Redish教学法则及其启示.pdf

物理与工程 V o l.3 3 N o.3 2 0 2 3R e d i s h教学法则及其启示邓婉林 黄致新(华中师范大学物理科学与技术学院,湖北 武汉 4 3 0 0 7 9)摘 要 作为美国物理教育研究领域的代表人物,马里兰大学帕克分校的物理学教授E d w a r d F.R e d i s h在2 0 0 3年出版了T e a c h i n g P h y s i c s w i t h t h e P h y s i c s S u i t e 一书,推动了美国的物理教育研究改革运动。在该书中,R e d i s h提出了九条教学法则,我们认为这些对我国的大学物理教学具有一定的启示,因此本文对其进行了梳理和总结。R e d i s h认为,在教学目标上,教师应当强调教学本质,帮助学生构建有效且科学的心智模型,发展复杂的学习思维模式;在教学评价上,教师需要采用多元的考试题型,激活学生不同的知识与技能;在教学过程上,教师应当注重师生关系,尊重、关心、倾听学生。关键词 R e d i s h;大学物理;教学法则;教学启示R E D I S H S T E A C H I N G C OMMA N DME N T S A N D I T S I N S P I R A T I O ND E N G W a n l i n H U A N G Z h i x i n(C o l l e g e o f P h y s i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y,C e n t r a l C h i n a N o r m a l U n i v e r s i t y,W u h a n,H u b e i 4 3 0 0 7 9)A b s t r a c t A s o n e o f t h e r e p r e s e n t a t i v e s o f p h y s i c s e d u c a t i o n r e s e a r c h e r i n Am e r i c a,p r o f e s s o r E d w a r d R e d i s h,w h o i s a l s o a UMD d i s t i n g u i s h e d S c h o l a r-T e a c h e r,p u b l i s h e d t h e b o o k T e a c h i n g P h y s i c s w i t h t h e P h y s i c s S u i t e i n 2 0 0 3,t h u s f u e l i n g t h e P h y s i c s E d u c a t i o n R e-s e a r c h(P E R)m o v e m e n t.R e d i s h p r e s e n t s h i s b o o k w i t h n i n e t e a c h i n g c o mm a n d m e n t s t h a t a r e h e l p f u l f o r i m p r o v i n g b o t h t e a c h i n g a n d l e a r n i n g o f c o l l e g e p h y s i c s,w h i c h a r e c o m b e d a n d s u mm a r i z e d i n t h i s p a p e r.T o a c h i e v e t e a c h i n g g o a l s,h e e m p h a s i z e s t h e i m p o r t a n c e o f t e a c h-i n g n a t u r e,b u i l d i n g f u n c t i o n a l s c i e n t i f i c m e n t a l m o d e l s a n d d e v e l o p i n g s o p h i s t i c a t e d l e a r n i n g s c h e m a s f o r s t u d e n t s.T o a s s e s s i n d i v i d u a l s t u d e n t s l e a r n i n g,h e i n t r o d u c e s e i g h t t y p e s o f e x-a m a n d h o m e w o r k q u e s t i o n s t h a t a c t i v a t e d i f f e r e n t k i n d s o f a s s o c i a t i o n s a n d r e s o u r c e s.T o d e-l i v e r e f f e c t i v e l e c t u r e s,h e i s c o n c e r n e d w i t h t e a c h e r s r e s p e c t i n g s t u d e n t s,c a r i n g a b o u t s t u d e n t s l e a r n i n g a n d l i s t e n i n g t o t h e m.K e y w o r d s R e d i s h;c o l l e g e p h y s i c s;t e a c h i n g c o mm a n d m e n t s;t e a c h i n g i n s p i r a t i o n收稿日期:2 0 2 3-0 1-0 6作者简介:黄致新,男,教授,主要从事物理教育研究,h u a n g z x m a i l.c c n u.e d u.c n。引文格式:邓婉林,黄致新.R e d i s h教学法则及其启示J.物理与工程,2 0 2 3,3 3(3):3-9.C i t e t h i s a r t i c l e:D E N G W L,HUAN G Z X.R e d i s h s t e a c h i n g c o mm a n d m e n t s a n d i t s i n s p i r a t i o nJ.P h y s i c s a n d E n g i n e e r i n g,2 0 2 3,3 3(3):3-9.(i n C h i n e s e)E d w a r d F.R e d i s h是马里兰大学帕克分校的物理学教授,美国物理学会、美国科学促进会、美国物理教师协会和华盛顿科学院的成员,曾获得过美国国家科学基金会颁发的杰出教学学者奖、3物理与工程 V o l.3 3 N o.3 2 0 2 3国际物理教育委员会奖章、奥斯特奖章、美国物理学会颁发的卓越物理教育奖等荣誉。2 0 0 3年,作为物理教育研究改革运动(P h y s i c s E d u c a t i o n R e-s e a r c h m o v e m e n t)的代表人物之一,R e d i s h基于自己几十年的教学工作经历和物理教育领域的研究文 献,撰 写 并 出 版 了 T e a c h i n g P h y s i c s w i t h t h e P h y s i c s S u i t e1一书,用于改进物理教学,帮助大学物理教师改善教学效果。在书中,R e d i s h提出 了 一 些 教 学 心 得,以R e d i s h的 教 学 法 则(R e d i s h s t e a c h i n g c o mm a n d m e n t s)的形式呈现,共有九条。我们认为这些对我国的大学物理教学具有一定的启发作用,以下对这些教学法则的内容进行梳理、总结和探讨。1 教学目标:认知与超越1.1 心智模型R e d i s h认为,大学物理教学不仅仅是完成教学大纲中的知识点,更重要的是将学生引导到一个充满可能性的未知的世界2。教师需要从心智模型的角度出发,了解学生的思维是如何运作的。为此他提出了第一条教学法则:“大多数学生都不能自主构建有效且科学的心智模型,他们必须参与重复和多样的活动。”心智模型(m e n t a l m o d e l s)指的是长期记忆中的要素与外在情境或刺激物相互作用所产生的内在表征,是对情境的结构化类比,是个体根据特定目的所形成的动态的认知结构3,4。R e d i s h所提到的心智模型主要是指学生在面对物理情境时的认知模式,他希望物理教育可以帮助学生在心智模型上达到三个目标:概念,学生需要理解物理概念是牢固植根于现实世界中的;连贯性,学生能够将学过的物理知识建构成连贯的体系;功能性,学生应该学会在何时、如何运用所学的物理知识。1.2 元认知R e d i s h 的第二条教学法则为:“为了让大多数学生学会如何学习物理,教师必须向他们提供明确的指导,使他们能够发展更复杂的学习思维模式。”学习思维模式(s c h e m a s f o r l e a r n i n g)是R e-d i s h对元认知(m e t a c o g n i t i o n)含义的描述,其认知水平是心智模型的超越,是控制思维过程的思维模式。国内学者一般认为元认知的实质是个体对当前认知活动的认知调节5,是学生对自己学习过程的反思和改进6。教师应当从元认知的角度出发,帮助学生理解学习科学的意义以及他们应该如何学习科学。只有在更复杂的学习思维模式的基础上,学生才能真正构建出在第一条教学法则中提到的心智模型。1.3 针对教学本质的的教学方法R e d i s h从心智模型和元认知的角度对大学物理的教学目标进行了分析,他认为教学的本质是培养出能够独立推理和思考的学习者,教师应当帮助学生构建有效且科学的心智模型,发展复杂的学习思维模式。针对学生的心智模型,目前有效的教学方法共有 四 种:认 知 冲 突(c o g n i t i v e c o n f l i c t)、桥 接(b r i d g i n g)、限制(r e s t r i c t i n g t h e f r a m e)和多种表征(m u l t i p l e r e p r e s e n t a t i o n s)。前两种方法主要利用了学生的先验知识,认知冲突将错误的直觉与物理知识相连接,又称反直觉教学,典型物理情境如图1所示7;桥接使用正确的直觉进行教学,有助于学生接受、理解未曾接触过的知识,引导他们树立自信心理,重视基础、实践和形象知识的积累,两种教学方法都能够使学生更好 地掌握知识8,9。限制和物理模型思想类似,指的是把实际问题理想化,忽略次要因素,突出主要因素,得到简洁的物理规律。多种表征则要求教师在教学过程中同时使用文本、方程、表、图等形式。教师应当基于以上教学方法开展活动,帮助学生对知识进行重复学习、反思和整合,构建出有效且科学的心智模型。图1 认知冲突教学的典型物理情境针对元认知,学生学习物理时元认知上的困难主要体现在:(1)不能自觉地使用有效的学习策略;(2)缺乏对物理学习的有效监控。加州大学伯克利分校的教授A l a n S c h o e n f e l d开发了一种教学方法,教师可从中学会如何提供明确的指导帮助学生锻炼元认知能力。S c h o e n f e l d在教室的墙4物理与工程 V o l.3 3 N o.3 2 0 2 3上书写了三个元认知问题:(1)你在做什么?你能具体描述一下吗?(2)你为什么要做?它和解决方案的关系是什么?(3)它有什么用?当你得到结果时,你会如何处理?学