2018年9月开学，《基于课前学习诊断的教学整合》课题研讨会在北京市中关村中学展开，一场简单又不失严肃的教研活动，拉开了北京新课标理念的高中物理教学改革的帷幕。
活动由北京市教科院基教研中心物理室张玉峰老师主持，在此次开题报告会中张玉峰老师提出了自己对《基于课前学习诊断的教学整合》课题的认识和想法，这也是北京在落实新课标理念背景下对高中物理教与学模式的创新。研讨会上明确了物理教学新课堂提升的几个方面：强化课前学习，引导学生学会学习，激发学生学习主动性，提供课堂教学改进的支点;对课前学习情况进行精准的学习诊断，为提高课堂教学效率做准备，为教学整合提供事实依据;基于课前学习诊断、围绕学生的“学”进行教学整合，为学生核心素养的发展提供载体和环境。
张玉峰老师带领北京优秀的一线教研团队一起对该课题的背景及意义、研究目标、研究内容、研究方法、组织分工、预期成果等进行全面阐述，还就下一阶段寻求有效课题研究途径进行了组织分工和进度安排布置，最后讨论在新课堂教学实践中的一些困难与解决方案。
作为一个北京市规划课题，本课题选题很有价值、很有意义、目标定位准确、研究内容针对性强，尤其在落实国家对于新课标理念的高中物理教学的政策下，北京的物理教研做出了很好的示范，在新课标实施中逐渐凝练形成具有首都特色的北京经验，引起国内物理教研、教学工作者的共鸣。
张玉峰老师在发言
北京物理教研团队在学习和分享
课题组物理教研团队老师合影
通过此次课题开题会，课题组对课题研究有了进一步的认识，更加意识到课题研究能够更好地促进教研能力的提高。全体组员对做好此次市级课题充满信心，相信在张老师的带领下，此次课题研究一定会取得丰硕果实。
分享张玉峰老师《基于课前学习诊断的教学整合》国家重点课题的部分精彩内容：
随着2017年版高中各学科课程标准的颁布与实施，我国基础基础教育阶段的课程改革进入以核心素养为纲的新阶段。本次课标修订的一大亮点是各学科根据学科性质和特点从促进学生核心素养发展的目标出发凝练了学科核心素养。学科核心素养是对知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三维目标的整合。同样地，2017年9月份由中共中央办公厅和国务院办公厅联合下发的《关于教育体制机制改革的意见》中也明确提出，在培养学生基础知识和基本技能的过程中，强化学生关键能力培养。
核心素养发展主要通过各学科的课堂教学得以实现。那么，面对发展学生核心素养课程改革要求，如何在课堂教学实践中更有效地落实发展学生核心素养的课程目标?基于课程目标的新要求和对学科教学现状的反思，北京市高中物理教学研究团队提出基于课前学习诊断的教学整合模型(以下简称“教学整合模型”)，如图1所示。
教学整合模型强调在教师主导下发挥学生的主体性作用;突出学生自主学习能力的培养;强调发挥学习诊断在教学中的功能;强调基于学习诊断对教学进行整合。本文主要阐述教学整合模型中课前学习、学习诊断、教学整合等三个方面的内涵、价值与实践探索。
一、作为课堂教学整合支点的课前学习
课前学习既不同于课堂教学中在教师指导下的学习，也不同于传统意义上的预习。课前学习是指在课堂教学之前学生借助教科书、学案、实验、微课等学习材料或者手段，获取信息，并把这些感知到的信息与已有的知识、经验建立实质性联系的认知过程。
课前学习主要具有以下几个特征：第一，课前学习发生的时间不是固定不变的。可以发生在课堂外;也可以在课堂上课堂教学行为之前发生。通过课前学习，学生带着问题和思考进入在教师主导下的课堂教学过程中。第二，课前学习的方式、使用的资源是多样的，是有计划、有目标、有指导的学习;既可以是自主学习，也可以是合作学习。预习内容往往仅限于教科书，往往限于让学生完成零星的学习任务，一般没有系统的、综合的要求，往往缺乏明确的预习目标。第三，课前学习强调感知到的信息与已有知识建立实质性联系，经历深层思维工程。而预习往往是指课堂教学开展之前的预备性学习，为上好课作必要的知识与心理准备。
课前学习对改进教学实践、促进学生核心素养发展具有重要价值。 第一，从学习的时空看，课前学习彻底打破了课堂教学的封闭性，打通课内外，在时间上向两端延伸，在空间上向教室外、校园外拓展。课前学习在时间和空间上的开放性，既对学生提出了更高的学习要求，也提供了更自由的发挥空间，有效地保证了学生学习的自主性，充分调动学生学习主动性，为落实以学生为中心的理念的提供了保障。第二，从学习的内容看，课前学习改善了课堂教学内容的构成，强化了自主学习、独立思考等“绿色”指标。从单纯重视基本知识、基本技能的掌握，转变为引导学生学会学习，学会认知，为学生可持续发展、适应未来不确定性社会复杂情境奠定基础;增强师生的问题意识，促使学生去思考、发现并提出有思维深度的问题，为学生创新思维的激发铺设“跳板”。第三，从学习的结果看，课前学习有利于个性化学习，因材施教，真正落实以学生为中心的教育理念，促进全体学生发展，促进教育公平，为改进课堂提供支点。针对不同类型学生，提供个性化指导，有利于学困生提升学习信心，有利于学优生充分发展。
在指导学生进行课前学习的教学实践中，开发了不同类型的课前学习资源。除了教科书之外，开发了基于学习进阶开发支持课前学习的问题清单和导学案，针对学习关键点的微课、针对学习需要的实验等课前学习资源。和传统模式不同，考虑到学生年龄段的特点和时代的特点，我们采用了三维微视频的形式，将需要学习的知识关键点清晰的展示，帮助学生建立正确的知识结构和物理模型，启发和延伸学习的思考。进行了问题清单和导学案依据知识的复杂度划分由简单到复杂、由浅入深的思维发展层级设计合适的问题或者思维活动引导学生进行课前学习。根据课前学习的要求和学生的学习实际情况，可以以章为单位开发问题清单和导学案，也可以以节为单位，甚至以某个知识点为单位。录制针对学习关键点的微课主要分三步完成：一是基于学习进阶确定学习关键点是什么，主要依据是教师长期积累的教学经验;二是分析学习关键点的主要影响因素是什么，主要围绕学生原有认识、数学工具、思想方法、实验等方面进行分析;三是基于学习关键点的影响因素分析录制微课，可以由教师亲自完成录制，也可以由学生完成。实践表明：采用三维微视频的展示是比较容易操作又能有效帮助学生课前学习的资源，将物理学习中抽象的理论生动形象的表达出来，学生参与微课录制时有利于调动学生学习的主动性，激发学生学习兴趣与自信心，可以调动学生积极参与学习过程中的合作与互助。物理学是以实验为基础的一门学科，如果在课前学习过程中学生缺乏实验设计的思维过程和动手操作的体验，学习效果往往会大打折扣。根据学校实际情况，可以采用开放实验室、提供三维微视频或者精彩动画等方式为学生提供课前学习的实验资源。
在教学实践中还逐步总结形成一系列课前学习指导策略。在长期课前学习指导实践的基础上，系统梳理了围绕促进学生概念深层理解、概念关联整合、科学思维发展、引导学生学会学习等方面的指导策略。这些指导策略并不是一成不变的，需要根据具体情况进行调整，也往往不是独立使用的，经常多种策略综合使用。
二、为教学整合提供依据的课前学习诊断
教育心理学家奥苏贝尔指出，如果我不得不把教育心理学的所有内容简约成一条原理的话，我会说：影响学习的最重要的因素是学生已知的内容。弄清了这一点后，进行相应的教学。显然要弄清楚学生已知的内容就需要对学生学习情况进行精准诊断。在教学实践中，不仅要了解学生已知的内容，还需要进一步诊断学习过程中的认知困难点有哪些?产生这些困难点的原因是什么?学习诊断的类型是多样的，既可以是课前的摸底性诊断，也可以是在课堂中的形成性诊断，还可以是课后的反馈性诊断。显然，不同学习诊断的功能与价值是不同的。本文中的课前学习诊断是指基于教师经验与实证数据发现、描述学习者在课前学习的过程与结果中存在的具体问题表现，并且在对具体问题表现产生的根源做出因果解释的基础上判定学生的课前学习状况。
课前学习诊断具有如下几个特征：第一，诊断具有多过程，具体包括发现并描述问题表现、对问题产生的根源做出因果解释、在因果解释的基础上对学习情况做出判定等三个具体过程。第二，诊断依据是多方面的，包括教师的教学经验，以及通过测试、访谈等手段获取额的实证数据。教师的教学经验，特别是具有多年教学实践经历的教师的教学经验，往往是基于长期教学实践对学生的观察、测试、对话中逐渐形成的，具有较高的可信性，因此可以作为诊断的证据。第三，诊断内容是综合的，既包括学生学习的过程及其影响因素，也包括学习的结果。具体来说，学习的过程包括学习的内容与难度安排、时间安排、学习的方法与习惯等方面;学习的结果包括知识、技能、观念、思想方法、科学思维能力、科学探究能力、科学态度等方面的内容。第四，诊断功能聚焦发展性，是弄清楚学生学习情况，是为了教学的评价，而不是为了选拔、甄别而进行的评价。第五，诊断主体是多元的，参与主体可以是教师、学生、家长、同伴。
课前学习诊断对课堂教学效率的提升、导向核心素养的教学整合具有重要价值。第一，精准的课前学习诊断是实施精准课堂教学的前提条件。只有基于精准的课前学习诊断，才能实现因材施教，避免重复训练与超出学生能力所及范围的训练，对学生学习的困难点施行精准教学，极大提高教学的针对性，从而提高教学效率，实现学科教学从“大水漫灌”到“滴水滴灌”。第二，课前学习诊断是实施个性化教学的前提条件。每个学生的知识基础、能力水平、兴趣爱好各不相同，因此要实现每个学生的充分发展需要进行学习诊断。第三，课前学习诊断是进行教学整合的重要依据。只有在精准诊断的基础上，才能实现答疑解惑的“雪中送炭”效果，整合提升的“醍醐灌顶”效果。
在教学实践中，开发了系列课前学习诊断工具。课前学习诊断工具包括基于学习进阶的课前学习诊断测试卷、问题清单等。为了提高诊断的效率，在教学实践中还进一步发展了基于互联网的诊断测试，丰富和发展了二阶测试在学习诊断中的特殊价值，实现了教师、学生共同参与学习诊断的主体多元化。
在教学实践中，还系统梳理了诊断的思路与内容。实践表明：诊断的结果一定要具有明确的反馈功能，而不能仅仅局限于空泛的现象;因此诊断一定要结合具体的知识内容和问题解决的情境，通过多种学习方式尽可能提升诊断的准确性。例如，如果诊断的结果仅仅表述为粗心马虎、缺乏思路、知识掌握不牢等，则缺乏明确的反馈信息，应该进一步追根溯源，分析在哪些方面容易产生粗心马虎及其原因等。
三、基于课前学习诊断、围绕学生的“学”的教学整合
早在2005年经济合作发展组织(OECD)在遴选核心素养时就指出，核心素养是个体在面对复杂的、不确定的现实生活情境时，能够综合运用特定学习方式下所孕育出来的(跨)学科观念、思维模式和探究技能，结构化的(跨)学科知识和技能，世界观、人生观和价值观在内的动力系统，解决现实复杂问题过程中表现出来的综合性品质。从上述界定可以发现：核心素养不是知识与技能本身，但发展离不开知识与技能的深度学习，不仅需要对学习内容进行合理整合，还需要灵活选取合适的学习方式。因此，学生核心素养的发展需要教学内容整合与教学方式整合。而内容整合和方式整合必然反映在课堂教学结构中。本文中的教学整合是指按照一定的要求和方式重组教学内容，综合使用多种教学方式，调整课堂教学结构的广义教学设计活动。
从整合的内容看，教学整合主要包括：教学内容整合、教学方式整合和课堂教学结构整合三个方面构成。教学内容整合主要包括围绕核心概念的概念体系建构、促进具体概念学习的因素分析、以具体概念为载体的核心素养发展途径分析、基于学生课前学习诊断的疑难问题归类等。需要特别强调的是，教学内容不仅包括具体知识与技能，还包括概念体系、观念、思维、情感、态度、价值观、责任等内容。教与学的方式主要指探究、讲授、讨论等多种教的方式与自主、合作、探究等多种学的方式。教学方式整合是指围绕学习的“学”将这些教的方式与学的方式根据教学的实际需要按照一定的方式组合并综合应用在教学过程中。教学内容与教学方式在课堂教学中共同呈现在一系列教学环节之中，把这些教学环节以学生认知由简单到复杂为线索组合起来就是教学结构整合。教学设计是教学结构整合的结果，是教学结构在一定程度上的丰富与外显。可视化教学是一种非常有效的方法，完整知识结构的三维微视频可以让老师授课简单，让学生学的轻松，从而提升课堂教学质量。
教学整合的价值与意义主要体现在以下几个方面：第一，有效促进学生核心素养与关键能力的发展。在当前落实核心素养的2017年版各科课程标准实施之际，探索落实核心素养的可操作途径毋庸置疑具有较强现实意义。第二，教学方式整合与教学结构整合是围绕学生的“学”、基于学生的需要进行的教学改进，有利于唤醒学生学习的内驱力，引导学生从被动学习转向主动学习，促进学生可持续发展，学生真正变成学习的主人。第三，提高课堂教学的有效性。整合后的教学内容直指学生困惑，帮助学生答疑解惑，还可引导学生对所学内容进行整合，提升学生关键能力。
在教学实践中，基于对国内外的核心素养框架和课程标准的系统梳理，提出教学内容整合主要围绕学科核心概念(如物理学科中的运动与相互作用、能量等)、跨学科概念(如系统、稳定与变化、模式等)和科学探究要素展开。例如，在实践中逐渐形成围绕核心概念的教学内容整合思路：从宏观层面规划单元或主题教学内容，形成核心概念统领的科学概念体系;从微观层面组织课堂教学具体内容，厘清课堂教学的主线;从因果解释层面分析“阶”的产生原因，组织影响概念学习的相关因素;从概念理解层级的具体表现层面诊断学习水平，及时调整课堂教学内容。
借鉴国内外教学方式转变的典型模式，如翻转课堂、杜郎口模式等，在实践中形成围绕学生的“学”整合“教”的方式和“学”的方式，旨在促进学生的深度学习，促进学生从被动学习转变到主动学习。目前课前学习方式呈多样化趋势，包括辅导、习题、视频、资料等，但以三维微视频学习效果最为明显，既保留了学习的严肃，又增加了一点学习的轻松。教学方式整合主要体现在教师的“教”服务于学生的“学”，多种教学方式的灵活选择与混合使用，线上与线下相结合等方面。
教学结构整合主要体现在两个方面：一是借鉴翻转课堂理念，打通课堂内外，采用课前学习，引导学生基于问题进行课堂学习，在课堂上教师引导学生发现课前学习没有没有意识到的问题，并进一步拓展、整合、提升学生的认识;二是立足课前学习，整合课堂教学的环节，主要包括答疑解惑、整合提升、训练巩固、反馈矫正等四个关键环节。
需要说明的是，有效的教学整合是以对课前学习的精准诊断为前提的。不管教学内容整合，还是教学方式整合和教学结构整合，都是基于学生的课前学习及其诊断。
四、结束语
在基于课前学习的教学整合实践中也遇到了一些具体困难并逐步摸索寻找到了可行的解决方案。下面举例说明。
面对学生学习能力比较差的情况，学生很难独立完成课前学习，如何采用教学整合模型进行教学?越是面对学习能力较差的学生，越需要耐心培养他们的学习能力。面对未来复杂的、不确定世界中的真实情境，需要学生具有较强的学习能力，因为解决未来世界面临的复杂问题很难套用学生今天所学的基础知识和基本技能。教师可以在两个方面努力解决这个困难：一是对学生进行学习方法指导和学习习惯培养，引导学生认识到学会学习对终身发展和当前学科学习的重要性，并且尽力争取家长配合，同时保留一定的学习兴趣，通过简单有效的动画和视频让学生产生思考;二是分解学习任务，可以首先引导学生课前学习一节的内容，甚至学习一节内的某一部分，等学生的学习能力增强、学习习惯固化之后，逐步增加课前学习的内容。
对于探究类型的学习内容，学生经过课前学习后已经知道了探究问题、猜想假设与实验方案设计等内容，如何进行教学?对于探究类型的学习内容，仍然可以采用教学整合模型进行教学。在教学中，注意引导学生反思探究过程中从什么角度提出科学探究的问题?提出猜想与假设的依据是什么?除了已知的实验方案可以获取证据外，是否还有其他的实验方案?是否还有其他的处理数据方式?从数据中除了能得出本研究的结论之外，是否还能提出其他探究问题或者猜想假设?
采用教学整合模型进行教学需要学生进行课前学习并进行诊断，是否会增加学生学习负担与教师教学负担，特别是教师进行教学设计需要在进行课前学习诊断之后，必然带来备课时间不充分，该如何解决?传统课堂的基本安排是：课时学习知识，输入信息输入的过程;课下进行巩固练习，输入信息输出的过程。采用教学整合模型进行教学的基本安排则是：学生通过课前学习学会部分内容，这部分内容在学生自主或者合作学习能力范围内;其他内容在课上通过教师指导完成学习。因此，采用教学整合模型进行教学可以节省课堂教学时间，从而在课堂上完成整合提升、及时巩固训练等内容，既提升了课堂教学效率，也实现了提升课堂教学思维品质的目标。从教师备课的角度看，从学习诊断完成到进行课堂教学往往时间不是很长，有时可能只有一天，甚至半天的时间。建议教师采用二次备课的方式：首先根据教师长期积累的教学经验对学生可能存在的学习困难或者障碍进行预判，在此基础上进行备课，称作第一次备课;然后，根据学习诊断的结果进行修正或者完善，称作第二次备课。需要说明的是，学科教师教学经验，特别是长期以来经过验证的教学经验带有很强的实证性，并且与学习诊断的结果也具有较好的一致性。
最后，需要进一步强调的是，在教学实践中并不要求每一节课都要课前学习，都要精确诊断;在实践中并不要求采用固定的课堂教学模式，应根据学生学习实际情况和教学内容的难度与容量采取进行合理的教学设计，而不能机械刻板死套模式。但是无论谁上课、上什么课、怎么上课，都一定要引导学生学会学习，根据学生实际情况进行合适的教学，促进学生知识、能力的结构化，促进学生核心素养与关键能力的发展，为学生参与未来社会生活，为学生的终身发展奠定认知基础。
通过此次课题开题会，课题组对课题研究有了进一步的认识，更加意识到课题研究能够更好地促进教研能力的提高。全体组员对做好此次市级课题充满信心，相信在张老师的带领下，此次课题研究一定会取得丰硕果实。
