教师的“学科理解”能力及其提升

2019-12-18 10:17阅读：

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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

2017年11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2012年2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

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