基于課標(biāo)證據(jù)論述的研究探討學(xué)生應(yīng)用證據(jù)能力的培養(yǎng)(一)

楊海青

(阜陽(yáng)市第三中學(xué) 安徽 阜陽(yáng) 236000)

基于課標(biāo)證據(jù)論述的研究探討學(xué)生應(yīng)用證據(jù)能力的培養(yǎng)(一)

楊海青

(阜陽(yáng)市第三中學(xué) 安徽 阜陽(yáng) 236000)

多維度、深層次地研究了普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(征求意見稿)的各組成部分對(duì)證據(jù)意識(shí)的論述及要求，又深入分析研究了全國(guó)課標(biāo)卷近幾年對(duì)學(xué)生證據(jù)意識(shí)的考查情況，基于這兩個(gè)方面的指引和啟示，探討了學(xué)生證據(jù)意識(shí)培養(yǎng)的課堂教學(xué)策略問(wèn)題.

高中物理課程標(biāo)準(zhǔn) 證據(jù)意識(shí) 全國(guó)課標(biāo)卷 證據(jù)意識(shí)培養(yǎng)

《美國(guó)百科全書》中把科學(xué)理解為：“科學(xué)為系統(tǒng)化的實(shí)證知識(shí)．”我國(guó)物理教育泰斗趙凱華先生在《新概念物理讀本》序言中有這樣的論述：“科學(xué)是建筑在證據(jù)和理性思維(邏輯思維)的基礎(chǔ)之上的．”[1]著名特級(jí)教師課標(biāo)組核心成員黃恕伯老師預(yù)見：“在各個(gè)探究環(huán)節(jié)包括考試環(huán)節(jié)都滲透證據(jù)意識(shí)的培養(yǎng)，這是新課程深化的一個(gè)方向”．[2]因此，研究證據(jù)意識(shí)以及探討如何培育學(xué)生的證據(jù)意識(shí)、發(fā)展學(xué)生應(yīng)用評(píng)估證據(jù)的能力對(duì)于提升學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)是很有必要的、更是很有意義的．

1 基于頂層設(shè)計(jì)視角的研究——高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)的多維深層研究

1.1 課程性質(zhì)與基本理念

物理學(xué)基于觀察與實(shí)驗(yàn)，建構(gòu)理想模型，應(yīng)用數(shù)學(xué)等工具，通過(guò)科學(xué)推理和論證，形成系統(tǒng)的理論體系和研究方法[1]．“科學(xué)推理與論證”，科學(xué)是實(shí)證的，它是可以通過(guò)證實(shí)的、證偽的方法來(lái)得出結(jié)果，而且可以重復(fù)多次，是可檢驗(yàn)的．可見科學(xué)本身是講求證據(jù)與推理的．強(qiáng)烈的證據(jù)意識(shí)和高水平的求證能力是物理課程性質(zhì)規(guī)定的，是學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)的題中之意[3]．

1.2 學(xué)科核心素養(yǎng)與課程目標(biāo)

物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”、“科學(xué)思維”、“科學(xué)探究”、“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”4個(gè)方面構(gòu)成，其中科學(xué)思維、科學(xué)探究對(duì)證據(jù)意識(shí)和應(yīng)用證據(jù)的能力都做了重點(diǎn)的論述，研究分析如表1所示.

表1 有關(guān)“證據(jù)”論述的簡(jiǎn)錄

發(fā)現(xiàn)、探尋證據(jù)，基于證據(jù)做判斷分析推理的重要的思維方式，科學(xué)論證是一種基于科學(xué)知識(shí)、證據(jù)和推理以證實(shí)、辯明主張的實(shí)踐活動(dòng)．科學(xué)論證能力是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)論證所必需的能力，是通過(guò)論證活動(dòng)表現(xiàn)出來(lái)的一種復(fù)雜的綜合能力．科學(xué)探究是指提出科學(xué)問(wèn)題，形成猜想和假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂方案，獲取和處理信息，基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋，以及對(duì)科學(xué)探究過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行交流、評(píng)估、反思的能力．因此科學(xué)探究的過(guò)程從一定意義上說(shuō)就是基于強(qiáng)烈的問(wèn)題意識(shí)，尋找證據(jù)，鑒別證據(jù)真?zhèn)?，推理判斷，最后評(píng)估交流證據(jù)的過(guò)程．科學(xué)態(tài)度與責(zé)任方面，科學(xué)是正確的，是有證據(jù)作證明的．因此科學(xué)態(tài)度與責(zé)任第一位就是講究證據(jù)，依據(jù)證據(jù)，尊重事實(shí)！

我們認(rèn)為，強(qiáng)烈的證據(jù)意識(shí)，孕育強(qiáng)烈的問(wèn)題意識(shí)，外化為強(qiáng)烈的質(zhì)疑精神；高水平的探尋、應(yīng)用、評(píng)估證據(jù)的能力是學(xué)生質(zhì)疑能力和創(chuàng)新能力的重要標(biāo)志．

在課程目標(biāo)上，高中物理教學(xué)應(yīng)進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)上的養(yǎng)成和發(fā)展，經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程，掌握科學(xué)探究和科學(xué)思維的方法，發(fā)展科學(xué)探究能力．可見物理課程的目標(biāo)追求是讓學(xué)生有證據(jù)意識(shí)，具備尋找、收集證據(jù)的方法，鑒別、運(yùn)用證據(jù)的能力和交流評(píng)估證據(jù)的探究能力．課程目標(biāo)是這樣進(jìn)行分維度闡述的：科學(xué)思維維度--具有使用科學(xué)證據(jù)的意識(shí)和評(píng)估科學(xué)證據(jù)的意識(shí)，能運(yùn)用證據(jù)對(duì)研究的問(wèn)題進(jìn)行描述、解釋和預(yù)測(cè)；具有批判思維的意識(shí)，能基于證據(jù)大膽質(zhì)疑，從不同角度思考問(wèn)題，追求科技創(chuàng)新．科學(xué)探究維度--具有設(shè)計(jì)探究方案和獲取證據(jù)的能力；具有分析論證的能力”．科學(xué)態(tài)度與責(zé)任維度——“能基于證據(jù)和邏輯發(fā)表自己的見解，實(shí)事求是，不迷信權(quán)威”．

物理學(xué)科核心素養(yǎng)和高中物理課程目標(biāo)是一致的，一致性的一個(gè)重要體現(xiàn)就是對(duì)學(xué)生證據(jù)意識(shí)的要求及培養(yǎng)目標(biāo)上．從某種程度上講，物理學(xué)科所追求的關(guān)鍵能力就是證據(jù)意識(shí)，探尋、判斷、運(yùn)用、評(píng)估證據(jù)的能力．

1.4 課程內(nèi)容

高中物理課程內(nèi)容有3個(gè)欄目：內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)、舉例和活動(dòng)建議．這3個(gè)欄目都直接闡述或間接涉及了證據(jù)．研究簡(jiǎn)錄如表2所示.

表2 有關(guān)“證據(jù)”論述的簡(jiǎn)錄及簡(jiǎn)析

因此，證據(jù)意識(shí)，應(yīng)用、評(píng)估證據(jù)的能力不僅是課程目標(biāo)，而且是課程內(nèi)容．

為了實(shí)現(xiàn)這種目標(biāo)，《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》在“模塊教學(xué)提示”方面(如《物理·選修1-1》的教學(xué)提示“……增強(qiáng)證據(jù)意識(shí)和規(guī)律意識(shí)，提高建模能力和科學(xué)論證能力”)、“學(xué)業(yè)要求”方面進(jìn)行了大量的、反復(fù)的強(qiáng)調(diào)性闡述，尤其還表現(xiàn)在“學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”和“實(shí)施建議”兩方面，讀者可以自查，我們不再重復(fù)摘述了．

2 基于教學(xué)導(dǎo)向視角的研究--全國(guó)課標(biāo)卷對(duì)證據(jù)意識(shí)的考查研究

國(guó)家通過(guò)高考的形式對(duì)學(xué)生的素養(yǎng)進(jìn)行考查，我們通過(guò)高考試題的分析就能發(fā)現(xiàn)國(guó)家層面的人才觀及人才的價(jià)值取向．這里基于近幾年全國(guó)課標(biāo)卷的分析，探尋對(duì)證據(jù)意識(shí)能力的考查形式和深廣度，為課標(biāo)找體現(xiàn)，為教學(xué)尋方向．

證據(jù)意識(shí)及發(fā)現(xiàn)、鑒別、運(yùn)用、評(píng)估證據(jù)的能力，屬于學(xué)生的綜合素養(yǎng)，是學(xué)生核心素養(yǎng)的重要組成部分．培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，形成正確的價(jià)值觀，是高考一直提倡的．從這個(gè)角度說(shuō)，每年每份高考試卷都一定會(huì)考查，有的試題間接考查，有的試題直接考查．間接考查主要是化歸為對(duì)學(xué)生推理能力的考查，這是深層次的考查，研究發(fā)現(xiàn)此次考查主要分布在選擇題、計(jì)算題兩類題型．直接考查可化歸為對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾?，這是顯性化的考查，主要分布在實(shí)驗(yàn)題中．

黃恕伯老師在《2016年物理高考備考的思考》的講座中對(duì)新課標(biāo)Ⅰ卷物理試題的能力結(jié)構(gòu)(心智技能)做過(guò)研究，如圖1，2，3所示(體例說(shuō)明：橫軸為題號(hào)、縱軸為難度系數(shù)； 推理：用兩個(gè)物理規(guī)律推出結(jié)論)．教育部考試中心《高考理科試題分析(2016年版)》關(guān)于2015年新課標(biāo)Ⅰ卷物理試題的能力定位為推理能力或有推理能力的試題有：14，15，16，17，19，20，21，22，24．中學(xué)生推理能力的考查是證據(jù)意識(shí)能力的間接考查，考查量5～7題，分值很高，比重很大；考查難度，不均衡但總體較難．實(shí)驗(yàn)題也有所涉及，如第24題計(jì)算題經(jīng)常性的考查．

圖1 2012年新課標(biāo)Ⅰ卷物理試題的能力結(jié)構(gòu)(心智技能)

圖2 2013年新課標(biāo)Ⅰ卷物理試題的能力結(jié)構(gòu)(心智技能)

圖3 2014年新課標(biāo)Ⅰ卷物理試題的能力結(jié)構(gòu)(心智技能)

從能力考查的角度看高考物理實(shí)驗(yàn)試題，考查的是學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力，診斷的是學(xué)生物理核心素養(yǎng)中的科學(xué)思維和科學(xué)探究的維度．實(shí)驗(yàn)探究能力簡(jiǎn)單的說(shuō)就是人為控制物理?xiàng)l件，綜合運(yùn)用多種物理實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)思想、策略觀察物理現(xiàn)象或獲取數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，基于證據(jù)做出假設(shè)推理得出物理性的實(shí)驗(yàn)結(jié)論．這樣的探究過(guò)程簡(jiǎn)言之即用何種策略獲取證據(jù)，給予證據(jù)推理出何種物理結(jié)論，怎么評(píng)估證據(jù)．因此實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒖茖W(xué)探究的第一前提是證據(jù)，核心還是證據(jù)．近幾年新課標(biāo)Ⅰ卷物理實(shí)驗(yàn)試題關(guān)于證據(jù)、推理考查的研究，如表3所示．從表中我們不難發(fā)現(xiàn)，考查頻率很高，設(shè)問(wèn)提示語(yǔ)明顯且指向性強(qiáng)，常常和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰φ闲钥疾椋?/p>

表3 近幾年新課標(biāo)Ⅰ卷物理實(shí)驗(yàn)試題關(guān)于證據(jù)、推理考查的研究

物理課程標(biāo)準(zhǔn)從各個(gè)組成部分、不同維度，多個(gè)層面論述了證據(jù)意識(shí)，探尋、判斷、運(yùn)用、評(píng)估證據(jù)的能力，從頂層上做出導(dǎo)向性、倡導(dǎo)化的設(shè)計(jì)．全國(guó)新課標(biāo)代表卷多年一貫的一卷多題多次的考查，做出強(qiáng)調(diào)性的指引．高中物理教材尤其人教版，在物理觀念的形成過(guò)程、物理模型的建構(gòu)過(guò)程，物理規(guī)律的探尋中特別注意培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí)及應(yīng)用證據(jù)的能力．教材在實(shí)驗(yàn)探究中力圖體現(xiàn)基于尋找證據(jù)的科學(xué)探究，引領(lǐng)學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、尋找證據(jù)、合理推理的探究過(guò)程中，體驗(yàn)物理學(xué)家對(duì)問(wèn)題認(rèn)識(shí)不斷深化的過(guò)程和感悟科學(xué)探索的精神．從認(rèn)知心理學(xué)的視角看，尋找證據(jù)的過(guò)程，應(yīng)用證據(jù)的方式是重要的科學(xué)思維方式．而且，尊重事實(shí)和證據(jù)，有實(shí)證意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾獞B(tài)度[4]；擺事實(shí)，講證據(jù)，基于證據(jù)的推理是理性思維的重要體現(xiàn)．在一定程度上可以說(shuō)：強(qiáng)烈的證據(jù)意識(shí)和高水平的證據(jù)應(yīng)用能力是學(xué)生物理核心素養(yǎng)高的體現(xiàn)，是學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)知能力強(qiáng)的標(biāo)志.因此，我們要積極開展基于學(xué)生證據(jù)意識(shí)培養(yǎng)及證據(jù)能力提升的物理教學(xué)，使物理教學(xué)的教學(xué)過(guò)程成為一個(gè)證據(jù)探尋的過(guò)程，用各種教學(xué)手段、教學(xué)資源、教學(xué)策略智慧地獲取證據(jù)，基于證據(jù)在物理情境教學(xué)中建構(gòu)物理概念，發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，構(gòu)建物理原理．在培養(yǎng)證據(jù)意識(shí)，提升學(xué)生證據(jù)發(fā)現(xiàn)、診斷、運(yùn)用、評(píng)估能力的過(guò)程中提升物理學(xué)科核心素養(yǎng)．

1 趙凱華，張偉善.新概念高中物理讀本(第一冊(cè))．北京：人民教育出版社，2006.1

2 《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(征訂意見)》

3 中國(guó)教育學(xué)會(huì).中國(guó)教育學(xué)會(huì)關(guān)于征求對(duì)《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)(征求意見稿)》意見的通知.http://www.pep.com.cn/xh/zyh_174090/tz/201605/t20160505_1264857.shtml

2017-03-03)