“證據物理”的前世今生

一、“證據物理”的誕生

“學校主動發展實踐中教師教學慣習轉變的實踐研究”是許昌良校長領銜研究的江蘇省教育科學“十一五”重點資助課題，也是通過實踐來提升教師教學研究能力的學校整體工程，其指向就是要喚醒教師自我反思，與自身的慣習——傾向系統保持一定的審視距離，從而發揮好的慣習并改變不良慣習。

帶著這樣的視角，學科組在研修過程中，發現存在著一類“慣習”：老師不顧學科特色，壓縮實驗時間換得做題時間，學生動手做實驗的機會減少，用電腦動畫代替實驗，甚至用實驗題目代替實驗，學生感受不到科學的真實；或者探究的形式有了，但提出問題缺乏生活情景、提出猜想或者排除猜想都不講依據、設計實驗沒有發展過程、數據處理迎合正確結論、交流評價往往是猜測老師立場（確切地說，是老師迫不及待地表明了自己的立場），然后“以勢壓人”，目標就是一個——快速傳遞正確的結論。

證據物理，是指在探究教學中“高度重視證據、全面依靠證據、合理解釋證據”，確切來說，就是在科學探究的每一步如提出問題、猜想假設、設計實驗、收集數據、評價交流等環節都重視證據的表達，即對于合作中的師生，老師除了要知道學生在每一個環節中的具體主張外，還應當要求學生說出支持這些主張的證據，以期建構一種“提問有依猜想有據，設計有方改進有法，評價有思交流有想”的理性課堂。

“證據”不僅是探究教學的“根”，而且是我們研修中的最核心元素。它包含合作中的證據、探究中的證據、成長中的證據，因為這些確鑿的證據，可以讓研修伙伴逐漸實現專業認同，找到成長的底氣和修煉的方向。“證據物理”當仁不讓地成為我們合作的靈魂，成為我們持續改變慣習的修煉主張。

二、“證據物理”的研究路徑

第一階段：運用課堂觀察，讓“證據”成為合作研修的根基。

“扎根課堂，仰望天空”是我們工作室的室訓，理所當然，課堂就是我們研修的主要陣地。我們需要一種工具，既能確鑿可信地剖析課堂，又能提升實踐品性，于是我們選擇了課堂觀察。

通常，我們從四個視角（目標的制訂與達成、評價信息的收集與利用、教師的提問、學生實驗操作的錯誤與糾正）來收集一堂課的細節，并在這些證據的基礎之上得出合理的推論，這些推論就是課堂觀察的產物。這讓我們在聽評課的時候更注重證據，有據可依，有理可析。通過對課堂觀察量表中數據的剖析讓我們將學與教的脈絡清晰化，通過學生的“學”來審視老師的“教”進而改進老師的教，這就是我們選擇課堂觀察想要達到的目的。

第二階段：確定研究課題，讓“證據意識”成為研究的焦點。

經過對第一階段課堂觀察所發現問題的歸納總結，我們確定了工作室研究的主要方向：探究教學中證據意識培養的實踐研究。我們希望通過證據意識的培養，達成“師生在探究教學中對證據作用和價值的一種覺醒和知曉的心理狀態，師生在探究教學中重視證據并自覺運用證據的心理覺悟”，其表現在“善于親手做實驗，并在實驗中尋求證據、分析證據、表達證據的一種科學理性”以及“在探究中的每一步即提出問題、猜想假設、實驗設計、數據處理以及交流評價中都習慣于用基于證據的方式來思考、對話的科學態度”（見圖1）。

具體探索中，一方面我們將課題分成以探究要素為線索的子課題，總結培養的策略。經過對近30堂課的觀察，我們收集了200多個案例，總結出如何培養證據意識的一系列有效措施。另一方面，我們探索一種“基于證據意識培養的學與教的設計”。我們不但要培養學生的證據意識，而且盡可能地去判斷培養得怎么樣以及如何進一步改進教學，這是讓我們喜出望外的“第二利潤”（見圖2）。

第三階段：亮明研修主張，讓“證據物理”成為持久的追求。

一個好的工作室應當擁有響亮的教學主張，不只是“叫得響”，更重要的是實踐中“做得響”的主張可成為學科組在教學實踐中共同的追求，成為一種實踐品性。相反，一個沒有教學主張的學科組，終歸是膚淺的。正如喬治·奈勒所說：“教師應當追溯各種教育問題的哲學根源，從而以比較廣闊的眼界來看待這些問題。那些不能用哲學去思考問題的教育工作者必然是膚淺的。一個膚淺的教育工作者，可能是好的教育工作者，也可能是壞的教育工作者——但是好也好得有限，而壞則每況愈下。”

透過工作室發展的這幾年，同事們發現證據既是我們所教學科特有的一種烙印，也是我們教學的一種追求。我們的課堂觀察是基于證據開展的；我們的探究也是始于證據的，更多的是過上一種基于證據意識的課堂生活。據此，我們提出了基于“證據物理”的探究觀、課堂觀和質量觀。

三、“證據物理”的成果與展望

基于慣習轉變的研究是一種專業自覺的喚醒，這種自覺研究所帶來最大的成果就是老師的課堂發生了明顯的變化。有的老師善于追問，有的老師善于做實驗，有的老師善于開展豐富的實踐活動，一邊研究一邊運用，大大提升了教師的實踐品性。

如今，“證據物理”在社會上已經產生了積極的影響。僅以2013年為例，工作室發表相關論文14篇，論文獲獎8篇，賽課（包括錄像課）獲獎8次。《基于證據意識培養的學與教的設計》《數據處理中證據意識的培養》都發表在核心刊物并被人大復印資料《中學物理教與學》全文轉摘。工作室撰寫的《證據物理》《學生學習內容疑難解析》《課改背景下新型課堂構建的實踐研究》等相繼出版，中國教育學會物理教學委員會授予《證據物理》“全國物理科學方法研究”成果一等獎，工作室導師被授予“全國物理科學方法研究先進個人”。

教育哲學是一種反思追問的智慧。沒有對自己從事的教育工作尋根究底的反思，沒有對教育是什么、為什么、怎么樣的追問，我們對于教育的目的、價值和方法論的認識就很可能是膚淺的，我們的教學觀就可能阻礙師生的發展，行動起來不是短視就是盲目，不是瞻前顧后就是跟風媚俗，教育就只會是馴化人而不是教化人，是壓迫人而不是解放人。從這個意義上來講，“證據物理”所包含的教學觀是可以養護師生的共同發展的，反過來又可以促進教學主張的形成和深化。“證據物理”就是支撐我們長期提升實踐品性的動力系統，是教師實現發展的“哲學引擎”，它既是一種教學主張，又是一種實踐品性，事實證明它已經并終將繼續提升教師將教育理想變為現實的能力。

1.選題的形成

在學校慣習課題的研究中，反思自己的教學行為。實驗教學中因為教師對實驗價值的認識不到位，語言、情境、實驗設計及學生“前經驗”不足等多種原因導致許多實驗都是淺嘗輒止，浮光掠影，既沒有“成全”學生，也沒有發展教師。對于實驗教學的思考幾十年基本沒變過，教師“放實驗”“畫實驗”“講實驗”，學生“背實驗”的現象普遍存在。根據學生調查問卷分析，區內好幾所學校都是如此，鳳翔實驗學校的實驗算是多的了。我們在教學中，不應該服從于慣性，應該有自己的思考，如何通過實驗學習化學，如何通過實驗提升學科素養。所以我提出“深度實驗”這個課題。

2.準備如何做

全面梳理教材中的實驗，尤其是經典實驗。要知道其蘊含的科學方法、發展歷程以及該實驗的改進文獻，相當于了解每一個實驗的發展史。在深度了解這個實驗的過程中，老師會理解其背后的方法、思想。我們將尋找每一個實驗的關鍵步子在哪里，深度理解實驗所蘊含的價值，然后思考如何讓學生重新走好這些關鍵的步子，從而做出最有針對性的教學設計。最后通過讓學生深度體驗這一實驗，深度理解實驗教學的價值，凸顯實驗本身的功能與內涵。

我還想進一步厘清“教”與“學”的關系。深度實驗對于“教學相長”可能有兩種理解：一是“教”的主體是教師，“學”的主體也是教師，也就是說，教師的教學過程是自身專業化成長的過程，因為深度理解，深刻思考必定促使教師發展。二是“教”的主體是教師，“學”的主體是學生，也就是教師的“教”和學生的“學”兩方面相互影響，相互促進，共同得到提高。教師在教的過程中，不但關注了教，更關注到了學生的學，而學生在體驗過程中掌握了化學知識，獲得科學研究的方法，感悟到了蘊藏的科學思想，培養了思維能力，全面提升其核心素養，從而促進人的發展。最終，師生都得到了成長。