科学与艺术：如何提升教学设计的境界
时间：2020-06-12 07:52:00 来源：达达文档网 本文已影响 人 
英国博物学家赫胥黎曾在《科学与艺术》中形象地比喻：“科学与艺术是自然这块奖章的正面和反面。它的一面以感情来表达事物的永恒的秩序，另一面，则以思想的形式来表达事物的永恒的秩序。”自古以来，科学和艺术就是携手相伴、共同前行的。然而，随着社会分工的细化，科学与艺术似乎是异途而行，渐行渐远。
教育者常自言自语：“教育的一半是科学，一半是艺术。”确实，尽管我们都认为教学设计就是“科学与艺术”并举的工作，但它却经常就像“鱼和熊掌”一样，以两难问题的形式摆在我们面前。因此，如何处理好“科学与艺术”的关系，展现它们在教育研究实践中的互洽性，成为我们时时刻刻都将面临的话题。
如此巧合，周伟老师所设计和执教的教学案例就名为“科学与艺术”。它是高一语文教学内容，同时涉及物理、音乐、数字、美术、信息技术等多学科的知识，对教师的整合能力充满了挑战。我全程指导并跟踪分析了这个信息化教学案例。在整个过程中，周老师展现出了优秀的专业素养，很好地处理了各种疑难问题，实现了“科学”与“艺术”在信息化教学设计中的有机融合。
教学设计要素点评：诸事有法，则操之得法
1．教学框架设计点评：用概念图来展示结构
周老师有效地使用Inspriration这一概念图软件，绘制出了整个教学框架结构的概念图，使得教学设计的结构框架一目了然，清晰明确。
《科学与艺术》的教学框架组织，是由从主题单元出发的系列专题学习而构成的。在教学框架设计中，周老师将专题学习活动设计成“实践探索”和“理性探讨”两个板块。其中，实践探索又分为“科学家与艺术+艺术家与科学”、“学科与艺术+艺术与学科”两个子专题。由于子专题的学习目标还显得偏大，周老师采用了“窥一斑而知全豹”的教学策略：在“科学家与艺术”中着重研究典型代表人物爱因斯坦的艺术素养；在“艺术家与科学”中着重研究典型代表人物达·芬奇的科学成就：在“学科与艺术”中着重研究数学中所蕴藏的艺术美；“艺术与学科”中着重研究音乐的物理构成。这样的设计，一来能够缩小教学所涉及范围，二则可利用已有教材，第三也充分顾及了初、高中知识的衔接。
2．教学目标设计点评：吻合新课程标准要求
教学目标与新课程标准相吻合，是本案例符合新课程教学改革精神的又一亮点。
上海市二期课改高一语文第一学期阅读读本(实验本)第三单元的教学目标旨在促使学生认识到科学和艺术是相辅相成、融会贯通的，培养其高尚的人文情怀，从而帮助他们树立为了人类更美好地生存、走向更高的文明境界而努力奋斗的崇高理想。但是，在具体教学目标选择上，课程编撰者只顾及了单元主题词，却没有十分准确地贴近整个单元的教学目标，所以本教案的设计者在维系整个单元教学框架的基础上，通过教材的重新组合，确立了“较为理性、系统地认识科学与艺术的关系”这一集中的教学目标。“科学和人文的关系”是当代社会的重大命题，学生接触这一社会重大命题，有益于纠正重理轻文或重文轻理的错误观念，全面发展。
3．教学准备工作点评：教学实施，不打无准备之仗
在教学准备阶段，教学者设计了学生信息素养调查表，对学生状况进行调查摸底，充分做到了心中有数，也为进一步合理划分学习小组提供了充足的依据。为了帮助学生有效开展学习，教学者还专门设计了“学习支架”：专题研究模板。它是以问题引领为核心的由一系列问题序列所构成的研究纲要，其参照体系主要是布鲁姆的六层认知结构和我们精心研究设计的“是何、为何、如何、若何”＋“由何”类问题所构成的二维教学问题设计体系。这些教学问题设计工具调整了教学从低级思维向高级思维发展时问题分布所占的比例，提高了教师的问题设计质量，提升了教学整体品质。
所有这些准备工作，为学生学习起到了扶持帮助作用，使学习目的更明确，有助于提高学习成效。
4．教学环境与资源设计点评：数字时代，技术助力
在《科学与艺术》中，应用到了网络、计算机、投影仪，音响等信息化和多媒体设备。它们取代了教师传授讲解、板书设计的部分功能，也为学生搜索信息、交流共享、汇报展示提供了支持，构成了与传统的封闭式课堂迥然相异的信息化教学环境。在教学资料选择上，传统教学唯本本教学，教材似乎“神圣不可侵犯”。而本教案设计者围绕“较为理性、系统地认识科学与艺术的关系”这一集中的教学目标，打破旧有思维模式，充分发挥主观能动性，选择教材、改造教材、拓展教材，通过一系列专题式教学促使学生更好地理解科学和艺术的关系，体现了新课程改革的先进教学理念。
5．教学评价设计点评；定性与定量并举
在教学评价设计上，周老师通过为《科学与艺术》设计教学效果评价量规，并结合教学过程中的学生表现，形成一种定性与定量相结合的评价方式，从而较全面地评价了学生的学习效果。当然，其中不足之处在于量规设计中的项目权重设置比较随意，描述内容仍不够明确，学生不易于进行独立的自评和互评。
教学实践效果点评：实践是检验真理的唯一标准
《科学与艺术》取得了令人满意的实践效果，检验和印证了教学设计的成功。
1．“科学家与艺术+艺术与科学家”实录点评
借助于合适的教学问题为引导，并且得力于教学前对学生信息素养进行的调查，学生的互动讨论与资源探究分析都进展顺利，效果良好：在探讨音乐、文学、哲学对爱因斯坦科学创造的影响时，主持发言的丁浩同学播放了一首贝多芬的《月光奏鸣曲》，全班同学顿时沉浸在优美动人的音乐旋律所构造的宁谧氛围中，暂时摆脱了平日生活的紧张疲惫，身心感受到前所未有的放松和愉悦。这一亲身体验使学生感悟到音乐的确可以陶冶情操、激发灵感，对科学家丰富的想象力起着重要的促进作用，因此，也从一个侧面证明了科学与艺术是不可分割的。
2．“学科与艺术+艺术与学科”实录点评
在研究音乐的物理基本构成时，学生利用一些仿真软件和自制的土工具做振幅、音频、共鸣的实验，对物理学知识投入了极大的热情和浓厚的兴趣，语文课似乎上成了物理课。但是，经过亲自实践体验，学生逐渐领悟到原来音乐之中到处都存在着物理机理，“艺术与科学”是一对形影不离的“好朋友”。这一专题的教学效果，也是比较理想的。
3．“纯粹理论研究”实录点评
在这一重点专题的教学过程中，出现了许多亮点。其中，尤以两处更为出彩，并且与教学问题有着密切的关联：(1)学生讨论“为什么达·芬奇所绘的蒙娜丽莎的眼睛似乎总是注视着观众”，这一问题是学生在基于老师的教学问题之上自己提出的；(2)争论“黄金分割究竟是一条美学原则还是数学原则(为什么)”。对于前一问题，学生通过热烈的辩论认识到达·芬奇艺术创作背后有着雄厚的科学基础。而对于后一问题，答案更是令人
吃惊。在唇枪舌剑的激烈交锋中，学生引发出一个具有哲学深度的结论：黄金分割原来只是实践中的经验常数，经数学家的科学总结才上升为一条美学原则，而它反过来又对艺术创造产生了指导作用，恰似辩证唯物主义中“从实践中来，再回到实践中去”的关系，超出了教学设计者原先预设的答案。
这种让人倍感振奋的教学场景，让人深刻体会到学生才是学习的真正主体。其实，学生都心怀无穷的疑问和强烈的学习兴趣，只是这种学习热情平时被种种因素抑制着，只要教师能够鼓励学生勇敢质疑、提问、究问，引起学生的学习热忱，他们的创造精神就会被大大激发。这一专题的教学实践表明，教师无须对学生有价值的问题和激烈论争过于担心，因为正是在这种看似与正统教学无关的问题中、在激烈的言语交锋中，学生的思维品质和语言表达能力得到了提升，问题探究的能力得到了不断的扩大和深化。
在本专题的某些教学环节处理上，还是留下了一些缺陷与遗憾。譬如：一些专题研究小组的代表上台向同学汇报学习成果时，只是参照演示文稿上的文字一条一条地念，不加以扩展补充，不能用自己熟悉的语言表达形式来深入解释自己的观点。这种照本宣科的方式，使教师无法判断知识是否已内化为学生思想：而另一些学生则只对自己小组作品感兴趣，对其他小组的演示却注意力不集中。导致这一状况的重要缘由，在于教师没有事先对学生的演讲汇报方式进行充分指导，没有明确要求各小组应该与其他组的问题探究结果进行互动、质疑或交流。
4．综合作业点评：促进学科教学和深度认知
“我们无法想象没有艺术的纯粹科学与没有科学的纯粹艺术会将这个世界变成什么样子。如果我们真的害怕面对这个问题，那么就先放下它，将艺术科学化，科学艺术化。创造出更人性化的生存空间!”“科学和艺术是相通的，两者互补而统一地构成了世界的美的极致，两者永远没有终点。科学求真，真中涵美；艺术唯美，美不离真，那都是热爱真、善、美的人不断追求的目标。”
上述两段文字摘自学生的综合小论文，从中我们或许可以窥见学生通过这一主题学习对“科学和艺术的关系”有了比较全面深入的理解。事实上，“科学与艺术的关系”，一直是很多哲学家、科学家孜孜以求而从未解决的课题。尽管上述学生见解并不是十分完美精确的答案，但却实现了本主题单元的教学宗旨：锻造学生的人文精神，帮助其树立正确的科学观念。
教学设计模式总评：问题化教学设计的成功
以“科学与艺术”为主题单元的教学案例，是一个信息技术支持的问题化教学设计案例。它的设计理念体现了问题化教学的诸多研究理念和操作方法，其核心是以信息技术为手段，以精心设计的高质量教学问题集为引导来开展教学。
事实上，问题化教学设计模式旨在通过教学问题集引导主题单元教学，要求学生在教师指导下针对问题展开学习，通过互相交流和教师点拨形成对问题比较完整的理解，从而发展学习者的高级思维能力。《科学和艺术》遵循了这种教学设计模式的指导理念，是一种亲身实践的探究方式，通过教师问题引导、学生在实践探究中发现和解决问题，获得了远比灌输来得更为扎实的真知。在整个教学过程中，教师依据二期课改的理念和教学目标的要求，为学生的学习提供了具体的帮助指导，在整个课程的实施过程中起到穿针引线的作用。由于没有受到以往陈规陋习的制约，没有受到“填鸭式’灌输的影响，学生充分应用其信息技术方面的优势来帮助学习，能够对同伴的学习成果进行质疑，并通过热烈的质疑讨论和争辩将教学问题不断导入到更深的层次，他们的学习热情和兴趣被大大激发，并得以长久的维持。
总的来说，该教学案例是一个优秀的、有代表性的问题化教学设计实践案例。
掩卷之后的点滴沉思：教学设计，任重道远
在《科学与艺术》案例中，我们为周老师提供了大量的理论指导和设计策略，并反复修订了教学设计方案。实践已经充分证明了该案例的优秀性和受欢迎程度。然而掩卷之后，不禁还是要提出几个问题，供广大教师认真思索。
1．如何正确处理技术与课程的关系
在处理“信息技术与课程教学”的关系时，《科学与艺术》绝非并无瑕疵。结合这个案例，我们需要关注和思考的是，如何看待信息技术与课程教学、学生问题解决能力、思维技能发展之间的关联和主次定位?是“技术喧宾夺主、教学主随客便”，还是“教学为体，技术为用”?或许我们心中都早有答案，但在具体实践时，是否又会情不自禁地目标漂移而误入歧途呢?
2．如何增加教学案例的可操作性和表现力
《科学与艺术》的成功，是一个专家指导支持的绝版个案，还是可以让更多教师复制模仿和操作实施的案例?我一直认为，不可复制的知识是无用的知识。事实上，本人一直关注教学案例设计中“可复制知识”的重要性，并一直努力为教师们创设可以增强案例理念表现力的各种方法和途径。这一工作尽管细致繁琐，但我却认为它将使得更多一线教师受益，使他们能够分享经验和心理。在《科学与艺术》中，我设计并明确要求周老师采用概念图、作品图、教学问题设计、新课程标准、评价量规等新元素，从而使得该案例更加具有可读性、可信度和可操作性。对于这些新的设计元素，是否值得一线教师重点关注，并发挥完善?
3．如何用优秀的教学问题设计来触发学生思维
在《科学与艺术》中，优秀的高质量教学问题设计是使得教学得以热烈开展并取得优秀教学效果的引发点。这些问题设计，有效地引发了学生的学习兴趣和高级思维能力发展。然而，限于篇幅，本案例只展示了教学问题设计的最终结果，却未能展示教学问题设计的过程，使得其他老师对“问题化教学设计模式”的可模仿学习性大为降低。为此，本人将在《曲案说案》专栏专门设置一“教学问题设计”点评活动，重点探讨教学中问题设计的理念与方法。
结语：每次辛勤的努力，都是积极的尝试
事实上，周伟老师是一个有主见和想法的优秀青年教师，并不轻易接受任何的建议和观点。在案例设计与实施期间，我们沟通甚至论争多次，总是在深入研讨之后，才能达到“理念的妥协与共识点”。周老师的精彩反思，以及我们之间的互动对话，收录在我的博士论著《问题化教学设计：信息技术促进教学变革》之中。
辛勤的汗水不会白流。值得欣慰的是，周伟老师的《科学与艺术》案例，荣获了上海市静安区教师信息化教学能力大赛一等奖。这对于我的工作来说，是一种欣慰和成功；而对于周老师的努力来说，则是一种赞赏认可，更是一种鞭策和鼓励……
(作者单位：华南师范大学教育信息技术学院 510631)
