关键词：基础教育；学习质量标准；构建
中图分类号：G420 文献标识码：B 收稿日期：2016-01-13
2015年7月11日，由广西教育厅项目办主办关于“广西基础教育学校学生学习质量标准的研究”课题研讨会在南宁市召开，以数学为例，围绕学生学习质量标准课题中重要核心概念及学业水平标准体系构建进行探讨。
一、明确“E+2+4”的研究指导思想
本课题研究贯彻落实教基二[2013]2号文件《教育部关于推进中小学教育质量综合评价改革的意见》精神，结合 “MS-EEPO有效教育”理论，探索如何确定基础教育及测评学生学业水平标准等实施。在国家教育政策上体现“2”，领会教基二〔2013〕2号文件《教育部关于推进中小学教育综合评价改革的意见》的理论基础和思想方向；在地域教育优势上突出“E”，解读“MS-EEPO有效教育”精髓；在研究资源上实现“4”，总课题组和3个子课题组以《美国国家科学教育标准》基本框架为指南，以数学学科学习质量为研究对象，通过多元性研究方法构建一套科学的学习质量测评体系。
二、学生学习质量标准体系与测评研究的进展
高中组参考广州《义务教育学科学业质量评价标准设计与编制》试题编制的有效思路，设想建立一套具备学业发展水平四项指标的题库。题库为测评工具开发提供思路，但标准设计和能否在短期内建立一套可操作性题库是本研究的突破口。初中组依据课程标准“基础性”“普及性”“发展性”要求，重视教育公平，探索学习质量评价方式的实施，提出了以期考和作业方式进行自评、生生互评、师生互评的定性或定量、形成性或终结性评价体系。MS-EEPO体系下创设测试和实践综合评价系统保证评价多元性，具有可操作性，但具体标准有待探究。小学组用文献法将“学习质量”界定为通过学习活动而获得知识、技术、情感体验水平文化的程度。从“知识掌握”“情感态度”“学习技术”三维度进行小学四年级课堂和作业综合测评，验证知识技能测评方式可行性。综合3个子课题组研究成果，存在一个共同问题：关注测评学生的学习质量或学业水平方式，但其应达到水准的依据是什么，需要有更多的关注和研究来支撑。
三、学习质量标准建构和学习质量测评开发之争
专家们在激烈的自由研讨之争中所反映的比较集中的问题如下：一是学习质量评价标准和评价工具的混淆。课题组研究精力都放在测评上，理解上存在模糊性；在研究逻辑顺序上，应把标准建立放在前面。二是对学习质量标准概念内涵理解不一。部分专家成员把学习质量的理解都局限在学业层面，在研讨中的评析都只考虑学业角度。
四、核心概念的厘定和研究方向、进程的再确认
经过激烈争论，专家们意识到必须在核心概念上达成共识，才能进行后续研究。以下是学业水平范围内对核心概念一致的观点。
质量：产品符合规定要求的程度。
学习质量：从既定的学习目标出发，对学习活动过程（学业水平、学习动力、教师教学方式等）及其结果所达到的状态进行衡量，由此得知的符合程度或优劣程度，包含过程和结果两个维度。
学业水平：学生对各学科课程标准所要求内容的掌握情况，包括知识技能、学科思想、创新意识、实践能力。
学习质量标准：以基础教育阶段总体教育目标为导向，以跨越不同学科领域的公民素养模型和具体学科核心能力模型为基础的规范性成就标准。
学习水平标准：各学段学生在知识技能、学科思想方法、创新意识、实践能力方面所应达到的发展水平及程度。
课题研究在明晰概念的前提下，优先构建一个相对一致的学习质量的标准体系。测评工具和方法的研究是本课题的一个重要组成部分，需要进一步研究探索。本次会议进一步明确定位了本课题研究的研究方向和体系构建思路。
参考文献：
关键词：加涅的学习结果分类；教学；影响
中图分类号：G42 文献标志码：A 文章编号：1002-2589（2011）36-0278-02
教与学作为一个事物的两个方面，两者有着密不可分的关系。教学是为了帮助人学习，它建立在学习基础之上；反过来，学习又为教学服务。加涅，美国20世纪中后期著名的教育心理学家，他的新学习理论体系就对教学思想有很大的影响。本文就从其对学习结果的分类入手，探讨学习结果对教学设计的影响。
一、学习结果的分类
加涅的学习论体系包括十分丰富的内容：学习结果分类论、学习层次论、学习过程论及学习条件论。其中，在学习结果的分类上，他从人类习得的性能中区分了五种学习的结果，这种学习的结果也称为五种习得的性能。
1.智慧技能
智慧技能使个体应用符号或概念与他们的环境相互作用，也就是人们应用符号办事的能力。例如，低年级的读、写、算的学习，就是智慧技能的早期形式。学习智慧技能，意味着学习“如何完成”某种智慧行为，它是一种“怎么样”的知识，一般说来，被称为“程序性知识”。个体在学校中所习得的智慧技能是非常多的，但可以根据其心理过程的不同复杂程度进行分类。从低到高、从简单到复杂，可以分为五个亚类：辨别、具体概念、定义性概念、规则和高级规则。辨别是能区分不同的刺激，对不同的刺激进行不同的反应。形成概念是在一系列事物中找出共同属性并给同类事物赋予同一名称，有对事物分类的能力，概念分为具体概念和定义性概念，反映具体事物的概念是具体概念，反映对象各种属性及关系的概念是定义性概念。规则揭示了两个或更多概念之间的关系，掌握规则指能够运用规则进行操作，作出正确的反应。高级规则是组合在一起的两个或更多规则，是更复杂的规则。每一个层次都有各自的特性，即都有不同的外在行为表现、内部条件和外部条件。可以讲，教学的最终目的就在于让学生创造性地运用高级规则来进行问题解决。
2.认知策略
如果说，智慧技能是运用概念和规则对外办事的程序性知识，那么认知策略是运用概念和规则对内调控的程序性知识。认知策略是一种支配个体自身的学习、记忆和思维行动的技能。它可以包括识记策略、精加工策略和组织策略等。认知策略的把握对于学生学会如何思维、如何学习是非常重要的。所以，它是一种特别的非常重要的技能，学习者可以选择认知策略作为解决新异问题的模式。
3.动作技能
在加涅看来，技能可分为三类：一类是智慧技能，即运用概念和规则对外办事的能力；另一类是认知策略，即一种特殊的智慧技能；第三类为动作技能，即身体和肌肉协调的能力。动作技能可分解为构成整个操作的“部分技能”，学会将已习得的部分技能综合起来，对整体动作学习有非常重要的意义。同时，动作技能的学习最好是通过重复练习来完成。
4.言语信息
言语信息是一种我们能够“陈述”的知识，它是“知道什么”或“陈述性知识”。言语信息由于在数量和组织上有所不同，可分为三种学习情境：学习名称、学习事实和学习有组织的信息。掌握言语信息的外部条件要告诉学生学习目标，同时，信息的重复听和读对学习也是必要的。
5.态度
加涅将人类在“情感领域”习得的性能称为态度，它是影响个体对人、对物、对事的行为的复杂的内部状态。既然是内部状态，所以，它不是行为本身，而是从对个体行为的观察中推论出来的。由此，可根据个体的行为选择来测量态度。同时，在态度学习和改变中，仅凭言语说教是不起作用的，一种较好的方式就是呈现榜样。
以上，就是加涅对学习结果的分类。在对学习结果分类详述的同时，加涅还对五类学习的条件进行了阐述。这些构成了加涅学习论的主要内容，对于教学设计也有着重要影响。
二、学习结果的分类对教学的影响
在加涅看来，教学不外乎是针对不同的学习结果而精心设计的学习的外部条件系统。由此，我们有必要看一下学习结果的分类对教学及教学设计的影响。
1.学习结果的分类对教育理论中长期含糊不清的概念作了明确解释
加涅将人类学习的结果称之为性能，并分成了五类，这使得性能与能力加以区分开来。习得的性能是一种内潜的心理状态或心理品质，包括认知（言语信息、智慧技能和认知策略）、态度和动作技能，是学习者在后天学习或训练中得到的，其存在是根据学习者外显的行为推测出来的。能力，虽说也是学习者的一种内潜的心理品质，但它不涉及情感领域，不完全是学习的结果，而是先天的遗传素质和后天的一般环境影响的结果。它通过心理测量的成绩表现出来，如IQ分数高低，通常是个体稳定的特征，是长期不变的。这样，性能与能力的不同显而易见了。
同时，加涅学习结果的分类，也对知识和技能作了科学划分。在加涅之前，知识和技能是教学中常有的两个概念，但一直没有科学解释。而对加涅的学习结果分析可以看出，我们常有的知识概念实际上就是加涅的言语信息，或是陈述性知识。而技能就是加涅所指的“智慧技能”、“认知策略”和“动作技能”。
由此，加涅的学习结果分类及智慧技能的层次划分，使我们对于教学中的一些含糊不清的概念有了正确认识，也提升了教育教学的科学水平。
2.学习结果的分类有利于设置教学目标
教学目标是预期的学生学习的结果或是预期的学习活动要达到的标准，它是教学设计的第一步。目前，我国课堂教学活动中教学目标的提法存在一定的不足：首先是没能把习得的性能和自然发展中形成的能力区分开，使许多人把教学目标定位在自然发展中形成的人的能力上，从而使教育实践走向误区；其次教学目标提出时的用语上存在着概念可操作性差的问题，教学目标陈述不精确，给教与学都带来一定麻烦。
而加涅把教学目标归结为上述五种学习结果，这种以学习结果确定教学目标的方式， 对于教学实践有巨大的指导意义：首先，可以改变现行教学中以能力增长为教学目标的错误，针对人类习得的性能制定目标，可以使纷繁复杂的教学目标得以简化；其次可以简化教师的教学计划。教师可以根据教学内容属于的学习结果类型以及使其有效学习的内、外部条件进行教学设计。这样，只要教学内容属于同一类学习结果，教师就可以按同一模式设计教学。
加涅是如何以学习结果指导教学目标确立的呢？加涅认为五种学习结果是跨学科的，学校的每一门学科都可以按照五种学习结果制定具体的教学目标。言语信息（陈述性知识）的教学目标应以学生回忆知识的能力为中心，要求学生口头或书面叙述学到的有关知识，以检查他们是否具备了这种能力。程序性知识的教学目标，应确定为应用概念、规则解决问题的能力。学生不仅要理解概念、规则，而且要能面对各种不同的概念、规则的运用情境，能顺利地进行识别、运算和操作，能够解释一些现象。
除此之处，由于加涅将人类习得的性能划分为五类，也使得教学目标精确陈述得以实现。也就是，加涅在学习结果分类基础之上，提出了“五成分目标”法来陈述教学目标。五成分目标规定了行为发生的情境、习得的性能的类型、行为的对象、学生的具体行动，以及与作业有关的工具、限制或有关的特殊条件。“行为发生的情境”主要指某个问题提出的前提条件；“习得的性能的类型”指学习结果的类型，用特定的动词表示；“行为的对象”是学习者行为表现所指向的对象；“学生的具体行动”是指学生完成目标时所采用的外显的行为，也是用特定的动词表示；“特殊条件”表示学生行为表现的一些限制条件。运用这种“五成分目标”法设计教学目标，对于每一门课程或每一堂课都可以得到一张详细的目标系列表，教学过程得以精确化。
所以，学习结果的分类不仅简化教学目标，而且使得教学目标得以精确陈述。
3.学习结果分类使教学结果的测量与评价更加科学
选择测验项目的领域、评估学生的成绩，是教学设计中一个重要任务。加涅介绍了两种评估学生成绩的方法：目标参照测验和常模参照测验。目标参照评估就是要编制各种测验或通过其他评估方法，直接测量课程目标中所描述的各种作业，以此来评估学生的学习。其效度是通过测量和目标的一致性来实现的。信度的获得则是通过行为评估的一致性和其时间上的可靠性来实现的。由此可见，行为目标或是学习结果的分类是行为评估计划的基础。只有以学习结果的分类为依据，编制符合学习结果的测验，才可以真正推断所要预期形成的能力是否已经作为教学的结果形成了。同时，不同的学习结果应采用不同的测量方式。比如，陈述性知识的测量多用回忆式题目，如填空、配对、选择等，而程序性知识的测量，如测量学生是否习得了规则，是看他能否运用规则办事，因而评价时就不能采用回忆式题目。
相比之下，常模参照测验是把一个学生的成绩与样组内其他任何一个学生相比较，或与由样组分数建立的常模相比较。这样，可以用来评估学生在相对大范围比如单元或课程等教学内容上的成绩。它不同于目标参照测验，侧重测量目标混合体或组合体。正由于这一点，一个常模参照测验的问题和任务需要学生在同时间内利用已习得的能力，包括智慧技能、言语信息或认知策略。这样，它能对学生的整体性能力作出评估，而不是具体的可识别的目标。所以，常模参照测验也必须以学习结果的分类为依据，使其适合评估一套论题或整个课程学习的结果，并且要使其逐渐趋于能测量问题解决和其他认知策略。只有测验是以学生所应习得的性能为指标，这种评价才是公正的。
除了评估学生成绩的测验之外，教学评价方式也应以学习结果分类为指导。教学评估可分为形成性评价和总结性评价。前者在新单元开发过程中使用，目的在于提供可行性和有效性的依据，以便作出修改和改进。后者所关心的是已开发出来的教程或方案的效果。它主要从学生的作业中寻求证据。由此，只有参照学生学习结果，以学习结果分类为依托，才能科学地评价教学结果。
参考文献：
一、传统医学教学模式的局限性
目前,我国医学教学课程内容繁多,涉及面广,有自然科学和社会科学,生理和病理等,需记忆的内容多,学生普遍感到学习负担较重。由于各种原因,目前,医学教学以课堂教学为主,学生以接受学习为主,认知方式以记忆为主,学生综合运用知识解决问题能力有待提升,批评和创新精神有待加强,因此急需进行医学教学模式改革。医学课程内容包括的大量基本事实、原理、规律等,多与概念有关,概念是理论的基础和精髓,也是思维过程的核心,很多医学课程适合概念图教学,因此,笔者倡导将概念图应用到医学教学过程中,以实现:(1)运用概念图加强医学生意义学习。通过概念图了解学生原有认知结构,在学习新概念和命题时,能够加强与原有认知结构的结合,即D.P.Ausubel的有意义学习理论,知识可以保持更长久,利于迁移和后续学习。(2)运用概念图改变医学生的认知方式。学生批判思维和创新能力与认知方式有关。认知方式是个体对外部世界稳定的知觉形式和概念归类模式。通常有:记忆、规则、质疑、应用几种。有研究表明,学生运用概念图学习时主要采用以规则为主的认知方式,在学习新概念时,通常习惯于分析概念之间的关系,善于批判和创新运用。(3)概念图作为医学教学评价工具,适用于形成性评价和总结性评价。概念图答案往往是开放的,利于学生思维的发散及创造力的激发,但又不是完全没有范围,构建科学、合理、便捷的评价系统是今后研究的重点内容之一。
二、基于概念图的医学教学模式研究现状
概念图首次由美国康奈尔大学J.D.Novak教授提出,被国外广泛用作教学工具,在医学教育领域中,对概念图研究主要体现在两大方面:(1)概念图作为认知工具,包括:概念图对有意义学习的促进作用,对批判思考和解决问题能力的发展[2];以及探索概念图的有效教学方法,如与基于问题学习(PBL)相结合[3]等;还有影响概念图教学效果因素,如反馈的重要性[4]等。(2)概念图作为评价工具:Novak在提出概念图同时,也给出了概念图评分系统。自1995年之后,基于不同的评估任务及作答形式产生了许多评分系统,其中M.A.Ruiz等提出的三种评估法[5]和J.R.McClure等提出了六种评分法[6],是引用最为广泛的概念图评估理论。1990年,概念图理论第一次由方展画教授引入中国教学领域[7],之后概念图教学研究成果逐步增长,21世纪后显著增加,引起我国教育者的极大关注,研究对象主要分布在基础教育阶段,高等教育较少,学科则偏向于生物、化学、物理等理科教学,研究内容主要探讨概念图应用于学科教学的方法。概念图教学具有提高学生批判思维和创新能力的优势,但我国医学教育一线的师生对概念图的认知率较低,在中国知网(CNKI)中,以“概念图”为关键词,进行检索,以“医学教育”作为学科类别进行过滤,共搜索到相关文章为35篇,主要研究将概念图应用到护理、遗传学、生物学、医学文献检索等课程教学中,护理学教学居多(18篇),研究范围包括利用概念图培养学生批判思维[8]、与PBL教学相结合提高教学效果[9]、概念图作为学习策略等,取得了一定的研究进展,但实证研究相对来说比较缺乏、对概念图评价体系研究较少,概念图的优势还没有引起医学教育者的足够重视。
三、基于概念图的医学教学模式实施方法
文章倡导以概念图为切入点,改革医学教学模式,通过基于概念图的学习,改善学生的学习方式、认知方式和教学评价方式等,探索出符合我国教育情境的概念图医学教学体系,提高学生综合运用知识解决问题的能力,变线性思维模式为整体思维模式,促进批判性思维能力和创新能力提高。具体实施方法从以下几个方面探讨:
1.积极探索基于概念图教学模式的理论基础,指导教学模式的实施。包括有意义学习理论、建构主义学习理论等为概念图教学的展开、发现学习法的实施提供理论指导;研究认知心理学理论,如认知负荷理论、图示理论等以更好了解学生认知状态,为概念图教学提供参考;社会心理学理论为分组学习提供借鉴等。
2.从基于概念图教学模式操作程序看,过程大致如下,根据实际实施效果及存在问题调整。(1)向学生介绍概念图学习的一般程序,使学生适应这种学习方法,明确学什么、怎么学,达到什么程度;(2)根据划分好的教学单元,按预定教学计划,对全体学生集体讲授概念图;(3)单元教学结束后,进行单元的形成性评价,可以分个人评价或小组评价;(4)分析测试结果,以达到80%-85%正确率为掌握。对未达目标学生,通过个别辅导、小组合作等进行纠正;(5)再进行一次形成性测验,到大部分学生掌握后,转入下一单元学习。如此循环往复,直至全部教材学完。(6)全班总结性评价。
关键词：ABCD法；教学目标；设计
中图分类号：G71 文献标志码：A 文章编号：1673-9094-C-（2013）02-0044-04
教学目标是美国学者泰勒于1934年首先提出，60年代随着程序教学的发展而广泛受到重视。由于教学目标决定了教学活动的方向和教学的进程，影响教师对教学模式和教学方法的选择，同时为教师提供了检验教学效果的标准，也为学生的学习指明了方向，因此，对教学目标的研究，从20世纪50年代一直盛行到90年代。近年来，随着新一轮课改的不断深入，教学目标又与热门的教学设计、教学策略、教学测量与评价紧密联系在一起，由于它“在方向上对教学活动设计起指导作用”[1]，再次成为人们研究的热点。
一、问题分析
（一）目标设计现状
1.认识方面。在实际的数学课堂教学中，许多教师往往关注的是教学内容，特别是关注教学环节的设计，对于教学目标的制订没有给予足够的重视，通常出现的问题有两个：一是目标制订的随意性。随便在教学参考书上抄几条，没有任何指向性。有的教师自己搞不清什么是教学目标，什么是教学目的，常把目的和要求当作教学目标。二是教学实施的随意性。课堂教学实施过程与教学目标的设计相脱节，写是写，教是教，写在教案上主要是为了应付检查，课堂教学又是另外一回事，存在设计与实施两张皮的现象。
2.操作实例。一位教师在中等职业学校《数学》（江苏教育出版社）“随机事件及其概率”教学中，设计了如下的教学目标。知识与技能目标：（1）了解随机事件、必然事件、不可能事件的概念；（2）正确理解事件A出现的频率的意义；（3）正确理解概率的概念和意义，理解事件A发生的频率与概率的区别和联系；（4）利用概率知识正确理解现实生活中的实际问题。过程与方法目标：通过对现实生活中抛硬币和游戏的公平性以及中奖等问题的探索过程，让学生感知用数学知识解决数学问题的方法，理解逻辑推理的数学方法。情感、态度与价值观目标：（1）通过学生自己动手、动脑和亲身试验来理解知识，体会数学知识与现实世界的联系；（2）培养学生辩证唯物主义观点，增强学生的科学意识。
以上教学目标中，有几条是针对本节课的？这堂课教学目标设计存在什么问题？
（二）原因分析
1.缺乏课程与教学理论的指导。在目标——过程——结果的教育三段论中，不同的教育理论家研究的侧重点有所区别。例如，前苏联和俄罗斯的教育理论家对教育过程倾注了巨大心力，并获得举世公认的成就；而美国的教育学者却对教育结果情有独钟，对制约教学结果的教学目标进行了深入细致的探讨，从而将目标的制订与结果的评价联系在一起，为教师的具体教学活动提供有效指导，其中，教学目标分类方面的成就最为世人瞩目。
新中国教育理论主要受到前苏联影响，对于课堂教学关心的是教学内容的选择和教学过程的设计，重视的是教学过程，对于教学目标不太重视。现代教育理论受到美国的影响，教学设计、教学实施、目标与结果的评价等都已成为人们关注的重点。
2.缺乏教育技术与学习理论的指导。当代教育技术学认为，教学设计首先应从学习需要的分析开始，解决“为什么教”的问题；接着去调查学生的初始能力、一般特征和学习风格，进行学生特征分析，解决“怎么教”的问题；最后再以学生为行为的主体，阐述教学目标，并付诸教与学的实践。
当代认知派学习理论的代表人物皮亚杰认为，学习是认知结构的获得和建构的过程，学习者并不是把知识从外部搬到记忆中，而是以已有的经验为基础，通过与外界的相互作用来建构新的认知结构；决定学习的因素，既不是外部因素，也不是内部因素，而是主体和环境之间的相互作用。这种学习理论自20世纪60年代之后在众多的学习论流派中逐步取得了主导地位，进而又发展为现代建构主义学习理论，是指导当代数学教学的主要理论之一。它要求我们在教学中，无论是传授知识，培养技能，还是养成情感、态度，都要以学生已有的经验为基础，注重内部因素和外部因素的结合去建构学生的认知结构。
3.缺乏对自身教学行为的反思。教学反思是教师以自己的教学活动为思考对象，对自己的教学行为以及由此产生的结果进行审视和分析的过程。反思的本质是一种理解与实践之间的对话，是两者之间相互沟通的桥梁。它是教学活动的一个重要组成部分，是教学过程不可缺少的必要环节。通过它，教师可以反思教学过程的成功之处，反思教学过程中达到预先设计、引起教学共振效应的做法，反思课堂教学中随机应变处理得当的措施；通过它，教师可以反思教学过程的失误之处：教学过程中处理欠当、演示失败、指导不力、以及教案与实际的脱节；通过它，教师可以反思学生的学习情况，反思教学过程中的教与学双向交流的情况，及时记录教学过程中生成性资源和教学灵感与困惑等。
二、含义与功能
（一）教学目标的含义
教学目标是通过教学活动预期学生达到的行为变化，是对学习者通过教学以后将能做什么的一种明确的、具体的表述，它是预先确定的、通过教学可以达到的并且能够用现有技术手段测量的教学结果。简言之，即指学生通过学习后所能达到的预期的结果。
1.教学目标叙述的关键词。一是主体，教学目标的主体是学生而不是教师。二是目标描述，目标应表述学习结果而不是学习过程。三是行为动词，采用操作动词进行客观描述，必须是具体、明确、可测评的，而不是笼统、抽象、模棱两可的。
2.常用的行为动词举例。在教学目标设计中，常用的行为动词有：辨认、列举、复述、解释、说明、比较、分类、归纳、概括、猜测、估计、质疑、设计、检验、证明、评价、经历、感受、参与、尝试、寻找、讨论、交流、合作、分享、体验、认同、采纳、尊重、帮助、克服、怀疑、形成、养成、热爱、树立、确立、追求等。
（二）教学目标叙述中存在的主要问题
对照教学目标的含义，可以发现目前教学目标的叙述中存在如下的主要问题：一是目标内容空洞、模糊，难以在课堂教学实践中操作，并在客观上导致了学生学习和教学检测的盲目性，无法评价与测量；二是行为动词使用不当甚至错误，使得目标的主体由学生变成了教师，如“引导学生”“培养学生”“增强学生”“使学生”等都是不恰当的；三是目标描述中把教学过程当作教学结果，如“熟悉”“接触”“训练”等都是过程词汇，不能用来描述教学目标；四是教学目标的结构过于单一，只有知识与技能目标；五是目标描述中生搬硬套“三维目标”的要求，三维目标是课程目标，不是课时教学目标。
（三）教学目标的功能
教学目标主要有导学、导教、导测和控制的功能。[2]
1.导学功能。教学目标为学生提供了自己的学习目标，对学生的学习具有激励作用。“学习需要理论”告诉我们，所谓学习需要系指学习者学习成绩、现状与社会或教育者所期望达到的要求之间的差距，在具体教学过程中，即学习者学习成绩的现状与教学目标之间的差距，而缩小这一差距实质上就是学习者的需要。在教学开始之初，向学生明确而具体地陈述教学目标，能激发学生对新的学习任务的期望和达到教学目标的欲望，从而调动学生学习的积极性和主动性，帮助他们形成正确的学习动势，并通过教学过程中的评价和及时反馈对学生的学习动机和学习定势不断地强化。
2.导教功能。组织教学活动首先要进行教学设计，制订教学计划，而教学计划的制订则要以教学目标为依据。教学目标表达了所期望的教学成果。正是由于这些清晰表达的目标的存在，为教师加工教材内容、选择教学方法、设计教学环节、安排学生活动、布置作业、引导实际体验提供了准确而具体的根据。教学目标是教师设计教学的出发点，也决定着整个教学进程的方向。
3.导测功能。教学作为一个系统的、由多因素构成并由各个环节连接而成的序列活动，既包括设计、组织、实施，也包括测量和评价。测量和评价教学活动是一个周期的终结，也是下一周期的开始。它既要准确预定的结果——教学目标是否实现或达到，又要确定目标达成度，还要获得调整目标的反馈信息，这些都要以已定的目标为尺度。正是通过以目标为尺度、为标准的测量和评价，教学活动才不断得到改进，步步完善。
4.控制功能。教学目标一经确定，就对教学活动起着控制作用。它作为一种约束力量，把教学人员、行政人员和学生各个方面的力量凝聚在一起，为实现已定目标而共同奋斗。教学目标的控制作用，还表现在总体目标对于各个子目标的规范和制约上。一般地说，高层次的教学目标必然对低层次的教学目标具有约束力，迫使低层次的教学目标与其一致并为其服务，从而使目标系统内部达到一致。
三、ABCD法教学目标设计
（一）含义与设计步骤
根据行为主义教学理论，教学目标作为教学的依据和评价的依据，自然要求它具有可操作性、可测量性。一般认为，能为教学提供可操作依据、为评价提供可测评依据的目标应包括四个要素：一是行为主体（audience），指学习者；二是行为动词（behavior），指选用适当的动词描述学习后的行为变化；三是行为条件（condition），指产生上述行为变化的特定条件；四是行为程度（degree），指上述行为变化的最低水准。以上四个要素的英语单词以A、B、C、D开头，因此，被称为教学目标设计的ABCD法[3]，它是由阿姆斯特朗和塞维吉于1983年首先提出来的。
使用ABCD法设计教学目标，一般可分为六个步骤：一是钻研课标、教材，确定一节课的中心词；二是分析中心词，构建概念图；三是根据概念图，分析行为动词；四是根据概念图，确定行为条件；五是根据概念图，确定行为程度；六是根据前五步，呈现教学目标。[4]
（二）应用举例
下面以“随机事件及其概率”为例，说明怎样用ABCD法设计教学目标。
第一步：钻研课标、教材，确定本课的中心词。
通过学习课标、钻研教材可以发现，本课的教学要求是“理解在大量实验的基础上，频率总体上稳定到概率”，因而确定本课的中心词是“随机事件的概率”。
第二步：分析中心词，构建概念图。
细分中心词，明确随机现象、随机事件、频数与频率、概率的含义，学习概率的意义等。根据各个子概念在教学中的重点、难点等，确定其在本课中的地位，得到概念图。
第三步：根据概念图，分析行为动词。
分析概念图中的每个子概念，结合分析学生的经验情况，确定一个具体的行为动词。对“随机现象”，学生有前备经验，选用的行为动词是“列举”；对“随机事件”，学生无前备经验，选用的行为动词是“分类”；对“频数与频率”，学生有前备经验，选用的行为动词是“解释”；对“概率的含义”，学生无前备经验，选用的行为动词是“简述”；对“学习概率的意义”，学生无前备经验，选用的行为动词是“总结”。
第四步：根据概念图，确定行为条件。
根据学生的经验情况，明确子概念的抽象程度，进而确定行为条件。“随机现象”是具体的，确定的行为条件是“通过阅读（来列举）”；“随机事件”比较具体，确定的行为条件是“通过阅读和讨论（来分类）”；“频数与频率”比较抽象，确定的行为条件是“通过实验和分析数据（来解释）”；“概率的含义”非常抽象，确定的行为条件是“通过倾听、统计、分析比较（来简述）”；“学习概率的意义”是抽象的，确定的行为条件是“通过讨论（来总结归纳）”。
第五步：根据概念图，确定行为程度。
根据学生的经验情况，结合行为动词与行为条件，确定行为程度。“完全无误”地列举“随机现象”；“语言准确”地对“随机事件”进行分类；“能独立举例”解释“频数与频率”；简述“概率的含义”的行为程度是“能说出关键词”；总结“学习概率的意义”的行为程度是“在教师的指导下，结合事例理解”。
第六步：根据前五步，呈现教学目标。
据此，“随机事件及其概率”教学目标设计如下：（1）通过阅读与讨论，用自己的语言复述随机现象、随机事件等概念；（2）通过小组实验和统计，分析前人的实验数据等过程，能用关键词解释频率与概率的异同点；（3）在新情境中，通过同伴讨论，总结学习概率的意义。
由于不少学习活动中的心理过程很难用行为描述，尤其是情感领域的教学目标，主要在于学习者自身的内化，其变化是一个潜移默化的过程，在短时间的课堂教学中，并不一定能通过外显的方式表现出来，因此，并不是所有的教学活动都需要、都可以界定为具体、明确的可测化目标。针对“体验性”“过程性”目标设计的实际需要，我们必须转变设计思路，着眼于“活动”“过程”和“体验”，通过目标的陈述，表明教学的“意图”，而不是提供检测的“依据”，也就是明确规定学生应参加的活动，说明教学的指向，而不再试图精确表述“每个学生从这些活动中习得什么”。
参考文献：
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Design of Teaching Objectives Based on ABCD Approach： A Case Study
XU Xun-feng
（Rudong Education Bureau， Rudong 226400， Jiangsu Province）
Characteristics of American SPEM course and its inspirations to
elementary school physical education in China
HU Xiao-qing1，TANG Yan1，CHEN Ang 2，SHU Ya1
（1.Department of Sport Education，Shanghai University of Sport，Shanghai 200438，China；2.Department of Kinesiology，The University of North Carolina at Greensboro，Greensboro 27412，USA）
Abstract： Through research the authors found that the American Science， Physical Education & Me （SPEM） course is conducive to students’ enhancement of cognitive ability， development of a healthy lifestyle， promotion of self health management ability and formation of lifelong sport awareness. 6 characteristics of SPEM course are as follows： highlights cognition， values knowledge； values understanding， emphasizes application； clear levels， comprehensive consideration； multi-stage structure， advancement step by step； multidimensional evaluation， moderate control； disciplinary crossing， connection to life. Its inspirations to elementary physical education in China are as follows： highlight people education value， focus on sport and health knowledge learning and application； integrate teaching contents， promote the coordinated development of sport and health knowledge and basic movement ability； optimize teaching modes， realize the changing from a three-stage teaching structure to a multi-stage teaching structure； establish multidimensional evaluation standards， emphasize promoting student development； expand curriculum resources， emphasize their connection to students’ life experience and social reality.
Key words： school physical education；SPEM course；elementary and middle schools；physical education teaching；USA
青少年肥胖引起的健康??题，多年来已成为美国公共卫生领域热点，加强学校中的体育教育、改善青少年的健康状况为美国学校体育研究重点[1-2]。美国健康卫生部联合教育部在2003年拨出专款，聘请美国马里兰大学的恩尼斯和陈昂领衔开展基于建构主义理论，以学校为中心的身体活动干预课程――SPEM （Science，PE & Me，即科学、体育教育和自我）课程。在恩尼斯和陈昂组织下，美国众多知名大学教授、课程专家、一线资深体育教师及其他学科教师联合攻关，并在正式实施之前在30个城市和郊区学校进行了5年的科研验证。数据表明，SPEM课程的实施效果显著，学生在SPEM课程中的期望价值和成就动机、情境兴趣、知识掌握以及体力活动水平和能量消耗均高于传统班的学生[3-6]。同时，证据也显示“SPEM”课程对于促进学生认知发展、自我健康管理能力的提高和健康生活方式养成有着重要的作用[7]。在我国，学校体育也面临着学生体质健康促进不力、体育教学改革原地转圈的尴尬。本研究将从分析美国SPEM课程的主要特征和成功经验入手讨论SPEM课程对我国小学体育教学的启示。需要说明的是，美国SPEM课程目前的实施对象只是针对小学生。
1 SPEM课程的特征
1.1 课程理念凸显认知，注重知识
SPEM体育课程在价值取向上不再以传统的“可观察和可测量得到的持久行为改变”的行为主义学习理论为指向，而是采用将身体练习与相应的概念性知识相结合的方式，设计能够促进学生认知发展的体育课程。因此，SPEM课程研究团队在课程设计之初确定两条原则：1）SPEM课程强调在每一节课都要将身体发展和认知学习进行整合，要求学生在身体锻炼的过程中探索知识。例如：学生在学习与心率变化有关的运动强度概念时，学生必须通过参加认知任务，预测和记录心率数据，评估心率变化和证据，并据此最终确定如何选择适当强度的活动，提高心率使之达到目标，从而最大限度地得到运动的健康益处。2）考虑到学生先前经验知识在学习新知识中的重要作用，每节课都要从与小学生现实生活经验相关以及每天可能面临的基本问题开始。例如，某节课的开始活动是2 min的单脚跳绳。在跳绳活动中，学生要注意观察身体的感觉（例如：发热、出汗、疲劳、呼吸加快等），基于这些观察，教师引导学生理解参加体力活动时所产生的生理变化的概念。SPEM课程原则注重身体活动和认知学习的整合，强调学生在身体锻炼的过程中自主探索健康知识，关注学生先前知识对促进新知识学习的重要作用，以认知任务促进学生的知识学习和身体活动。其次，SPEM课程的3个学习单元分别是心血管健康、肌肉能力（肌肉力量和耐力）、柔韧性发展和营养。3个单元的内容知识以学生在课堂中，反复参加的体力活动科学概念和运动原则为主，通过教授学生与健康相关的科学知识，并运用于日常的身体锻炼中，不仅使学生掌握与健康相关的科学知识，还学会基本的运动技能。除此之外，SPEM课程充分尊重小学生的身体认知发展规律，强调通过体育健康知识的学习，辅以情景化的身体活动和游戏，提高小学生的健康意识并形成积极生活方式，从知识增长和认知发展促进学生对身体活动的理解和认识，突出其注重知识学习的理念。
1.2 课程目标注重理解，强调运用
美国SPEM课程围绕提高学生体育运动和健康知识的理解与运用能力的核心目标，制定了5个具体的目标标准：1）学生理解体育锻炼对于身体的影响；2）学生能够评估自己的健康水平；3）学生能够将体育课程学到的与健康相关的健身知识运用到其他学科；4）学生能够将体育课程中学到的知识，用于解决家庭及现实中的生活问题；5）掌握健康知识和健身技能，为终身锻炼做好准备。同时，SPEM课程通过6种途径为课程目标的实现给予充分的保障：1）身体活动是每节体育课必要组成部分；2）课程以学生为中心，吸引学生参与相关试验，?其在试验中掌握测试自身健康知识和能力；3）课程经过严密的优化排序，将科学理论知识和技能练习相结合；4）合作学习对于学生的学习效果至关重要；5）将批判性和创造性思维注入每一堂课和大部分的教学任务中；6）学生在每节课中都要参与科学探究（例如：预测、观察、分析、交流）。
1.3 教学内容层级清晰，全面兼顾
SPEM课程根据凸显认知的课程理念以及注重知识运用的课程目标，将教学内容分为3个层面，第1层是概念知识、第2层是认知发展、第3层是身体活动。依据这3个层面又将其称为“爱心医生健康心脏单元”，具体内容是向学生介绍体育锻炼对其身体影响的重要性，并实施相关试验，让学生懂得如何对其心血管健康做出检查与分析。目的是让学生能够理解“为什么”和懂得“怎么样”，利用身体活动改善和维持心血管健康。“米老鼠的神奇力量单元”，包括了解肌肉力量和肌肉耐力的作用，强调肌肉力量和耐力对于健身的重要性，并且组织相关试验，帮助学生了解肌肉及肌肉群的结构及其在参与体育活动时所发挥的功能，让学生理解超负荷原则及特异性原则在健身中的运用。“酷孩子体能俱乐部单元”，向学生们介绍柔韧性和营养对于健康的重要性，并且组织相关试验让学生检验柔韧性和营养对于促进身体健康的地位和作用。每单元每年级10节课，3、4、5年级共90节课。
3个学习单元主要由心血管健康、肌肉力量、肌肉耐力、柔韧性以及营养4部分内容组成，而这些内容正是健康体能5大成分中的4个方面。不管是从宏观课程内容体系，还是从微观课程内容表现形式上，各部分都是以体育健康知识为核心，且层次清晰，兼顾认知与身体的全面发展。SPEM课程内容设计将概念化的体育和科学知识与身体活动紧密结合，学生在整节体育课中大部分时间保持连续活动。在保证学生身体活动强度的前提下，不仅促进学生体育概念的掌握和认知能力的发展，同时也兼顾身体练习发展。
1.4 教学模式多段结构，逐级递进
SPEM课程的教学采取5E教学模式，5E 教学模式是美国生物学课程研究开发出的建构主义教学模式，在科学教育领域受到高度的关注。研究显示5E模式对于促进学生的学习动机和科学探究能力具有积极作用[8]。不同我国体育课程的三段式教学结构，SPEM课程将体育健康知识和身体活动融于5E教学模式中，将教学过程细化为5个阶段，分别为参与、探索（验证）、解释、评价、深加工（如图1）。
图1 美国SPEM课程5E教学模式流程
SPEM课程注重知识的逐级递进还体现在内容教学的安排上，1.3节论述SPEM课程内容分为“爱心医生的健康心脏单元”“米奇的神奇力量单元”“酷孩子体能俱乐部单元”。3个单元的知识按照螺旋上升的序列结构进行排列，各个单元知识在3～5年级逐级递进，一些重要的知识和概念从3～5年级由浅到深反复提及。这样不仅能够使得学生由易到难，更好理解和掌握体育知识，而且有利于学生在原有知识的基础上进行知识再加工和创新。
1.5 评价标准评价多元，掌握有度
从4个维度对学生的课堂表现进行综合评价，主要为学生科学日志评价、教师提问与观察、单元知识测试及学期标准化测试。1）学生科学日志评价：科学日志不仅详细记录学生对每一堂课关键知识和问题的理解、掌握程度，而且还为学生提供课堂反馈的机会。教师和学生都能通过科学日志，记录对学生的每一节课程知识理解和学习情况的评价；2）教师提问与观察：教师通过课堂提问检查学生对课堂知识的掌握程度，通过观察学生在课堂上的参与度和行为表现，了解学生的团队合作和独立思考能力；3）单元知识测试：根据SPEM课程的3个知识板块，能够反映3～5年级学生对课堂知识理解情况的单元知识测试，单元知识测试能够科学的评价学生在不同学习单元的表现；4）学期标准化测试：学期标准化测试是考察学生对各年级3个单元总体知识掌握程度，评价内容包括体育科学概念、运动科学原则、身体活动的运动生理反应测量、运动强度诊断以及体育活动生理益处等。但值得注意的是，由于SPEM课程让学生在体育课程的学习中广泛使用计步器、脉搏计等仪器测量运动量和频率，运动量的评价也融合在这4个维度的评价之中。换言之，所有的知识评价都是围绕运动进行，身体活动的评价每时每刻都在持续。除评价维度的多元化，SPEM课程在评价形式上也具有多元化特征，通过学生自评、学生互评、教师评价，从自身、同学和教师的不同角度对学生的学业表现综合评价。由此可见，SPEM课程不管是评价维度还是评价形式层面，都具有多元化的特征，而评价维度和形式的多元化能够使得评价更为客观和科学，更好促进学生的发展。
SPEM课程为能够对学生每节体育课的知识掌握程度进行全面评估，为每一节课程内容制定详细的等级评价标准，分别是优秀、满意、不满意3个等级。“优秀”代表学生对单节课堂主要知识具有非常好的掌握；“满意”代表学生能够掌握大部分学习内容；而“不满意”则代表学生没有掌握课堂知识，还需要参加额外的课程学习。3个等级标准清晰，清晰展现学生对于课堂知识的掌握程度，让教师能够客观区分和评价学生对每节课程内容的理解和掌握程度。
1.6 课程资源学科交叉，联系生活
美国SPEM课程打破传统体育教学注重学科内部发展的弱点，采用跨学科的思维，将体育学与教育学、心理学、运动生理学、音乐及数学等学科的科学知识相融合，加强各学科之间的相互联系。这与我国当前新课程学习方式变革背景下，强调各学科之间的相互联系的理念相一致。首先，SPEM课程以科学概念和观点为组织核心进行学科之间的知识融合，例如，课程中的概念解释板块多次出现运动生理学中的脉搏、心血管、耐力以及能量等概念，将体育课程中的知识与运动生理学以及其他学科知识进行综合教学，使得体育课程的知识更加丰富。其次，SPEM课程以其他学科研究方法和研究工具为组织核心，将各学科加以综合。除了融合其他学科的概念和方法之外，SPEM课程更注重以日常实际生活情景为组织中心，综合各学科的学习。
SPEM课程这种注重在体育教学游戏和体育活动的设计上联系学生的生活具有以下优点：1）关注来源于生活的知识，通过实例和情境向学生表明知识产生于社会生活中的实际需要和现实问题（理论来源于实践），从学生生活经验的实际问题和实际需要引申出理论知识的学习，让学生更快速理解和掌握知识的来源和形成过程；2）强调体育活动与生活的联系，使体育课程的知识和技能更密切与学生的已有生活经验联系起来，使学生能够更加深刻理解所学内容的生活意义和社会意义；3）强调体育学科与生活的联系，培养学生把社会实际情境中的具体问题抽象成理论问题的能力，以及应用所学知识解决实际问题的能力。
2 SPEM课程对我国小学体育教学的启示
2.1 凸显育人价值，关注体育与健康知识的学习与运用
学校体育具有其他学科不可替代的育人价值，但大多数学校只重视运动技能学习的“显性”育人价值，而对于学生个性发展、积极生活方式等“隐形”育人价值却较少涉及[9]。学生在实际生活中对自身健康状况的评估、运动处方的生成、锻炼方案的制订等都需要相应的运动生理学、生物力学、心理学等学科知识。而体育健康知识的最大育人价值在于培养学生体育意识，促进身心发展，确立终身体育理念。拓展学生的知识面，让学生理解运动益处，激发学生主体参与的运动意识，提高学生体育健康知识的运用能力，是实现学校体育长远效益的重要途径。但目前，在我国的体育课堂上，体育健康知识的育人价值还没有受到体育教师的足够重视，主要表现为课时比重少、缺乏实效性。而美国SPEM课程，根据小学生的动作技能发展规律和认知水平，以动作技能难度相对较低的体育游戏和身体活动为载体，在保证学生身体活动量充足的前提下，将学生最为有用的健康体能知识（心血管健康、肌肉力量和耐力、柔韧性和营养）进行简化和优化排序，体育健康知识由浅至深反复出现在3-5年级每一节体育课堂，让学生真正掌握和理解体育与健康知识。除此之外，为能够更好提高小学生对体育健康知识的运用能力，SPEM课程依据小学生喜欢模仿、想象丰富、注意力常与兴趣相关和爱探索的认知发展特点，采取5E探究式教学，让学生主动探究知识的来龙去脉，在每一节课的深加工阶段将学生在体育课堂学到的体育健康知识迁移到课外和实际生活当中，进一步巩固和提高了学生的知识运用能力。
因此，我国小学体育教师在体育教学中，不应该只重?运动技能的“显性”育人价值，更应该注重体育健康知识的“隐形”育人价值，提高学生的体育健康知识的学习和运用能力，促进学生体育锻炼意识的形成，养成积极生活方式，真正落实终身体育的理念。但需要注意的是，这里所强调的关注学生体育健康知识增长，并不是单纯的追求体育健康知识的学习，放弃对运动技能（基本运动能力）的教学，而是强调保证在身体活动的基础上，最大化地追求学生的健康体育知识增长，发挥体育健康知识的育人价值。
2.2 整合教学内容，促进知识与技能协调发展
完整的体育学习包含认知和身体两大方面，体育学科与所有学科的知识学习一样，运动知识与技术的获得，也是一个完整的认知过程，它是由一系列的运动知觉、表象和对运动概念的理解所组成的[10]。Jewett等[11]在其著作中也认为行为改变方面的身体学习与可在知识增长记录上的认知学习具有重要的联系。我国现行的体育课程标准将体育课程学习内容划分为运动参与、运动技能、身体健康、心理健康与社会适应4大方面。从学习领域看，其内容多元，拓宽了体育课程的学习内容。但是具体到各个领域具体内容的制定和学习评价上，通常还是以体育技能学习和评价为主，而对于学生的体育健康知识的教学和评价相对较为缺乏。而美国SPEM课程则以符合小学生3―5年级运动能力要求和难度相对较低的身体活动为载体，将符合小学生认知水平的体育健康知识，以螺旋上升的排列方式融合到精心设计、贴近学生生活的身体活动和情境游戏当中。在不减少学生身体活动强度的前提下，同时加强体育健康知识的学习，促进了小学生的体育健康知识和基本运动能力的协调发展。我国体育教师在课程内容的设计和选择上，可以尝试将技能教学和体育健康知识教学进行整合，在保证学生身体活动水平的前提下，加强运动原理和价值、运动原则等与体育健康相关的知识教育，促进体育健康知识和基本运动技能的协调发展。
2.3 优化教学模式，由三段式向多段式教学结构转变
体育教学模式的概念应体现某种教学思想的教学程序，包括相对稳定的教学过程结构和相应的教学方法体系，主要体现在教学单元和教学课程的设计和实施上，教学模式结构的主体部分包括教学过程结构和教学方法体系[12]。目前，我国的体育教学结构分为开始部分、基本部分和结束部分。这种三段式教学模式是以运动技能形成规律和身体活动规律为主线，体育教学过程仍然是以教师的技能传授为主，限制了学生自主活动时间和空间，学生积极主动参与的意识不强，容易使学生对体育活动丧失兴趣，不利于学生多方面能力的培养，与全面推行素质教育的指导思想相矛盾[13]。新的课程标准强调自主、合作、探究的学习方式，传统的三段式教学结构显然无法满足新的学习方式的要求。反观SPEM课程，采用基于建构主义的5E教学模式，将教学过程分解为参与、探索（实验）、解释、评价和深加工的多段式结构，教师在教学过程中由知识传输者变为引导者，以技能要求较低身体活动和情境化游戏为载体，让学生自主组织和探索蕴藏于体育活动中的科学知识。让学生基于自己的先前知识经验对身体活动结果进行预测、记录数据、解释和分析结果，探究体育活动对身体的影响和价值。这种多段式的教学结构不仅照顾学生的个体差异，丰富学生的课堂实践经历，调动了学生课堂参与的积极性，激发学生的求知欲望，而且有利于教师对课堂的管理，增加师生之间的交流，使得教学过程的管理变得更加灵活有效。
2.4 制定多元评价标准，强调促进学生发展
新一轮基础教育课程改革明确提出，要建立促进学生、教师和课程不断发展的评价体系，即建立发展性课程评价体系。目前我国体育课程评价，存在着过分强调甄别与选拔的功能，忽视改进与激励的功能；过分关注结果的评价，忽视评价过程本身的意义；评价内容过分注重运动成绩，忽视综合素质和全面发展的评价；在评价方法上也过于单一，较为注重量化，缺少新的评价思想和观念，评价主体单一，忽视现代评价主体的多元性和价值的多向性等问题[14]。美国SPEM课程在评价方面，从评价维度、评价形式和评价标准等不同方面都制定了详细的评价内容，其评价方法多元、形式多样。针对每节课制定的“优秀-满意-不满意”（且将评价标准明确向学生交代）3级评价标准，能够充分评价学生对每节课程知识的理解和掌握程度，还制定了体育素养标准，关注学生的体育知识迁移和运用能力。通过学生科学日志的形式记录学生在每节体育课中的表现，再辅以课程结束时的知识测试和运动能力考察，将学生在体育课堂上的学习过程、情感态度、知识运用、技能掌握等情况进行综合评价。这不仅关注学生的个性发展和需要，更强调促进学生的可持续全面发展。因此，我国在课程评价的制定中，可以参考SPEM课程，建立不同维度和形式的多元评价方法，采取类似于科?W日志的形式，更加关注学生的过程性评价，强调评价能够更好促进学生的发展。
关键词：化学键；分子间作用力；学习评价；案例研究
文章编号：1005–6629（2014）1–0036–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
化学键和分子间作用力是化学教学的核心概念，因而需要深刻而全面的理解。然而，与化学键和分子间作用力相关的概念，例如共价键、分子、离子、晶格能和氢键都比较抽象。为了理解这些概念，学生甚至需要熟悉与化学键和分子间作用力相关的数学和物理概念，例如轨道、电负性和极性等。根据相关研究，化学键和分子间作用力被师生公认为是比较抽象、复杂、难以理解的概念，学生对化学键和分子间作用力的核心概念缺乏深入的理解。
1 学生学习化学键和分子间作用力所面临的障碍
学生学习化学键和分子间作用力存在的问题主要有：（1）混淆分子内的作用和分子间的作用，例如不会区分分子内氢键和分子间氢键[1]；（2）倾向于一般化的结论和死记硬背而不是科学的理解[2]；（3）通常使用伪概念，学生能正确使用相关的术语和概念答题，但不理解其真正的含义[3]；（4）倾向于绝对化的分类和不够全面的总结，例如涉及到微粒之间化学键的类型，习惯于要么纯粹是离子键，要么是纯粹的共价键或金属键[4]；（5）除了几种常见的物质，学生不能真正辨别物质的构成微粒和相互作用；（6）学生在化学键和分子间作用力的学习上存在一些相异概念（alternative conceptions）和迷思概念（misconception）[5]。具体见表1所示。
有研究表明，学生在化学键和分子间作用力学习上存在的诸多障碍，并不都来源于学习者的非正式经验和化学键概念本身的复杂性，部分源自于目前教师的教学方式以及评价方式。目前的教学反馈或评价诊断有些本身不够科学或很难检测出学生是否真正理解相关的概念，如以下两道高考题（以色列教育部组织的入学考试）[6]。
（1）问题和答案都不符合当前的科学研究
哪种材料有更高的熔点——BaCl2还是C（金刚石）？并说明你判断的理由。
答案：金刚石的熔点高于BaCl2的熔点，因为金刚石中碳原子之间的共价键比BaCl2中的离子键更强。
一直以来，化学家们认为这类问题是不相关的，因为学生需要比较不同类型晶体的熔点，但学生不能应用定性的理解来回答[7]。因此这种问题的回答仅仅建立在对化学键强度未理解欠科学以及过分归纳、记忆的基础上。
（2）问题和相关的答案建立在死记硬背的基础上，不能培养学生的科学思维
Cl2O的沸点比H2O2的沸点低，请解释这一事实。
答案：Cl2O的沸点比H2O2的沸点低，是因为H2O2分子间的氢键比Cl2O分子间的范德华力更强。
对这类问题，学生能回答并能得到高分。但是，会使用正确的术语并不能表明他们理解相关的概念，有研究表明，学生似乎依靠死记硬背来判断哪些元素能形成氢键[8]。
国内在化学键和分子间作用力的考查上存在着类似的问题。因而，一般而言，普通的问题并不能作为评价学生是否理解的诊断工具。尽管有时能揭示学生是否持有迷思概念，但并不能表征学生对核心概念的理解水平，因为学生通过应用死记硬背的术语也能提供正确的答案。
2 测查学生对化学键和分子间作用力理解水平的研究案例
为了考查学生对传统问题和新评价问题的回答，并判断学生对核心概念的理解水平，以色列学者Tami等人通过测验法，选取77名11年级学习化学的学生作为被试，对学生关于化学键和分子间作用力的理解水平进行了实验研究[9]。
先结合研究参与者（化学权威专家）的观点，制定学习目标、学习行为，在此基础上确立新的评价任务，然后设计用于判断学生对化学键和分子间作用力理解水平的测试题。
2.1 新评价方式的确立
研究的参与者包括优秀化学教师、化学教学领域的研究者、化学课程的开发者以及资深的化学家，通过科学论坛、集中小组讨论、深入访谈来了解收集相关信息。在（信息）数据收集过程中，应用了三角互证法。具体而言，为了减少研究解释的不确定性以及使研究结论无效性最小化，采用了不同的数据来源和多种数据收集方法。其具体过程如表2所示。
将科学论坛、深入访谈、集中小组讨论中收集的数据进行定性整理和分析，具体程序包括下面几个阶段：
（1）把每一份记录（录音和笔记）划分成单元，根据内容，对每一单元进行分类，例如：主要原理、核心概念、评价方法等；
（2）提炼更一般的主题，例如涉及化学键、学习目标或教学策略；
（3）根据选择的主题，对所有相关记录做好标记；
（4）寻找焦距：根据选择的主题，重新组织（做好标记的）数据内容；
（5）在已收集数据的基础上，坚持自己的主张，将有望促成对研究议题更好的理解。
结合科学家、优秀化学教师以及研究者的观点，制定了具体的化学键和分子间作用力学习目标，主要内容如下所述。
（1）提高对化学键的理解，化学键不能通过严格的定义或一分为二的分类来描述；
（2）根据库仑定律，所有的化学键和分子间作用力都是静电作用（加减相互作用）；
（3）化学键和分子间作用力存在一系列的范围，根据静电作用的强度，存在连续性；
（4）对于所有的化学键都是主要的原则与核心概念，例如引力和斥力、平衡点、键能、键长和电负性；
（5）培养科学地解释一些化学现象的能力，意识到定性模型可能解释一些现象，但并不能解释所有现象；
（6）知道如果要计算化学键相关的问题，量子力学是公认的科学使用的定量理论。
在集中小组讨论中，优秀化学教师根据学习目标开发了一套学习行为（表现）（learning performances），下面例举其中的一部分。
（1）用自己的语言解释化学键概念；
（2）指出给定的模型中化学键的类型并解释相应的特征；
（3）指出给定模型中最强或最弱的化学键并解释；
（4）例举与给定模型性质或现象相似的其他例子；
（5）画出与给定模型化学键相似的其他分子或晶体；
（6）知道化学键存在于不同的情境中；
（7）识别给定分子中包含最强或最弱电子密度的原子或原子团，然后解释；
（8）说出与给定结构相关的一类物质的特征，并解释相应的特征。
根据这些学习行为，确立新的评价方式。下面例举一个新评价问题。
a.在上面烧杯中分别画出在三种状态下的溴分子；
b.溴分子在液态和固态通过范德华力结合在一起，请用自己的语言解释这种相互作用；
c.溴分子中每两个溴原子通过共价键结合，解释分子内共价键与分子间相互作用的差异；
d.例举与溴分子存在相似的分子间相互作用的其他物质。
2.2 学生对化学键和分子间作用力理解水平的测试及结果分析
在新评价方式确立的基础上，设计用于测查学生对化学键和分子间作用力理解水平的测试题。总的包括7个开放性问题：4个传统问题，3个新评价问题。
将学生对传统问题（1-4）与相关的新评价问题（5-7）的测试结果通过卡方检验进行交叉检测，具体如下：
问题1和2与问题5（主题：氢键）；
问题2和3与问题6（主题：范德华力）
问题4和7（主题：晶体及其性质）
下面例举某个学生对问题1和5的回答：
问题1（传统问题）：哪种物质具有更高的沸点——LiF还是HF？说明理由。
学生回答：HF的沸点比LiF低，因为HF分子间的氢键比LiF离子晶体中阳离子和阴离子之间的静电作用要弱。
尽管这是正确答案，但不知道学生是否理解了什么是氢键，根据学生对问题5（新评价任务）的回答可以检测学生是否理解氢键。
任务5（a）：液态水和固态水，存在分子间的氢键，请用自己的语言解释什么是氢键。
学生回答：氢键就是N、O、F原子与H原子之间形成的分子间作用力，当H原子把电子给N、O、F原子时，氢键就形成了。
任务5（b）：例举存在氢键的其他分子化合物，解释氢键为什么存在以及怎样形成。
学生回答：我的例子是H2O2——在这个化合物中氢键存在于O2分子和H2分子之间。
从这个例子可看出，对于传统问题，学生能作出正确回答，也能说出氢键的概念，但并不理解氢键的真正含义。因为，H2O2分子中，没有O2分子和H2分子，更不可能氢键存在于O2分子和H2分子之间。其氢键在于一个H2O2分子中的氢原子与另一个H2O2分子中氧原子间所形成的分子间作用力。
将学生对化学键和分子间作用力理解水平的测试数据进行统计，其结果如表4所示。
从表4可知学生对传统问题与新评价问题的回答存在显著性差异。40%～70%的学生能成功回答传统问题，但在新评价问题中回答错误。相反，只有0～8%的学生在新评价任务中理解较好但不能成功回答传统问题。这些说明，在许多情况下，传统问题中尽管学生不理解潜在的核心概念，但能获得较好的成绩。同时也说明，新评价任务能检测学生更深水平的理解，学生需要在理解的基础上应用相关知识来回答问题。因而，新评价问题比传统问题更能诊断学生的理解水平。
3 研究启示
3.1 对教学的启示
3.2 对评价设计的启示
为促进和鼓励课堂教学采取有意义、促进学生概念理解的方式完成，评价就应考查学生对核心概念的理解。概念的理解主要表现在两方面[13]：一是概念之间的关联；二是新的情境下对概念的应用。若完全使用封闭式客观题，如判断、选择、填空等，无论学生的回答如何，都很难测查出学生的理解水平。对于教师来说，不了解学生的真实情况，就很难在教学过程中基于学生已有知识帮助学生建构新的知识框架，更谈不上帮助学生去修正、改变和完善学生头脑中已有的迷思概念。因此要考查学生对核心概念的理解，应当采用含有一定情境的开放式评价方式，如访谈、简答、任务报告、绘制概念图、真实情境下的问题解决等，这将有助于对学生关于核心概念理解水平的考查。
3.3 对教育研究的启示
由于研究发现传统的评价方式不能测查学生对核心概念的理解水平，因而需要一种新的评价方式。而上述案例中新评价方式的建构不是主观臆断，而是采用了定性研究。而定性研究所搜集的资料是描述性的资料，被称为“软资料”，是在自然场合下得来的资料，带有很大程度的模糊性和不确定性。为了减少研究的不确定性以及研究结论的无效性，研究者选取了多种数据收集来源（如科学论坛、集中小组讨论、深入访谈等）以及较多的不同类型的研究参与者（如优秀化学教师、化学教学领域的研究者、资深的化学家等）。此外，对研究收集的资料进行定性分析和整理的缜密程序，尤其是分析所得材料（一些化学专家的观点）的过程中，坚持自己的主张，否则很容易出现人云亦云或是迷信权威等不科学的做法。简而言之，在整个定性研究的过程中，研究者所采用的科学的分析方法值得我们借鉴。
综上所述，提高学生的科学素养是当前我国科学教育的一个基本目标，对科学概念的理解是科学素养的重要组成之一。学生科学思维能力的发展也需要以理解重要科学概念作为基础，因此以核心概念为代表的化学知识的教学与研究应该更多地关注学生对科学概念的构建和深层次的理解与迁移应用。
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关键词:运动心理学;情绪调节;体育教学;身体自我概念
中图分类号:G804.85文献标识码:A文章编号:1006-7116(2009)09-0078-05
The experimental study of the effects on the physical self-perceptions and
state anxiety among female highschool students after
emotional modulation physical education treatment
YIN Jian-chun,BAI Jian-qing
(Depatment of Physical Education,Huaiyin Normal University,Huaian 223001,China)
Abstract: To explore the effects of participation in a physical education programme based on the basic theory of emotional modulation on state anxiety and physical self-concept of female junior high school students. 40 female junior middle school students volunteered to participate in this study and were randomly assigned to experimental(n=20) or control(n=20). The experimental group participated in a physical education programme based on the basic theory of emotional modulation three times per week for ten weeks .During this period, the control group did not participate in any regular physical activity programme. The State-Trait Anxiety Scale(STAI) and Physical Self-Description Questionnaire (PSDQ) were administered to participants before, in the middle, and after the ten week treatment. Participants in the experimental group improved more in physical activity, coordination, sport competence and flexibility subscales of physical self-concept than the control group. In addition, there was a significant reduction in trait anxiety scores of participants in the experimental group in comparison to the control group. A ten-week physical education programme based on emotional modulation was effective in reducing state anxiety and strengthening the physical self-perceptions of female junior school students.
Key words: exercise psychology;emotional modulation;physical education teaching;physical concept
2000年12月教育部颁发的《体育与健康教学大纲》,无论是从体育教学理念、目标还是教学领域,均十分关注学生的心理健康问题,心理健康教育已成为体育与健康课的重要组成部分[1]。随着传统体育教学模式弊端不断暴露,建立符合中学生心理健康教育的体育教学模式已成为体育教育工作者们不断探求的新方向。以此为契机,新型体育教学模式便逐步发展起来并形成“百花齐放”的局面,其比较成熟的形式有:快乐体育模式、发现式模式、小群体模式、合作模式等,这些模式的发展为教学实践提供了选择应用的广阔空间,极大地推动了学校体育教学改革。通过查阅相关文献后认为,已有的体育教学模式存在以下不足:教学模式基本上还是简单的理论介绍,缺乏纳入课程的实验研究;已有的体育教学模式的研究中,富于建设性的体育教学情绪调节方法仍然只是“星星之火”;已有的教学模式中鲜见针对初中生的身体自我概念及状态焦虑的研究。基于以上考虑,本研究采用实验的方法,以情绪调节模式的体育教学为干预策略,探讨其对初中女生身体自我概念及状态焦虑的影响,旨在探讨这种新型的体育教学模式对初中女生心理健康的促进作用。
1实验对象与方法
1.1实验对象及分组
以淮安市清河中学初中三年级女生为实验对象,为了符合实验要求在选取实验对象前对其进行结构性访谈,选取出自愿参与本实验、先前无运动经历并习惯于久坐行为的健康女生40人,并随机分为实验组20人(平均年龄(13.35±0.88)岁;平均身高(157.76±4.86) cm;平均体重(46.45±5.93) kg和对照组20人平均年龄(13.20±1.67)岁;平均身高(156.47±4.30) cm;平均体重(45.54±9.43) kg。
1.2实验工具
1)身体自我描述问卷(Physical Self-Description Questionnaire,PSDQ)。由澳大利亚Marsh教授1994年编制,该问卷分为:身体健康、身体力量、身体灵活、整体身体、身体自尊、身体耐力、身体外表、运动能力、身体肥胖、身体协调、身体活动11个维度,共70道题目,由国内学者杨剑引进,并进行了国内适应性和效度检验,各维度内部一致性在0.61~0.81;重测信度在0.54~0.80,符合研究要求,该量表适合测量12岁以上的成人,并具有较好的结构效度[2]。
2)状态焦虑量表(State-Trait Anxiety Inventory,STAI)。采用Spielberger等人编制的状态-特质焦虑问卷(STAI)。第1~20项为状态焦虑量表(S-AI),用于评定即刻的或最近某一特定时间或情境的恐惧、紧张、忧虑和神经质的体验或感受。按l~4级评分。分为负性情绪和正性情绪2种问题,凡正性情绪项目均为反序计分。计算S-AI的累加分,最小值20分,最大值80分,反映状态焦虑的程度,1995年李文利等[3]使用该量表修订了中国学生常模。
1.3实验设计
1)培训教师。教学的实施者是影响教学的一个重要因素,因此在实施“情绪调节体育教学模式前”首先要对教学实施教师进行辅导和培训,初步实践和总结经验,结合教学内容进行备课。
2)实施教学干预。实验组:实施“情绪调节模式”的体育教学,每次课堂教学分3个阶段:第1阶段是“诱奇引趣”阶段,该阶段充分利用创新的民间传统游戏(如双人拔河、左肢花样跳绳、弓箭步手脚石头剪刀布、欢跳橡皮筋、双人对踢毽子、三五龙头抓凤尾、客串橄榄球赛等)以激发学生的学习热情和动机(大约20 min)。第2阶段是“调乐调焦”,主体探究阶段,有效运用心理诱导及调节,如语言诱导(启发、设问、提问、鼓励、表扬等肯定性评价);动作暗示(表情、手势、眼神、语气、声调、组织及参与学习等);教具刺激(幻灯、录音机、教学挂图、多媒体课件等);心理调节(呼吸调节法、表情调节法、注意调节法、按摩调节法、活动调节法);变换课堂互动教学形式等(调整运动负荷及重新组合练习方式),以调控学生的积极情绪及适宜的焦虑水平,教师寓教于乐,学生主体参与学习(大约30 min)。第3阶段是师生互评,分享成功阶段,将他评与自评结合,既关心学生运动知识和技能的掌握情况,又重视学生的心理感受和体验,尤其关注评价学生的情意表现和合作精神,使学生保持学习的积极情感(大约耗时10 min)。每次课总时间约为60 min,每周3次(分别为周一、三、五),为期10周。上课时间:下午4:30,上课地点:清河中学体育馆。实验组心率控制采用遥测心率仪调控,课中平均心率为130～150 次/min,最大心率≤180 次/min。教学内容选择的依据主要是考虑3个方面:一是紧紧围绕新课标水平的学习目标及本实验学校基于实际制定的年度教学计划适当选择教学内容;二是根据前人的研究结果进行归纳,选择有利于促进青少年学生身体自我概念、情绪调节、心理健康的主要运动项目。在此期间,研究者每次都听实验教师的课,课后与教师进行讨论与点评,以便改进下一阶段的教学。
对照组:在实验前,教师宣传告知其不允许参加任何和身体活动有关的体育训练,实验过程中,对照组学生由经过培训的老师组织安排进行体育知识、体育文化的讲座,并观看各种体育录像片,讲座和观看录像的时间与实验组一致。
3)指标测试。在实验前1 d、实验中(实验后第4周的周六)、实验后(实验后第10周周六)采用“身体自我描述问卷”和“状态焦虑量表”在同一时间对实验组和对照组学生进行施测,用以检验整个实验过程中学生身体自我概念和状态焦虑的变化。
4)数据处理。原始数据输入计算机,用SPSS11.0软件分析处理,对状态焦虑的测量采用重复测量的2×3(组别×时间)一元方差分析;对身体自我概念的测量采用2×3(组别×时间)多元方差分析,统计结果以P≤0.05为显著性标准,P≤0.01为非常显著性标准。
2结果与分析
2.1情绪调节体育教学对初中女生状态焦虑的影响
实验组和对照组女生实验前状态焦虑得分无显著性差异(P>0.05);时间主效应对状态焦虑有显著影响(P0.05),但时间和情绪调节体育教学的交互作用显示出实验组状态焦虑得分显著低于对照组(P
2.2情绪调节体育教学对初中女生自我概念的影响
表1显示:情绪调节体育教学组身体自我概念得分在实验前和对照组差异无显著性(P>0.05),情绪调节体育教学因素对身体自我概念各分量表有显著影响(P
情绪调节体育教学主效应对该量表中的“身体活动”(P
3讨论
依据体育教学模式和体育心理学的相关理论,结合以往研究者对情绪调节教学模式的实验实施的可行性与有效性,构建“情绪调节体育教学模式”结构包含以下几个方面:(1)含义。教师在一定的体育教学目标指导下,通过管理和调节学生的情绪,引导和发挥课堂中学生的主要情绪(好奇、兴趣、愉快、焦虑)对教学活动的积极作用,为学生的学习提供最佳情绪,从而调动学生学习积极性的情感性教学模式。(2)指导思想。强调培养学生的运动参与意识及积极的情感,通过诱发和调节学生的学习情绪,形成最佳的课堂心理气氛,使学生乐学、好学,培养身心和谐发展的高素质人才。(3)教学目标。通过恰当的教学内容及教学方法,让学生体验积极情绪,使学生“会学、乐学、盼学”,从而不断改进学生的情绪及合作精神,塑造健全的人格。(4)实现条件。优化师生关系、优化教学情境、优化教学方法、优化评价方法。(5)操作程序。通过一定手段,选择适宜的运动项目,激发学生学习兴趣,创设梯度目标,通过学生自主或合作学习,满足学习欲望,产生积极情感体验,而后师生互评,分享成功。(6)教学评价。方法(观察记录、问答、问卷、相互评价)、内容(学习态度、情意表现与合作精神)。本研究正是基于以上要求而展开。有研究指出,年龄和性别对身体锻炼与自我概念有调节功能,青少年的身体吸引力可以用性别、年龄、锻炼程度进行预测[4]。本研究选取青春发育期的女性作为研究对象具有较好研究效度。
从研究结果来看,“情绪调节体育教学模式”能有效降低初中女生的状态焦虑水平(见表1)。该结果基本符合本研究假设,根据Cross的观点,情绪调节可分为原因调节和反应调节两类,原因调节是指对引起情绪的原因的加工和调整,如情景的选择、情景的修正、注意的分配等。而体育练习方式只是一种反应调节,它不能控制不良情绪的发生,必须和其他的情绪调节方式共同发挥作用。许多研究表明,相同的运动处方,如情境不同,对情绪调节的作用就不同,因此,这就强调了运动情境的重要作用。所以,本研究着力激发初中生参与体育活动的动力因素,如对自我能力的感知、体育信念、态度的建立和创造能力的发挥等,通过创新的民间传统游戏、积极的心理诱导及调节变换课堂互动教学形式等多种途径,创设良好的体育课堂教学情境,才能适度降低学生的消极情绪和提高学生的积极情绪。Berege等[5]认为,情绪积极变化取决于体育练习的参加者、练习形式和练习条件3者之间的相互作用,并通过对以上3个因素之间的整合,制定出能获得最大化情绪效益方法模型,认为经常参加中等强度、持续时间至少20~30 min、每周至少3次快乐性体育活动,将获得最大的情绪效益。本实验正是以此为特点科学地进行教学。
但从身体自我概念的研究结果来看只有4个分量表得分得到改善,该结果只是部分支持本研究假设,即情绪调节体育教学能全面提高身体自我概念水平。从结果来看,情绪调节体育教学组在身体活动、运动能力、身体协调和身体灵活4项得分显著提高,尤其是身体活动水平得分最为显著,这可能是因为本研究的研究对象均为无运动经历并有久坐习惯的初中女生。而身体协调和身体灵活方面的得分的提高,究其原因可能是因为本体育教学模式中采用的身体活动方式多为充分利用创新的民间传统游戏(如双人拔河、左肢花样跳绳、弓箭步手脚石头剪刀布、欢跳橡皮筋、双人对踢毽子、三五龙头抓凤尾、客串橄榄球赛等),这些活动形式需要较高的身体灵活性和协调性,学生通过参与这种创新型的民间游戏可以增加对身体各部分肌肉灵活性和协调性的锻炼机会。除此而外,运动能力的得分也显著增加,可能源于本研究中的每一节课都有一定的运动负荷和运动量,课中的平均心率保持在130～150 次/min,这一运动负荷是运动能力得以提高的重要因素[6]。
本研究结果中身体力量、身体外表、身体肥胖、身体耐力、整体身体、身体健康和身体自尊的分量表得分未发现得到显著改善,和对照组相比差异无显著性。该结果和前人的研究有一定差异。王小云[7]通过8周的有氧锻炼,高中女生在身体自我概念中的“整体身体”、“身体自尊”、“身体外表”和“力量”方面都有所改善,身体自我描述良好,生活满意度有了一定程度的提高。钟伯光等[8]采用身体描述问卷对56名大学生进行为期6周的体育锻炼,每周2次,每次40 min,结果显示女性组在协调性分量表上的得分较参加锻炼之前显著提高;在身体活动、运动能力、整体身体自我概念、外貌、力量、耐力/体能、整体自尊7个分量表上的得分较锻炼前有非常显著性的提高;而在健康、身体肥胖、柔韧性3个分量表上锻炼前后的测试结果之间差异不显著。产生这些研究结果不一致的原因,可能的解释无外乎采用的运动方式的不同,方法学的差异以及试验程序差异等。研究者们多采用有氧锻炼的运动方式,如慢跑,游泳,健身操等锻炼方式,而采用本研究中民间游戏的运动方式的研究不多。另一个原因是采用的运动强度不同,根据Berege的研究观点,运动强度是能否产生身体心理效益的重要因素,不同研究中的运动强度显然有着一定的差异。另外运动持续的时间也是造成研究结果不一致的重要原因,本研究中体育教学干预时间用了10周,前人的研究中的干预时间从4周到半年不等。Rostad和Long[9]研究认为,为获得较好的心理效益,运动持续的时间应长于8周。当然本研究同样可能存在一些方法学缺陷,如未考虑学生的期望效应,未设立安慰剂组等,有待在以后的研究中继续深入探讨。
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1.培养儿童对周围事物的知情和正确决策。
科学技术的发展颠覆性地改变了科学技术与社会、科学技术与人之间的关系。为了培养学生的创新能力，探究式科学学习成为儿童学习科学的主要方式。对儿童学习科学的内容如何选择，如何学习科学，也是国际科学家们一直研究的热点问题。大概念的重要特点是明确提出科学教育的目的：培养知情的决策者，使学生具有进行正确决策的知识基础和能力。
2.在科学教育中需要大概念。
学生从小学到中学，他们学的科学概念变得越来越抽象。在学习科学的进程中，学生需要逐渐去掌握一些更为广泛的概念。如果这些概念的建立不能被追溯和连接到更为具体的经验，那么学生对这些概念的理解就会越来越困难。
在小学，科学活动一般是从周围的物体和事件开始的，教师力图使课堂内容引起学生的兴趣，为的是给学生真实的感受。教师对科学学习内容应慎重选择，使这些内容不仅在后续的学习中有延续性，而且对学生的一生都有用。
在构思科学教育的目标时，在知识方面不是堆砌一堆事实和理论，而是用趋向于核心概念的一个进展过程来表述。这些核心概念及进程可以帮助小学生理解生活中的事件和现象。我们把这些概念称为科学上的大概念。科学大概念是有组织、有结构的科学知识和模型。掌握概念和建立模型会影响决策判断力和创新能力。
二、在科学教育中将小概念发展到大概念
从儿童早期对他们周围的物体和事件的探索开始，如何将科学的大概念与自然界的相关事件相联系？在了解周围的世界时，物体的存在和因果关系这两个概念很重要，这个概念需要长时间形成。以儿童进校前形成的概念作为起点，在学校将它从较小概念进展到较大概念，教师会依据概念本身的特性，引导概念进展。
学生试图理解新的经验时，不管是在课堂内还是在课堂外，都是从他们已有的经验出发，将概念连接到新的经验，并且测试它是否有助于解释新的经验，这时概念就“长大”了。在科学探究中，若用一个可能有用的前概念预期，这个预期又符合来自新经验的证据，这个概念就会变得略大些，可解释较大范围的现象。例如，从特定的物体能够在水中有不同的溶解性进展到有关溶解的大概念。在某个阶段，学生在各方向上能够进展到什么程度，取决于不同的学习背景。
三、教师创设教学环境，以大概念的理念开展项目教学
用项目进行教学。项目学习方式可以提供真实世界的情境，目的在于使其与学习活动相关联，围绕大概念（big ideas）整合高级思维，促使学生积极参与学习过程。项目学习以课程标准为基础，以问题为引领，以案例为载体，以培养学生21世纪技能为最终目标，为教师提供了系列化的教学设计理念和方法，引导教师在课程标准的基础上，创建学科教学目标实现的途径和方法，帮助教师对“基于项目的学习”这一教学设计方法和教学方式由浅入深，不断进行系统认识和理解。
项目学习设计案例
主题：
光和影。
项目成员：
五年级学生。
项目期限：
1课时。
支架：
像电灯这样能发光的物体称为光源。产生影子必须要有光、遮挡物、屏。影子的长短和光的照射位置有关；影子的方向总是和光的方向相反；影子的大小变化与物体和光之间的距离有关；影子的形状和光所照射的物体的侧面的形状有关。从不同侧面照射得到的物体的影子叫投影，投影在我们生活中是很有用处的。
目标：
1.认识到事物之间的变化是有联系的，也是有规律的。
2.在实验观察中养成严谨、细致、实事求是的态度。从童趣的游戏中发现光的奥秘，激发探索好奇心。
重点、难点：
探究影子的变化和光源、遮挡物之间的关系。
准备：
手电筒、屏、课件、拱形铁z、橡皮。
情境：
把学生带入手影表演的视频情景中，用手影表演出动植物和人之间的关系。
任务：
通过分组实验，探究光和影之间的关系。
活动：
（一）认识光源。
1.学生做出教师出示的手影，在实验中思考产生手影需要的条件。
2.整理认知。产生手影需要的条件：光源、遮挡物、屏。
3.总结梳理。能发光的物体叫作光源。
4.学以致用。辨别电灯、月亮、太阳、镜子、手电筒、火柴、萤火虫等哪些是光源。
（二 ）动手实验，探究性质。
情景：给学生出示阳光下物体的图片，辨别光源、遮挡物、屏。
实验活动1：探究影子的长短和光的照射位置的关系。
1.发现影子的变化，提出科学问题。
2.推测：影子的长短和光的照射位置的关系。
3.假设：影子的长短和光的照射位置的关系。
4.小组合作实验验证。
5.讨论、交流、记录。
6.得出结论：阳光直射影子短，阳光斜射影子长。
实验活动2：探究影子的大小与物体离光源的距离的关系。
情景：表演者利用光的远近表演手影游戏视频。
1.发现影子的变化，提出科学问题。
2.推测：影子的大小与物体距离光源的距离有关。
3.假设：影子的大小可能与物体离光源的远近有关。
4.小组合作实验验证。
5.讨论、交流、记录结果。
6.得出结论：物体影子的大小与物体和光源之间的距离有关，物体离光源越近影子越大，物体离光源越远影子越小。
实验活动3：探究影子的形状和光所照射的物体的侧面的形状有关。
出示情境图，设疑：光照不同形状的面，影子的形状是怎样的？
1.提出科学问题。
2.推测。
3.假设。
4.小组合作实验验证。
5.讨论、交流、记录结果。
6.得出结论：物体影子的形状和光源所照射的物体侧面的形状有关。从不同侧面照射得到的物体的影子就叫投影。
（三）迁移应用，概括整合。
评价。可评价的要素：
1.实验探究。（20分）
评价方法：量规（互评+师评）。
评价指标：实验操作是否规范、现象是否明显。
2.任务完成情况。（30分）
评价方法：量规（互评+师评）。
评价指标：能否按照设计的方案顺利完成实验并能得出相应的结论。
3.过程合作情况。（30分）
评价方法：量规（互评+师评）。
评价指标：最终成果是否为小组成员共同努力的结果。
4.介绍探究结果时的表现。（20分）
评价方法：量规（互评+师评）。
评价指标：成果表述的规范与否及书写是否清晰无误。
总之，评价不仅要评价学生的学习成果，还要评价学生的学习过程及学习技巧。
成果：充分认识了光与影之间的密切关系。
出色的教学靠出色的设计，教学设计围绕课程标准，突出学习目标。教学设计采用项目学习的方法。
《米饭、淀粉和碘酒的变化》
教学案例
魔术引入，课前活动“白纸”现字。
师：在课前我们一起来看一封神秘的信件，我请咱们班班长来拆这封信。
生：打开信件。
师：上面有什么？
生：什么也没有。
师：老师有一瓶神仙水，咱喷喷看。
（师喷水。）
是什么？
（棒信纸）
请同学们大声读三遍。六二班是34小最棒的，你们有很好的班级凝聚力，班级整体成绩优秀。你们有没有信心和杨老师共同上好这节课？
师：那谁能告诉我，刚才这一现象是什么原因呢？
（根据学生回答情况给予鼓励。）
师：今天我们一起来学习米饭、淀粉和碘酒的变化。
认识变味的米饭
师：米饭是我们的主食，我们几乎每天在吃米饭。米饭到底是什么味道？你们想现在尝一尝米饭吗？
师：请同学们品尝桌上的米饭，尝尝米饭有什么味道。
师：请咀嚼一分钟，看看有什么味道。
生：米饭变甜了。
实验认识米饭、淀粉和碘酒
师：米饭变甜了，你们觉得最有可能是米饭中的什么发生变化了？
师：请同学们阅读教科书30页左侧内容，在书中寻找答案。
生：（说原因。）
师：你真是一位会学习的孩子，一下就找到了答案。
师：我们口腔中的唾液让米饭发生了变化。米饭就是在唾液的作用下变成糖（麦芽糖）。
师：再来咀嚼馒头，馒头是不是和米饭一样变甜呢？
（教师分发馒头，生品尝。）
米饭中含有淀粉，那么馒头中是否也含有淀粉呢？
生：（猜测。）
师：（取出一个小瓶子并问）这是碘酒，碘酒有什么用途？
生：（讨论并作答。）
师：你的生活经验真非富。
师：（用滴管吸一些碘酒滴在培养皿上。介绍碘酒是一种红棕色的液体。）
师：在米饭上滴两滴碘酒，会发生什么现象？
师：（演示）注意在滴碘酒时，滴管不要碰到米饭，只滴两滴就可以了。至于现象是什么呢，请同学们自己探究。
师：（强调实验要求。）
师：谁愿意和大家分享你们的发现？
生：米饭上滴两滴碘酒，变成了蓝色。
师：你真善于观察，老师为你感到骄傲。
师：滴过碘酒的米饭变成了蓝色。变色的原因是什么呢？
生：（说原因。）
师：你真是个善于推测的孩子，那你怎么证明你的判断呢？
生：在淀粉上滴碘酒。
师：你真能干，会用科学的方法解决难题。米饭里面的主要成分是淀粉，淀粉是厨房里常用的烹调用品。我们用什么感官来观察呢？
生：用眼睛看，用鼻子闻，用手摸。
师：你真有科学家的潜质！他说的方法你们听清了吗？那就开始你们的观察吧！
师：谁愿意和大家分享你们的观察结果呢？
生：淀粉是白色的粉末，用手摸起来滑滑的。
师：你的语言表达能力真好，老师应向你学习。
（在淀粉上滴两滴碘酒，观察出现的现象。学生实验。）
师：淀粉加碘酒生成蓝色物质。这种变化后的物质还是淀粉吗？淀粉和碘酒的变化属于哪一类变化？
生：化学变化。
师：你们对前面的知识掌握得很好。
淀粉的踪迹
师：原来淀粉遇到碘酒会发生化学变化，生成的新物质是蓝色的。那我们能不能利用这一特性来检验馒头中是否含有淀粉呢？
（学生实验。）
师：同学们真的很会动脑筋，懂得用科学的方法解决难题。我们平时吃的食物除了米饭、馒头，还有很多。
师：（出示食物图片）老师为大家准备了这么多食物样品，这些食物中是否含有淀粉呢？应该怎样来研究呢？
师：利用淀粉和碘酒反应时颜色会发生变化这一特性，可以检验一些食物中是否含有淀粉。请小组长到后面取食物样品，小组合作实验，完成实验记录单，分组汇报。
师：淀粉是植物体中贮存的养分，存在于种子和块茎中，有些植物中的淀粉含量较高。大米中含淀粉62%～86%，小麦中含淀粉57%～75%，玉米中含淀粉65%～72%，马铃薯中则含淀粉12%～14%。
拓展：刚才我们利用淀粉和碘酒的化学反应寻找到了淀粉的踪迹。淀粉和碘酒的反应有很多不同的用途，其中有一项是用来检测假钞。纸币印刷技术要求高度保密，纸币制造中会采取很多防造假措施，包括移走纸中的淀粉。制造假钞者没法掌握所有的印钞技术，所以警察只要在纸币上滴上碘酒，看看纸币是否会变蓝，出现蓝色就是伪钞。
淀粉和碘酒发生反应还有一个应用，就是用来治疗碘酒中毒，人们误食碘酒中毒后，口服淀粉就成为一个简单易行的好办法。
知识拓展：淀粉是一种高分子化合物，淀粉与碘酒反应的本质是生成了一种化合物，这种新的物质改变了吸收光的性能而变了色。天然的淀粉组成成分可分为两类；直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉与碘酒作用显蓝色，大米中含有直链淀粉，但较短的直链则显红色、棕色或黄色等不同的颜色。支链淀粉与碘酒作用显紫色或紫红色。玉米淀粉含有支链淀粉，所以显紫色或红色。
四、基于科学大概念的探究式教学，促M学生探究能力的发展
科学教育应该聚焦于科学的核心概念，需要教师更加关注对学习内容的深入理解。围绕着大概念开展科学教育，课程内容聚焦于科学大概念，教师需根据探究的问题创设教学情境，引导学生建立新旧经验、新旧观点之间的联系，学生对与大概念密切相关的问题展开探究，收集数据，进行讨论，根据现有的证据逐渐建构大概念。
学生学习科学知识不是独自孤立地进行概念的学习，而是经过探究活动，在和他人合作互动与分享的过程中获得的。科学学习的目标是提高学生的探究能力，从科学探究活动中能够得到什么样的结果，取决于如何进行预测、观察、收集和解释数据，也就是说取决于使用的科学探究能力。这类探究能力在概念的发展中起到关键作用，帮助学生学会运用这种能力是科学教育的一个重要目标。因此，支持发展大概念的教学法和学习方式是能够促进探究能力的。
[关键词]同伴教学法 物理教学 传统教学法
[中图分类号]G424 [文献标识码]A [文章编号]1005-5843（2013）04-0139-03
[作者简介]冯丽霞，冯秀梅，华中师范大学物理科学与技术学院（湖北武汉430079）
教育研究表明，教学方法和教学模式改革比教学内容改革对学生的培养有更重要的意义，而且合作、互动的学习方式对建构知识和培养学生的创新能力非常有效。为促进学生有效地学习，教育研究者设计出了许多合作、互动的教学方法。在我国很多高等学校的课堂教学评价指标中都包含合作和互动的内容，许多教师也意识到课堂互动和学生之间的合作学习在建构知识和培养学生的创新能力方面的积极作用。但是，目前国内大多数基础课还是以讲授为主，其原因是这些课程一般都是学生人数在60以上的大班课程，合作、互动的教学方法在这样的大班课堂教学过程中似乎很难找到真正有效的实施策略。因此，教师需要一个辅助系统来提高学识，同时提供更好的教学经验，以在大班课堂教学中实现学生自主学习、合作学习、师生互动、生生互动的教学目的。
一、同伴教学法简介
同伴教学（Peer Instruction，以下简称PI）是由哈佛大学著名教授马祖尔（Eric Mazur）创立的，使用专门设计的用于揭示学生错误概念和引导学生深入探究的概念测试题，借助计算机投票系统，组织大班课堂教学，变传统单一的讲授为基于问题的自主学习和协作探究的教学方法。它有效地改变了传统课堂教学手段、教学模式，在大班课堂教学中营造一个学生自主学习、合作学习、生生互动、师生互动的教学环境。
哈佛大学PI教学法的提出、实践、改进和得出初步研究结论历经了十年之久，后续研究一直在持续进行。哈佛大学PI教学法研究在十年间三次获得美国国家科学基金的支持，相关研究的文章：Farewell，lecture发表在《科学》（science）杂志的教育论坛栏目上，引起世界的广泛关注。对PI教学的系统总结工作《同伴教学法――大学物理教学指南》（Peer Instruction-A User's Manual）已经出版发行，并在2011年由机械工业出版社组织翻译出版。
传统讲授式教学法通常以教科书或教师教案的内容顺序组织一节课的教学，课后让学生进行复习和练习。而PI教学法则首先要求学生在上课前预习，回答两个与预习内容有关的问题，并指出自己认为难以理解的部分。然后在正式上课时将一节课（以一个半小时计）分成几个小单元，每个单元围绕一个关键物理概念进行设计，教师在对关键概念进行精要阐述后，给出一个个概念测试题，并以此为核心组织教学。概念测试题是专门为课程设计的、用于揭示学生的错误概念和引导学生深入探究的测试题，一般是多项选择题和判断题。这些概念测试题主要针对单个概念，不依靠公式即可解，有适当的多项选择的答案，题意明确，难度适中。
二、同伴教学法流程
概念测试题教学常规时间安排如下：（1）提出问题1分钟；（2）给时间让学生思考1分钟；（3）学生提交自己的答案（任选的）；（4）学生说服同伴（同伴教学法）1-2分钟；（5）学生提交修改的答案（任选的）；（6）反馈给教师：答案的得分情况；（7）讲解正确答案2分多钟。概念测试题教学在同伴教学中大约占用了课堂教学时间的1/3。下面应用一个实例来说明如何实施同伴教学。
例：一个恒定的力作用于初始静止在气垫导轨的小车上。小车和导轨之间的摩擦力忽略不计。力作用了一段时间后，小车得到一个确定的最终速度。问：如果改用一半大小的作用力施加在该小车上，为了达到相同大小的最终速度，这个力作用在小车的时间相当于原先作用时间的多少？（1）4倍长；（2）2倍长；（3）相同长；（4）一半长；（5）1/4长。选项（2）是正确的。讨论之前（之后）的回答统计：（1）16%（5%），（2）65%（83%），（3）19%（12%）。讨论之前（之后）的确定度统计，相当确信：50%（71%）；不十分确信：43%（25%）；仅仅猜测：7%（4%）。
这道题是选自马祖尔教授的《同伴教学法――大学物理教学指南》的教学案例，这是在教师定义了力和质量的概念、简述了牛顿第二定律后，为了检测学生对力、加速度和速度之间的关系是否已经清楚而设计的。讨论之前有65%的同学理解错误，这时需要学生同伴讨论。统计数据研究表明，当错误的概率在30-70%时进行同伴讨论，教学效果最好，“说服同伴”的讨论增加了回答正确的人数，并且增强了学生对自己答案的自信心。但仍有近20%的人在经过讨论之后给出了错误的答案，这需要教师花些时间来讨论正确答案。马祖尔教授强调：在解释这个问题时要避免运用公式。他的论述如下：力引起了加速度，加速度表明在给定的时间间隔内物体的速度增加多少。因此，如果力只有原先的一半大小，则加速度只有原先的一半大小，这样，需要作用2倍的时间来给小车增加相同的速度。
在这个过程中，首先应给出一些时间让学生自己思考作答，然后要求他们和同伴讨论自己的答案，让学生在与同伴的辩论中思考问题。同时，学生讨论前后的作答情况也为师生提供了一个有效的评价学生理解概念的方法。
三、PI教学法所取得的成果
1.PI教学法让学生在交互中学习
PI教学法强调理解，让学生积极地参与到教学过程中，使物理课更容易被学生所接受。目前，美国至少有50位教师已经尝试了同伴教学法，他们来自各种不同的学校：高中、社区学院、大的和小的公立学校等，这些人都报告了学生在成绩和理解上的进步。PI教学法坚持以学生为主体、教师为主导的教学理念，教师在教学中精讲教学内容中的重点、难点、疑点和关键点，启迪学生的思维，营造一个师生互动、生生互动和激发学生学习兴趣、引导学生探究的学习环境。教学从学生现有的发展水平出发，通过一些影响学生认知能力的问题――概念测试题不断激发他们的主动性，引导学生之间的合作学习，获得新的认识和产生新的思想，达成思维、情感与意志的和谐发展。在全世界有许多学校和教师在不同课程中用PI教学法。在对使用这一教学模式的教师调查中，有80%的教师表示这个方法很成功，超过92%的教师表示会继续改进和使用这一方法。
2.PI教学法在促进学生理解上的作用
哈佛大学对PI教学法的研究表明：PI教学法在促进学生深入理解物理概念和提高物理计算能力方面优于传统教学方法。哈佛大学在大学物理课程中使用PI教学法并进行了十多年的教学实践，同时对这一教学法进行了科学研究。研究中使用标准化的评价工具FCI（Force Concept Inventory）和MBT（Mechanics Baseline）将PI教学法与传统教学法进行科学比较。哈佛大学的研究数据表明：在物理概念的理解、物理定性分析和定量计算几个方面，PI教学法均优于传统教学法。2000年哈佛大学Mazur研究组对在全世界使用PI教学法的教师进行大规模调查所获得的数据中，有108名物理教师表示定量测量过PI教学法的有效性，其中81%使用评价工具FCI评价他们的课程，有11个学院和大学提供了他们的数据，共涉及30门课程，汇总数据结果也支持上述结论。
3.PI教学法减少了男女生学习差异
哈佛大学Mazur研究组研究了这个教学方法在减少物理学习中性别差异的作用，研究数据表明：PI教学法构建的学习环境对男生和女生的物理学习都有很好的促进作用，但女生获益更多，使用PI教学法的物理课程，在课程结束时男女生学习差异比课程开始时减少了。许多研究表明：女生科学课程分数低于男生，物理课程学习中存在男女差异。从1980年起，国际上开始有减少科学课程学习中性别差异的教学研究，有研究认为，女生在互动教学、没有竞争的氛围和强调概念的课程中会获益更多，因为女生更愿意在讨论中用语言表达想法。PI教学法中讨论环节正好给了学生互动和解释观点的机会，适合女生的学习特点。
4.PI教学法对学生其他方面的促进作用
文献调查结果表明，PI教学法应用于不同的课程对学生的促进作用结果如下：增强学生的学习潜能和自信心；促进批判性思维、问题解决和决策能力的生成及分享经验；降低学习焦虑；互动教学有利于知识保持和记忆；提倡从同伴中学习，每一个学生都是学习的主动者，学生在同伴中进行意义建构、进行自我反思，在认知和能力方面得到发展；强调同伴之间的合作和交流，不仅能促进学生的情感和社会性的发展，也能增进学生之间的友谊，从而形成良好的学校文化；以学生为中心，教师是学习的促进者，学生在没有压力的学习环境中学习，学习更加主动，学习积极性更高。
四、实施PI教学法的有效措施
1.激励学生课前预习
课前阅读是课前预习所必需的，因为学生不是很重视，所以需通过一些激励机制来促使其完成阅读作业，比如记分的阅读小测验。为了确定学生确实做了课前阅读作业，每次课开始时都会有一个3―4题的阅读小测验，运用电子形式和纸质形式。通过这些阅读小测验，学生在满100分的期末成绩之外还可以获得额外加分。阅读小测试是自我监控的，一般允许学生在开课前的20分钟到开课后的5分钟之内的任何时间内进行测试。为了打消学生在测验中的合作想法，要将他们的评分拉开，同时要制定一定的标准以使平均分为6分（满分为10分），这样在期末成绩之外还可以获得最高10分的额外加分。额外加分的总体影响是很小的，然而学生乐于运用这个机会来获得一些额外的分数，这样就可以营造一个学生能够自我学习的环境。引导学生进行课前预习的另一个策略是在学期一开始就给出一份课前阅读作业清单，然后反复强调清单上所有内容都是他们应该掌握的（即使是教师在课堂上没有讲到的部分）。为了强化这一点，教师将选择列在清单中但在课堂上跳过的问题中的一个作为期末考试题。
2.采用量化工具评估PI教学法
在美国大学物理教学中，一般采用的量化测量工具包括力的概念调查（FCI）和力学基准测试（MB），电磁学概念测试（BEMA）和学生学习兴趣及态度测试（CLASS）。理论上来说这样的测试要做两次：一次是在运用传统教学方法的学期中，一次是在实施同伴教学法的学期中。通过这些评估工具可以评价新教学方法的有效性，也可以为新教学方法的改进提供依据。
3.解决落后传统进度问题的方法
在实施同伴教学法初期要花相当多的时间和精力来告诉学生我将在课堂上做些什么以及我为什么要这么做。如果某一次课比计划慢很多，教师要跳过一些不重要的部分，这部分的学识就依靠以下三个途径来完成：（1）学生的课前阅读；（2）每周的讨论环节；（3）课后作业涵盖这部分内容。在某些情况下，教师要利用下次课的部分时间来强调一些重点，并做一次额外的概念测试。有时课比预期进行得快，学生就能提前下课，大家都很开心。尽管课程表安排得比较紧凑，但不乏有松懈之处，要求教师在其中安排一次复习课予以弥补。
4.改变课程的评价内容
让学生接受一种新的教学方法最好的方法之一就是通过考试来反映这门课程的价值体系和目标。考试的试题中有一半是概念性的且是课堂上提出的和阅读测验中的问题，这些问题或许显得很简单，但是学生通常会发现他们比标准的测试题要难。于是在进行了第一次考试后不久，学生开始体会到课堂测试题的价值，这样渐渐地学生上课的注意力会更加集中。
5.完整地采用新的教学方式
由于不可能继续在课堂上讲解所有的课程内容，还要花时间做课堂测试和讨论，这就要求实施同伴教学法的教师完整地采用新的教学方式，因为走传统教学方式和交互式教学方式之间的中间路线只能招致学生的抱怨。如果继续像从前一样讲课，就等于告诉学生不必担心课前阅读，所有的课程内容都将在课堂上讲解。同时，传统的讲课方式将只剩下一点时间来做零星的一两道测试题，而且被这些题目所占用的额外时间将最终导致你落后于进度表。这将形成人们非常不愿意看到的情形：除了不做课前阅读作业之外，学生将开始把课堂测试看作一个讨厌的东西――看成是传统讲课的附加物，而不是替代品。
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