从无模到有模，再到表面无模心中有模
名师讲座来源:《山东教育》中学刊查看次数:268发布日期:2022-01-10
从无模到有模，再到表面无模心中有模
——我的26年教学模式研究探索之路
山东省青岛市教育科学研究院 王 㺸
作者简介
王㺸，青岛市教育科学研究院初中物理教研员，正高级教师。主要研究方向：初中物理教学论、教学模式研究。教育部学位中心评审专家，人教版教材培训专家，青岛市物理学会副理事长，青岛大学硕士生导师，青岛大学物理教育专业学业导师团团长，全国优秀物理教研员，山东省特级教师，山东省教学能手，青岛市拔尖人才。出版专著6部，发表论文50余篇，获山东省教科研成果特等奖、青岛市教学成果一等奖、青岛市社科成果二等奖。
作为一名初中物理教研员，笔者一直在思考这样一系列问题：对于一线教师，究竟什么是最有用的东西？教研员作为引领者，到底应该带给一线教师什么呢？
我们知道，现代教学论体系由三部分构成，云端是各种教学思想和理论，底层是课堂教学实践。那如何将各种教学思想和理论运用到实际教学实践中去呢？其间必须有一个“中介”，这就是作为现代教学论中间层次的教学模式。作为教研员，笔者找到了毕生的研究方向———将各种教学思想和理论，对应“翻译”变换成教师能够看得懂、可直接使用的各种教学模式，从而给教师提供一系列教学的工具或“公式”，就可以让教师在进行课堂教学时不再是“赤膊上阵”，而是“全身披挂”“装备齐全”。并且，随着他们对这些教学工具掌握数量的增多和运用灵活程度的提高，如同装备更加精良和训练更加有素的特种兵，可以在课堂这个“战场”愈战愈勇，最终如同庖丁解牛，游刃有余。
从1995年起，笔者开始了对教学模式（教学法）的研究，迄今已经度过了26个年头。至此，共尝试创立了几百种不同层次和种类的教学模式，逐渐完善并形成了具有青岛特色的教学模式体系，给一线初中物理教师提供了越来越丰富的教学“工具箱”或“公式手册”。这个工具箱，是从整体模式，到反馈模式，到自组织模式，到探究和问题解决模式，到人性化模式，再到文化模式等几个层面和角度一步步建构起来的，且还在继续升级。
一、整体模式———搭建课堂框架的得力助手
系统结构决定系统的功能，课堂教学作为一个复杂的人工系统也不例外。作为一线教师，备课时，首先要搭建好一节课的整体框架，即整体结构布局，然后才能在此基础上进一步设计每一部分和细节的教学过程。否则，谨毛失貌，将差之毫厘，谬以千里。
整体结构布局需要整体模式来规划。凯洛夫曾经对整体模式进行研究，提出的“凯洛夫五环节教学模式”，长期以来成为我国课堂教学的主要结构。但随着时代发展，“凯洛夫五环节教学模式”显现出不适之处，必须对其进行改造。系统问题还要从系统科学找办法，运用系统科学的“整分合原理”和大系统特性分析的“分解—协调方法”以及布鲁姆“掌握学习”，笔者对“凯洛夫五环节教学模式”进行改进，形成“整—分—合—补—测五环节教学模式”，据此将一节课分为5个环节：“整”环节，整体介绍本课内容，并通过震撼情境进行引入；“分”环节（主环节），将本课内容科学分解，划分为几个小问题分别解决；“合”环节，小结并建构知识体系，提炼方法；“补”环节，查漏补缺；“测”环节，目标检测，布置作业，课后继续拓展研究。该模式为教师提供了一种系统化的整体教学结构，让每一节课的教学过程都变得严整有序。“整—分—合—补—测五环节教学模式”现已成为青岛市初中物理学科的标志性模式，并流传到许多地区。
随着教育信息化的发展，翻转课堂如火如荼。翻转课堂不仅通过“先学后教”培养了学生自主学习和内化知识的能力，同时让课堂的时空结构发生了变化，可以把一节课的教学从课堂45分钟拓展到课前甚至于另一节课堂中。基于此，笔者将“整—分—合—补—测五环节教学模式”进行组合变式，把一节课的整体教学结构划分为多个有机联系的教学阶段，从而为教师在学习进阶理论指导下，科学地规划一节课提供帮助。
例如，在研究《光的反射》一节时，可以分为3个“整—分—合—补—测五环节”教学阶段。第一个阶段在家中，学生通过微课引导，自学反射现象、反射中的几个基本概念；第二个阶段在课堂前段，对自学情况检查、答疑，并建构光的反射模型；第三个阶段在课堂中后段，根据模型形成假说，然后设计实验检验假说，得到光的反射定律，同时由定律演绎推出两种反射并再进行实验检验。通过3个阶段的学习，形成一个完整的学习进阶过程。
《初中物理翻转课堂教学模式手册》一书的出版，标志着“整—分—合—补—测五环节教学模式”的成熟。运用该系列模式，一线教师便有了得力助手，在备课时可以很快搭建出一节课的整体框架。
二、反馈模式———巩固落实知识的制胜法宝
我们的一线教师一直面临的一个基本问题，就是首先要保证如何大面积提高教学质量，由此作为基数才能有资本去考虑其他问题。这个问题其实就是如何纠正教学偏差而达成和落实教学目标的问题，它是一个系统控制论问题。
控制论告诉我们，一个控制系统必须以反馈为手段去达到目标。因此，要建构课堂教学过程中的负反馈结构，且要及时反馈，才能起到即时调控作用。基于此，我运用系统科学的“信息反馈控制原理”，斯金纳程序教学的“小步子”和布鲁纳的“即时反馈”，建构出“小循环多反馈教学模式”，在课堂教学中，通过将教学目标变成多个“学习—练习”反馈环，由此化解难点、即时巩固、及时调整，将布鲁姆目标教学的目标反馈调节功能充分发挥，保证了知识的巩固落实，为大面积提高教学质量打下基础。
例如，针对《声音的产生和传播》一节，首先将其变成3个小问题：声音的产生、声音的传播、不同介质中的声速。然后在分别学习每一个小问题之后马上进行练习反馈，及时巩固，形成3个“学习—练习”反馈环。这样，避免了所有问题都学完之后一起练习造成的“一锅粥”困境。
《小循环多反馈教学法》一书的出版，标志着这种反馈结构的成熟。多年来，这种模式已推广到全国各地以及物理之外的其他学科。且经过实践检验，运用该模式，学生的学习效果有了明显提升，是巩固落实知识的制胜法宝。
三、自组织模式———灵活有序课堂的驱动力
自组织结构可以让一个系统自行有序地朝着目标快速行动。课堂教学中的自组织结构，是让学生自主、深入地参与教学过程，实现高效课堂的基础。如何建构课堂教学中的自组织结构呢？这需要该结构必须能够起到激发学生学习动力的作用。
创造是一个民族前进发展的动力，当然也是学生课堂学习的动力。因此，建构课堂教学中的自组织结构，也应该从创造学理论中找办法。创造学告诉我们，创造性思维是“发散思维”和“会聚思维”相结合的过程。因此，课堂教学中的自组织结构也应该体现出这一思维过程。如何才能做到这一点呢？类比凸透镜对光线的会聚作用、凹透镜对光线的发散作用，我建构出“透镜式教学模式”，通过教师的“透镜”作用，通过充当“凹透镜”和“凸透镜”的交替作用，使学生的思维呈现“发散—会聚”交替过程，从而让一节课的教学永远处在永不停息的创造性思维过程。由此让学生亢奋地进入一条学习的“高速公路”，并通过路径依赖效应，让教学效益达到极大。
例如，提出问题之后，教师充当“凹透镜”，引导学生思维发散，进行各种各样猜想；然后教师充当“凸透镜”，引导学生通过并列比较，将猜想会聚锁定在最佳猜想上；然后再充当“凹透镜”，引导学生思维发散，找到各种实验方案；再充当“凸透镜”，引导学生并列比较，思维会聚，选择出最佳方案……
《透镜式教学法》一书的出版，标志着这种教学自组织结构的成熟，为学生左右脑同时深入自主参与教学，提供了一种兴奋剂，是灵活有序课堂的驱动力。
四、探究模式———解决具体目标的多样工具
有了上述3种工具为我们提供的科学的课堂教学框架和良好的教学环境，接下来需要的就是解决各个具体教学问题的程序和方法策略了，这就是所谓探究模式或问题解决模式。
《义务教育物理课程标准（2011年版）》中的探究七要素体现的“牛顿—培根模式”和即将施行的《义务教育物理课程标准（征求意见稿）》中科学探究的“问题—证据—解释—交流”过程，只是探究和问题解决的一般模式，实际问题的复杂性决定了科学探究和问题解决需要多样化的思维模式，因为在探究一般模式基础上，还需要针对某个特定问题进一步考虑适合它的独特的思维方法和过程。因此，笔者运用各种解决问题的思想方法，建构了大量的不同思维角度的探究和问题解决的具体模式。
科学家进行科学活动的过程，是最真实有效的探究和问题解决的方法，完全可以直接拿过来变成师生的探究模式。例如，伽利略在研究落体定律时，采用的实验与数学完美结合的方法，使“实验—数学方法”成为近代科学方法论的支柱之一，将其改造成“实验（数学）—数学（实验）探究模式”，就可以打破实验与数学之间的壁垒，培养学生把物理和数学有机结合起来的能力。如，在研究“杠杆平衡条件”时，可以通过实验手段获取大量数据，然后运用数学拟合方法将其变成数学公式，从而得到规律。
在真实的科学活动过程中，假说方法和模型方法是两种重要的方法，通过它们可以将各种科学逻辑方法有机地组合在一起。因此，这两种方法也将成为我们进行探究和问题解决教学的重要工具。
假说，可以通过经验、类比、溯因、数学等形成，并为我们指明进一步探究的方向。例如，通过类比形成假说，可以建构出“类比—假说探究模式”，培养学生运用类比法建构假说的能力。如，在研究“通电螺线管磁场”时，通过与条形磁体磁场的相似性，类比得到通电螺线管也应该有两个磁极的假说，为进一步研究得到安培定则指明了方向。
模型，有形象模型和抽象模型之分。通过模型，我们能够研究那些看起来无法研究的问题，从而极大地拓展人的探究和解决问题能力。例如，通过模型进行模拟研究，可以建构出“模型—模拟探究模式”，培养学生建构模型和运用模型进行研究的能力。如，在研究“潜水艇工作原理”时，显然不能将潜水艇拿到课堂上来，但可以引导学生用酒瓶建构一个潜艇的模型，然后在水槽中进行模拟研究，最终得到真实潜水艇的工作原理。
不论是假设的提出，还是模型的建构，在物理大师那里，往往还是一种非逻辑的美的创造，因为许多科学家深信美的理论必然是真的。因此，这种美学思想就成为筛选理论的一种方法，这就是科学美学方法。例如，根据海森堡对理论的美的筛选方法，可以建构出“模型—选美探究模式”，从而培养学生的科学美学思想。如，在研究“光的反射”时，首先引导学生运用橡皮泥和电线建构各种模型，然后让大家通过“简单”“对称”等美的标准去比较评判，由此找到具有对称美的模型，成为我们进一步实验研究的工具。
不论是沃勒斯的“创造四阶段”还是杨纪珂的“SGLY创造过程四阶段”，创造的关键与精要之处在于激发美的灵感或产生美感，这是一个臻美推理的过程。因此，美与创造是不可分割的。我们要培养学生的创新精神或创造力，除了从创造四阶段和创造性思维一般过程去引领之外，还要教给学生创造的具体方法———创造技法。从奥斯本提出世界上第一种创造技法———“头脑风暴法”以来，缺点列举法、组合法、移植法等多达360种创造技法成为创造发明的有力工具，将其建构为探究和问题解决模式，就可以为教师培养学生的创造力提供一系列工具，由此让课堂开启包含创造思维的探究和问题解决过程。例如，以创造技法———“缺点列举法”为理论基础，可以建构出“缺点—改进探究模式”。如，在学习“滑动变阻器”时，引导学生创造设计出长长的滑线变阻器；然后引导学生对其列举缺点（如太长），再针对缺点改进（如变成螺旋状），最终学生自己设计出滑动变阻器。
每一个探究或问题解决过程显然是由许多步骤（要素）组成，因此可以看做一个人工系统。所以，系统科学的许多方法，如黑箱方法、反馈方法、综合集成方法等均可以用来建构探究模式。例如，以“协同导致有序理论”为基础，可以建构出“无序—有序探究模式”，由此可以培养学生一种事物演化思维。如，在研究“磁场方向”时，在磁体周边撒入铁屑，铁屑指向杂乱无章，是无序的；但此时通过敲击振动，无序变为有序，铁屑立即呈现出有序结构，由此建构磁感线。
从科学认识论来看，运用库恩的“范式革命模式”，可以建构出“范式—革命探究模式”，对于引导学生自主建构物理概念有巨大的引领作用。如，在研究“晶体熔化规律”时，通过晶体熔化过程实验，发现旧的范式———“吸收热量温度升高”已经无法解释实验现象了，由此必须进行“科学革命”，建构新概念———熔点，从而得到晶体熔化规律。
科学探究没有固定的模式。《科学哲学与物理探究建模》一书的出版，将科学方法论和科学认识论的众多方法变换为一系列探究和问题解决模式，为一线教师提供了解决具体目标的多样工具。
五、人性化教学———培养真正的人的有效途径
前面建构的各种探究模式，大都基于理性的理论和方法，由此设计的探究教学也如同生产机器零件，是理性和冰冷的。而作为探究教学的主角———学生，他们不仅需要理性思考，同时也是有血有肉的具有情感的人。所以，我们的探究教学过程应该既有利于人的思维发展，同时又充满人性光辉、有人情味，这样才能让学生的情感融入其中，才能培养既有思维又有情感的人而不是冰冷的机器，才能让他们今后有能力去探索和解决人生中遇到的具有情感因素的各种实际问题。由此，引发了我新的思考。
心理学效应号称社会、人生铁律，被认为是解决各种实际问题的金科玉律，如帕金森定律、墨菲定律、马拉松效应、吉格勒定理。由于它们描述的是具有情感和人性的人在真实社会、生活中所遵循的规律，因此运用心理学效应，就可以打造出充满情感和人性化的探究模式，实施充满情感和人性化的探究教学过程，而这样的探究活动与社会、人生实际问题高度相似，就可以培养出有血有肉的能够面对今后真实人生的人。并且，在培养学生思维的同时，也培养学生健康的心理和今后的社会应变能力，为提升学生的核心素养，迈出了坚实的一步。
例如，心理学效应———“避雷针效应”告诉我们，要绕开困难去达成目标，如同我们下班途中绕开堵车的路段回家一样。将其运用到教学中，可以形成“困难—绕行探究模式”。如，在研究“动能大小决定因素”时，速度大小、动能大小无法直接计量，但我们可以绕开它们，而改为计量小球在斜面上的不同高度和木块被撞击的不同距离，由此绕行解决问题，从而培养学生灵活处理和解决问题的能力。
《心理学效应与物理探究建模》一书的出版，将108种心理学效应变换为72种人性化的探究模式，由此打造出人性化的教学过程，成为培养真正的人的有效途径。
六、传统文化教学———落实立德树人的根本所在
赞可夫指出：“教学法一旦触及学生的情绪和意志领域，触及学生的精神需要，这种教学就能发挥高度有效的作用。”
笔者开始考虑如何让学生充满激情地进行探究活动，这要求探究模式中包含着能够激发学生激情的元素，而只有民族的东西才更能激发中国学生的激情。在教育工作中，应从传统文化中汲取解决问题的理论智慧，破解当前教育教学难题。初中物理教学面临的重要任务，是将“立德树人”融入物理教学之中，根植于物理核心素养，结合教学内容，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。对于这一重任，我们应该也必须运用传统文化才能找到解决办法。
中国古代科学家曾为人类作出杰出贡献，他们的科学活动中体现着科学认识论、方法论的各种方法，如：明朝王子朱载堉创立十二平均律体现的历史主义的“范式革命模式”，战国神医扁鹊的“四诊法”体现的“黑箱方法”，《周髀算经》的“公理化方法”……因此，运用中国古代科学家的方法，就可以建构出包含激情元素的探究模式。例如，张衡为了让人们理解浑天说，制成浑天仪。由此可以建构出“假说（模型）—模型（假说）探究模式”，引导学生将假说法和模型法有机结合起来。如，在研究“液体压强规律”时，引导学生通过一筐苹果建立液体压强模型，然后将模型变换成液体压强规律假说，再通过实验检验。
中国智慧包罗万象，“中国智慧，自成语境”。成语承载着丰富的文化内涵，是中国智慧的结晶，凝练着几千年解决问题的方法论，如推陈出新、避实就虚、百川归海……因此，将成语作为方法论，建构充满传统智慧的探究模式，就可以打造德育一体化的探究教学过程，提高学生核心素养，落实“立德树人”根本任务。例如，根据成语“欲擒故纵”所建构的“欲擒—故纵探究模式”，可以让我们通过逆向思考去解决问题。如，在研究“光的直线传播”时，刻意让学生“放纵”光线，寻找到光线不沿直线传播的例证，由此得到光沿直线传播的条件。
只有具有文化内涵的理科教学，才能赋予那些冷冰冰的公式和符号以生命，令其鲜活起来，而不是变成一堆没有血肉的枯骨！《中国古代科学家方法与物理探究建模》一书的出版，为大家提供了180种包含激情元素的探究模式，在此基础上运用青岛市“十三五”规划课题“运用传统中国智慧（成语）构建物理探究教学模式研究”所建构的几十种传统中国智慧（成语）探究模式，可以打造出充满智慧的传统文化教学，成为一线教师落实立德树人的根本所在。从此，初中物理教育界出现了一个新的流派———“青岛文化物理派”。
七、结语
教学模式是教学的程序、方法策略，也就是教学的工具。建构教学模式的终极目的是通过模式的运用，提高教师的教学水平，最终让教师感悟和达到教学中的“道”的境界。这个过程要经历从无模到有模，再到无模（表面无模心中有模）3个不同阶段：
一是无模。当一名新教师刚刚走上讲台时，可能没有什么模式，教学能力较低，教学过程处于无序状态，学生思维过程简单，课堂教学效率较低。这就如同我们手里没有工具，直接徒手拔钉子，十分困难。
二是有模。教师如果掌握了一种模式，并在课堂教学中去运用，如《课程标准》中的“牛顿—培根探究模式”，就能使自己的教学能力有一定的提高，使教学由无序状态上升到有序状态，让学生经历一次完整的思维过程，这样就可以提高教学效率。这就如同手中拿着钳子，拔钉子就不困难了。
但是一种教学模式只能解决一类或一部分教学问题，不能解决所有问题，不能放之四海而皆准。
倘若我们有了多种教学模式，则遇到不同的教学任务和问题，就可以从中挑选最合适的模式去使用。这就如同我们的工具箱中既有钳子，又有剪刀、锯子等等，我们就可以干多种工作了，当我们需要剪纸时，就可以选择其中最合适的工具。
三是无模（表面无模心中有模）。当我们遇到各种复杂的教学问题时，可以把不同的教学模式组合起来，就能灵活地解决这些问题，自身的教学能力也就会大大提高。这就如同把刨子、锯子、钳子、锤子等工具组合运用，就可以完成一件复杂的工作，比如制作一件精美的家具。如同布鲁斯·乔伊斯所言：“优秀的教学，是多种教学模式的组合体。”
教学模式组合的最高境界，是能够根据不同的教学问题，找到所需要的各种教学模式，然后将这些模式迅速进行各种自由组合，并选择最优化的组合，从而构成解决该问题的最熨帖、最精致的教学方案，形成最适合该问题解决的最佳教学过程。这就如同把盒子中的积木块弄散，根据要求找到需要的积木块，然后把它们自由地组合搭建出最好的房屋模型。如果到了这个时候，就会产生这样的境界：
这种境界，就是一种新的“无模”状态，是一种处处都有模式但整体又看不到模式的状态，是一种表面无模心中有模的状态。这种随心所欲地组合模式的状态，如同庖丁解牛一样游刃有余的状态，就是教学中的“道”。
因此，从教学模式的运用角度来看，一名教师教学能力的提高过程可以如图1所示。
26年来，笔者一直坚持的想法就是为广大一线教师追求这种教学中的“道”提供多样化和多元化的途径和工具。而且，在系统科学指导下，在实践探索研究的基础上，笔者又进一步运用威廉·惠威尔的“支流—江河”科学进化发展模式将上述不同角度、种类的教学模式进行归类分层，将其囊括在一种多层次的系统结构———青岛市“四层五环节教学模式体系”之中。这就是为一线教师准备的教学“工具箱”和“公式手册”。
（《山东教育》2021年12月第50期）