“貫通培養(yǎng)”項目中的基礎(chǔ)物理課程核心素養(yǎng)構(gòu)建*

任 超

(北京勞動保障職業(yè)學(xué)院貫通培養(yǎng)基礎(chǔ)教學(xué)部 北京 100029)

為了推進(jìn)教育改革的落實，探索職業(yè)教育的新路徑[1]，從2015年起，北京市開展了“高端技術(shù)技能人才貫通培養(yǎng)項目”(以下簡稱“貫通培養(yǎng)”).該項目通過支持職業(yè)院校與優(yōu)質(zhì)的高中、本科進(jìn)行協(xié)作，建立了一套橫跨高中教育、?？平逃⒈究平逃?個階段七年一貫的人才培養(yǎng)模式.基礎(chǔ)物理是貫通培養(yǎng)的一門基礎(chǔ)文化課程，該課程以物理學(xué)知識為主要內(nèi)容，旨在拓寬學(xué)生的科學(xué)視野，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，并為部分工科專業(yè)的學(xué)習(xí)奠定理論知識與能力基礎(chǔ).由于貫通培養(yǎng)項目建立時間較短，基礎(chǔ)物理課程并沒有形成具有自身特色的課程標(biāo)準(zhǔn)與評價體系，基礎(chǔ)物理課程質(zhì)量有很大提升空間.

自2016年我國發(fā)布《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》以來，核心素養(yǎng)已經(jīng)成為教育教學(xué)改革的重要依托，以“核心素養(yǎng)”為中心改革課程內(nèi)容、編寫課程標(biāo)準(zhǔn)的工作已經(jīng)如火如荼地展開.在職業(yè)教育領(lǐng)域，中等職業(yè)院校同樣以核心素養(yǎng)為依托，推出了公共基礎(chǔ)課的課程標(biāo)準(zhǔn)，推動中職教育教學(xué)改革的進(jìn)行.基礎(chǔ)物理課程應(yīng)該順應(yīng)改革趨勢，借鑒改革經(jīng)驗，通過形成自身核心素養(yǎng)的方式，推動課程標(biāo)準(zhǔn)的形成與課程內(nèi)容的完善.

1 基礎(chǔ)物理核心素養(yǎng)構(gòu)建的意義

1.1 核心素養(yǎng)發(fā)展簡介

隨著經(jīng)濟(jì)全球化、信息化以及知識經(jīng)濟(jì)時代的到來，社會生產(chǎn)對于人才的需求，從技術(shù)技能轉(zhuǎn)化為能夠應(yīng)對復(fù)雜環(huán)境、快速適應(yīng)產(chǎn)業(yè)升級與變革的綜合素養(yǎng).21世紀(jì)初，為了應(yīng)對新時代的挑戰(zhàn)，美國、歐盟、英國、日本等國家開展了生產(chǎn)力變革對人力資源素質(zhì)需求的調(diào)研工作，以此為基礎(chǔ)凝練了符合自身經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求的核心素養(yǎng)體系，推進(jìn)國內(nèi)的課程改革.我國于2016年發(fā)布了《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》，該體系以“全面發(fā)展的人”為核心，包括自主發(fā)展、社會參與和文化基礎(chǔ)3個領(lǐng)域，人文底蘊、科學(xué)精神、學(xué)會學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)和實踐創(chuàng)新6項核心素養(yǎng)指標(biāo)[2].隨著核心素養(yǎng)概念在我國的推廣，不同學(xué)段、不同課程已經(jīng)形成了以核心素養(yǎng)為中心的課程標(biāo)準(zhǔn)與課程評價體系，并以此推動教育教學(xué)改革的進(jìn)行.

1.2 核心素養(yǎng)的構(gòu)建是職業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo)對基礎(chǔ)物理課程的要求

隨著我國經(jīng)濟(jì)從“高速增長”向“高質(zhì)量增長”的轉(zhuǎn)變，各產(chǎn)業(yè)對于工人綜合素質(zhì)的要求越來越高.與此相對應(yīng)，我國職業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo)不再僅僅局限于工作崗位需求的知識與操作技能，更加強調(diào)職業(yè)道德、職業(yè)精神與創(chuàng)新能力、適應(yīng)能力.職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)正在從知識、技能等傳統(tǒng)維度向適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的綜合素養(yǎng)維度推進(jìn).在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展要求與職業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo)變革的背景下，核心素養(yǎng)概念的價值正逐漸被職業(yè)教育領(lǐng)域的研究者所重視.基礎(chǔ)物理作為貫通培養(yǎng)的一門基礎(chǔ)文化課，挖掘?qū)W科本身蘊含的科學(xué)素養(yǎng)，發(fā)揮物理知識與實驗對職業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)精神形成的重要價值，是順應(yīng)職業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo)發(fā)展趨勢的必然要求.

1.3 構(gòu)建核心素養(yǎng)是提升基礎(chǔ)物理課程學(xué)業(yè)質(zhì)量的重要基礎(chǔ)

素養(yǎng)是指個體完成活動時表現(xiàn)出的行為模式，指向完成活動的過程[3].素養(yǎng)的過程導(dǎo)向性決定了核心素養(yǎng)的培養(yǎng)不僅僅要關(guān)注教育教學(xué)的結(jié)果，更要關(guān)注教育教學(xué)的過程.因此，以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)評價體系可以有效地關(guān)注到教學(xué)的過程與結(jié)果，擺脫以往結(jié)果導(dǎo)向的教學(xué)評價體系帶來的弊病.對于基礎(chǔ)物理課程，凝練與構(gòu)建核心素養(yǎng)，并以此為基礎(chǔ)形成教學(xué)評價體系是利用先進(jìn)教學(xué)理念，快速構(gòu)建自身體系，是提升學(xué)業(yè)質(zhì)量的最佳路徑.

2 基礎(chǔ)物理核心素養(yǎng)特征分析

核心素養(yǎng)是聯(lián)通素養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)中其他素養(yǎng)的關(guān)鍵節(jié)點，其“聯(lián)通性”是使其成為最關(guān)鍵、最基礎(chǔ)、最必要素養(yǎng)的原因所在[4].因此基礎(chǔ)物理核心素養(yǎng)必然是基礎(chǔ)物理一般素養(yǎng)交集的概括表達(dá)，其本身應(yīng)當(dāng)直接指向物理學(xué)科最本質(zhì)的價值觀念與思想方法.其次，基礎(chǔ)物理核心素養(yǎng)并不是以一種靜態(tài)孤立的方式存在的確定教育目標(biāo)，而是引導(dǎo)學(xué)生生長出更多符合“全面發(fā)展的人”目標(biāo)的通用素養(yǎng)以及技術(shù)技能人才發(fā)展的職業(yè)素養(yǎng).筆者認(rèn)為基礎(chǔ)物理核心素養(yǎng)應(yīng)當(dāng)有綜合性、成長性與職業(yè)性3個特征.

2.1 綜合性

核心素養(yǎng)是一個內(nèi)涵豐富的概念.它不能僅僅看成對傳統(tǒng)的知識、技能、情感態(tài)度等教學(xué)目標(biāo)的整合概念，更應(yīng)該看成是從人的全面發(fā)展出發(fā)，以整體的眼光看待學(xué)生學(xué)習(xí)、生活與發(fā)展所形成的綜合性概念.基礎(chǔ)物理課程核心素養(yǎng)不僅關(guān)注學(xué)習(xí)結(jié)果，更加關(guān)注學(xué)習(xí)過程與學(xué)習(xí)心理.具體而言，基礎(chǔ)物理核心素養(yǎng)不僅是物理問題解決中物理基礎(chǔ)知識與基本能力的概括，而且應(yīng)當(dāng)是基礎(chǔ)物理學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)、探索、歸納、概括、假設(shè)、驗證等學(xué)習(xí)過程的集中表達(dá)，以及學(xué)習(xí)過程中高昂的學(xué)習(xí)熱情、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯繎B(tài)度與正確價值觀的結(jié)晶.

2.2 成長性

培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)是新時代經(jīng)濟(jì)社會變革、產(chǎn)業(yè)發(fā)展變化對于教育內(nèi)生性的要求.從歷史發(fā)展的角度來看，核心素養(yǎng)并不是一種靜態(tài)的存在，而是順應(yīng)時代變化，適應(yīng)個體不同成長階段發(fā)展特點的動態(tài)目標(biāo).就基礎(chǔ)物理課程而言，核心素養(yǎng)必須具有足夠的發(fā)展空間以承載不同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、不同學(xué)習(xí)階段學(xué)生的提升目標(biāo).也就是說，基礎(chǔ)物理核心素養(yǎng)應(yīng)當(dāng)具有成長性.這種成長性一方面體現(xiàn)在基礎(chǔ)物理核心素養(yǎng)是面對未來社會發(fā)展需要而設(shè)計的，其內(nèi)涵與意義會隨著時間的發(fā)展逐漸釋放該有的價值；另一方面體現(xiàn)在學(xué)生基礎(chǔ)物理學(xué)習(xí)過程中對于核心素養(yǎng)的理解應(yīng)當(dāng)是隨著學(xué)生物理技能與思維方法的積累與提升可以不斷獲得新的認(rèn)識的，是隨著學(xué)生自身的成長而不斷被豐富的.

2.3 職業(yè)性

不同于“綜合性”“成長性”這兩個基礎(chǔ)物理核心素養(yǎng)的基本特征，“職業(yè)性”是職業(yè)教育對于基礎(chǔ)物理核心素養(yǎng)的本質(zhì)要求.基礎(chǔ)物理課程是貫通培養(yǎng)的一門基礎(chǔ)文化課，不僅承擔(dān)傳授物理知識物理技能的任務(wù)，同樣承擔(dān)著為學(xué)生各項操作技能的發(fā)展、實踐能力提高奠定基礎(chǔ)的重任.因此，基礎(chǔ)物理核心素養(yǎng)作為人才培養(yǎng)目標(biāo)的具體化，也必然要將動手能力、應(yīng)用能力等職業(yè)能力以及規(guī)范操作、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真等職業(yè)精神融入自身內(nèi)涵當(dāng)中，為貫通培養(yǎng)核心素養(yǎng)體系的落地承擔(dān)應(yīng)有的責(zé)任.

3 物理學(xué)科內(nèi)涵分析

物理學(xué)科內(nèi)涵是指物理學(xué)科最本質(zhì)、最核心的東西，是物理學(xué)發(fā)展過程中形成的有別于其他學(xué)科的特質(zhì).物理學(xué)科內(nèi)涵來源于物理學(xué)作為自然科學(xué)的強大生命力，也來源于社會發(fā)展賦予物理學(xué)深刻的社會責(zé)任.可以從物理與科學(xué)、物理與社會兩個角度分別對物理學(xué)的內(nèi)涵進(jìn)行分析，全面揭示物理學(xué)科豐富的內(nèi)涵特質(zhì).

3.1 物理與科學(xué)

物理學(xué)是自然科學(xué)領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)學(xué)科[5].物理學(xué)通過對物質(zhì)的組成、變化以及運動狀態(tài)進(jìn)行分析、歸納與總結(jié)，形成了物理知識與物理規(guī)律；通過對物理知識與規(guī)律提煉、升華，形成了物理思想與物理觀念.物理知識、規(guī)律成為了科學(xué)知識的重要組成部分；而物理思想與觀念成為了科學(xué)思想觀念的重要源泉，并為科學(xué)中其他學(xué)科的發(fā)展奠定了研究的方法基礎(chǔ)與思想基礎(chǔ).如量子力學(xué)的結(jié)論、概念廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)化學(xué)等化學(xué)分支中，促進(jìn)了化學(xué)學(xué)科的進(jìn)步與發(fā)展，也促進(jìn)了材料科學(xué)與計算機科學(xué)的騰飛；物理學(xué)科中的“守恒”等思想、“控制變量”等方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究的各個領(lǐng)域中.每一位物理學(xué)家的終極追求都是揭示物質(zhì)世界的奧秘，探尋宇宙演化的終極規(guī)律.從“經(jīng)典物理學(xué)”到“近代物理學(xué)”一代代物理學(xué)家通過批判與創(chuàng)新，革新著人類對于自然界的認(rèn)知.物理學(xué)已然成為揭示自然規(guī)律、探索宇宙奧秘的最重要的學(xué)科之一，被譽為“自然科學(xué)之王”[6].

3.2 物理與社會

物理學(xué)的發(fā)展對于人類技術(shù)進(jìn)步與生產(chǎn)力發(fā)展起著舉足輕重的作用.人類歷史上“蒸汽革命”“電器革命”“信息技術(shù)革命”等重大技術(shù)變革的背后，是“力學(xué)”“電磁學(xué)”“量子力學(xué)”等物理理論的進(jìn)步與革新；現(xiàn)代社會具有變革前景的“可控核聚變”“量子計算機”等技術(shù)都離不開物理學(xué)作為底層科學(xué)的理論突破.可以說，物理學(xué)的發(fā)展已經(jīng)與現(xiàn)代社會密不可分.在文化上，物理學(xué)的觀念、思想已經(jīng)融入到現(xiàn)代社會并成為社會文化的一部分.“黑洞”“穿越時空”等物理概念已經(jīng)成為大量藝術(shù)作品的重要設(shè)定；愛因斯坦、牛頓等著名物理學(xué)家的形象已經(jīng)成為重要的文化符號.在政治上，隨著技術(shù)變革成為新一輪國家競爭的主要戰(zhàn)場，物理學(xué)這樣的基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展也日益受到各國的重視.此外，物理學(xué)的科研工作者也逐漸參與到國家的政治生活中來.在物理學(xué)與社會發(fā)展深層次的交融過程中，物理學(xué)從推動生產(chǎn)力發(fā)展的工具逐漸變?yōu)楦挥猩鐣?zé)任與人文情懷的社會建設(shè)者.物理學(xué)不再是冰冷的現(xiàn)象、公式、定理，而是人類解決現(xiàn)有問題、建設(shè)美好未來的推動者.

4 基礎(chǔ)物理核心素養(yǎng)的形成

根據(jù)基礎(chǔ)物理核心素養(yǎng)綜合性與成長性兩個特點，基于物理學(xué)科科學(xué)價值、社會價值兩個層面，綜合提煉出以下5個核心素養(yǎng).

4.1 物理觀念

觀念是客觀事物在人腦中留下的概括性認(rèn)識[7].物理觀念是從物理學(xué)的視角對自然界的各種客觀現(xiàn)實進(jìn)行科學(xué)分析總結(jié)的基礎(chǔ)上，形成的對于自然界存在以及運行方式的獨特看法.物理觀念不同于物理知識與物理規(guī)律.物理知識與規(guī)律是人腦對于客觀存在的描述，本身具有很強的客觀性，一般不會隨著認(rèn)識主體知識儲量的增加以及認(rèn)知結(jié)構(gòu)的改變而改變.雖然物理觀念也具有客觀性，是人腦對于客觀存在的認(rèn)識，但是由于認(rèn)識本身會受到認(rèn)識主體的認(rèn)識能力、思維習(xí)慣、情感態(tài)度等影響，所以物理觀念反映在人腦中也會表現(xiàn)出很強的主觀性.物理觀念的主觀性給了物理觀念很大的成長空間.學(xué)生根據(jù)已經(jīng)獲取的物理知識規(guī)律不斷完善自己的認(rèn)知體系，調(diào)整自己的知識結(jié)構(gòu)，構(gòu)建一個與自身知識體系匹配的物理觀念體系.物理觀念的獲得既是認(rèn)識的結(jié)果也是更深層次認(rèn)識的基礎(chǔ)，同時也是進(jìn)行后續(xù)認(rèn)識的動機.因此，物理觀念可以引領(lǐng)學(xué)生基礎(chǔ)物理學(xué)習(xí)各個階段的成長提升，非常適合成為基礎(chǔ)物理的核心素養(yǎng).此外，觀念是知識與技能的上位概念.以物理觀念為核心素養(yǎng)可以幫助教師與學(xué)生從更高的視角來審視基礎(chǔ)知識與基本技能，有助于學(xué)生知識與技能的獲得.

4.2 物理思維

“思維”是借助語言、表象或者動作實現(xiàn)的對客觀事物概括和間接的認(rèn)識，是認(rèn)識的高級形式[8].“物理思維”是學(xué)生在基礎(chǔ)物理學(xué)習(xí)過程中借助物理語言、物理表象以及物理技能實現(xiàn)對于基礎(chǔ)物理所研究問題概括和間接的認(rèn)識.學(xué)生在基礎(chǔ)物理課程所學(xué)習(xí)到的物理概念、物理規(guī)律必須經(jīng)過物理思維的統(tǒng)籌與協(xié)調(diào)才能轉(zhuǎn)化為解決物理問題所需要的方法.可以說物理思維是利用心理資源將靜態(tài)的物理知識轉(zhuǎn)化為能動的操作方法的能力，是學(xué)生在物理課程學(xué)習(xí)中主觀能動性的體現(xiàn).因此，物理思維是基礎(chǔ)物理課程學(xué)習(xí)中聯(lián)系“學(xué)習(xí)”與“應(yīng)用”的關(guān)鍵心理節(jié)點，是基礎(chǔ)物理學(xué)習(xí)中的關(guān)鍵能力.此外，物理思維與工程思維、技術(shù)思維等職業(yè)性的思維能力天生有著緊密的聯(lián)系.從物理思維到技術(shù)思維再到工程思維正是現(xiàn)代社會產(chǎn)業(yè)升級中理論突破、實踐創(chuàng)新、商業(yè)應(yīng)用流程的縮影.因此，物理思維不僅契合于核心素養(yǎng)的發(fā)展要求，也契合于職業(yè)教育的內(nèi)涵，應(yīng)當(dāng)成為基礎(chǔ)物理課程核心素養(yǎng).

4.3 物理實踐

“物理實踐”是指學(xué)生基于物理問題情景，主動的改造與探索物質(zhì)世界的社會活動.從物理學(xué)發(fā)展的歷史來看，正是物理學(xué)家擺脫了依靠思辨來獲得真理的方法論轉(zhuǎn)向以實踐為基礎(chǔ)的方法論才開啟了近現(xiàn)代物理學(xué)的序幕.而物理學(xué)也變成了一門以“觀察”和“實驗”這兩項實踐活動為基礎(chǔ)的自然科學(xué).物理實踐強調(diào)物理學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)經(jīng)歷問題提出、觀察測量、構(gòu)建模型、歸納總結(jié)、得出結(jié)論、反思批判等探究環(huán)節(jié)來獲得相應(yīng)物理知識與物理研究技能.學(xué)生經(jīng)歷物理實踐的過程，可以獲得依據(jù)實際問題情境靈活應(yīng)用知識、技能的能力，擺脫以往物理學(xué)習(xí)從課本中來到習(xí)題中去的枯燥學(xué)習(xí)過程，為未來能夠在專業(yè)學(xué)習(xí)情境與職業(yè)實踐情境下順利遷移知識與能力奠定基礎(chǔ).

4.4 角色責(zé)任

“角色責(zé)任”是指個體在課程實踐中能夠理解不同情境下自身的角色定位，并能夠覺察、認(rèn)識、接納該角色所負(fù)責(zé)任的能力與品格.個體在基礎(chǔ)物理課程的學(xué)習(xí)過程中，通過與其他個體或者群體的互動，認(rèn)識自身在學(xué)習(xí)小組、班級群體中的角色責(zé)任.通過履行角色責(zé)任獲得的認(rèn)可與成就，最終在情感、態(tài)度層面內(nèi)化為角色責(zé)任感，推動個體的思想與行為走向成熟.角色責(zé)任是基礎(chǔ)物理課程育人功能的體現(xiàn)，也是《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》中的“社會責(zé)任”在基礎(chǔ)物理課程中的體現(xiàn).

4.5 規(guī)范操作

“規(guī)范操作”是指學(xué)生在各項實踐活動中能夠正確按照流程與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，并不斷練習(xí)達(dá)到熟練的價值取向與能力.規(guī)范操作的能力與態(tài)度是學(xué)生利用物理儀器完成校準(zhǔn)、測量等各項實踐活動的心理基礎(chǔ)，是對任務(wù)負(fù)責(zé)態(tài)度的集中體現(xiàn)，也是學(xué)生未來形成各項職業(yè)素養(yǎng)、養(yǎng)成職業(yè)精神的關(guān)鍵.

綜上所述，物理觀念是基礎(chǔ)物理學(xué)習(xí)結(jié)果的凝練與升華，物理思維與物理實踐是基礎(chǔ)物理學(xué)習(xí)過程的集中體現(xiàn)，角色責(zé)任是價值觀的成長與發(fā)展，而規(guī)范操作則是職業(yè)素養(yǎng)的奠基與養(yǎng)成.這5個核心素養(yǎng)各有側(cè)重卻又相互依存，集中體現(xiàn)了基礎(chǔ)物理課程的課內(nèi)涵與育人價值.