大學(xué)物理課程教學(xué)目標分析與應(yīng)用

雷勇

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.14.128

摘 要：設(shè)定科學(xué)合理的教學(xué)目標是大學(xué)物理教學(xué)設(shè)計的首要和核心環(huán)節(jié)，是進行有效教學(xué)的前提。該文在布盧姆教學(xué)目標分類學(xué)理論框架下對《理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》進行了教學(xué)目標分析與應(yīng)用探討，展示了其對設(shè)定含義具體、目標全面、定位精準的大學(xué)物理教學(xué)目標的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：教學(xué)目標 大學(xué)物理 理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求 目標分析

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）05（b）-0128-03

教學(xué)目標作為教學(xué)出發(fā)點和歸宿支配著整個教學(xué)設(shè)計過程，具有導(dǎo)向和調(diào)控等功能，其設(shè)定是教學(xué)設(shè)計中的首要和核心環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫顯示，有關(guān)國內(nèi)大學(xué)物理教學(xué)目標方面的研究論文只有寥寥數(shù)篇，且缺乏深入和系統(tǒng)性的研究，遠遠不能滿足教學(xué)的需要。在大學(xué)物理教學(xué)活動中，教學(xué)目標的設(shè)定比較普遍地存在著表述空洞、模糊、不全面、缺乏層次等問題，因此，針對大學(xué)物理課程教學(xué)目標的理論和應(yīng)用研究亟待推進和加強。

2010年，教育部頒布了《理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》（以下簡稱《基本要求》），該文件是教師設(shè)定大學(xué)物理教學(xué)目標的基本依據(jù)。[1]不過，教師需要在一定教學(xué)目標分類學(xué)框架作下對《基本要求》進行準確、清晰的教學(xué)目標分析，才能設(shè)定具體、全面的大學(xué)物理教學(xué)目標。該文將以布盧姆教學(xué)目標分類學(xué)為框架，討論對《基本要求》（2010）進行教學(xué)目標分析，并探討其在教學(xué)目標設(shè)定中的應(yīng)用。

1 布盧姆教學(xué)目標分類學(xué)概述

教學(xué)目標分類學(xué)框架是教學(xué)目標設(shè)定的理論基礎(chǔ)，在教學(xué)目標分析與設(shè)定中有非常重要的作用。因為教師只有在一定的分類學(xué)框架下才能對《基本要求》進行全面、準確的教學(xué)目標分析，才能使教學(xué)目標的設(shè)定具體化、易于操作。

不同學(xué)者基于不同的理論提出了眾多的分類學(xué)框架，其中影響比較大的有布盧姆模式、加涅模式、馬扎諾模式等。不同的理論框架各有優(yōu)劣，教師可以結(jié)合教學(xué)實際情況和個人偏好進行選擇。對大學(xué)物理課程的教學(xué)，推薦布盧姆模式，該模式從一開始就是針對高校教學(xué)設(shè)計的，而且更適合理科課程教學(xué)。

1956年由美國著名教育心理學(xué)家布盧姆等人提出的布盧姆模式是一個成熟而且被廣泛應(yīng)用的分類學(xué)理論框架。該模式將教學(xué)目標分為認知、情感、動作技能三大領(lǐng)域，與大學(xué)物理教學(xué)相關(guān)的是認識和情感領(lǐng)域。在認知領(lǐng)域，2000年L·W·安德森等學(xué)者進一步發(fā)展了布盧姆的理論，推出了布盧姆教育目標分類學(xué)的修訂版。[2]修訂版為教學(xué)目標分析與設(shè)定提供了一個二維目標分類表，其中一個維度是四個知識類別：事實性知識、概念性知識、程序性知識和元認知知識；另一個維度是6個認知過程類別：記憶、理解、運用、分析、評價、創(chuàng)造。該表為解讀《基本要求》、設(shè)定述教學(xué)目標提供了一個有效的分析工具。[2] 主要強調(diào)的是記憶、理解、運用、分析、評價、創(chuàng)造等是描述內(nèi)在心理活動的動詞，不易操作和觀測。要設(shè)定具體、易操作的教學(xué)目標，需要將上述動詞轉(zhuǎn)化為描述外顯行為的動詞。描述內(nèi)在心理的動詞與相應(yīng)的外顯行為動詞可參考文獻[2，3]。在情感領(lǐng)域，1964年布盧姆與克拉斯沃爾等人編制了情感教育目標分類學(xué)，將情感教育目標分為5個逐步深入的層次：接受、反應(yīng)、價值評價、組織化、價值促進的性格化。[4]與認知領(lǐng)域相比，情感教學(xué)目標本身難以描述和測量，這使情感教學(xué)目標常常難以用外顯動詞表述，因此，情感教學(xué)目標比較難具體化。艾思納提出用表現(xiàn)性目標表述法來規(guī)避上述困難，建議設(shè)定情感體驗方面的教學(xué)目標可以規(guī)定學(xué)生需要參與的與培養(yǎng)目標相關(guān)的活動，而不表述具體結(jié)果。[5]

2 《基本要求》教學(xué)目標分析

《基本要求》規(guī)定大學(xué)物理課程的總教育目標，是高校編制大學(xué)課程教學(xué)計劃和教學(xué)大綱、教師從事教學(xué)活動、教學(xué)效果評估的基本依據(jù)。文件提出了“實現(xiàn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展”的基本目標，[1]該目標要求教師應(yīng)該從知識、能力、素質(zhì)這三個維度全面地設(shè)定教學(xué)目標應(yīng)，避免片面化。在具體教學(xué)中，教師需要在學(xué)情分析和教材分析的基礎(chǔ)上，對《基本要求》進行教學(xué)目標分析，將文件中的基本要求分解、細化，轉(zhuǎn)化為一系列全面、具體、可操作性強的課堂教學(xué)目標。

在知識學(xué)習(xí)方面，《基本要求》將大學(xué)物理課程的教學(xué)內(nèi)容之分為A、B兩類，其中A為核心內(nèi)容，B為擴展內(nèi)容，并提出大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容可以通過各個高校教學(xué)大綱加以規(guī)范。[1]1987年版和1995年版的《基本要求》按學(xué)習(xí)水平要求將教學(xué)內(nèi)容分為了解、理解、掌握三級，但是2010版的《基本要求》沒有作分級處理，需要教學(xué)大綱進行規(guī)定。在各個高校的教學(xué)大綱中，一般都會對教學(xué)內(nèi)容按學(xué)習(xí)水平要求程度進行分級處理，因此，教師需要在布盧姆分類學(xué)框架下對教學(xué)大綱的具體要求進行教學(xué)目標分析。在布盧姆分類學(xué)框架下，了解、理解、掌握三級要求的具體含義可參考文獻[3]。在下文中，將以具體案例為例說明如何進行知識學(xué)習(xí)方面的教學(xué)目標分析。

在能力培養(yǎng)方面，《基本要求》提出培養(yǎng)學(xué)生“獨立獲取知識”“科學(xué)觀察和思維”“分析問題和解決問題”等三種能力[1]，也就是培養(yǎng)學(xué)生獨立學(xué)習(xí)物理知識的能力，運用所學(xué)的物理知識、思想和方法提出、分析和解決問題的能力。能力培養(yǎng)目標不可能在短短一節(jié)課內(nèi)達成，需要在較長時間的物理課程學(xué)習(xí)中逐漸實現(xiàn)，因此，在實際教學(xué)中，需要把能力培養(yǎng)目標分解成一系列具體、可操作的短期子教學(xué)目標貫穿在整個物理課程的學(xué)習(xí)過程中。在能力培養(yǎng)與知識學(xué)習(xí)的關(guān)系上，大家贊同“作為智育目標的能力不在知識掌握之外，而寓于知識掌握之中”的觀點[6]，能力的培養(yǎng)不能獨立于知識的學(xué)習(xí)之外而單獨進行。能力形成于學(xué)習(xí)過程中，形成于運用物理知識、思想和方法提出、分析和解決問題的實踐過程中，因此，可以將能力目標具體地分解為認知領(lǐng)域的教學(xué)目標。在教學(xué)中，能力是學(xué)生在創(chuàng)設(shè)的“實踐情境”中通過實踐中形成的，因此，在布盧姆分類學(xué)框架下，“培養(yǎng)獨立獲取知識能力”主要歸為“運用元認知知識”類目，而培養(yǎng)“科學(xué)觀察和思維”“分析問題和解決問題”能力主要歸為“運用程序性知識”類目。

在素質(zhì)培養(yǎng)方面，《基本要求》提出了素質(zhì)培養(yǎng)的3個方面：求實精神、創(chuàng)新意識、科學(xué)美感。[1]素質(zhì)培養(yǎng)教學(xué)目標是非認知領(lǐng)域教學(xué)目標，屬于情感體驗領(lǐng)域。如前文所述，設(shè)定情感體驗方面的教學(xué)目標可以設(shè)定學(xué)生需要參與的相關(guān)活動，而不表述具體結(jié)果，而活動的設(shè)計可以按照布盧姆情感教育目標5個層次逐層深入地展開。求實精神的培養(yǎng)可以以“教師要求”的形式體現(xiàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)的各個環(huán)節(jié)，如：聽課、作業(yè)、論文寫作、完成教學(xué)項目等。在創(chuàng)新意識培養(yǎng)方面，《基本要求》則建議在教學(xué)中采用包含現(xiàn)代科學(xué)與高新技術(shù)的物理基礎(chǔ)專題方式實現(xiàn)。[1]科學(xué)美感的培養(yǎng)可以與典型的知識點學(xué)習(xí)結(jié)合起來，例如：在學(xué)習(xí)麥克斯韋方程組時，可以讓學(xué)生了解、感受、體會方程中蘊含的簡單美、對稱美、統(tǒng)一美等，當然也可以采用專題講座方式進行。

知識、能力、素質(zhì)是大學(xué)物理教學(xué)目標的三個層次，三者不是孤立的，而是一個有機聯(lián)系著的整體，統(tǒng)一于學(xué)生整個大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)中，三者不能分別獨立實現(xiàn)，因此，建議在設(shè)定教學(xué)目標時將三者進行有效整合，采用一體化表述策略[7]。

3 案例分析

下面以機械能守恒定律教學(xué)目標設(shè)定為例進行說明《基本要求》如何指導(dǎo)教學(xué)目標設(shè)定。首先看一個教學(xué)目標實例。

實例1：掌握機械能守恒定律，了解機械能守恒與對稱性之間的關(guān)系。

首先來分析上述教學(xué)目標設(shè)定中存在的不足之處。

第一，教學(xué)目標設(shè)定不具體，難以操作。這種課程標準式的教學(xué)目標表述中所使用的“掌握”“了解”等動詞比較抽象，具體含義難以被確切理解和觀測，不易用以指導(dǎo)教學(xué)策略和測評的設(shè)計，無法起到教學(xué)目標應(yīng)有的作用。需要在布盧姆分類學(xué)框架下將上述抽象、概括的動詞轉(zhuǎn)化為具體、易操作的外顯行為動詞。按照修訂版的布盧姆二維教育目標分類學(xué)框架，這里的“掌握”可以分解為框架中“理解”與“應(yīng)用”兩個認知過程類目。機械能守恒定律作為理解的對象時它屬于原理和通則知識，也就是概念性知識。理解機械能守恒定律屬于“建構(gòu)一個系統(tǒng)的因果關(guān)系”[2]，即說明原理。作為運用的對象時，機械能守恒定律可以轉(zhuǎn)化為程序性知識，運用機械能守恒定律屬于“將程序應(yīng)用于不熟悉的任務(wù)”[2]，即使運用程序性知識?！傲私狻睂?yīng)認知過程中的“理解”類目，機械能守恒與對稱性之間的關(guān)系屬于概念性知識中的“理論、模型和結(jié)構(gòu)知識”[2]，那么“了解機械能守恒與對稱性之間的關(guān)系”即為說明理論、模型和結(jié)構(gòu)知識。設(shè)定教學(xué)目標時，可以使用認知過程相應(yīng)類目中的外顯性動詞給予表述。

第二，教學(xué)目標設(shè)定不夠精準。正如《基本要求》中所指出的，大學(xué)物理中很多物理概念和物理規(guī)律“學(xué)生在中學(xué)階段已有接觸，故教學(xué)中展開應(yīng)適度，以避免重復(fù)”[1]。大學(xué)物理學(xué)應(yīng)以高中物理為起點，在更高層次上展示物理學(xué)的內(nèi)容，避免與高中物理教學(xué)目標重合。要突出重點，更加精準地設(shè)定教學(xué)目標，而上述教學(xué)目標并沒有體現(xiàn)這一點。高中物理與大學(xué)物理中，機械能守恒定律的表述并不相同，區(qū)別在于機械能守恒成立的條件。高中物理中其條件表述為：“在只有重力或者彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)”[8]，大學(xué)物理中則表示為“外力和非保守內(nèi)力都不做功或所做功的代數(shù)和為零”[9]。要求學(xué)生在新的高度上，即保守力概念的基礎(chǔ)上，理解和應(yīng)用機械能守恒條件顯然是教學(xué)的重點，需要將此明確寫入教學(xué)目標。應(yīng)用機械能守恒成立條件判斷某物理問題是否適合運用機械能守恒定律去解決是屬于運用準則知識。

第三，教學(xué)目標設(shè)定不全面，缺乏更高層次教學(xué)目標。上述教學(xué)目標設(shè)定主要體現(xiàn)在“知識”這個層次，而在能力、素質(zhì)層次則沒有充分展開。在能力層次，固然，在“掌握能量守恒定律”的目標中包含了應(yīng)用物理知識分析、解決物理問題的能力子目標，但是這并不充分，作為大學(xué)物理課程的重點內(nèi)容，還應(yīng)該進一步擴展能力培養(yǎng)目標。《基本要求》中提出要培養(yǎng)學(xué)生“獨立獲取知識的能力——逐步掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，閱讀并理解相當于大學(xué)物理水平的物理類教材、參考書和科技文獻，不斷地擴展知識面，增強獨立思考的能力，更新知識結(jié)構(gòu)；能夠?qū)懗鰲l理清晰的讀書筆記、小結(jié)或小論文?！盵1]為了培養(yǎng)學(xué)生獨立獲取知識的能力，在學(xué)習(xí)機械能守恒定律時，可以要求學(xué)生針對困擾世界的能源問題或者各種各樣的“永動機”發(fā)明進行調(diào)研分析，寫出與其水平相稱的調(diào)研論文。

在素質(zhì)層次，機械能守恒定律所蘊含的深刻的科學(xué)美學(xué)思想應(yīng)該深入挖掘、充分利用?！痘疽蟆诽岢龅呐囵B(yǎng)目標之一就是培養(yǎng)“科學(xué)美感——引導(dǎo)學(xué)生認識物理學(xué)所具有的明快簡潔、均衡對稱、奇異相對、和諧統(tǒng)一等美學(xué)特征，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)審美觀，使學(xué)生學(xué)會用美學(xué)的觀點欣賞和發(fā)掘科學(xué)的內(nèi)在規(guī)律，逐步增強認識和掌握自然科學(xué)規(guī)律的自主能力?！盵1]首先，能量守恒定律源自于物理規(guī)律對時間的平移對稱性，深刻地體現(xiàn)了科學(xué)中的對稱美及其重要意義；其次，世界萬物運動均統(tǒng)一遵從簡單的能量守恒定律，體現(xiàn)了科學(xué)的簡單之美和統(tǒng)一之美。結(jié)合機械能守恒定律學(xué)習(xí)科學(xué)美，可以讓學(xué)生深入和具體地感知科學(xué)美，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)美感。

從上述分析可以看出前述教學(xué)目標實例需要從內(nèi)容上給予充實、從表述上給予完善?？梢园呀虒W(xué)目標修訂如下：（1）能正確敘述機械能守恒定律原理；能夠在保守力概念的基礎(chǔ)上運用機械能守恒定律成立條件判斷系統(tǒng)機械能是否守恒；能運用機械能守恒定律分析、解決物理問題。（2）能闡述對稱性與能量守恒定律之間的關(guān)系；能夠闡述能量守恒定律所蘊含的科學(xué)美（對稱美，簡潔美，統(tǒng)一美等）。（3）通過調(diào)研多種形式的“永動機”發(fā)明，撰寫關(guān)于永動機分析的小論文，培養(yǎng)學(xué)生獨立獲取知識、分析問題、解決問題的能力。

4 結(jié)語

通過該文對《基本要求》的教學(xué)目標分析與應(yīng)用探討可以看出，科學(xué)合理的大學(xué)物理教學(xué)目標應(yīng)該建立在對《基本要求》科學(xué)的教學(xué)目標分析的基礎(chǔ)上。在一定教學(xué)目標分類學(xué)框架下進行的教學(xué)目標分析有利于有效地減少教學(xué)目標設(shè)定中常見的模糊、空洞、片面等問題，有利于具體、全面、精準地設(shè)定教學(xué)目標。

參考文獻

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