依托序列化教研 遵循学生学习序的教学设计
依托序列化教研，遵循学生学习序的教学设计
——以《机械振动 简谐运动》为例
上海市西南位育中学 张鑫娜
一、教学设计的路径
1. 知识序路径
物理知识的学习有一定的逻辑顺序。比如，没有运动学与力学的基础，就无法学习牛顿第二定律；没有振动的概念就很难理解波动；没有电场和磁场的基础就不能学习电磁振荡和电磁波。这是由物理知识与知识之间的逻辑关系决定的。
2. 科学家探究路径
科学家在研究某一问题时，有自己清晰的路径。一般产生于实践经验或灵感，思维跳跃，可能会脱离知识生成的逻辑，与知识序有时不同。按照科学家探究路径设计教学可以呈现科学家解决问题的思路、方法以及理论形成的过程。
3. 学生学习序路径
学生获得知识的学习过程，称为学生的学习序，学生在获得新知的过程中显然是一个新手。
二、教学设计的现状
教科书呈现内容时，通常将“知识序”和“科学家探究”路径相结合，可称之为“专家”路径。教师进行教学设计往往都会选择某一路径作为线索。通常首选教材呈现的“专家”路径，通俗来说就是“教教材”，“教教材”是一条比较稳妥的选择。然而由于学生的实际情况大多数与知识生成的逻辑、科学家探究路径存在一定差异，所以选择“专家”路径进行教学设计，可能会出现一些问题：首先，教材是统一的、静态固定的，与动态发展的学生之间可能出现不匹配的情况。其次，为了方便阅读，教材通常会直接呈现思维的结果，如果“照本宣科”，显然是无法满足当下培育学生核心素养之要求的。
物理核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。可以说，是学生把学校学到的知识忘记以后剩下的东西。如果说，讲授式教学对于知识的学习有效，那么培育物理核心素养中诸如科学思维、科学探究以及科学态度与责任等素养是不太可能通过单纯的讲授来实现。
如何从知识目标升级为素养目标，打通从知识点通向核心素养的路径，最好的办法就是了解学生的学习过程，根据学情、结合认知心理学，遵循学生的学习序设计教学。
三、遵循学生学习序的教学设计
以《机械振动 简谐运动》这节课为例：
在确定研究问题环节，教材上呈现的是科学家探究路径——科学家在观察和实验的基础上，提出一个“弹簧振子”的模型，继而进行研究。从学生视角看，这种方式的呈现在逻辑上是跳跃的、断片的，学生很难理解机械振动为什么要从“弹簧振子”这种现实生活中不存在的对象入手。学生不能理解的，何谈形成观念、提升模型建构能力，发展素养的愿望只能落空。
在获得振动图像环节，教材上呈现的是知识序路径——先选取坐标原点、在坐标系中显示位移数据；而学生视角的实验过程明明是先获得位置信息，再建立坐标系形成位移。由于两者存在先后颠倒的差异，所以课堂预设的学生自主探究、互动交流环节通常会沦为教师的“独角戏”，学生听过就忘，科学探究能力的培养也就无从谈起。怎么办？
活动是素养的载体，问题是思维的引擎。设计学生活动突破教学难点，通过设计问题链激活学生思维。
设计学生活动填充教材留白：学生通过观察生活中常见的振动现象，归纳振动的共同点，自主建立机械振动的概念。教师根据学情、结合认知心理学，遵循学生学习序设计教学。第一组问题链：
“这些振动现象中，哪个最简单？”
“为什么简单？”
“可以更简单吗,如何进一步简化？”
学生在问题引领下积极思考，自主建构“弹簧振子”模型，在活动过程中深化运动与相互作用观念、能量观念，理解研究物理学研究运动的一般方法——复杂问题简单化、简单问题模型化。第二组问题链：
“如何描述弹簧振子的运动？”
“如何记录不同时刻滑块的位置？”
“根据位置与时刻对应的分布图，如何进一步得到弹簧振子的位移-时间图像？”
通过先思考、后谈论，再交流分享的学生活动，学生在生生互动的过程中学会研究运动的一般方法——先描述后解释。学会用图像和图像对应的解析式描述运动：数是对形的抽象，数形结合解决物理问题。
通过设计适切的学生活动，捋顺了本节课的这两个地方，打通从知识点通向核心素养的路径。最终的课堂呈现是学生从被动学习转化为主动建构，教师从讲授者转变为活动的组织者和参与者。素养不是学生“听”得的，也不是教师“讲”得的，学生在参与活动的过程中实现素养的发展。
四、序列化教研
与“照本宣科”的演讲者相比，遵循学生学习序的教学设计就不单单是一节课，而像是一场“舞台剧”，教师要充当“编剧+导演+演员”的多重角色——课前要写好剧本，课中要组织协调、必要时还要扮演学生角色参与其中，推进学习活动。
依托序列化教研保障高质量的教学设计。备课磨课的过程就是这样的一个闭环：“知惑”-“勤学”-“行研”。“知惑”：老师们基于以往的教学经验和学生学情，确定教学问题。“勤学”：带着问题化身学习者，充分挖掘学习资源，与同伴对话，与专家对话，在思考和讨论中达成共识，形成初步的教学设计。“行研”：通过实践去尝试、去验证。试讲过程中，听课老师在课堂中观察教师和学生的行为和反应。磨课时通过分析课堂对话实录，发现问题，集体讨论找寻突破口，提出改进意见，优化教学设计后再去实践。循环往复。“备课备几遍，学生看得见”。教室就是剧场，教师要做好一个好“编剧、导演和演员”，把舞台交给学生，让学生在活动中去体验、去思考、去收获。
依托序列化教研，将理论结合实践，大胆尝试、小心求证。在实践中不断优化课堂活动的设计，实现学生之间的高质量互动，促进学生核心素养的发展。
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