優(yōu)化物理課堂教學 整合物理課程資源

【摘 要】在中學物理教育教學中發(fā)展學生的核心素養(yǎng)，需要深刻理解物理核心素養(yǎng)的內涵，發(fā)掘物理教學對學生品格和關鍵能力形成的教育價值，教師需要提升物理教育觀念，優(yōu)化物理課堂教學，整合物理課程資源。

【關鍵詞】學科核心素養(yǎng)；物理教學；深化課改

【中圖分類號】G633.7 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009（2017）83-0007-03

【作者簡介】徐正黃，南京師范大學附屬蘇州石湖中學（江蘇蘇州，215168）校長，高級教師，江蘇省特級教師，蘇州大學物理與光電能源學部學科教學（物理）專業(yè)教育碩士研究生兼職導師。

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、自主發(fā)展、社會參與三個方面，具體表現(xiàn)為人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創(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)適應未來社會需要的人才，提升人才資源優(yōu)勢的重要舉措，關系到國家的核心競爭力。發(fā)展學生核心素養(yǎng)，是人才培養(yǎng)模式的轉型，從側重于掌握知識到側重于解決復雜問題能力的轉變，是人才培養(yǎng)標準的提升。

物理核心素養(yǎng)的提出體現(xiàn)了物理學科的育人價值，是對新課程三維目標的深化，主要體現(xiàn)在三個方面：一是明確提出了物理觀念的內容和要求；二是明確提出了科學思維能力和科學探究能力的要素；三是明確提出了科學的本質和社會責任。對此，學界已有具體的實例論述。本文擬從教師課程觀的視角探討發(fā)展學生物理學科核心素養(yǎng)的實踐策略。

一、物理核心素養(yǎng)概念的界定

物理核心素養(yǎng)是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力，是學生通過物理學習內化的帶有物理學科特性的品質及關鍵能力，主要由“物理觀念”“科學思維”“實驗探究”“科學態(tài)度與責任”等四個方面的要素構成，其具體表現(xiàn)如下。

當學生形成物理的物質觀、運動觀、能量觀、相互作用觀等物理觀念后，會用其解釋自然現(xiàn)象、解決實際問題并能用這些觀念描述自然界的圖景。當學生建立科學思維后，會對客觀事物進行抽象和概括，構建反映事物本質特征共同屬性的物理模型和概念；會具有規(guī)律意識，能通過科學推理，形成物理規(guī)律及理論，解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題；會具有證據(jù)意識，能評估并使用證據(jù)對問題進行描述、解釋和預測；會具有批判性思維的意識，能基于證據(jù)大膽質疑，追求科技創(chuàng)新。當學生養(yǎng)成實驗探究習慣后，具有科學探究意識，能在不同情境中發(fā)現(xiàn)并提出可探究的物理問題，會合理猜測和假設；具有設計實驗探究方案和獲取證據(jù)的能力，能正確實施實驗探究方案，使用各種科技手段和方法搜集信息；具有分析論證的能力，會使用不同方法和手段分析、處理信息，描述、解釋探究結果和變化趨勢；會具有合作與交流的意愿與能力，能準確表述和評估探究過程與結果。學生具備了科學態(tài)度與責任后，能正確認識科學的本質，知道物理研究是一項富有創(chuàng)造性的工作，其成果具有相對持久性、普適性，同時也具有局限性；能具有學習和研究物理的好奇心與求知欲，主動與他人合作，實事求是，不迷信權威，基于證據(jù)和推理發(fā)表自己的見解；會知道科學技術是人類共同的事業(yè)，應遵循普遍的倫理道德規(guī)范；理解科學、技術、社會和環(huán)境的關系；熱愛自然，珍惜生命，具有保護環(huán)境、節(jié)約能源，促進可持續(xù)發(fā)展的責任感。

教學中可分為三個層次來發(fā)展學生的物理核心素養(yǎng)，即以獲得物理核心知識為基礎，以形成物理關鍵能力為導向，以養(yǎng)成物理科學精神為目標。首先，讓學生充分體驗核心概念的形成過程。建立科學的物理知識體系圖譜，深入理解物理概念的內涵與外延。其次，讓學生經(jīng)歷物理問題的解決過程。能運用正確的科學思維方式，從定性和定量兩個方面進行科學推理，尋求規(guī)律，形成結論。能運用證據(jù)對研究的問題進行描述、解釋和預測，形成批判性思維。最后，正確引導學生認識科學本質，激發(fā)學生的好奇心與求知欲，形成科學的世界觀和方法論。讓學生理解科學、技術、社會、環(huán)境的關系，培育學生的可持續(xù)發(fā)展理念、形成節(jié)約能源的觀念、養(yǎng)成保護環(huán)境的意識，關心自然，熱愛生命。

二、提升教師的物理教育觀

發(fā)展學生核心素養(yǎng)，教師要具備核心素養(yǎng)，要提升物理學科育人的觀念。教師的核心素養(yǎng)應包括愿景、反思、知識、實踐四個要素。具體到物理教學上應具備六種能力：理解物理學科的能力、理解學生的能力、教學設計能力、課堂管理能力、課堂反饋能力、教學反思能力。物理教學要向物理教育轉變，需要教師的觀念提升，教師是課程體系中最具有能動作用的主體，課程要靠教師在教學中執(zhí)行，以適切的教學方式組織有效的學習活動，進行科學的評價，促進學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，共六個知識點，分別是“功”“內能熱傳遞”“動能勢能機械能”“機械能與內能相互轉化”“電能表與電功”“能源與可持續(xù)發(fā)展”，這些是顯性的知識點分布。而隱性的能量觀念則分布在運動分析、電路計算等多個主干知識點中，教學中要求教師不僅讓學生理解和掌握顯性的“能量”概念，而且要將具體知識圍繞核心概念“能量”整合內化，在此基礎上形成對運用能量分析問題、思考問題、解決問題的整體認識，即“能量”的觀念。教師要研讀教材，吃透編寫意圖，把握教材結構，理解學生的認知特點和學習過程，重視學生頭腦中整體結構的構建，幫助學生形成物理觀念。

三、優(yōu)化學生的物理學習課堂

課堂學習是發(fā)展學生物理核心素養(yǎng)的主要途徑，傳統(tǒng)的課堂在知識學習上很有成效，而在“科學思維”和“科學態(tài)度與責任”的培育上，需要優(yōu)化物理學習課堂，構建“以學為中心”的物理課堂，激發(fā)學生的好奇心和求知欲，形成科學的世界觀和方法論。

近年來，“以學為中心”的課堂探索很多，轉變了以往“滿堂灌”的課堂形態(tài)，但它們大多數(shù)是以提高學生考試成績?yōu)槟繕说?，是集中于知識和應試能力層面的，這與追求學生核心素養(yǎng)的提升有著較大的不同。從方法論和價值層面需要進一步厘清，課堂教學以學生為中心、以學習為中心，是希望通過重視學生主體性促進學生自我學習意識和能力的提升，從而使自主學習真正發(fā)生。真正的素養(yǎng)形成是在學習活動中，品格和能力的形成不僅需要學習體驗，還需要親身的實踐。endprint

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

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

“以學為中心”的物理課堂要引導學生關注社會、科技、環(huán)境。教材中設計了“生活物理社會”的欄目。如在“機械能與內能的相互轉化”一節(jié)中，提供了“熱機的發(fā)展歷程”這一材料，介紹了第一輛蒸汽驅動的三輪汽車、渦輪噴氣發(fā)動機、火箭發(fā)動機等設備。教師可以引領學生運用互聯(lián)網(wǎng)、實地參觀考察等學習活動，讓學生理解“各種熱機的使用和發(fā)展深刻地影響著人類社會文明的進程”，未來，人類沖破太陽系，要靠更高效率、更大能量的發(fā)動機推動。

四、整合學校的物理學習課程

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

一是物理課程與評價體系要進一步融合。評價與課程的兩張皮導致了課程改革的坎坷之路，以核心素養(yǎng)為指導，在課程體系中建立質量標準，自上而下地建立起配套的課程評價體系，從評價的理念、設計、方法、過程和結果等環(huán)節(jié)體現(xiàn)核心素養(yǎng)的導向，為教師教學提供客觀標準和可操作化指導，這是以核心素養(yǎng)指導課程整合的關鍵。

二是學科之間要加強融合。目前，現(xiàn)行的教材是分學科的，而核心素養(yǎng)是跨學科、跨領域的，它強調來源于現(xiàn)實的問題解決?，F(xiàn)有的初中物理教材在這方面已經(jīng)有所體現(xiàn)，如，關注與現(xiàn)實生活的關聯(lián)性，增加學生生活中的實例，激發(fā)學生的學習動機；加強學生的動手實驗操作；力求更好地體現(xiàn)科學探究的本質內涵，貼近學生的認知特點；通過綜合實踐活動，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，發(fā)展個性特長。

三是要把現(xiàn)有物理教材進一步校本化。根據(jù)核心素養(yǎng)的要求開發(fā)成適應本校學生實際的，有利于本校學生運用、掌握、理解的教案，組織物理科技節(jié)、創(chuàng)客活動節(jié)等具有本校特色的實踐活動，以項目學習的方式，以小組合作的形式，綜合運用各科知識開展跨界學習，引導學生主動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。

四是要充分運用互聯(lián)網(wǎng)。借助國內外先進課程經(jīng)驗開發(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)與學生生活距離的遠近，由近及遠地分為個人、社會、職業(yè)、科學四類情境，讓學生從最近處開始，向最遠處進發(fā)，這樣的設計就值得借鑒。還有，國外教材中有“設計一條盤山公路”這樣的項目，涉及數(shù)學、物理、生物中多個知識的運用，結論并不唯一，通過學生的創(chuàng)意交流，使其解決問題的能力得到提升。

教學從知識到方法，到思維，再到文化價值的形成，物理學科教學的深入就是走向物理核心素養(yǎng)的過程，做好物理課堂教學的研究和實踐，就是核心素養(yǎng)落實的過程。初高中學生處于生命旺盛、可塑性強、求知欲強的階段，物理學科學習為他們打開了一扇認識世界的窗戶，在深刻理解物理核心素養(yǎng)內涵的基礎上，教師堅持提升觀念、優(yōu)化課堂、整合課程，為發(fā)展學生的核心素養(yǎng)提供了保障。

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