學(xué)生發(fā)展之物理核心素養(yǎng)教育的思考*

方紅霞

(揚(yáng)州大學(xué)附屬中學(xué) 江蘇 揚(yáng)州 225002)

學(xué)生發(fā)展之物理核心素養(yǎng)教育的思考*

方紅霞

(揚(yáng)州大學(xué)附屬中學(xué) 江蘇 揚(yáng)州 225002)

針對“社會發(fā)展需要什么樣的人”和“學(xué)生發(fā)展成為怎樣的人”這兩個問題，圍繞“教育定位、育人模型、發(fā)展策略、評價(jià)方法”這4個話題展開，對當(dāng)前教育的熱點(diǎn)“學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)”的教育與培養(yǎng)，進(jìn)行思考.

學(xué)生發(fā)展 核心素養(yǎng) 物理教育

當(dāng)今世界，各國綜合國力的競爭說到底是科技實(shí)力和創(chuàng)新人才的競爭，人才是創(chuàng)新驅(qū)動的核心要素.《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》總體框架的發(fā)布，為我國學(xué)校教育變革提供了一種全新的視角.將學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的概念界定為學(xué)生應(yīng)具備的，能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力[1].并將上述概念具體化為“文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會參與”3個方面，綜合為“人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會學(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)，細(xì)化為“人文積淀、國家認(rèn)同”等18個基本要點(diǎn).

總體框架雖為育人模式的變革提供了新的活力，但其關(guān)鍵還在于如何具體落實(shí)到物理的教育、教學(xué)中去.變教學(xué)為教育，變授業(yè)為育人，這才是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)教育的真正目標(biāo).由此目標(biāo)出發(fā)，確定其價(jià)值定位，建構(gòu)其育人模型，實(shí)施其成才策略，探索其評價(jià)方法是當(dāng)前學(xué)科教育改革的基本思路.現(xiàn)以高中物理教育為例，對其育人策略進(jìn)行思考.

1 教育定位

為學(xué)生的終身發(fā)展和社會發(fā)展需要提供必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)教育的價(jià)值定位.學(xué)生的終身發(fā)展需要培養(yǎng)，社會發(fā)展需要人才.物理教育的目標(biāo)就是培養(yǎng)出當(dāng)今社會發(fā)展需要量最大的科技創(chuàng)新人才，這已成為國際共識.科技創(chuàng)新人才的必備品格包含人文底蘊(yùn)和科學(xué)精神這兩個要素，這就是文化基礎(chǔ).科技創(chuàng)新人才的關(guān)鍵能力包含學(xué)力、智力和動力這3個要素，這就是能力基礎(chǔ).為創(chuàng)新人才的終身發(fā)展和社會發(fā)展需要提供必備的文化、學(xué)力、智力和動力，是中學(xué)物理核心素養(yǎng)教育的價(jià)值定位，也是筆者的校本化探索.

1.1文化定位

文化是人存在的根和魂[2].文化素養(yǎng)，重在人文、科學(xué)等各領(lǐng)域的知識和技能，掌握和運(yùn)用人類優(yōu)秀的智慧成果、涵養(yǎng)精神，使學(xué)生發(fā)展成為有寬厚文化基礎(chǔ)、有更高精神追求的人.對高中物理核心素養(yǎng)的教育而言，將它定位于“人文、科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)”這5個文化要素，需要教師的用心培育.物理學(xué)家的“鍥而不舍、追求真理和奉獻(xiàn)情懷”是人文素養(yǎng)的核心.“物理知識、物理方法、物理思想、物理觀念和物理精神”是科學(xué)素養(yǎng)的核心.它好比一棵大樹，知識是葉,方法是枝,思想是干,觀念是根,精神是大樹需要吸收的養(yǎng)料和水分.與物理相關(guān)的“實(shí)驗(yàn)技能、學(xué)具制作、‘互聯(lián)網(wǎng)+’和信息技術(shù)”是技術(shù)素養(yǎng)的核心.綜合實(shí)踐活動中的“方案設(shè)計(jì)、研究成果、創(chuàng)造發(fā)明和創(chuàng)客創(chuàng)意”是工程素養(yǎng)的核心.“物理公式、函數(shù)方程、邏輯推理和圖像圖表”是數(shù)學(xué)素養(yǎng)的核心.科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)被美國稱之為總統(tǒng)工程的STEM教育[3]，在國家實(shí)力的比較中，獲得STEM學(xué)位的人數(shù)已經(jīng)成為一個重要指標(biāo).將其作為學(xué)生發(fā)展物理核心素養(yǎng)教育的文化定位，已經(jīng)是世界潮流.

1.2學(xué)力定位

學(xué)力是學(xué)習(xí)能力和知識水平的簡稱.它能反映學(xué)生的知識水平以及在接受知識、理解知識和運(yùn)用知識方面的能力水平.對物理核心素養(yǎng)的教育而言，將它定位于“自學(xué)、實(shí)踐、探究、綜合、創(chuàng)新”這5個能力要素，需要教師的精心培養(yǎng).自學(xué)能力是衡量一個人可持續(xù)發(fā)展的重要素養(yǎng)，是學(xué)生終生發(fā)展的第一需求.實(shí)踐能力是學(xué)生設(shè)計(jì)方案、解決問題而必備的能力，是學(xué)生將來立足社會的長久之計(jì).探究能力是還原物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)規(guī)律過程所必須具備的能力，它是學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的重要方式.創(chuàng)新能力是學(xué)生對已有知識進(jìn)行拓展，形成新方案、新工藝、新成果的能力，是學(xué)生攀登科學(xué)高峰的洪荒神器.

1.3智力定位

智力是人們在對事物的認(rèn)識過程中所表現(xiàn)出的精神能力，它是學(xué)生用智慧的方式來解決問題的能力反映.對物理核心素養(yǎng)的教育而言，將它定位于“觀察、記憶、思維、想象、創(chuàng)造”這5個智慧要素，需要教師的細(xì)心開發(fā).觀察力是學(xué)生通過觀察而發(fā)現(xiàn)新奇事物的能力，它是學(xué)生智慧的眼睛.記憶力是學(xué)生識記、保持、再認(rèn)和重現(xiàn)客觀事物所反映的內(nèi)容和經(jīng)驗(yàn)的能力，它是學(xué)生智慧的倉庫.思維力是學(xué)生對客觀事物間接的、概括的反映能力，它是學(xué)生智慧的核心.想象力是學(xué)生在已有形象的基礎(chǔ)上，在頭腦中創(chuàng)造出新形象的能力，它是學(xué)生智慧的翅膀.創(chuàng)造力是學(xué)生產(chǎn)生新思想、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造新事物的能力，它是學(xué)生智慧的結(jié)晶.若把思維力比作智力活動的加工廠，則觀察力就是該廠的情報(bào)員，記憶力為倉庫保管員，想象力成了推銷員，創(chuàng)造力也就是該廠最具實(shí)力的拳頭產(chǎn)品.

1.4動力定位

動力是影響學(xué)生智力活動和智力發(fā)展的潛在能力，它是學(xué)生優(yōu)秀品格的潛能反映.對物理核心素養(yǎng)的教育而言，將它定位于“求知、責(zé)任、習(xí)慣、自信、毅力”這5個潛能要素，它是學(xué)生的潛在動力，需要教師的不斷激發(fā).其中的求知欲是學(xué)生天生以來就有的一種學(xué)習(xí)欲望，但需要激發(fā)才能變?yōu)閺?qiáng)大的學(xué)習(xí)動力.責(zé)任感是學(xué)生對自己、社會、集體、家庭和他人，主動施以積極有益作用的精神動力.好習(xí)慣需要學(xué)生長期的堅(jiān)持，直到形成自覺性的行為能力方可，它使學(xué)生的行為有可能達(dá)到自動化的境界，乃至主宰自己的人生.自信心是反映學(xué)生對自己是否有能力成功地完成某項(xiàng)活動的信任程度的心理能力，是在自我肯定和充分估計(jì)的基礎(chǔ)上，相信自己力量的一種心理狀態(tài)，它是學(xué)生成才的精神支柱.毅力是學(xué)生為達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)而自覺克服困難、努力實(shí)現(xiàn)的一種心理忍耐和持久能力，它是創(chuàng)新人才克敵制勝的法寶.

2 育人模型

由于當(dāng)今社會發(fā)展對人才需要量最大的是科技人才，按其需要量的多少可分為“技術(shù)工人、能工巧匠、科技人員、創(chuàng)新人才和領(lǐng)軍人物”這5大類，社會發(fā)展對這5類人才的需要量是呈金字塔分布的，所以物理教育對學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的培養(yǎng)也應(yīng)該與社會發(fā)展對科技人才的層次需要相適應(yīng)，由此可建構(gòu)起金字塔育人模型，如圖1所示.

本研究病理確診椎間盤變形22例（35.5%），硬膜囊受壓37例（59.7%），鈣化32例（51.6%），神經(jīng)根受壓24例（38.7%）。CT檢查的檢出率分別為27.3%、59.5%、78.1%、79.2%，MRI檢查的檢出率分別為77.3%、94.6%、31.3%、83.3%。椎間盤變形、硬膜囊受壓的檢出方面，MRI檢查的檢出率高（P＜0.05）；鈣化的檢出方面，CT檢查的檢出率高（P＜0.05）；神經(jīng)根受壓的檢出方面，CT和MRI檢查的對比無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。見表2。

圖1 金字塔育人模型

2.1層級分布

該塔為四棱錐結(jié)構(gòu)，從底到頂依次為1,2,3,4,5這5層設(shè)計(jì).層級越高，社會發(fā)展需要的人才量就越少.層1為企業(yè)發(fā)展需要量最大的技術(shù)工人設(shè)計(jì)，物理教育必須確保每個學(xué)生的學(xué)業(yè)考核都要在合格以上.層2為企業(yè)發(fā)展需要量較大的能工巧匠設(shè)計(jì)，它要求學(xué)生在保證層1考核為優(yōu)秀或良好的前提下，層2的學(xué)業(yè)考核為優(yōu)秀或良好.層3為社會發(fā)展需要的科技人員設(shè)計(jì)，它要求學(xué)生在保證層1和層2考核為優(yōu)秀或良好的前提下，層3的學(xué)業(yè)考核為優(yōu)秀或良好.層4為社會發(fā)展最需要的科技創(chuàng)新人才設(shè)計(jì)，它要求學(xué)生在保證層1、層2和層3考核為優(yōu)秀的前提下，層4的學(xué)業(yè)考核為優(yōu)秀或良好.層5為社會發(fā)展而求才若渴的各級各類科技界領(lǐng)軍人物設(shè)計(jì)，它要求學(xué)生在保證層1、層2、層3和層4的考核都為優(yōu)秀的前提下，層5的學(xué)業(yè)考核必須為優(yōu)秀.

2.2側(cè)面分布

該金字塔模型的4個側(cè)面分別代表物理教育的4個定位，如圖2所示.

圖2 金字塔育人模型側(cè)面分布

正立面為文化定位分布，由底到頂5層分別為“人文、技術(shù)、科學(xué)、工程、數(shù)學(xué)”，如圖2(a)所示.左立面為學(xué)力定位分布，由底到頂5層分別為“自學(xué)、實(shí)踐、探究、綜合、創(chuàng)新”，如圖2(b)所示.右立面為智力定位分布，由底到頂5層分別為“觀察、記憶、思維、想象、創(chuàng)造”，如圖2(c)所示.背立面為動力定位分布，由底到頂5層分別為“求知、責(zé)任、習(xí)慣、自信、毅力”，如圖2(d)所示.

3 發(fā)展策略

教育是培養(yǎng)人的活動，使之成為社會發(fā)展需要的各級各類的有用之人，是教育的本能.使學(xué)生發(fā)展成為面廣量大的技術(shù)工人(工人)，是高中物理教育的最低要求；使技術(shù)工人發(fā)展成為能工巧匠(能人)，是物理教育的目標(biāo)；使能工巧匠發(fā)展成為科技人員(技師)，是物理教育的使命；使科技人員發(fā)展成為創(chuàng)新人才(人才)，是物理教育的追求；使創(chuàng)新人才發(fā)展成為領(lǐng)軍人物(人物)，是社會發(fā)展的呼喚.高中物理教育按照學(xué)生終身發(fā)展的自我定位，關(guān)注跨學(xué)科的綜合性和整體性，筆者設(shè)計(jì)了由“學(xué)生→技工→能人→技師→精英→人物”這適應(yīng)社會發(fā)展的五大跨越，也由此得出了高中物理教育學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展及其培養(yǎng)的5個層次策略.

3.1技術(shù)工人(技工)

層1的核心素養(yǎng)為所有高中生設(shè)計(jì)，其育人途徑設(shè)定在高中物理(與科技知識相關(guān)的其他文科)的課堂教學(xué)中.其文化素養(yǎng)主要定位在物理知識的人文情懷上，學(xué)力素養(yǎng)主要定位在自學(xué)能力的養(yǎng)成上，智力素養(yǎng)主要定位在觀察能力的開發(fā)上，動力素養(yǎng)主要定位在求知欲望的激發(fā)上.其教育目標(biāo)是為技術(shù)類?？茖W(xué)校輸送合格新生，為學(xué)生能發(fā)展成為社會需要的技術(shù)工人而打下堅(jiān)實(shí)的文化基礎(chǔ).

層2的核心素養(yǎng)為層1的目標(biāo)考核達(dá)到優(yōu)、良等級的高中生設(shè)計(jì)，其育人途徑設(shè)定在課堂教學(xué)與綜合實(shí)踐活動的結(jié)合中.其文化素養(yǎng)主要定位在物理實(shí)驗(yàn)和信息技術(shù)的使用上，學(xué)力素養(yǎng)主要定位在實(shí)踐能力和工藝技術(shù)的提高上，智力素養(yǎng)主要定位在記憶能力的開發(fā)上，動力素養(yǎng)主要定位在社會責(zé)任感的激發(fā)上.其教育目標(biāo)是為技術(shù)類工科學(xué)校輸送合格新生，為學(xué)生發(fā)展成為社會需要的能工巧匠而打下扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ).

3.3科技人員(技師)

層3的核心素養(yǎng)為層1和層2的考核都達(dá)優(yōu)、良等級的高中生設(shè)計(jì)，其育人途徑主要設(shè)定在高中物理的課堂教學(xué)中.其文化素養(yǎng)主要定位在物理方法和思想觀念的提升上，學(xué)力素養(yǎng)主要定位在探究能力的發(fā)展上，智力素養(yǎng)主要定位在思維能力的開發(fā)上，動力素養(yǎng)主要定位在自我教育等好習(xí)慣的自動養(yǎng)成上.其教育目標(biāo)是為本一類理工科高校輸送優(yōu)秀學(xué)生，為學(xué)生發(fā)展成為社會需要的科技人員打下扎實(shí)的科技基礎(chǔ).

3.4行業(yè)精英(精英)

層4的核心素養(yǎng)為層1、層2、層3的考核都達(dá)優(yōu)、良等級的高中生設(shè)計(jì)，其育人途徑主要設(shè)定在入圍參加省級高中物理競賽或青少年科技創(chuàng)新大賽中.其文化素養(yǎng)主要定位在對現(xiàn)象規(guī)律的批判質(zhì)疑上，學(xué)力素養(yǎng)主要定位在綜合實(shí)踐能力的提升上，智力素養(yǎng)主要定位在想象力的開發(fā)上，動力素養(yǎng)主要定位在自信心的激發(fā)上.其教育目標(biāo)是為理工科一流高校輸送有發(fā)展?jié)摿Φ膬?yōu)秀學(xué)生并繼續(xù)深造成為研究生，為學(xué)生能發(fā)展成為社會需要的行業(yè)精英打下厚實(shí)的理論基礎(chǔ).

3.5領(lǐng)軍人物(人物)

層5的核心素養(yǎng)為層1、層2、層3、層4的考核都達(dá)優(yōu)秀的高中生設(shè)計(jì)，其育人途徑主要設(shè)定在入圍參加國家級高中物理競賽或青少年科技創(chuàng)新大賽中.其文化素養(yǎng)主要定位在對定量探究的數(shù)學(xué)表達(dá)上，學(xué)力素養(yǎng)主要定位在創(chuàng)新能力的提高上，智力素養(yǎng)主要定位在創(chuàng)造力的開發(fā)上，動力素養(yǎng)主要定位在堅(jiān)忍不拔的毅力上.其教育目標(biāo)是為理工科名牌大學(xué)輸送有發(fā)展?jié)摿Φ膬?yōu)秀學(xué)生并繼續(xù)深造成為研究生乃至博士后或出國深造，為學(xué)生發(fā)展成為社會需要的科技行業(yè)領(lǐng)軍人物而打下厚實(shí)的科技理論基礎(chǔ).

4 評價(jià)探索

對學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)物理教育的考核評價(jià)，要有利于學(xué)生當(dāng)今與未來發(fā)展的需要，有利于學(xué)生整體素質(zhì)的提高，有利于育人體系的完善和育人途徑的落實(shí).其實(shí)傳統(tǒng)的學(xué)業(yè)評價(jià)考核機(jī)制已經(jīng)不適合對學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的評價(jià)，必須實(shí)施新的評價(jià)方法.

4.1評價(jià)載體

學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)的是跨學(xué)科的綜合能力，反映的是學(xué)生的整體素質(zhì).而與高中物理教育密切相關(guān)的學(xué)科教育有文科教育(以語文學(xué)科為核心)、理科教育(以數(shù)學(xué)學(xué)科為核心)、藝術(shù)教育(以美術(shù)學(xué)科為核心)、技術(shù)教育(以信息學(xué)科為核心).其整體評價(jià)的載體莫過于學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的論文撰寫，它能綜合反映學(xué)生的人文、科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、藝術(shù)等核心素養(yǎng).因?yàn)檎撐牡淖珜懸形目乒Φ?、理科素質(zhì)、技術(shù)含量和藝術(shù)效果,所以將高中物理研究性學(xué)習(xí)論文作為學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)整體評價(jià)的載體是具有可操作性的.

4.2評價(jià)途徑

核心素養(yǎng)是學(xué)生在其教養(yǎng)與修養(yǎng)基礎(chǔ)上的進(jìn)一步內(nèi)化，是一個人由內(nèi)而外散發(fā)出來的由教育、內(nèi)修、實(shí)踐之后形成的人文底蘊(yùn)、品格能力等，是一個人內(nèi)外素質(zhì)的綜合反映.所以，開展以學(xué)生的科技創(chuàng)新成果為主題的論文答辯或演講比賽就成了學(xué)生發(fā)展綜合能力素養(yǎng)的評價(jià)途徑.因?yàn)樵谡撐拇疝q或演講時，學(xué)生的人文底蘊(yùn)、品格能力等內(nèi)外素質(zhì)都能一覽無余.

4.3評價(jià)方式

如何確定學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的綜合水平達(dá)到哪個層級？科學(xué)測評是關(guān)鍵.筆者所在學(xué)校的物理教研組配合一年一度的青少年科技創(chuàng)新大賽，要求每個學(xué)生在高中的前兩年內(nèi)獨(dú)立申報(bào)一件科技創(chuàng)新作品，經(jīng)過小組展示評價(jià)后逐級擇優(yōu)推薦參加班級、年級、學(xué)校、市、省、全國這6個層級18個等次(每個層級有一、二、三等獎3個等次)的青少年科技創(chuàng)新大賽.其作品的獲獎等級就是該生綜合素養(yǎng)的層級和等次.如筆者的4位學(xué)生的作品《向心力探究儀》《磁力回旋加速器》《電子測力計(jì)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用》和《安培力定量探究儀》經(jīng)上述的5層推薦，參加江蘇省青少年科技創(chuàng)新大賽，都獲物理類創(chuàng)新成果一等獎.這4位學(xué)生綜合素養(yǎng)的評價(jià)層級和等次為省級一等.其中已畢業(yè)的3位學(xué)生分別被南京大學(xué)、中國科學(xué)院大學(xué)、南京理工大學(xué)錄取.這些學(xué)生的發(fā)展目標(biāo)可定位在圖1所示模型中的4層或5層.

1 教育部.關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見.2014-3-30

2 趙婀娜,趙婷玉.《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》發(fā)布.人民日報(bào)，2016-09-14(12)

3 盧春,袁桂林.美國“科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)”(STEM)高中述評.豆丁網(wǎng)

2017-04-05)

**江蘇省教育科學(xué)“十三五”重點(diǎn)課題“中學(xué)生發(fā)展物理核心素養(yǎng)模型構(gòu)建的校本化研究”，項(xiàng)目編號：B-b/2016/02/35

方紅霞(1971- )，女，江蘇省高中物理特級教師，主要從事中學(xué)物理教學(xué)及研究.