以學(xué)生發(fā)展為本改進普通高中物理課程

廖伯琴

構(gòu)建以生活與自然為基礎(chǔ)、以學(xué)科知識為支撐、以核心素養(yǎng)為主導(dǎo)、具有中國特色的普通高中物理課程。

按照教育部統(tǒng)一部署，自2014年始《普通高中物理課程標準》修訂組（以下簡稱“修訂組，”）對2003年頒布的《普通高中物理課程標準（實驗稿）》（以下簡稱《實驗稿》）進行了修訂。本次修訂以貫徹落實立德樹人根本任務(wù)為目標，深入總結(jié)新世紀以來我國普通高中課程改革的寶貴經(jīng)驗，充分借鑒國際課程改革的優(yōu)秀成果，注重落實物理課程育人價值，構(gòu)建以生活與自然為基礎(chǔ)、以學(xué)科知識為支撐、以核心素養(yǎng)為主導(dǎo)、具有中國特色的高中物理課程。

一、普通高中物理課程標準的主要變化

1.凸顯物理課程的育人功能

當(dāng)今世界，人才培養(yǎng)是關(guān)系到民族強盛、人類可持續(xù)發(fā)展的重大課題。物理課程在人才培養(yǎng)、人類素質(zhì)提升方面有著不可或缺的功能。為什么物理課程具有如此功能呢？首先看看什么是物理學(xué)。

物理學(xué)是自然科學(xué)領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)學(xué)科，研究自然界物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用和運動規(guī)律。物理學(xué)基于觀察與實驗、建構(gòu)物理模型、應(yīng)用數(shù)學(xué)等，通過科學(xué)推理和論證，形成系統(tǒng)的研究方法和理論體系。從古希臘時代的自然哲學(xué)，到17、18世紀的經(jīng)典物理學(xué)，直至近代的相對論、量子論等，物理學(xué)始終引領(lǐng)人類對自然奧秘的探索，深化人類對自然界的認識。物理學(xué)對化學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)等自然科學(xué)產(chǎn)生了重要影響，推動了材料、能源、環(huán)境、信息等科學(xué)技術(shù)的進步，促進了人類生產(chǎn)生活方式的變革，對人類的思維方式、價值觀念等都產(chǎn)生了深遠影響，對人類文明和社會進步作出了巨大頁獻。

修訂組在理解物理學(xué)內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，經(jīng)過國際比較、國內(nèi)調(diào)研、反復(fù)討論等，凝練出的高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要包含“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個方面。

“物理觀念”是從物理學(xué)視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運動與相互作用、能量等的基本認識；是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉與升華；是從物理學(xué)視角解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題的基礎(chǔ)，主要包括物質(zhì)觀念、運動與相互作用觀念、能量觀念等要素?！拔锢碛^念”與物理知識緊密相關(guān)，但又不等同于物理知識，是比物理知識更上位的物理核心素養(yǎng)。具有物理觀念的人不僅知道物理知識，能用相關(guān)公式解題，而且還能自主地從物理學(xué)視角解釋身邊的現(xiàn)象、解決相關(guān)問題等。

“科學(xué)思維”是從物理學(xué)視角對客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認識方式；是基于經(jīng)驗事實建構(gòu)物理模型的抽象概括過程；是分析綜合、推理論證等方法在科學(xué)領(lǐng)域的具體運用；是基于事實證據(jù)和科學(xué)推理對不同觀點、結(jié)論提出質(zhì)疑和批判，進行檢驗和修正，進而提出創(chuàng)造性見解的能力與品格，主要包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素。具有科學(xué)思維品質(zhì)的人能通過建模、推理、論證及創(chuàng)新等分析問題和解決問題。

“科學(xué)探究”是指基于觀察和實驗提出物理問題、形成猜想和假設(shè)、設(shè)計實驗和制訂方案、獲取和處理信息、基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋，以及對科學(xué)探究過程和結(jié)果進行交流、評估、反思的能力，主要包括問題、證據(jù)、解釋、交流等要素。物理學(xué)是一門與實驗緊密聯(lián)系的學(xué)科，物理課程應(yīng)培養(yǎng)人的科學(xué)探究能力、動手實踐能力。科學(xué)探究是人類探索和了解自然、獲得科學(xué)知識的主要方法，也是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要方式，還是一種綜合的、關(guān)鍵的能力和素養(yǎng)。

“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”是指在認識科學(xué)本質(zhì)、認識科學(xué)·技術(shù)·社會·環(huán)境關(guān)系的基礎(chǔ)上，逐漸形成的探索自然的內(nèi)在動力，嚴謹認真、實事求是、持之以恒的科學(xué)態(tài)度，以及遵守道德規(guī)范、保護環(huán)境并推動可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感，主要包括科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、社會責(zé)任等要素。具有這方面物理核心素養(yǎng)的人，便具有物理學(xué)的人文情懷，具有使命感與責(zé)任感。

在《實驗稿》中，提出了三維課程目標：知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀，在高中物理教師中得到廣泛認可，并取得一定成效。進一步調(diào)查發(fā)現(xiàn)，教師希望能進一步將三維課程目標落實到課程中，化為切實可行的教學(xué)行為。此次修訂，更加凸顯物理課程的育人功能，更加凸顯三維課程目標的內(nèi)涵。凝練出物理學(xué)科核心素養(yǎng)有利于促進教師思考：物理學(xué)是什么，物理課程的功能是什么，為什么要學(xué)這些內(nèi)容，為什么要了解科學(xué)探索的過程與方法，如何從提升學(xué)生物理核心素養(yǎng)的視角進行物理教學(xué)？對這些問題的思考將從更加本質(zhì)的角度促進三維課程目標的落實。

2.凸顯課程的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性與選擇性

本次修訂后的高中物理課程結(jié)構(gòu)如圖1所示[1]。高中物理必修課程是全體學(xué)生必須學(xué)習(xí)的課程，由必修1、必修2和必修3構(gòu)成，該課程注重全體學(xué)生的共同基礎(chǔ)和現(xiàn)代公民對物理學(xué)的基本需求。選擇性必修課程是學(xué)生根據(jù)個人需求與升學(xué)要求選擇學(xué)習(xí)的課程，由選擇性必修1、選擇性必修2和選擇性必修3構(gòu)成，對那些擬參加學(xué)業(yè)水平等級考試的學(xué)生，在力、電、熱、光、原等板塊皆有學(xué)習(xí)內(nèi)容，課程的基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性得到保證。由學(xué)生自主選擇學(xué)習(xí)的選修課程，由選修1、選修2和選修3構(gòu)成，該課程關(guān)注不同學(xué)生的發(fā)展需求，分別從物理學(xué)與社會發(fā)展、物理學(xué)與技術(shù)應(yīng)用及近代物理學(xué)初步等不同方面構(gòu)建課程，為學(xué)生多元發(fā)展提供空間。

在《實驗稿》中，高中物理有必修課程和三個選修系列課程，這些課程也關(guān)注了學(xué)生學(xué)習(xí)的基本需求，強調(diào)了高中物理課程的基礎(chǔ)性，考慮了物理學(xué)科的整體特點，為學(xué)生的個性發(fā)展提供了平臺。然而，由于升學(xué)、招生等原因，物理課程的系統(tǒng)性和選擇性皆受到影響。本次修訂，既為全體學(xué)生發(fā)展、國民科學(xué)素養(yǎng)提升設(shè)計了必修課程，也為國家物理人才培養(yǎng)、學(xué)生的個性發(fā)展設(shè)計了選擇性必修課程和選修課程，體現(xiàn)了課程的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性與選擇性。

3.強調(diào)課程的實踐性與應(yīng)用性

物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理課程應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)實踐，從實驗走進物理，從物理走向社會等。為了加強對學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，本次修訂加強了物理實驗內(nèi)容。首先強調(diào)通過實驗學(xué)習(xí)物理內(nèi)容，在三級主題要求中有一半以上的條目皆有實驗要求（例如：通過實驗，認識自由落體運動規(guī)律；通過實驗，了解力的合成與分解），與《實驗稿》相比這類條目有所加強。另外，在必修和選擇性必修課程中特別設(shè)置了21個學(xué)生必做實驗。這些實驗的設(shè)置，既考慮了在不同內(nèi)容板塊的分布，也考慮了必修與選擇性必修課程的布局；既考慮了常規(guī)的驗證實驗和測量實驗，也考慮了具有一定開放程度的探究實驗和制作實驗。相對《實驗稿》而言，專門提出學(xué)生必做實驗將有利于引導(dǎo)學(xué)生在做中學(xué)，體會科學(xué)探究內(nèi)涵，發(fā)展學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)于物理課程的實踐性與應(yīng)用性，不僅注重通過實驗設(shè)計問題情境、促使學(xué)生建構(gòu)物理概念，而且加強了物理學(xué)與社會發(fā)展、技術(shù)進步等方面的聯(lián)系。如在選修課程中，加強了物理與醫(yī)療技術(shù)、新能源、新材料、信息技術(shù)等的聯(lián)系，關(guān)注了人類面臨的“健康”“能源”“材料”“信息”等重大問題。

4.加強課程的可評價性與指導(dǎo)性

為了加強高中物理課程的可評價性，促進教師教學(xué)中關(guān)注學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，修訂組依據(jù)物理學(xué)科核心素養(yǎng)中的“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個方面及水平，結(jié)合課程內(nèi)容制定了學(xué)業(yè)質(zhì)量要求，并且根據(jù)問題情境的復(fù)雜程度、知識和技能的結(jié)構(gòu)化程度、思維方式或價值觀念的綜合程度等對學(xué)業(yè)質(zhì)量劃分了不同水平。高中物理學(xué)業(yè)質(zhì)量水平分五級，其中學(xué)業(yè)質(zhì)量水平2是高中畢業(yè)生應(yīng)達到的合格要求，是學(xué)業(yè)水平合格性考試的命題依據(jù)；學(xué)業(yè)質(zhì)量水平4是用于高等學(xué)校招生的學(xué)業(yè)水平等級性考試的命題依據(jù)。學(xué)業(yè)質(zhì)量水平的劃分，有利于教師學(xué)業(yè)質(zhì)量觀的改變，進一步明確了物理課程的育人功能。

《普通高中物理課程標準（2017年版）》強調(diào)將物理學(xué)科核心素養(yǎng)的要求融入課程的各個方面，無論是內(nèi)容要求還是實施建議等，皆注重引導(dǎo)教師將物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)落到實處。課程標準中的樣例與活動建議是對內(nèi)容要求的進一步細化，教學(xué)提示是從培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的視角提出的教學(xué)建議，學(xué)業(yè)要求則是從物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個方面提出的對相關(guān)內(nèi)容的要求。課程標準中的教學(xué)與評價建議引導(dǎo)教師基于物理核心素養(yǎng)的提升、結(jié)合教學(xué)實際情況，創(chuàng)造性開展教學(xué)與評價工作。

二、普通高中物理課程實施建議

如何將立德樹人根本任務(wù)落到實處，如何把基于學(xué)生核心素養(yǎng)提升的課程變?yōu)榍袑嵖尚械膶嵤┱n程，這需要各方的共同努力，在課程實施的各個環(huán)節(jié)應(yīng)發(fā)揮課程標準的統(tǒng)領(lǐng)作用。在后續(xù)的教材編寫、課堂教學(xué)、考試評價中，應(yīng)遵循課程標準提出的要求，促進學(xué)生物理核心素養(yǎng)的達成。

1.以學(xué)生核心素養(yǎng)提升為本改進教學(xué)

各方應(yīng)站在為了國富民強、為了全人類文明進步的高度推進普通高中物理課程實施，真正理解物理課程的功能。要注重讓學(xué)生具有物理自然觀，認識自然、理解自然；具有科學(xué)思維特質(zhì)，懂得推理、善于論證、勇于創(chuàng)新；成為科技探索者，善于發(fā)現(xiàn)、有效解決問題；能實事求是、追求真理，既能理性分享科技應(yīng)用造福人類的喜悅，還能理性關(guān)注科技應(yīng)用帶來的問題，有為社會發(fā)展、人類進步作出努力的境界和負責(zé)任的襟懷。

廣大教師更是提升學(xué)生核心素養(yǎng)的主力軍。如何在日常教學(xué)中體現(xiàn)提升學(xué)生核心素養(yǎng)的教育價值？這是每個教師都要思考的問題。教師日常教學(xué)對應(yīng)的是物理知識、物理實驗等具體內(nèi)容，需要深入思考的是這些知識、實驗對提升學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)有怎樣的作用。如在萬有引力定律的教學(xué)中，不僅要讓學(xué)生知道萬有引力定律公式，還應(yīng)讓學(xué)生有意識地運用此定律及相關(guān)知識解釋一些自然現(xiàn)象，從物理學(xué)的視角認識大自然，逐漸形成物理觀念。再如，在牛頓第二定律的實驗中，教師不僅應(yīng)在實驗教學(xué)中讓學(xué)生知道控制變量方法，而且還應(yīng)思考為什么要學(xué)生學(xué)習(xí)控制變量方法，這對提升學(xué)生的科學(xué)推理、科學(xué)論證等科學(xué)思維品質(zhì)有怎樣的作用。

每一種教學(xué)模式皆有其獨特的教育功能，基于學(xué)生核心素養(yǎng)提升的教學(xué)，應(yīng)在繼承與發(fā)展的原則上融入學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)涵，根據(jù)不同的教學(xué)目標采用有效的教學(xué)模式。不僅要關(guān)注教學(xué)形式的變化，更要注重每種教學(xué)形式對應(yīng)的教育功能。無論是課堂講解還是實驗探究，皆應(yīng)注重體現(xiàn)物理課程的育人功能。

2.加強課程標準的統(tǒng)領(lǐng)作用

教育部《關(guān)于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務(wù)的意見》指出，要“全面發(fā)揮課程標準的統(tǒng)領(lǐng)作用，協(xié)同推進教材編寫、教學(xué)實施、評價方式、考試命題等各環(huán)節(jié)的改革，使其有效配合，相互促進”，在課程實施的各個環(huán)節(jié)皆應(yīng)發(fā)揮課程標準的統(tǒng)領(lǐng)作用。在后續(xù)的教材編寫、課堂教學(xué)、考試評價中，皆應(yīng)遵循課程標準提出的要求，促進學(xué)生物理核心素養(yǎng)的達成。

注重教材教輔資源的管理與利用。從“中小學(xué)理科教材難易程度國際比較研究（高中物理）”結(jié)論看，與國際同類教材比較，我國高中物理教材文本的難易程度大致處于中等水平，但是我國中學(xué)生的課業(yè)負擔(dān)則很重。深入調(diào)研可知，在實際教學(xué)中，有不少教師更多選擇學(xué)生教輔用書作為主要的課程資源。因此，在實施過程中，應(yīng)注意教材教輔資源的管理與利用，以便學(xué)生真正理解物理學(xué)的內(nèi)涵，促進其物理學(xué)科核心素養(yǎng)達成。

當(dāng)下考試評價仍發(fā)揮著指揮棒的作用。學(xué)業(yè)水平考試應(yīng)根據(jù)國家普通高中課程標準和教育考試規(guī)定，測量學(xué)生是否達到課程標準規(guī)定的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平，應(yīng)注重體現(xiàn)評價的診斷功能和激勵功能，促進學(xué)生全面發(fā)展。有關(guān)管理者、命題者和教師等應(yīng)共同探索主體多元、方法多樣且既關(guān)注學(xué)生學(xué)業(yè)成就又重視學(xué)生進步過程的評價體系，促進學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。