是因为专家拥有自己专长领域丰富的问题解决图式。因为具有大量的图式，在面对新问题时，如果抽象出结构特征符合自己认知结构中已有图式的特征成分，专家就可以启动相应强方法加以解决，从而能够高效地解决本领域的常规新问题。
因此，对于可以归为特定类型的物理习题，因其较为明确的物理特征，且存在解决问题的强方法，对这类习题，教师应以问题图式为教学目标。 教学目标可陈述如下： 掌握共点三力静平衡类物理习题的图式；能解释该类习题的典型特征、解决过程中步骤；能遵循解决此类习题方法的引导，选择解决该问题所需必要知识和技能解决该类习题。 掌握动态电路类型问题图式；能解释该类习题的典型特征，解决过程中的步骤；能遵循解决此类习题方法的引导，选择解决该问题所需必要知识和技能解决该类习题。 2.难以归类物理习题的教学目标 对于无法用强方法或问题图式解决的习题，学习者只能运用弱方法求解。 在物理习题解决领域，适用范围较大的一些解决习题的方法，如解决物理习题的一般方法、解决运动学的方法、解决静力学习题的方法等，由于范围较广，无法直接聚焦解决某一具体问题所需技能，在运用过程的每一步对学习者来说，可能又构成一个个子问题，如有研究者提出解决物理习题的最一般方法，审题、分析题、列方程、求解，同时指出在“分析题”环节，应画草图、应分析物理过程和物理状态，[5]当学习者面对不熟悉的问题，如何审题、如何分析题（像如何画草图，如何分析物理过程等），又会构成一个个子问题，因此这些方法在应用时都不可能自动化，因而是弱方法。 此外，物理习题解决领域，还存在一些具有学科领域特征的弱方法，如守恒法、等效法、图象法等等，如： 图象法：图象法是根据题意把抽象复杂的物理过程有针对性地表示成物理图象，将物理量间的代数关系转变为几何关系，运用图象直观、形象、简明的特点，来分析解决物理问题，由此达到化难为易，化繁为简的目的。 等效法：就是在保证某种效果（特性或关系）相同的前提下，将一种事物转化为另一种事物，把原先陌生、复杂的事物转化为熟悉、简单的事物，通过对研究对象的等效替代物来认识研究对象的一种方法。 以上方法在解决物理习题时，确实有助于学习者解决问题，但很难梳理其运用所需的条件，即习题满足何种特征，就可采用该方法，因此，也不可能聚焦到解决问题的必要技能，显然属于弱方法。 对于一时无法归类的物理习题，教学显然应以所涉及的弱方法为目标。如前所述，弱方法在应用时不能自发选择出解决当前问题所需技能，因此，对弱方法的教学，通常达不到掌握层次，可帮助学生达到理解层次，陈述如： 理解解决物理习题的一般方法；能举例解释解决物理习题一般方法的步骤。 理解解决物理习题的守恒法；能举例解释守恒法运用的场合。 二、认知领域教学目标陈述技术 （一）教学目标陈述技术 既然学习都有具体的内容，且对应有内部的学习过程和内部表征的变化，也会导致个体外显行为的变化，因此，对于教学后预期学习者习得的学习结果，教学目标的表述建议采用内部状态变化与外显行为相结合的方式，即提倡采用“描述心理状态变化的词语+具体学习内容；对应的最基本的外显行为”的格式。对认知领域，描述心理变化的词语及所对应的最基本的外显行为如下页表2。 （二）经验性教学目标撰写的不足 前文[1]中呈现了三份“牛顿第二定律”教学目标案例，指出依据经验撰写的教学目标既有一定合理性，也存在一定的可以修改的不足，以下结合物理概念和规律的学习规律，阐述上述教学目标的不足。 分析：根据牛顿第二定律的图式（前文表1），不难看出： 案例1中，目标1对应物理性质中的定性关系，目标2对应物理性质定量关系，目标3对应综合性的能力目标。 案例2中，目标1对应牛顿第二定律与其他概念和规律的关系、目标2对应定律的表达式和物理性质、目标3对应定律的“应用”以及“STS”目标。 案例3中，目标1对应物理性质中的定量关系、目标2对应定律的表达式及应用、目标3对应定律与其他物理概念和规律的关系、目标4对应方法目标（非线性化教学中的“体验”）。 像案例1～3中陈述的目标，都部分涉及牛顿第二定律图式的不同侧面，所以都有一定合理性，但也没有写全面，并且同一层次不同个体还可以用不同行为动词表述，这样不同教师对案例中的教学目标也能提出不同的意见。根据牛顿第二定律的图式，较合理的陈述方式，参见前文[1]中所述。 当然，这种依据经验撰写的教学目标，在基于科学心理学的教学理论看来，多数是不合适的。如果教学目标可以起到“导学、导教、导测评”的作用，教学目标的撰写应满足以下要求： 1.行为主体应是学生 教学目标应陈述学生学习后的在知识、技能、学习方法和态度等方面的变化，而不应描述教师应该做什么，否则，教师如果这样做了，是不是就达到教学目标呢？显然不能这样，如案例一中目标2、目标3的目标主体都是教师，因此是不合适的。 2.教学目标需对应具体的学习内容 陈述的目标应有具体的内容，而不宜是综合能力的描述。如案例1中目标3，上好这节课后，如何检测学生“设计实验的能力”是否得到提高呢？这种无法检测的结果作为教学目标，或不做为目标都可以。比如设计实验能力不是一节课的教学就可以达成的，这种综合能力的检测是需要专门设计一组测试项目来测试的。
同时，一条目标对应一个知识点内容为宜，像案例2中目标3，涉及牛顿第二定律应用的学习，以及STS目标，也是不合适的。 3.教学目标的陈述应采用可观察、可测量的行为动词 教师只有清楚地把握学习后学生可表现出的行为，这样写出来的目标才可能实现教学目标“导测评”的价值。 如案例2中目标1“知道”、目标2“深刻理解”、案例3目标1等只是描述达到水平（或者是描述心理状态变化的词），未采用对应此内部变化的外显行为并给出相应的外显行为标准，因此是不合适的。建议用“布卢姆教育目标”中阐述的行为动词，因为这些行为动词都经过相对清楚的界定，有助于教师对其表现行为有相对统一的认识，这样就能够在一个语系中讨论问题，避免用同一个词，但每个人想象的行为表现不一致，带来的模糊性。比如，“理解安培力”，一个人可能认为理解就是口头说出安培力的内容，另一个人可能认为是举例说明，第三个人可能认为是能用安培力的数学表达式求解。这样，含糊的术语很难准确地传达教学目标的内容和要求，显然会各说各话。显然，教师明了“理解”层次的行为，包括转化、解释、推断等行为，就可以为设计教学目标达成与否的测试项目提供基础，实现教学目标“导测评”的作用。 4.教学目标应结合其习得的过程，才能实现导教的作用 如前分析，在物理概念和规律的学习中，不同的子环节，需要运用不同的方法，教学就是教师遵循各环节中相应方法的引导，帮助学生选择解决子问题所需的技能，从而解决问题、习得所学知识的过程。教学方式主要有三种： （1）教师遵循相应方法的结构，自己选择解决问题所需知识和技能，并解决问题；此为传授式教学。 （2）教师遵循相应方法的结构，引导学生获取解决问题所需知识和技能，逐步解决问题；此为启发式教学。 （3）教师提供问题情景，由学生自己遵循相应方法的结构，解决相应问题；此为探究式教学。 显然，把握各子环节运用的策略，就可以为选择适当的教学方法提供依据。如前文提出设计物理实验的通用策略为： ①确定实验目的；②确定实验中的研究对象；③确定研究物体的过程及要测量的物理量；④确定各物理量测量的原理；⑤选择测量各物理量的实验仪器；⑥确定每次实验中物理量的变化方式；⑦确定实验仪器连接方式。 本文方法教学案例中，教学方式一即教师遵循“设计实验环节”通用策略引导学生逐步完成实验装置的设计，也就是说采用了启发式教学。 同时，教学亦可考虑“方法”目标的实现方式以及相应的教学方式，是显性化的教学还是隐性的学习过程，在教学案例二中呈现的就是“转化法”的显性化教学。 三、“态度”目标的陈述 （一）态度的成分和习得层次 科学精神是物理学科态度学习领域主要的学习内容。科学作为一项探索真理的事业，在它长期发展过程中形成了一套行之有效的认识规范，主要包括“求实、理性和有条理的怀疑”。这种认识规范一方面约束着科学家的研究行为，另一方面在他们的科学实践中被内化、积淀、凝聚、提升为一种自觉的科学意识和普遍的信仰体系，这就形成了科学精神。科学精神主要有： 求真精神：具有为探求规律、追求真理而学习和生活的志向，甚至具有为科学而献身，把追求真理放在第一位，把由此而带来的荣誉地位及物质待遇放在第二位的行为。 理性精神：表现为具有坚持自然界的运动变化是有规律的信念及探究运动变化规律的行为。 怀疑精神：表现为既不盲从权威，也不无条件地宽容的信念和行为。 求实精神：表现为坚持“实践是检验真理的最高标准”的行为。 “科学精神”在未被个体习得之前，作为独立于个体外在的规范体系，也是社会倡导、所尊崇的价值认知和行为准则，可以称为“社会价值观”。 当上述价值认知和行为准则被个体习得后，即成为个体习得学习结果的一种——“态度”，当上述价值认知被个体视为对自己具有最大价值，成为个体信念，且表现出稳定一致的行为选择时，也可称为上述态度成了“个体价值观”。 因此，作为“社会价值观”的科学精神要被个体习得成为“个体价值观”，其培养方式显然应依据态度学习的机制来实现。 1.态度的成分 文献[6]指出：态度是个体对特定事、人的内在倾向性；由认知、情感、行为倾向三成分组成，下表3所示为“求真务实”态度的成分，
2.态度的习得层次 文献[7]指出，态度的习得一般经历：接受、反应、评价、组织和性格化，上述价值观内化的各级水平可看作态度变化的水平。 当达到“性格化”水平时，价值标准成为个人性格的一部分，这时形成的稳定态度又可称为主体具有价值观，其行为是一致的、可以预期的。由此可见态度和价值观涉及的是同一性质的问题，所不同的只是内化的程度不同。对个体来说具有最大价值的态度称为个体的价值观。 3.态度的学习方式 文献[8]指出态度的学习，可通过亲历学习和替代学习两种方式。 亲历学习是指个体通过直接体验其行为后果而进行的学习。 替代学习是通过观察他人的行为后果而进行的学习。 无论亲历学习还是替代学习，对态度的习得一般需要：面对冲突的行为情景——特定行为受到强化或惩罚——个体识别出强化或惩罚所对应行为——个体对特定行为给予价值评价（价值化阶段）或对冲突行为按对自己价值大小作出排序（组织阶段）。 所以，态度的培养，应呈现相冲突的行为，通过强化或惩罚特定行为，帮助学生对特定态度价值化或在不同态度间组织。 由于态度的习得不是一两节课的教学可以形成的，并且态度的形成与社会环境、家庭环境和学校班级环境相互作用和关系都难以一一分离出来，一般也不可能达到个体价值观的程度。因此在教学中对态度学习的教学目标陈述既要具体，也要适度。 由上讨论可知，态度是可以习得的学习结果，情绪与情感是态度的一个成分，也是个体态度习得的重要中介，“个体价值观”是个体习得特定态度达到“性格化”阶段。 （二）态度的培养 一般物理教学中，学生都要从存在的问题情景入手，因此有希望了解未知现象的意愿，也就是说学生会经历并表现出一定的“求真务实精神”的行为体验；在教师引导下，学生遵循研究物理问题的过程，经历了证据严密的求证而获得物理真知，学生经历并表现出一定的“理性精神”的行为；对相互矛盾的物理理论的分析，学生经历并表现出一定的“求实务实精神”的行为体验。 也就是说，在实际课堂学习中，学生会出现符合特定科学精神的行为，往往是不自觉的行为；因此一般课堂教学中，如果无显性化的态度目标，如需陈述，一般可将目标陈述为：
这样的目标一般来说放在任何物理课堂教学中似乎都可以，不放也没什么关系。 实际课堂教学中，教师常常需要对科学家特定的科学精神作讲解，也就是说进行“显性化”的态度教学，依据态度学习的基本方式，此类教学应包含如下要素：呈现蕴涵特定科学精神的实例，提炼出科学家体现科学精神的行为以及面临与之相冲突的行为；科学家面临冲突行为时的选择；科学家本人对自身行为评价以及社会包含科学共同体其他科学家的评价等（对特定行为的“价值评价”阶段）；还应尽可能概括出该科学精神的主要行为特征及基本认知内容。 【教学样例】 ①呈现素材[8]。 【案例1】皮埃尔·居里不顾危险，用自己的手臂试验镭对皮肤的损伤作用。 【案例2】在面对无条件公开她的制镭技术还是要申请商业性的专利从中牟利的选择时，居里夫人毫不犹豫地选择了前者，她说：“物理学家总是把研究成果全部发表，不能因为我们的发现偶有商业前途而从中牟利，特别是，镭有治疗的功效……我们不能申请专利，这是违背科学精神的。” 【案例3】居里夫妇在十分艰苦的条件下进行制取镭的研究。 ②教师剖析案例中冲突行为，以及反映科学精神的行为。 案例1中，皮埃尔在对新元素的性质探究的行为，和避免对自己身体伤害行为之间，选择了探究的行为，表明皮埃尔对未知世界具有强烈的探究愿望，体现了皮埃尔具有“求真精神”。 案例2中，居里夫人在可以为自己带来更多财富的行为，和可以为更多人带来福音的行为之间，选择了后者，体现了科学家以追求真知为目标，重视科学发现对人类美好生活的价值，轻视个人享受的“求真精神”。 案例3中，显示科学研究有时不仅是智力上的困扰，同时也会需要艰苦的体力劳动，而表明居里夫妇在探究自然真相的行为，和劳累自己体力和精力的行为之间选择前者，表明居里夫妇具有极强“求真精神”。 同时表明，付出努力的动力是追寻自然界的奥秘，而之所以有探究的可能性，是因为他们坚信自然界现象是有规律、可以解释的，表明居里夫妇具有“理性精神”。 ③对科学精神行为进行强化，以此帮助学生对科学态度行为实现价值化。 优秀科学家的行为是诸多科学精神的体现，教师可呈现科学家体现科学精神的行为，并通过科学家自己、科学家群体、社会的评价等方式，显示该行为是值得做的，帮助学生对所学科学精神的行为实现“价值化”。 爱因斯坦曾经对居里夫人做出评价：“她一生中最伟大的科学功绩——证明放射性元素的存在并把它们分离出来——所以能取得，不仅靠大胆的直觉，而且也靠难以想象的极端困难情况下工作的热诚和顽强，这样的困难，在实验科学的历史上是罕见的，居里夫人的品德力量和热忱，哪怕只有一小部分存在于欧洲的知识分子中间，欧洲就会面临一个比较光明的未来。”“在我认识的所有著名人物里面，居里夫人是唯一不为盛名所颠倒的人。”[9] 经过此环节教学，学生能够较为清晰地回答居里夫妇在研究中体现科学精神的行为，能从居里夫妇的自我评价和其他伟大科学家对居里夫妇行为表现出行为的敬意，感受满足自尊等需要时获得积极的情感，从而对此类行为赋予是“有价值”做的，即价值化，但一般在课堂教学中不会要求学生明显地表现出科学精神的行为作为检测。所以，课堂中态度的教学，较多的是达到价值化阶段，故对此类具有显性化教学的目标，在陈述目标时，一般可如下表述。 理解理性、求真的科学精神。结合居里夫妇研究放射性中冲突行为的选择，陈述其中体现理性、求真精神的行为特征以及认知内容。 理解求真实务实精神。结合伽利略对亚里士多德一些关于运动观点的分析行为，能陈述求真务实精神的认知内容和行为特征，能举例说明。 对个体在学习中科学态度的评价，通常提出可借助形成性评价方式，这是一种长期的过程，而不应是课堂教学中主要完成，设想如果要教师给学生每节物理课的表现作出评价，那么教师还能有多少精力放在关注学科知识目标实现途径上呢？这实际上是本末倒置，不现实的。 长期以来，我国教学界对教学目标的陈述主要是用一些难以对应外在行为的、描述内部心理状态的术语，或难以检测的综合能力作为目标来陈述，如“理解阿基米德原理”、“培养学生的观察、概括能力”、“体会物理学的研究方法”等。在文献[10]中提出的物理学科学习分类，将学习内容、学习内部过程、学习后内部表征以及相应的外显行为联系起来，由此制定的教学目标，才能导教、导测评。为了克服原有目标陈述上的缺陷和不足，本文建议采取“内部状态和外显行为”相结合的教学目标陈述技术。
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