優(yōu)化物理課堂教學(xué) 整合物理課程資源

徐正黃

優(yōu)化物理課堂教學(xué) 整合物理課程資源

徐正黃

在中學(xué)物理教育教學(xué)中發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，需要深刻理解物理核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，發(fā)掘物理教學(xué)對學(xué)生品格和關(guān)鍵能力形成的教育價(jià)值，教師需要提升物理教育觀念，優(yōu)化物理課堂教學(xué)，整合物理課程資源。

學(xué)科核心素養(yǎng)；物理教學(xué)；深化課改

核心素養(yǎng)以“培養(yǎng)全面發(fā)展的人”為核心，分為文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會(huì)參與三個(gè)方面，具體表現(xiàn)為人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新六大素養(yǎng)。核心素養(yǎng)的提出是從國家戰(zhàn)略層面謀劃，培養(yǎng)適應(yīng)未來社會(huì)需要的人才，提升人才資源優(yōu)勢的重要舉措，關(guān)系到國家的核心競爭力。發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)，是人才培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)型，從側(cè)重于掌握知識(shí)到側(cè)重于解決復(fù)雜問題能力的轉(zhuǎn)變，是人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的提升。

物理核心素養(yǎng)的提出體現(xiàn)了物理學(xué)科的育人價(jià)值，是對新課程三維目標(biāo)的深化，主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是明確提出了物理觀念的內(nèi)容和要求；二是明確提出了科學(xué)思維能力和科學(xué)探究能力的要素；三是明確提出了科學(xué)的本質(zhì)和社會(huì)責(zé)任。對此，學(xué)界已有具體的實(shí)例論述。本文擬從教師課程觀的視角探討發(fā)展學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的實(shí)踐策略。

一、物理核心素養(yǎng)概念的界定

物理核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)及關(guān)鍵能力，主要由 “物理觀念”“科學(xué)思維”“實(shí)驗(yàn)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”等四個(gè)方面的要素構(gòu)成，其具體表現(xiàn)如下。

當(dāng)學(xué)生形成物理的物質(zhì)觀、運(yùn)動(dòng)觀、能量觀、相互作用觀等物理觀念后，會(huì)用其解釋自然現(xiàn)象、解決實(shí)際問題并能用這些觀念描述自然界的圖景。當(dāng)學(xué)生建立科學(xué)思維后，會(huì)對客觀事物進(jìn)行抽象和概括，構(gòu)建反映事物本質(zhì)特征共同屬性的物理模型和概念；會(huì)具有規(guī)律意識(shí)，能通過科學(xué)推理，形成物理規(guī)律及理論，解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問題；會(huì)具有證據(jù)意識(shí)，能評估并使用證據(jù)對問題進(jìn)行描述、解釋和預(yù)測；會(huì)具有批判性思維的意識(shí)，能基于證據(jù)大膽質(zhì)疑，追求科技創(chuàng)新。當(dāng)學(xué)生養(yǎng)成實(shí)驗(yàn)探究習(xí)慣后，具有科學(xué)探究意識(shí)，能在不同情境中發(fā)現(xiàn)并提出可探究的物理問題，會(huì)合理猜測和假設(shè)；具有設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案和獲取證據(jù)的能力，能正確實(shí)施實(shí)驗(yàn)探究方案，使用各種科技手段和方法搜集信息；具有分析論證的能力，會(huì)使用不同方法和手段分析、處理信息，描述、解釋探究結(jié)果和變化趨勢；會(huì)具有合作與交流的意愿與能力，能準(zhǔn)確表述和評估探究過程與結(jié)果。學(xué)生具備了科學(xué)態(tài)度與責(zé)任后，能正確認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)，知道物理研究是一項(xiàng)富有創(chuàng)造性的工作，其成果具有相對持久性、普適性，同時(shí)也具有局限性；能具有學(xué)習(xí)和研究物理的好奇心與求知欲，主動(dòng)與他人合作，實(shí)事求是，不迷信權(quán)威，基于證據(jù)和推理發(fā)表自己的見解；會(huì)知道科學(xué)技術(shù)是人類共同的事業(yè)，應(yīng)遵循普遍的倫理道德規(guī)范；理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境的關(guān)系；熱愛自然，珍惜生命，具有保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感。

教學(xué)中可分為三個(gè)層次來發(fā)展學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，即以獲得物理核心知識(shí)為基礎(chǔ)，以形成物理關(guān)鍵能力為導(dǎo)向，以養(yǎng)成物理科學(xué)精神為目標(biāo)。首先，讓學(xué)生充分體驗(yàn)核心概念的形成過程。建立科學(xué)的物理知識(shí)體系圖譜，深入理解物理概念的內(nèi)涵與外延。其次，讓學(xué)生經(jīng)歷物理問題的解決過程。能運(yùn)用正確的科學(xué)思維方式，從定性和定量兩個(gè)方面進(jìn)行科學(xué)推理，尋求規(guī)律，形成結(jié)論。能運(yùn)用證據(jù)對研究的問題進(jìn)行描述、解釋和預(yù)測，形成批判性思維。最后，正確引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)，激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲，形成科學(xué)的世界觀和方法論。讓學(xué)生理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境的關(guān)系，培育學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展理念、形成節(jié)約能源的觀念、養(yǎng)成保護(hù)環(huán)境的意識(shí)，關(guān)心自然，熱愛生命。

二、提升教師的物理教育觀

發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)，教師要具備核心素養(yǎng)，要提升物理學(xué)科育人的觀念。教師的核心素養(yǎng)應(yīng)包括愿景、反思、知識(shí)、實(shí)踐四個(gè)要素。具體到物理教學(xué)上應(yīng)具備六種能力：理解物理學(xué)科的能力、理解學(xué)生的能力、教學(xué)設(shè)計(jì)能力、課堂管理能力、課堂反饋能力、教學(xué)反思能力。物理教學(xué)要向物理教育轉(zhuǎn)變，需要教師的觀念提升，教師是課程體系中最具有能動(dòng)作用的主體，課程要靠教師在教學(xué)中執(zhí)行，以適切的教學(xué)方式組織有效的學(xué)習(xí)活動(dòng)，進(jìn)行科學(xué)的評價(jià)，促進(jìn)學(xué)生的觀念形成和能力提升。

以“物理觀念”中“能量”為例，蘇科版初中物理教材對“能量”知識(shí)的編排從九年級第十章第三節(jié)開始到下冊第十八章為止，共六個(gè)知識(shí)點(diǎn)，分別是 “功”“內(nèi)能熱傳遞”“動(dòng)能勢能機(jī)械能”“機(jī)械能與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化”“電能表與電功”“能源與可持續(xù)發(fā)展”，這些是顯性的知識(shí)點(diǎn)分布。而隱性的能量觀念則分布在運(yùn)動(dòng)分析、電路計(jì)算等多個(gè)主干知識(shí)點(diǎn)中，教學(xué)中要求教師不僅讓學(xué)生理解和掌握顯性的“能量”概念，而且要將具體知識(shí)圍繞核心概念“能量”整合內(nèi)化，在此基礎(chǔ)上形成對運(yùn)用能量分析問題、思考問題、解決問題的整體認(rèn)識(shí)，即“能量”的觀念。教師要研讀教材，吃透編寫意圖，把握教材結(jié)構(gòu)，理解學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)習(xí)過程，重視學(xué)生頭腦中整體結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，幫助學(xué)生形成物理觀念。

三、優(yōu)化學(xué)生的物理學(xué)習(xí)課堂

課堂學(xué)習(xí)是發(fā)展學(xué)生物理核心素養(yǎng)的主要途徑，傳統(tǒng)的課堂在知識(shí)學(xué)習(xí)上很有成效，而在“科學(xué)思維”和“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”的培育上，需要優(yōu)化物理學(xué)習(xí)課堂，構(gòu)建“以學(xué)為中心”的物理課堂，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，形成科學(xué)的世界觀和方法論。

近年來，“以學(xué)為中心”的課堂探索很多，轉(zhuǎn)變了以往“滿堂灌”的課堂形態(tài)，但它們大多數(shù)是以提高學(xué)生考試成績?yōu)槟繕?biāo)的，是集中于知識(shí)和應(yīng)試能力層面的，這與追求學(xué)生核心素養(yǎng)的提升有著較大的不同。從方法論和價(jià)值層面需要進(jìn)一步厘清，課堂教學(xué)以學(xué)生為中心、以學(xué)習(xí)為中心，是希望通過重視學(xué)生主體性促進(jìn)學(xué)生自我學(xué)習(xí)意識(shí)和能力的提升，從而使自主學(xué)習(xí)真正發(fā)生。真正的素養(yǎng)形成是在學(xué)習(xí)活動(dòng)中，品格和能力的形成不僅需要學(xué)習(xí)體驗(yàn)，還需要親身的實(shí)踐。

“以學(xué)為中心”的物理課堂要重視實(shí)際問題的解決，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境。課堂由一系列相互聯(lián)系、相互遞進(jìn)的學(xué)習(xí)活動(dòng)組成，學(xué)生在這一系列活動(dòng)的參與中，思考、體驗(yàn)、交流，最終形成物理品格和關(guān)鍵能力，因此這些活動(dòng)必須是吸引人的，是有思維含量和內(nèi)在邏輯的，還要符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平，提升學(xué)生的思維水平。例如在“運(yùn)動(dòng)的相對性”的學(xué)習(xí)中，可以組織學(xué)生分組表演出不同種類的運(yùn)動(dòng)，并列舉出從宏觀到微觀的幾種運(yùn)動(dòng)。通過兩人三足接力賽活動(dòng)，討論：A+B運(yùn)動(dòng)，以誰為參照物？A靜止，以誰為參照物？A相對于B是運(yùn)動(dòng)的？B相對于A是運(yùn)動(dòng)的嗎？還可以組織學(xué)生進(jìn)行啞劇表演，由6人表演《登鸛雀樓》這首詩中各物體的相對運(yùn)動(dòng)，每一組運(yùn)動(dòng)中都要有運(yùn)動(dòng)物體和參照物。讓學(xué)生在系列運(yùn)動(dòng)活動(dòng)中建立“運(yùn)動(dòng)是相對的”這一核心觀念。

“以學(xué)為中心”的物理課堂要重視物理核心概念的學(xué)習(xí)，核心概念是指居于學(xué)科中心，具有超越課堂之外的持久價(jià)值和遷移價(jià)值的關(guān)鍵性概念、原理或方法，是學(xué)生理解并能在忘記其非本質(zhì)信息或周邊信息之后，仍然能應(yīng)用的概念性知識(shí)與技能。如“控制變量法”在初中物理中多次出現(xiàn)、反復(fù)運(yùn)用，假如學(xué)生將來離開學(xué)校后，在飯店里吃上一盆魚，感覺味道不純正，還能夠運(yùn)用控制變量法驗(yàn)證是魚不新鮮，還是廚師不用心，學(xué)生的科學(xué)思維就真的具備了。

“以學(xué)為中心”的物理課堂要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會(huì)、科技、環(huán)境。教材中設(shè)計(jì)了“生活物理社會(huì)”的欄目。如在“機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化”一節(jié)中，提供了“熱機(jī)的發(fā)展歷程”這一材料，介紹了第一輛蒸汽驅(qū)動(dòng)的三輪汽車、渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等設(shè)備。教師可以引領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、實(shí)地參觀考察等學(xué)習(xí)活動(dòng)，讓學(xué)生理解“各種熱機(jī)的使用和發(fā)展深刻地影響著人類社會(huì)文明的進(jìn)程”，未來，人類沖破太陽系，要靠更高效率、更大能量的發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)。

四、整合學(xué)校的物理學(xué)習(xí)課程

課程是培養(yǎng)核心素養(yǎng)的載體，整合課程包含如下四個(gè)方面。

一是物理課程與評價(jià)體系要進(jìn)一步融合。評價(jià)與課程的兩張皮導(dǎo)致了課程改革的坎坷之路，以核心素養(yǎng)為指導(dǎo)，在課程體系中建立質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，自上而下地建立起配套的課程評價(jià)體系，從評價(jià)的理念、設(shè)計(jì)、方法、過程和結(jié)果等環(huán)節(jié)體現(xiàn)核心素養(yǎng)的導(dǎo)向，為教師教學(xué)提供客觀標(biāo)準(zhǔn)和可操作化指導(dǎo)，這是以核心素養(yǎng)指導(dǎo)課程整合的關(guān)鍵。

二是學(xué)科之間要加強(qiáng)融合。目前，現(xiàn)行的教材是分學(xué)科的，而核心素養(yǎng)是跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的，它強(qiáng)調(diào)來源于現(xiàn)實(shí)的問題解決?，F(xiàn)有的初中物理教材在這方面已經(jīng)有所體現(xiàn)，如，關(guān)注與現(xiàn)實(shí)生活的關(guān)聯(lián)性，增加學(xué)生生活中的實(shí)例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)；加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作；力求更好地體現(xiàn)科學(xué)探究的本質(zhì)內(nèi)涵，貼近學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)；通過綜合實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，發(fā)展個(gè)性特長。

三是要把現(xiàn)有物理教材進(jìn)一步校本化。根據(jù)核心素養(yǎng)的要求開發(fā)成適應(yīng)本校學(xué)生實(shí)際的，有利于本校學(xué)生運(yùn)用、掌握、理解的教案，組織物理科技節(jié)、創(chuàng)客活動(dòng)節(jié)等具有本校特色的實(shí)踐活動(dòng)，以項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式，以小組合作的形式，綜合運(yùn)用各科知識(shí)開展跨界學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)解決身邊的物理問題，解釋物理現(xiàn)象，了解最新物理科技成果，使得學(xué)生思維更活躍，交流更多元，成果更豐富，思考更深刻。

四是要充分運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)。借助國內(nèi)外先進(jìn)課程經(jīng)驗(yàn)開發(fā)校本課程資源，開展思維分享、創(chuàng)意分享、文化分享。如PISA根據(jù)與學(xué)生生活距離的遠(yuǎn)近，由近及遠(yuǎn)地分為個(gè)人、社會(huì)、職業(yè)、科學(xué)四類情境，讓學(xué)生從最近處開始，向最遠(yuǎn)處進(jìn)發(fā)，這樣的設(shè)計(jì)就值得借鑒。還有，國外教材中有“設(shè)計(jì)一條盤山公路”這樣的項(xiàng)目，涉及數(shù)學(xué)、物理、生物中多個(gè)知識(shí)的運(yùn)用，結(jié)論并不唯一，通過學(xué)生的創(chuàng)意交流，使其解決問題的能力得到提升。

教學(xué)從知識(shí)到方法，到思維，再到文化價(jià)值的形成，物理學(xué)科教學(xué)的深入就是走向物理核心素養(yǎng)的過程，做好物理課堂教學(xué)的研究和實(shí)踐，就是核心素養(yǎng)落實(shí)的過程。初高中學(xué)生處于生命旺盛、可塑性強(qiáng)、求知欲強(qiáng)的階段，物理學(xué)科學(xué)習(xí)為他們打開了一扇認(rèn)識(shí)世界的窗戶，在深刻理解物理核心素養(yǎng)內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，教師堅(jiān)持提升觀念、優(yōu)化課堂、整合課程，為發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)提供了保障。

［1］尹后慶.新質(zhì)量時(shí)代的校長領(lǐng)導(dǎo)力［J］.現(xiàn)代教學(xué)，2016（12A）.

［2］林欽，陳峰，宋靜.關(guān)于核心素養(yǎng)導(dǎo)向的中學(xué)物理教學(xué)的思考 ［J］.課程·教材·教法，2015（12）.

［3］王樺暉，辛濤.基于核心素養(yǎng)的課程改革之關(guān)鍵問題［J］.人民教育，2017（03-04）.

［4］普萊斯頓，費(fèi)德恩，等.教學(xué)方法——應(yīng)用認(rèn)知科學(xué),促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)［M］.王錦，等，譯.上海：華東師范大學(xué)出版社，2006.

G633.7

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1005-6009（2017）83-0007-03

徐正黃，南京師范大學(xué)附屬蘇州石湖中學(xué)（江蘇蘇州，215168）校長，高級教師，江蘇省特級教師，蘇州大學(xué)物理與光電能源學(xué)部學(xué)科教學(xué)（物理）專業(yè)教育碩士研究生兼職導(dǎo)師。