教学案例与教师成长

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教学案例与教师成长

作者:郑青岳

原载:《中学物理君荤参考》2006年第1、2期

如果你认为自己懂得理论而不懂得实践，其实你并非直正懂得理论；如果你认为自己懂得实践而不懂得理论，其实你并非真正懂得实践。
一、什么是教学案例
先看下面一个教学案例。
案例1
浮力的大小跟哪些因素有关。
教师先让学生通过活动认识到：浮在液面上的物体受到浮力的作用；在液体中会下沉的物体也受到浮力的作用，并且这个浮力可以用弹簧秤称出。在这个基础上，教师向学生提出：你认为浮力的大小可能跟哪些因素有关呢?对这个问题，学生提出了许多假说。这些假说有：（l）浮力的大小可能跟物体的密度有关。理由是木块能够浮在水面上，而铁块则不能。（2）浮力的大小可能跟物体的体积有关。理由是将篮球压人水里要比将乒乓球压入水里难得多。（3）浮力的大小可能跟液体的密度有关。理由是人在河水中会下沉，但在死海中却能浮在水面上。（4）浮力的大小跟物体浸人液体的深度有关。理由是人游泳时越走到深处，人感到自己越轻。把物块浸人水中的过程中，弹簧秤的读数越来越小。（5）浮力的大小可能跟物体浸人液体的体积有关。理由是物块浸人液体中的体积越多，弹簧秤的读数越小。（6）浮力的大小可能跟物体排开液体的体积有关。理由是当物块浸入液体的体积越多时，排开液体的体积也越多，弹簧秤的读数就越小。（7）浮力的大小可能跟物体的形状有关。学生虽然说不出理由，但他们认为：平底的物体比尖底的物体浸在液体中受到的浮力大。（8）浮力的大小可能跟液体的温度有关。理由是液体会发生热胀冷缩。
教师针对学生提出的各个假说，利用典型的实验和反例，或进行相似性和差异性的比较，有的加以否定，有的进行整合。最后留下两个因素：液体的密度和物体排开液体的体积。对此，教师引导将这两个因素整合成物体排开的液体的质量这一因素。进而使学生认识到：既然浮力的大小跟物体排开的液体的质量有关，那么也一定跟物体排开的液体受到的重力有关。因为浮力和重力都是力，所以，浮力跟物体排开的液体受到的重力之间的关系会更简单。在这样的基础上，让学生通过实验对浮力和重力进行比较。
关于浮力教学的以上案例，能够给我们的教育以怎样的启发呢?
首先，这个教学案例告诉我们：学生对世界往往自有一套解释，虽然其中有许多是错误的，但在他们看来却是合理的。知识的学习是一个建构的过程，但知识的建构并不像在一个空旷的平地上建筑一幢高楼。由于在学习任何知识之前，学生的头脑里已有一些前概念，而且学生头脑里的前概念会对当前的学习产生种种影响，所以，科学概念建构的本质是概念的转化。教师在教学中应当积极促成学生将前概念转化为科学概念。
其次，这个教学案例也给出了将学生的前概念转化为科学概念的一些策略。如让学生充分表达，以暴露自己的前概念；利用典型的实验和反例，动摇并推翻学生错误的前概念，加强相关概念的比较，以揭示它们的共同点和差异点，等等。
再次，这个案例还告诉我们，建立假说是科学探究中富有魅力的环节，而前概念与科学假说存在着密切的联系。有怎样的前概念，相应的就会有怎样的假说。而从科学假说到科学结论的过程，就是原有的概念向科学概念转化的过程。科学不但需要证实，科学更需要证伪。
根据上述教学案例，我们可以将教学案例的意义表述为：教学案例是蕴含着深刻教育思想的真实发生的典型性事件。这个表述反映了教学案例的三个特点：一是真实性；二是思想性；三是典型性。
值得指出的是，目前存在一种将教学案例泛化的不良现象，即人们将教学案例与平常的教案不加区分，完全等同起来，这对于教学案例的开发和利用是不利的。虽然教学案例和教案都是对教学过程的描述，但两者之间存在着明显的差异：
（l）教案关心的是这堂课该怎么上，它的主要作用是供人模仿的（虽然它也能够给人以启发。）教学案例关心的是这个教学事件体现了什么思想，教学案例是传播思想的一种方式，它的主要作用是给人以启发的（虽然它也能够供人模仿）。
(2)教案通常是比较求全的，我们常常可以看到有的教案集将某册教材每一个章节都编写了教案；但教学案例是不求全的，它求典型。教学案例并不关注某个教材的某个章节知识是不是重点，它所关注的是这个教学事件是不是能够很好地说明某个教育思想。
（3）教案反映的是一堂课的过程，一个教案对应的是一堂课；但教学案例可以只是反映一个教学片断，一堂课可以开发几个教学案例，一个教学案例也可以涉及几堂课。
（4）教案一般反映成功的教学；但教学案例既可以反映成功的教学，也可以反映失败的教学。因为人们从成功中可以获得启示，从失败中同样可以获得启示。
二、教学案例作用
案例虽然在医学、司法和工商管理教育方面早已被广泛地应用，但对基础教育界来说，还是一个新事物。教学案例一出现，就被广大教师所愉快地接受。在最近几年课程改革的过程中，我们常常采用教学案例帮助教师建立新的教学理念，同时也引导教师通过开发教学案例，将新的教育理念转化为具体的教学行为。我们看好教学案例的理由主要有：
1．教学案例将无形的教育原理有形化
案例摆脱了从理论到理论的做法，将理论与实际紧密地联系在一起。它更适合广大实践工作者的特点，因为一般的实践工作者更习惯于从具体的教育事例中去领悟一般的教育理念。所以，借助教学案例向教师传播教育思想。是十分有效的。
2．开发教学案例有助于教师形成个人的教学思想
开发教学案例，教师关注的是自己的教学实践，关注的是教学生活中发生的典型事件。从这些具体的教学事件出发，采用的是归纳式的思维，容易形成具有个性化的教育思想。
3．开发教学案例有助于教师改善自己的教学行为
开发教学案例要经历教学方案的设计、检验、反思、调整等一系列过程，这将极大地促进教师关注自己的教学实践，反思自己的教学实践，改善自己的教学行为。
4．开发教学案例，教师具有明显的优势
教学案例来源于活生生的教育实践，离开了课堂，离开了学生，教学案例就成为无米之炊，无本之木。开发教学案例，教师最能充分体现出自己的职业优势。
三、开发教学案例有什么要求
1．精心设计教学方案
大多数教学案例是以成功的教学为基础的，是对成功教学的反映和提炼。为了开发优秀的教学案例，首先应当精心设计教学方案。教学设计实际上就是教学决策，什么叫做决策，所谓决策就是对策略的选择。因此，在设计教学方案时，我们应当经常反问自己：我们为什么要做出这样的选择?它体现了怎样的教育思想?是否还有别的选择?以往的教学方案有哪些缺陷?需要作怎样的改进?等等。
案例2
体温计教学中的技术教育。
在教材中，学生是在学习了常用温度计之后再学习体温计的一般的教师对体温计有以下两种教法：
方法1：单纯介绍体温计的结构、特点和使用方法。
方法2：将体温计与常用温度计的相同点和差异点进行比较，让学生在比较中了解体温计的结构、特点和使用方法。
我们暂时不对这两种方法进行评论，而先来谈谈技术教育问题。我们知道，技术是与科学相互联系又相对独立的。科学是认识自然的学问，而技术是改造自然的手段。正是技术，才把科学物化为具有实用价值的新产品。我们虽然每天享用着现代技术的成果，但遗憾的是，我们对技术是比较冷漠的。在我国，技术教育尚未受到人们应有的重视，我们甚至不太清楚技术教育的目标是什么。这对于我们这样一个力图成为制造业大国的发展中国家来说，是一个十分危险的倾向。所以，在加强学生的科学教育的同时，我们也应当加强学生的技术教育。
技术教育与科学教育既相互联系，又相对独立。科学教育的目标是提高学生的科学素养，而技术教育的目标则是提高学生的技术素养，具体包括：培养学生对技术的好奇心，让学生理解技术创造，提高对技术创造产品的鉴赏力，进而激发学生进行技术创造的内心冲动；让学生学习技术设计和技术创造的方法，并进行简单的技术设计，等等。
体温计作为一项技术发明的成果，从加强技术教育的角度，我们对体温计的教学重新进行了设计。其目的是让学生在学习体温计的过程中，体验技术发明的过程，学习技术发明的方法。教学方案如下：
师：我们已经学习了常用温度计，知道常用温度计可以用来方便地测量出在它的量程范围之内的所有物体的温度，于是也就可以用来测量人的体温。你们认为用常用温度计测量人的体温存在着哪些缺点?
学生经过讨论，纷纷提出了常用温度计用于测量体温的缺点，并提出改进的措施，如常用温度计的量程太大，体温计应当减小其量程；常用温度计的精度太低，要提高精度；常用温度计每改变1℃液面移动的距离太小，要增大玻璃泡的体积，缩小温度计的内径；当内径缩小后，人眼看不清液柱，要采用放大法（体温计做成三棱柱形，就是起放大的作用）；常用温度计读数时不能离开被测液体，用作体温计不方便实际操作（所以体温计上一个弯曲的细管，就是起防止体温计与人体分离后温度降低时液柱退回的作用）。
在这种教学方案中，学生学习了列举缺点法，获得到体温计这一技术发明创造的体验。
2．敏锐捕捉课堂信息
课堂每天都有许多新鲜事，学生每天都有新表现，课堂和学生每天都会为我们提供大量的信息，学生在课堂中一些出乎教师意料的表现，往往可以成为教学新的生长点。它既是教师宝贵的资源，也是对教师智慧的考验。教师应当通过细致地观察，深人地发掘这些资源，使之变成自己的财富。
案例3
当光从水中射向空气时。
有一天，我去听课，课题是“光的折射”。课上，学生通过实验观察，知道光从空气射人水中后会发生折射，折射光线会靠近法线。在这个基础上，老师问学生：如果光从水中射人空气时，光的传播方向会怎样变化?教师没有立即回答这个问题，也没有急于做实验来探究，她让学生自己用画图来表达。结果，学生各有各的画法（如图1所示）。
我走近一个画出图甲的学生，问：你为什么将折射光线靠近法线方向呢?学生回答：光从一种物质进人另一种物质时会发生折射，所以会偏向法线。噢!原来他将折射跟折射光线靠近法线等同起来，这叫以偏概全。
学生画出的图乙显然是正确的，但是，这些学生真的懂了吗?我又走近一位画出图乙的学生，问：你为什么将折射光线画成偏离法线呢?学生回答：从空气射人水中时，光线会靠近法线，现在是从水中射向空气，光线当然会偏离法线。他回答得不错，但我没有罢休，进一步追问：为什么光从水中射向空气时，光线就会偏离法线，而不是像刚才那样靠近法线呢?这位学生想了想，一笑，摇摇头说：还是不懂。看来，即使得到正确的答案，也不一定真懂。
画出图丙的学生只是少数几个，我也走进画出图丙的一个学生问：别的同学画出的光线在水面处会弯折，你画出的光线为什么是直线呢?学生回答：光从空气射到水中时发生了折射会弯折，但从水中射向空气时，我不知道会不会发生折射，所以没有画弯折。
这就是学生，这就是课堂。课堂的奥妙在这里，教师的资源也在这里。细心地观察和汲取课堂的信息，我们往往可以从中获得深刻的教益。
3．深刻反思教学过程
开发教学案例并不是让教师在课前对教学过程设计一个预案，也不是让教师在课后对教学过程作一个简单的回放。为了最大限度地通过开发教学案例来促进教师的成长，应当十分重视对教学过程进行深刻的反思和再检验过程，使一个好的教学案例经历“设计一一实施—反思—调整—检验”等一系列的过程。
案例4
探究身高与脚长的关系。
探究身高与脚长的关系是浙江教育出版社出版的《科学》教材中的一个教学内容。在一次研究课上，有一位教师按如下的步骤来展开教学：他先给学生展示美国宇航员阿姆斯特朗在月球上踩下的第一个脚印，问：我们能否根据阿姆斯特朗的脚印估计阿姆斯朗的身高?接着引导学生建立假说：人的身高跟脚长之间可能存在着一定的倍数的关系，根据这个倍数关系可以由脚长估计出人的身高。为了得出人的身高与脚长之间的关系，教师带着学生到操场的沙坑里踩脚印、量脚长。回到教室后，学生计算自己的身高与脚长的倍数关系。
对以上教学过程，我们在课后进行了深度地评析和反思，并提出了建设性的意见：
首先，我们认为所提出的问题并不具有实际的意义。因为虽然阿姆斯特朗的脚印具有划时代的意义，但根据阿姆斯特朗的脚印去弄清楚他的身高并没有实际的必要，而且阿姆斯特朗的身高并不是一个谜。如果是考古家根据古代人留下的脚印去估计古代人的身高，或者一个警察根据案犯留下的脚印估计案犯的身高，就有实际意义了。
其次，认为人的身高与脚长之间存在着一定的比例关系这个假说并不是随意的猜测，应当为它提供支持。因为肢体匀称的正常人各个部分是存在着一定的比例关系的，例如，成人的身高大约是头部高度的7.5倍，人将双手向两侧平举伸直，两手指尖之间的距离恰与身高相近。尽可能为假说提供支持可以防止学生在建立假说时随意地猜测。
第三，也是最为重要的是：我们有必要在上课时带着学生到操场的沙坑去量脚长吗?课堂是受时空条件限制的，它还有许多别的任务要完成。科学教育并不追求表面的热闹，教科学最重要的教思维。
根据以上意见，我们对教学方案进行了调整，并将新方案在第二天另一个班的教学中进行检验。我们要求学生课前在家里量好自己以及其父母的脚长与身高。上课时，不再进行脚长的测量，而将重心放在数据的分析和统计上。引导学生共同解决如下问题：如何从100多个数据中取出30个数据?（要解决随机性问题）如何解读所列出的身高与脚长的倍数中的30个数据?（不同的人倍数一般不同；但不同的人倍数非常相近）应当用哪个数据作为参照的标准?（可以用中数，即最大数与最小数的算术平均值；可以用众数，即取与最多的人相同的数据；还可以取平均值，即30个数据相加的和除以30）
正是在这样的一个“设计—检验—反思—调整—再检验—再反思”的循环过程中，正是在经常性的前后教学过程的相互比较中，教师们得到了快速的成长。