基于课程标准的物理教学设计研究

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课程标准是国家课程的指导性纲领，物理教学理应是基于课程标准的.本文提出了一个基于标准的物理教学设计模式，对相应的技术细节进行讨论，以期为推进基于标准的物理教学实践提供一个范例.

一、基于课程标准的物理教学设计模式

基于标准的教学“不是要求所有教师教学的标准化，不是一种教学方法，不是教学内容和标准的简单对应;是对教师教学行为背后理念的关注，是对学生各方面学习结果的关注，是对教学过程监控的弱化和对学习结果监控的强化”[1].因此，基于标准的教学设计需要一种逆向设计模式，“逆向设计是一种面向目标的设计，同时又是确保目标实现的设计”[2].笔者在对教学设计模式研究的基础上，建构了一个基于课程标准的教学设计模式，见图1.

基于标准的物理教学设计，主要环节有：

（一）研习课程标准 确定学习目标

在进行基于标准的教学设计时，要根据课程标准的要求，将上位的“内容标准”转化为单元或课时教学的学习目标.因此，教师要创造性地开展教学，首先需要研究课程标准，结合教材的特点和学生的认知发展水平，确定适合学生学习需要的学习目标.

（二）确定评价标准 设计评价工具

确定学习目标后，紧接着需要依据学习目标确定评价标准，即教师如何确定学生是否实现了预期的发展.通过有目的的设计评价，帮助教师带着问题思考教学，通过评价促进教学，确保教学质量.

（三）分析学习者和教科书 开发教学资源

教科书不是唯一的教学资源，课堂教学中实际使用的教学资源，应该是面向特定学生、适合特定学生、满足学习目标要求的，这就需要对资源整合和优化. 教师应根据学习目标，分析学习者原有的知识结构、心理状态和认知发展水平，分析教科书，开发和选择教学资源，以一定的顺序合理组织教学材料，并以恰当的方式呈现这些资源. 这是教师创造性地“用教材教”的核心技能.

（四）创设学习活动 选择教学策略

教学行为的本质在于引起、促进和维持学生的学习.教师要积极创设适合学生学习的学生活动，选择与学生活动相适宜的教学策略，形成一个预设与生成相统一的“弹性化”的教学实施方案. 需要说明的是，在基于标准的教学中，无论学习活动的设计，还是教学策略的选择，都必须指向特定的学习目标.

（五）实施和评估教学 修改或补救教学

这里包含两方面的内容，一是在实施教学的过程中或之后，及时根据既定的评价方法对学生的表现进行评估，检验学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观方面的变化，思考是否达到了预期的学习目标，形成评估结果. 二是根据评估结果，以及教学中出现的问题，对教学设计方案进行修改完善，并实施补救教学.

二、基于课程标准的物理教学设计的基本技术

在进行基于课程标准的物理教学设计时，教师应该掌握一些基本的技术，如分解内容标准、陈述学习目标、设计评价、开发教学资源、设计学生活动的技术等.限于篇幅，本文对前三项技术简述如下.

（一）分解内容标准的技术

内容标准主要是对学生经历某一学段之后的学习结果的行为描述，分解内容标准是将内容标准具体化为单元或课时学习目标的过程. 要将内容标准分解成学习目标，首先需要了解内容标准的分解策略，其次要明确分解内容标准的步骤.

1.内容标准的分解策略

内容标准与学习目标在数量上的对应关系有“一对一、一对多和多对一”三种情形. “一对一是指一条学习目标达成一条内容标准，目标和内容标准的对应明显可见. 一对多关系是指一条内容标准需要分解成多条学习目标才能达到. 多对一关系则是将多条内容标准或其中相关的目标因子组合、聚焦或联合在一起而成为一个学习目标.”[3]内容标准的分解策略有替代、拆解、组合以及聚焦/联结等，其中，拆解策略是分解课程标准的基本策略. 现以物理教学为例进行说明.

（1）替代策略. 利用一对一的对应关系，以某主题替换原有课程标准中的关键词，形成学习目标. 如，在静电场的教学中，可将“初步了解场是物质存在的形式之一”中的场替换为静电场，得出“初步了解静电场是物质存在的形式之一”的学习目标.

（2）拆解策略. 使用一对多的对应关系，将课程标准拆解成几个互有联系的细项指标，以此形成具体的学习目标. 如，“用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象”这一内容标准可拆解为“用原子结构和电荷守恒的知识分析摩擦起电现象”，“用原子结构和电荷守恒的知识分析接触起电现象”和“用原子结构和电荷守恒的知识分析感应起电现象”.

（3）组合策略. 运用多对一的对应关系，合并多条课程标准，形成一个学习目标. 如将“能用公式和图像描述简谐运动的特征”和“能用图像描述横波”组合起来，形成学习目标“能用图像描述简谐运动和横波，了解振动图像和波的图像的区别”.

（4）聚焦/联结策略. 这也是运用多对一的对应关系，选取多条课程标准中相同的或具有关联性的部分内容作为教学的焦点，形成一个学习目标. 这种方法多见于复习课学习目标的形成，如，将“通过对质点的认识，了解物理学研究中物理模型的特点，体会物理模型在探索自然规律中的作用”，“知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法”，“了解理想气体实验定律，知道理想气体模型”，“理解简谐运动的特征”等目标经过聚焦/联结，形成学习目标“理解物理模型的特点，知道物理学中的几个重要的物理模型，体会科学研究中的理想模型方法”.

2.分解内容标准的步骤

将内容标准具体化为学习目标，一般包括以下六个步骤. 现结合高中物理选修3-4中的一条内容标准“认识光的全反射现象”进行分析.

（1）分析语法结构和关键词. 判断一条内容标准的语法结构，找出行为动词和这些动词所指向的核心概念（名词），或修饰它们的形容词、副词等修饰词或规定性条件，作为关键词，并予以分类. 如，“认识光的全反射现象”，这是内容标准中最基本的语法结构，动词为“认识”，动词所指向的核心概念是“全反射”，它们就是这一内容标准的关键词.

（2）扩展或剖析核心概念. 采用理论意义展开或概念认知展开等方式，将课程标准中涉及的核心概念（名词）予以扩展或剖析. 如，“认识光的全反射现象”中的全反射，从物理学科的角度，涉及光密介质和光疏介质等基本概念、发生全反射现象的条件、临界角和折射率的关系以及全反射现象的应用等.

（3）分解或剖析行为动词. 采用词汇意义展开、学科逻辑展开或教师经验展开等方式，将课程标准中涉及的行为动词予以扩展或剖析. 如，“认识光的全反射现象”中的“认识”，在课程标准的行为动词中，介于了解和理解之间，一般可以拓展为“知道”、“辨别”、“解释”、“理解”等. 如“知道光密介质和光疏介质”，“理解全反射现象”，“知道全反射现象发生的条件”，“知道全反射棱镜的工作原理”等.

（4）确定行为条件. 针对上述分解而来的具体学习行为，结合学习情境、校情和其他课程资源，进一步明确内容标准中涉及的行为条件，或补足内容标准中缺少的行为条件，以指导课堂教学活动的开展. 如，“认识全反射现象”本身就缺少行为条件，教师在进行分解时要补足缺少的行为条件. 如“通过比较不同介质的折射率，知道什么是光密介质和光疏介质”. 这里就将学习光密介质和光疏介质的条件限定为“比较不同介质的折射率”. 再如，学生对全反射现象并无感性的认识，教学中要通过“演示和学生实验，理解全反射现象”，这里的“演示和学生实验”，就是行为条件.

（5）确定表现程度. 针对前面界定的具体学习结果，结合学生情况、各地学科教学指导意见、考纲等，进一步明确内容标准中已有的或补足的内容标准中缺少的表现程度，作为学生达成目标的最低质量要求，为教学与评价提供依据. 如，在“认识光的全反射现象”中，也缺少表现程度，需要补足. 如“光密介质和光疏介质”的表现程度为“给出几种介质的折射率，能正确区分光密介质和光疏介质”等.

（6）写出学习目标. 综合上述思考，依据学习目标陈述的规范，叙写明确的学习目标.

（二）陈述学习目标的技术

教学目标是预期学生的学习结果，实际考察教师的教案，发现在教学目标陈述方面，存在很多问题，如行为主体指向教师而非学生，具体描述为“使学生……”;无法进行观察或测量，如“提高学生的科学素养”;情感态度价值观目标贴标签，如“培养爱国主义精神”等. 这说明教师对教学目标的陈述技术不了解，实践中也不重视，学习目标基本上属于摆设，或为应付检查而不得不写的东西. 事实上，“如果没有清晰的目标，就不可能有有效的评估;没有有效的形成性评估，就不可能保证科学的、高质量的教学”[4]. 物理学习目标的陈述，一般有四个基本要素：行为主体、行为表现、行为条件和表现程度. 行为主体必须是学生，不是教师，在具体陈述时可省略，但教师要有“主体是学生”的意识;行为表现可以是动词，也可以是动词+名词;行为条件可以是评价情景，也可以是过程与方法目标;表现程度指向一个群体的学习结果的最低表现.

新课程实施以来，广大教师在进行学习目标陈述时，人为地将三维目标分解为三类目标，将一节课的目标分成“知识与技能、过程与方法、情感态度价值观”，这种方法值得商榷. 这是因为，知识与技能、过程与方法、情感态度价值观好比是一个立方体中的三个坐标轴（图2），在具体的教学中，同一个教学活动，或某一环节，它所体现的就是三维坐标系中的某个特定的知识目标、过程目标和情感目标. 应该指出，“同样一个知识点，除了实现相同的知识目标外，不同的教学设计，可以实现不同的过程和情感目标”[5]. 因此，教师在陈述学习目标时，不可人为地隔断三维目标的联系，应当以课堂教学的时序为线索，陈述学习目标，如《全反射》一节的教学目标.

（1）通过比较不同介质的折射率，知道什么是光密介质和光疏介质，并能在具体情境中分辨光密介质和光疏介质;

（2）通过实验，观察、分析归纳、总结全反射现象及其产生条件，理解光的全反射，能说出什么是全反射现象，并在具体的情境中判断是否发生全反射现象，体验探索自然规律的艰辛与喜悦;

（3）应用光的折射定律和光路的可逆性，计算临界角，理解临界角的概念，90%以上的学生会计算临界角;

（4）通过观察全反射棱镜，了解全反射棱镜的原理，体会物理知识和生产生活的联系;

（5）通过光导纤维实验，知道光导纤维的工作原理，认识光纤技术对社会经济生活的重大影响.

上述学习目标的陈述，以课堂教学的进程为序逐步展开，每一个目标都包含三维目标中的二维或三维，使三维目标成为一个整体;同时，用可观察或测量的行为动词陈述目标，并且指出了行为条件和表现程度，有助于教学质量的评估.

（三）设计评价的技术

一般而言，不同的学习目标需要采用不同的评价方法，在进行课堂学习评价时，教师首先要根据学习目标确定评价标准，进而选择与之相适应的评价方法，设计具体的评价任务进行评价.

（1）建立评价标准. 完整的评价标准体系应该包括以下四个方面[6]：①表现水平：学生表现级别，如优秀、比较优秀、一般等;②表现描述：描述各级表现水平上学生知道什么，应该做什么;③范例：说明各个水平上学生作业样例（应该包括与内容标准的整个范围和深度有关的样例）;④分数线：区分各级表现水平的分数. 这里需要说明的，评价标准的建立往往是一个系统工程，需要物理教育专家和一线教师合作，也需要长期的修改和加工完善.

（2）设计评价方法. 三维目标的评价，学生的学习结果最直接的表现就是应知和应会. 在进行评价时，需要开发评价工具，收集关于学生学习的证据. “应知”的部分比较适合采用纸笔测验来评价，通过设计标准参照评价试题的方式进行;“应会”的部分比较适合用表现性任务来评价. 如在《光的全反射》中，根据上述5条学习目标，可设计如下表现性任务进行评价，每一条评价内容对应一条学习目标. 这里不再例举标准参照试题评价方法.

①给出几种介质的折射率，指出哪些是光密介质，哪些是光疏介质？说出判断的原因.

②观察并记录学生在设计光的全反射实验中的思路以及实验操作中的表现，对其理解和完成情况进行评估.

③给出一个情境，要求学生顺利推导出发生全反射时的临界角与折射率的表达式.

④观察相机或光学仪器中的全反射棱镜，说出它在反射光路上的优越性.

⑤查阅资料，了解光导纤维的基本原理，发展状况和对经济社会的贡献，写一篇关于光纤通讯的小论文，不少于600字.

设计上述表现性评价任务，将目标导向学生的学习过程，不仅考查学生对知识与技能的理解，还对学生的认知、实验技能、搜集信息的能力进行全方位的考查与评价. 力求标准、评价和学习结果的一致性.

需要说明的是，基于标准的物理教学理论，是一个亟待拓展的研究领域，一方面，课程标准自身需要修订，对课程标准的解读要指向教师的教学实践，尤其要对课堂教学评价进行深入研究;另一方面，教师在实际的教学中，要有意识地转变课程实施的观念，从基于经验或教科书的实施取向，走向基于标准的物理教学，这是现如今物理教师的一项专业技能.

参考文献：

[1] 夏雪梅，崔允t.基于课程标准的教学：历史考察与现实追问[J].全球教育展望，2006（3）：62-66.

[2] 李锋.基于标准的教学设计[M].上海：华东师范大学出版社，2013：25.

[3] 朱伟强，崔允t.关于内容标准的分解策略和方法[J].课程・教材・教法，2011（10）：24-29.

[4] 崔允t.追问“学生学会了什么”――兼论三维目标[J].教育研究，2013（7）：98-104.

[5] 廖伯琴，张大昌.普通高中物理课程标准（实验）解读[M].武汉：湖北教育出版社，2004：118.

[6] 崔允t，等.基于标准的学生学业成就评价[M].上海：华东师范大学出版社，2008：23.