基于核心素養(yǎng)的高中物理學(xué)習(xí)力結(jié)構(gòu)模型

王劍 鐘武寧

在知識經(jīng)濟(jì)時代，學(xué)習(xí)力被認(rèn)為是個人發(fā)展的核心要素。學(xué)習(xí)力概念是1965年由美國麻省理工學(xué)院的福瑞斯特（Jay W·Forrester）教授提出，最先用于企業(yè)管理和企業(yè)文化，后又被遷移到教育領(lǐng)域，成為二十一世紀(jì)基礎(chǔ)教育培養(yǎng)目標(biāo)之一。學(xué)習(xí)力的概念比較復(fù)雜，國內(nèi)外專家學(xué)者對學(xué)習(xí)力的要素界定還未達(dá)到統(tǒng)一，目前的共識是學(xué)習(xí)力受個人生活經(jīng)歷、個性、態(tài)度價值觀等影響，并直接影響人們學(xué)習(xí)新知識的動機(jī)和接受能力。培養(yǎng)學(xué)習(xí)力就是學(xué)會學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)，與新課程標(biāo)準(zhǔn)的培養(yǎng)目標(biāo)一致。學(xué)生的全面發(fā)展即是提升學(xué)生的核心素養(yǎng)，由于需要借助于學(xué)科教學(xué)，各學(xué)科也提出相應(yīng)的學(xué)習(xí)力培養(yǎng)要素。在這一背景下，物理學(xué)習(xí)力的各要素也需要進(jìn)行補(bǔ)充或調(diào)整，本文嘗試在理論上進(jìn)行深入探討。

一、物理學(xué)習(xí)力要素劃分依據(jù)

1.物理學(xué)科特點(diǎn)。物理學(xué)是基于觀察事實(shí)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的自然基礎(chǔ)學(xué)科，主要研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用和運(yùn)動規(guī)律，以及物體間的互相作用。通過建構(gòu)物理模型，應(yīng)用數(shù)學(xué)等工具，形成系統(tǒng)的研究方法和理論體系。物理學(xué)既是系統(tǒng)理論，又是方法論。物理學(xué)深刻影響人類文明發(fā)展，既引領(lǐng)其他自然科學(xué)的發(fā)展，也推動著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，尤其是深刻影響著人類認(rèn)識自然的方式。高中物理課程有相對完整的知識體系、典型的科學(xué)觀念和豐富的思想方法，對中學(xué)生的科學(xué)觀念和科學(xué)思維，以及品格的形成有著重要意義，確定物理學(xué)習(xí)力要素必然要考慮學(xué)科特點(diǎn)。

2.物理學(xué)科核心素養(yǎng)。物理學(xué)科核心素養(yǎng)包括“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，集中體現(xiàn)了學(xué)科育人價值，是學(xué)生在學(xué)習(xí)物理過程中而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。其中的關(guān)鍵能力的具體要求體現(xiàn)在學(xué)習(xí)力的各要素上，同時價值觀和品格也包含中學(xué)習(xí)力要素之中。

3.高中物理課程目標(biāo)。為促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成和發(fā)展，通過高中物理課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到如下四個基本目標(biāo)：形成物理觀念、具有建構(gòu)模型的意識和能力、具有科學(xué)探究意識和能力、正確認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)。其中認(rèn)知性的目標(biāo)具體有：能用物質(zhì)觀念、運(yùn)動與相互作用觀念、能量觀念解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問題;能運(yùn)用科學(xué)思維方法進(jìn)行論證、推理、預(yù)測等;科學(xué)探究或驗(yàn)證等。非認(rèn)知性目標(biāo)具體有：具有批判性思維的意識和質(zhì)疑精神，追求科技創(chuàng)新;具有交流的意愿與能力;具有學(xué)習(xí)和研究物理的好奇心與求知欲，能主動與他人合作，尊重他人，實(shí)事求是，不迷信權(quán)威;關(guān)心國內(nèi)外科技發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，遵循科學(xué)道德規(guī)范，具有可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感。這些目標(biāo)與學(xué)習(xí)力的各要素的培養(yǎng)目標(biāo)也是一致的。

二、物理學(xué)習(xí)力的一級要素

對于學(xué)習(xí)力的要素，國外有“四要素說”“七要素說”和“綜合體說”， 國內(nèi)有六要素、三層次學(xué)習(xí)力模型。本文結(jié)合核心素養(yǎng)“培養(yǎng)全面發(fā)展的人”的觀念，以有效落實(shí)如何培養(yǎng)學(xué)生具備物理學(xué)科核心素養(yǎng)為目的，構(gòu)建了高中物理學(xué)習(xí)力五個要素。非認(rèn)知方面即學(xué)習(xí)動力、學(xué)習(xí)毅力，認(rèn)知方面即學(xué)習(xí)能力、實(shí)驗(yàn)探究力和學(xué)習(xí)創(chuàng)造力。學(xué)習(xí)的內(nèi)容在學(xué)生心理上形成思維途徑，做出學(xué)習(xí)決定的念頭首先要有學(xué)習(xí)動力，它來源于學(xué)習(xí)目標(biāo)、興趣、動機(jī)三個方面;面對學(xué)習(xí)任務(wù)要能有一定的持續(xù)性行為，而且能主動克服學(xué)習(xí)中的困難或外在的誘惑，必須有一定的學(xué)習(xí)毅力;學(xué)習(xí)能力決定了學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容掌握的程度和效率;實(shí)驗(yàn)探究力是符合物理學(xué)科作為實(shí)驗(yàn)科學(xué)特點(diǎn)的能力要求，尤其是在實(shí)驗(yàn)探究過程中有效學(xué)習(xí)，這一能力同時是物理教學(xué)的起點(diǎn)和終點(diǎn);學(xué)以致用，學(xué)習(xí)的目的不僅在于輸入，更重要的是輸入，即解決實(shí)際問題和提出新觀點(diǎn)或方法，因此學(xué)習(xí)創(chuàng)造力是學(xué)習(xí)力的最高境界，把所學(xué)到的知識和能力內(nèi)化為創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)的工具，創(chuàng)造性地解決問題。這五個要素從人的非認(rèn)知和認(rèn)知二個方面相互作用，共同組成了學(xué)習(xí)力的全部內(nèi)涵，與物理學(xué)科核心素養(yǎng)的要素是高度重合的。

在國內(nèi)外學(xué)者對學(xué)習(xí)力內(nèi)涵和要素的研究的基礎(chǔ)上，通過結(jié)合物理學(xué)科的特點(diǎn)，以及物理學(xué)科核心素養(yǎng)的要求和高中物理課程的目標(biāo)，本文構(gòu)建了高中物理學(xué)習(xí)力的一級要素，見圖1分為認(rèn)知性學(xué)習(xí)力和非認(rèn)知性學(xué)習(xí)力兩大方面。

學(xué)習(xí)動力是學(xué)習(xí)者從內(nèi)在和外在方面表現(xiàn)出學(xué)習(xí)活動的驅(qū)動力;學(xué)習(xí)毅力是學(xué)習(xí)過程中的意志品質(zhì)，是學(xué)生為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)而克服困難的艱毅個性和自信心;學(xué)習(xí)能力是學(xué)習(xí)者通過記憶、理解、推理、分析綜合等思維方式學(xué)習(xí)新知識和解決問題的能力;實(shí)驗(yàn)探究力是學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究，親歷發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想、設(shè)計方案、獲取數(shù)據(jù)、分析處理信息、解釋結(jié)果和變化趨勢的能力。實(shí)驗(yàn)探究力是物理學(xué)科物理特點(diǎn)和物理核心素養(yǎng)的要求，為區(qū)別于其他能力。因此，單獨(dú)列出作為一級要素，以更好適應(yīng)物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的要求。學(xué)習(xí)創(chuàng)造力是物理學(xué)科核心素養(yǎng)要求的正確價值觀念和必備品格，表現(xiàn)在物理知識的遷移轉(zhuǎn)化、反思質(zhì)疑、創(chuàng)造與發(fā)明、交流合作等方面。

學(xué)習(xí)力的五個要素包括了與學(xué)科結(jié)合的學(xué)習(xí)力全部內(nèi)涵，它們之間相互促進(jìn)、相互依賴。以學(xué)習(xí)動力是基礎(chǔ)，以學(xué)習(xí)毅力為橋梁，以學(xué)習(xí)能力為保障，以實(shí)驗(yàn)探究力為手段，最終以學(xué)習(xí)創(chuàng)造力為目的，共同構(gòu)成了高中物理學(xué)習(xí)力。只有學(xué)習(xí)力的五個要素協(xié)同發(fā)展，才能真正具備物理學(xué)科學(xué)習(xí)力。

三、物理學(xué)習(xí)力的二級要素

物理學(xué)習(xí)力的一級要素為學(xué)習(xí)力搭建了框架，依據(jù)物理學(xué)科核心素養(yǎng)和高中物理課程目標(biāo)，將學(xué)習(xí)力模型進(jìn)一步細(xì)分，形成高中物理學(xué)習(xí)力二級要素，見圖2。

學(xué)習(xí)動力是提高物理學(xué)習(xí)力的根本性力量。心理學(xué)研究表明，人的內(nèi)部動力來自于其個性特征和心理特質(zhì)，個性特征決定興趣，而心理特質(zhì)決定對事物的好奇程度，因此學(xué)習(xí)動力包括了學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)好奇心。外部學(xué)習(xí)動力指外界環(huán)境中的能激發(fā)行動的精神目標(biāo)和價值取向，如，高考的目標(biāo)、父母的期望、老師的鼓勵等因素可歸類于學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，構(gòu)成了學(xué)習(xí)動力的外部動力。學(xué)習(xí)動力可以分為學(xué)習(xí)好奇心、學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動機(jī)。

學(xué)習(xí)毅力是進(jìn)行學(xué)習(xí)活動的信念、意志品質(zhì)、忍耐力及持久力。它包括自信心、自控力和自制力。自信心是對于目標(biāo)能否現(xiàn)實(shí)的把握程度，是學(xué)習(xí)毅力的前提和基礎(chǔ)。自制力指一個人制定計劃并自我監(jiān)督執(zhí)行。自控力是指一個人抵制誘惑或人性弱點(diǎn)的能力。自控力和自制力是學(xué)習(xí)毅力的必要條件，是學(xué)習(xí)者能否將學(xué)習(xí)活動持續(xù)下去的保障。

物理學(xué)習(xí)能力分為理解能力、推理能力、分析綜合能力、用數(shù)學(xué)方法處理物理問題的能力四個二級要素，它們與物理學(xué)科素養(yǎng)要求的關(guān)鍵能力高度重合，是高中課程目標(biāo)的重要內(nèi)容。

作為新引入的一級物理學(xué)習(xí)力要素，實(shí)驗(yàn)探究力是在事實(shí)和實(shí)驗(yàn)觀察的基礎(chǔ)上，需要通過一系列完思維過程，經(jīng)歷質(zhì)疑，猜想和假設(shè)，設(shè)計與操作，收集整理數(shù)據(jù)，得出結(jié)論并做出解釋，并進(jìn)行交流、評估、反思的過程。在這些思維過程中需要多種能力的配合，包括問題解決能力、交流與合作能力、操作能力、信息處理能力。由于物理學(xué)本身是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，所以與學(xué)科結(jié)合的學(xué)習(xí)力需要實(shí)驗(yàn)探究力，同時，實(shí)驗(yàn)探究活動包括了“協(xié)作”“溝通”“表現(xiàn)”等活動，而不再僅僅局限于“讀、寫、算”技能的訓(xùn)練，因此，實(shí)驗(yàn)探究力是物理學(xué)習(xí)力的核心能力。

學(xué)習(xí)創(chuàng)造力指的是人類獨(dú)有的一種綜合性本領(lǐng)，指產(chǎn)生新思維，創(chuàng)造性的解決問題的能力，是順利完成某種創(chuàng)造性活動所必要的品質(zhì)，是一種高階認(rèn)知能力。學(xué)習(xí)創(chuàng)造力是創(chuàng)造性地處理和解決問題，能夠?qū)σ呀?jīng)掌握的物理知識進(jìn)行加工和改造的能力，體現(xiàn)了學(xué)習(xí)的輸出;學(xué)習(xí)創(chuàng)造力還體現(xiàn)在學(xué)生能對自我的學(xué)習(xí)和決策進(jìn)行反思，具備批判性思維和元認(rèn)知能力，學(xué)會對學(xué)習(xí)本身的思考，體現(xiàn)了學(xué)習(xí)的批判性;學(xué)習(xí)者必須具有批判性思維的意識，體現(xiàn)在以開放的態(tài)度與人合作，并尊重他人的價值觀，重事實(shí)和推理，講邏輯;以正確的科學(xué)觀認(rèn)識科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境的關(guān)系，在處理人與社會、自然的關(guān)系上體現(xiàn)和諧發(fā)展的價值觀。綜上，學(xué)習(xí)創(chuàng)造力歸結(jié)為遷移和轉(zhuǎn)化、反思與質(zhì)疑、創(chuàng)造與發(fā)明四個二級要素。

物理學(xué)習(xí)力是結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)的學(xué)習(xí)力，在學(xué)習(xí)力的基本內(nèi)涵基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)和高中物理學(xué)科的課程要求，充分考慮物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)，進(jìn)一步完善學(xué)習(xí)力的內(nèi)涵與外延，豐富其具體要素。清晰的物理學(xué)習(xí)力要素，可以指導(dǎo)中學(xué)物理教學(xué)實(shí)踐，為制定明確的課堂教學(xué)目標(biāo)提供了理論支持，以更有效地落實(shí)物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

[本文系廣東省教育科研“十三五”規(guī)劃課題“核心素養(yǎng)導(dǎo)向下提升高中學(xué)生物理學(xué)習(xí)力的策略研究”（課題編號：2018YQJK244）的階段性成果]

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