基于物理學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的“五翼”策略系統(tǒng)建構(gòu)的實(shí)踐與探索

馬紅梅

（琿春市教師進(jìn)修學(xué)校，吉林 琿春 133300）

中小學(xué)是人的諸多核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的關(guān)鍵期[1]，初中物理教師應(yīng)重視學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。初中物理學(xué)科核心素養(yǎng)即初中生在接受初中物理教育過(guò)程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身學(xué)習(xí)和社會(huì)發(fā)展所需的科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、關(guān)鍵能力、科學(xué)情感、態(tài)度、價(jià)值觀等方面的表現(xiàn)，是學(xué)生通過(guò)物理學(xué)習(xí)集中體現(xiàn)的帶有物理特征的品質(zhì)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，區(qū)域內(nèi)多數(shù)初中尚未建構(gòu)初中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)系統(tǒng)，缺少整體架構(gòu)，可操作性不強(qiáng)。為使物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)真正落地，筆者所在課題組2017年承擔(dān)了吉林省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“培養(yǎng)初中生核心素養(yǎng)的物理教學(xué)策略研究”，歷時(shí)三年，取得了一定的成效。

一、初中生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)中教師運(yùn)用教學(xué)策略的現(xiàn)狀分析

對(duì)區(qū)域內(nèi)初中生物理學(xué)科核心素養(yǎng)現(xiàn)狀從四個(gè)維度進(jìn)行調(diào)查。物理觀念方面：多數(shù)學(xué)生已形成基本的物理觀念?？茖W(xué)思維方面：一半以上的學(xué)生缺少好奇心和探索欲望，學(xué)習(xí)新知、增長(zhǎng)見(jiàn)聞、開(kāi)闊視野的主觀愿望不強(qiáng)烈，未養(yǎng)成良好的科學(xué)思維習(xí)慣，缺少獨(dú)立設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)的經(jīng)歷，具有初步的批判式思維，質(zhì)疑、創(chuàng)新能力還需培養(yǎng)；極少數(shù)學(xué)生掌握科學(xué)思維方法；科學(xué)推理、科學(xué)論證能力普遍需加強(qiáng)?？茖W(xué)探究方面：學(xué)生的探究欲望不強(qiáng)，在探究中合作的意識(shí)較強(qiáng)，但探究能力普遍較低；小組實(shí)驗(yàn)中女生的參與率低于男生；近3/4 的學(xué)生有獨(dú)立思考解決問(wèn)題的習(xí)慣?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任方面：大多數(shù)學(xué)生了解科技是把雙刃劍，具有一定的環(huán)保意識(shí)，2/3 的學(xué)生認(rèn)為加強(qiáng)青少年科技素養(yǎng)很必要。所有學(xué)生都有最想了解的科技前沿知識(shí)。結(jié)合學(xué)生課堂表現(xiàn)，歸因分析如下：自我效能感不強(qiáng)，學(xué)習(xí)內(nèi)生力發(fā)展不足，思維缺少多樣性，學(xué)習(xí)方式單一，生活體驗(yàn)缺乏，知識(shí)視野狹窄等。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，教師對(duì)核心素養(yǎng)有所了解，但不夠全面、深入，對(duì)如何培養(yǎng)感到茫然，多沿用以往的教學(xué)策略，與學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)關(guān)聯(lián)度不高，不利于學(xué)生基本素養(yǎng)的形成。主要表現(xiàn)為：目標(biāo)定位不準(zhǔn)，教學(xué)模式單一，教學(xué)策略缺乏，學(xué)科本質(zhì)淡化，課程資源匱乏，師生評(píng)價(jià)單一。

二、基于深度學(xué)習(xí)提升學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)，構(gòu)建多維立體的培養(yǎng)系統(tǒng)

課題組以教育生態(tài)學(xué)、系統(tǒng)論、建構(gòu)主義等理論為依據(jù)，結(jié)合調(diào)查結(jié)果，分析相關(guān)影響因素，建構(gòu)了“五翼”策略系統(tǒng)。即從STSE 課程開(kāi)發(fā)、課堂教學(xué)策略形成、課外學(xué)習(xí)拓展、教師素養(yǎng)提升、評(píng)價(jià)體系建構(gòu)等五方面著手，在多維立體的培養(yǎng)閉環(huán)中逐一探索，形成策略集合，共同發(fā)揮作用，創(chuàng)建綠色教育生態(tài)。

（一）課程開(kāi)發(fā)策略：加強(qiáng)課程資源建設(shè)，開(kāi)發(fā)STSE校本課程

1.用好擴(kuò)展性內(nèi)容，拓寬知識(shí)視野。

教材中的擴(kuò)展性內(nèi)容包括：科學(xué)世界、STS、擴(kuò)展性實(shí)驗(yàn)。其中科學(xué)世界29 處（八上12，八下8，九全9）；STS 有9 處（八上4，九全5）；擴(kuò)展性實(shí)驗(yàn)3 處。這些擴(kuò)展性內(nèi)容在課堂教學(xué)中常常被忽略，留作學(xué)生課后閱讀，久而久之，學(xué)生也不重視了。這部分內(nèi)容與學(xué)生生活、當(dāng)前科技發(fā)展聯(lián)系緊密，涉及能源、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展之間的關(guān)聯(lián)，有助于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，樹(shù)立正確的世界觀。建議教師合理利用課堂教學(xué)時(shí)間，為擴(kuò)展性內(nèi)容提供一席之地。

2.開(kāi)發(fā)校本課程，關(guān)注科技發(fā)展前沿。

初中物理教材呈現(xiàn)的多為經(jīng)典力學(xué)的知識(shí)，對(duì)當(dāng)前蓬勃發(fā)展的科技前沿、邊界知識(shí)介紹不多，不利于激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，喚起學(xué)習(xí)期待。為了讓學(xué)生了解物理的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)，開(kāi)闊視野，激發(fā)求知欲，關(guān)注人類未來(lái)發(fā)展，對(duì)物理產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，也為了提升教師的科學(xué)素養(yǎng)，融合課內(nèi)外課程，開(kāi)發(fā)了STSE（科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)·環(huán)境）校本課程—《走進(jìn)科學(xué)世界》。課程包含信息、航天、航空、材料、能源等，設(shè)有“STSE”專項(xiàng)，讓學(xué)生了解科技發(fā)展對(duì)環(huán)境的影響。課程還設(shè)置了“批判性思考”“科技之光”“科學(xué)鏈接”“社區(qū)活動(dòng)”“閱讀拓展” 等欄目，布置開(kāi)放性作業(yè)，為學(xué)生搭建展示舞臺(tái)，培育物理學(xué)科核心素養(yǎng)。教師根據(jù)課程計(jì)劃，靈活安排拓展課時(shí)間，提前布置任務(wù)，預(yù)留搜集、整理信息的時(shí)間。學(xué)生主動(dòng)探索、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、收集資料，圍繞核心問(wèn)題進(jìn)行展示。STSE 校本課程的開(kāi)發(fā)，使學(xué)生的自主型動(dòng)機(jī)自然而然地產(chǎn)生，讓學(xué)生在充滿神奇色彩的物理文化的浸潤(rùn)中發(fā)展內(nèi)生動(dòng)力。

（二）模式建構(gòu)策略：建構(gòu)課堂教學(xué)模式，形成課堂教學(xué)策略

為防止只在公開(kāi)課上培養(yǎng)核心素養(yǎng)的現(xiàn)象出現(xiàn)，課題組從課程結(jié)構(gòu)的角度對(duì)培養(yǎng)策略加以研究，包括培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)設(shè)計(jì)流程、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式與策略、教學(xué)評(píng)價(jià)等。課題組首先確立了八、九年級(jí)的培養(yǎng)目標(biāo)，然后制定各章教學(xué)目標(biāo)，經(jīng)反復(fù)修改研制出方便教師使用的教學(xué)設(shè)計(jì)模板。借助課堂觀察，構(gòu)建教學(xué)模式，優(yōu)化教學(xué)策略。

1.建構(gòu)四種課堂教學(xué)模式

（1）新授課：三段六環(huán)式

三段：提出問(wèn)題（創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題）——解決問(wèn)題（獨(dú)立思考，合作探究，公開(kāi)展示）——運(yùn)用提升（實(shí)踐應(yīng)用）；六環(huán)：創(chuàng)境、提問(wèn)、自學(xué)、合學(xué)、展學(xué)、活學(xué)。

教師要善于創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問(wèn)題情境，激趣導(dǎo)思，同時(shí)還要關(guān)注真實(shí)情境與任務(wù)背后的真實(shí)世界。自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)由自己掌控，自己和外界相互聯(lián)結(jié)，問(wèn)題解決又給學(xué)生帶來(lái)成就感，使學(xué)生感到學(xué)習(xí)是一件愉快的事情，同時(shí)是一件意義非凡的事情。

（2）專題復(fù)習(xí)課：三模塊兩實(shí)驗(yàn)

三模塊：思維導(dǎo)圖—問(wèn)題解決—遷移應(yīng)用；兩實(shí)驗(yàn)：“實(shí)驗(yàn)投放問(wèn)題”與“實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題”。

學(xué)生自主繪制思維導(dǎo)圖，不再滿足于碎片化地記住教材內(nèi)容，而是尋找內(nèi)在關(guān)聯(lián)，歸納、內(nèi)化，進(jìn)行有意義地整合[2]；在此基礎(chǔ)上，用實(shí)驗(yàn)投放問(wèn)題，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)解決問(wèn)題，化推理預(yù)測(cè)為客觀事實(shí)。學(xué)生對(duì)每一節(jié)專題復(fù)習(xí)課的印象更加深刻，思維處在良好的激活狀態(tài)，從而提升自主建構(gòu)知識(shí)結(jié)構(gòu)的能力。

（3）拓展課（專題拓展）：“4+1”教學(xué)模式

在拓展課上讓學(xué)生經(jīng)歷如下五個(gè)過(guò)程：觀察現(xiàn)象、問(wèn)題表征——親歷過(guò)程、驗(yàn)證猜想——?dú)w納概括、形成規(guī)律——質(zhì)疑反思、批判創(chuàng)新——知識(shí)應(yīng)用、問(wèn)題解決。（“4+1”中的“1”：親歷過(guò)程、驗(yàn)證猜想）

該模式注重學(xué)生的學(xué)習(xí)理解、應(yīng)用實(shí)踐、遷移創(chuàng)新[3]，關(guān)注元認(rèn)知能力的培養(yǎng)，將“親歷知識(shí)的胚胎發(fā)育過(guò)程”放在重要位置，摒棄課堂的虛假繁榮，將學(xué)生的思維自表層引向深層，鼓勵(lì)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的同時(shí)拓寬了學(xué)習(xí)的廣度。

（4）概念教學(xué)：五段式

五段：觀察物理現(xiàn)象、物理過(guò)程——提取共同的本質(zhì)特征——形成物理概念和規(guī)律——建立概念、規(guī)律間的關(guān)聯(lián)——形成概念體系。

“五段式”概念教學(xué)模式圖

該模式的運(yùn)用，使得教師不僅關(guān)注學(xué)生的前在知識(shí)，而且關(guān)注潛在知識(shí)，找尋新舊知識(shí)的連結(jié)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生在新舊知識(shí)、相關(guān)概念與規(guī)律間進(jìn)行辨析，建構(gòu)科學(xué)的概念體系，形成物理觀念。

2.形成課堂教學(xué)策略

為激活高級(jí)思維，將學(xué)生引向深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)尊重事實(shí)、大膽質(zhì)疑、小心求證的思維方式，提升元認(rèn)知能力，課題組不斷調(diào)試、優(yōu)化相關(guān)課堂教學(xué)策略，最后形成以下九大教學(xué)策略：?jiǎn)栴}導(dǎo)思策略、創(chuàng)境生疑策略、探究還原策略、實(shí)證求真策略、模型建構(gòu)策略、質(zhì)疑答疑策略、思維進(jìn)階策略、合作學(xué)習(xí)策略、強(qiáng)化元認(rèn)知策略。

（三）課外拓展學(xué)習(xí)策略：拓展學(xué)習(xí)時(shí)空，提升學(xué)生的綜合能力

教師重新研讀課程標(biāo)準(zhǔn)，研究教材中的拓展內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)社會(huì)生活，增加學(xué)習(xí)實(shí)踐與體驗(yàn)，借助集體思維，從“封閉”走向“開(kāi)放”，通過(guò)分析與綜合尋找新的關(guān)系、關(guān)聯(lián)，逐步形成學(xué)生自己的思考力與判斷力，表達(dá)力也得到不斷提升。課內(nèi)向課外延伸，為學(xué)生搭建了展示平臺(tái)，激發(fā)了探究熱情，提升了思維刺激質(zhì)量。學(xué)生不斷積累思維經(jīng)驗(yàn)，自主、合作、探究、創(chuàng)新等能力得到不同程度的培養(yǎng)，觀察實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手操作、高階認(rèn)知等能力也在實(shí)踐中得到鍛煉和加強(qiáng)。相比“學(xué)業(yè)過(guò)?！钡膶W(xué)生，更有機(jī)會(huì)反思、建構(gòu)、變構(gòu)、提升，激發(fā)興趣，挖掘潛能，為高中學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。例如開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)、課前微展示、學(xué)生社團(tuán)活動(dòng)、校內(nèi)競(jìng)賽活動(dòng)、校外參觀學(xué)習(xí)、與專家對(duì)話等。

（四）教師素養(yǎng)提升策略：建立素養(yǎng)提升研修體系，喚醒專業(yè)發(fā)展自覺(jué)

研究發(fā)現(xiàn)，構(gòu)建提升物理教師專業(yè)素養(yǎng)的研修體系，通過(guò)專業(yè)引領(lǐng)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、平臺(tái)展示、評(píng)價(jià)激勵(lì)和教師個(gè)人的理論提升、實(shí)踐研究、經(jīng)驗(yàn)梳理、自我反思，提高教師的專業(yè)化水平和教學(xué)能力，喚醒教師的專業(yè)發(fā)展自覺(jué)，更能加快物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)進(jìn)程。為了幫助教師提升專業(yè)素養(yǎng)，構(gòu)建了“雙層八步”研修體系，從業(yè)務(wù)部門、教師個(gè)人兩個(gè)層面同時(shí)推進(jìn)，自品式教研也得到前所未有的重視。

教師專業(yè)素養(yǎng)提升研修體系——“雙層八步”研修體系

（五）師生分層評(píng)價(jià)策略：基于核心素養(yǎng)的全面提升，創(chuàng)建師生分層評(píng)價(jià)體系

創(chuàng)建全程化、差異性、發(fā)展性評(píng)價(jià)體系，對(duì)師生進(jìn)行分層評(píng)價(jià)。研究制定卓越、優(yōu)秀、合格教師的《培養(yǎng)初中生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)表》，將物理核心素養(yǎng)的四要素作為四個(gè)維度對(duì)教師行為、學(xué)生行為分別進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)表的使用對(duì)物理教師理念的轉(zhuǎn)變、素養(yǎng)的提升起到較好的導(dǎo)向作用，教師更加關(guān)注科技前沿與人類未來(lái)發(fā)展，教學(xué)能力和水平也有了不同程度的提升。《學(xué)生核心能力素養(yǎng)評(píng)價(jià)表》的每個(gè)維度又分為ABCD 四個(gè)層次，力求客觀公正地反映學(xué)生的核心素養(yǎng)現(xiàn)狀?！督處煂I(yè)素養(yǎng)評(píng)價(jià)表》從專業(yè)知識(shí)素養(yǎng)、教學(xué)設(shè)計(jì)能力、教具研發(fā)能力、課程開(kāi)發(fā)能力、持續(xù)學(xué)習(xí)能力等五大方面，對(duì)處于不同工作時(shí)間段（1-6 年，7-14 年，15 年以上）的物理教師分別進(jìn)行評(píng)價(jià)，充分發(fā)揮了評(píng)價(jià)的導(dǎo)向、激勵(lì)與診斷功能。指導(dǎo)教師圍繞“培養(yǎng)初中生核心素養(yǎng)的物理教學(xué)策略”“科學(xué)思維能力的培養(yǎng)”等研發(fā)觀察量表，對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行觀察，為建構(gòu)教學(xué)模式與形成教學(xué)策略提供有力的支撐，也為物理學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的評(píng)價(jià)研究提供分析、診斷的標(biāo)準(zhǔn)。

策略系統(tǒng)中各要素間的關(guān)系圖

“五翼”策略系統(tǒng)的各組成要素間存在相互關(guān)聯(lián)。課堂教學(xué)是培養(yǎng)能力、塑造品格的主渠道；課外拓展又將培養(yǎng)空間進(jìn)一步延伸；STSE 課程研發(fā)豐富了課程資源，拓寬了師生的知識(shí)視野，提升了綜合能力；教師素養(yǎng)的高低直接影響學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)反過(guò)來(lái)又促進(jìn)教師專業(yè)素養(yǎng)的提升，喚醒教師的專業(yè)自覺(jué)；師生分層評(píng)價(jià)又可全程發(fā)揮導(dǎo)向、激勵(lì)作用。學(xué)生始終處于整個(gè)系統(tǒng)的中心，各部分相互作用，才有助于物理學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的真正落地。

教師置于“五翼”策略系統(tǒng)中，能夠從追求物理學(xué)科的系統(tǒng)性，轉(zhuǎn)變?yōu)榘盐锢斫虒W(xué)置于人的發(fā)展背景下，指向人的成長(zhǎng)，進(jìn)而運(yùn)用多種策略培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，讓學(xué)生全面而有個(gè)性地發(fā)展。學(xué)生對(duì)物理產(chǎn)生了持久的興趣，更加關(guān)注事物的本源，能夠基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對(duì)不同觀點(diǎn)和結(jié)論進(jìn)行質(zhì)疑、批判，提出創(chuàng)造性的見(jiàn)解，加快學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)進(jìn)程。