知行物理：學(xué)科育人課程基地建設(shè)新樣態(tài)

編者按：江蘇省句容高級(jí)中學(xué)重視科技創(chuàng)新教育，在原有的“江蘇省機(jī)器人創(chuàng)新教育課程基地”和“江蘇省STEM創(chuàng)新教育課程基地”基礎(chǔ)上，一脈相承地建設(shè)了“江蘇省知行物理學(xué)科育人課程基地”，開發(fā)了“智學(xué)·實(shí)踐”知行物理課程，發(fā)揮了課程基地集群優(yōu)勢(shì)，將育人內(nèi)容從“學(xué)科教學(xué)”向“學(xué)科育人”轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)了學(xué)科知識(shí)和學(xué)科實(shí)踐的有機(jī)統(tǒng)一。

【關(guān)鍵詞】學(xué)科育人；知行物理；課程基地

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B 【文章編號(hào)】1005-6009（2024）39-0074-03

【作者簡(jiǎn)介】張永才，江蘇省句容高級(jí)中學(xué)（江蘇句容，212400）黨總支副書記、副校長(zhǎng)，高級(jí)教師，江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”中青年學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人。

江蘇省句容高級(jí)中學(xué)創(chuàng)始于1926年，經(jīng)歷了近百年的薪火傳承、勵(lì)精圖治。學(xué)校踐行陶行知的“行是知之始，知是行之成”教育思想，形成了“以人為本，立德為先，民主和諧，全面發(fā)展”的辦學(xué)理念和“以誠為人治學(xué)，以毅追求至善”的校訓(xùn)。學(xué)校一貫重視科技創(chuàng)新教育，在原有的“江蘇省機(jī)器人創(chuàng)新教育課程基地”和“江蘇省STEM創(chuàng)新教育課程基地”基礎(chǔ)上，一脈相承地建設(shè)了“江蘇省知行物理學(xué)科育人課程基地”（以下簡(jiǎn)稱“知行基地”），開發(fā)了“智學(xué)·實(shí)踐”知行物理課程，旨在培育學(xué)生“啟智潤(rùn)心、勤學(xué)篤行、踐行求真”的能力與態(tài)度，培養(yǎng)具有智學(xué)素養(yǎng)和實(shí)踐能力的知行合一的人才。

一、體系架構(gòu)

知行基地通過“認(rèn)知為前提、探索為主線、實(shí)踐為佐證、創(chuàng)新再升華”的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探索和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。其中，智學(xué)是實(shí)踐的基礎(chǔ)和指導(dǎo)，實(shí)踐是智學(xué)的延伸和驗(yàn)證，智學(xué)和實(shí)踐相互促進(jìn)、密不可分。學(xué)校依據(jù)“智學(xué)·實(shí)踐”核心架構(gòu)，確立了課程基地建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)體系。

1.搭建物理人文科技展區(qū)

學(xué)校建立了物理人文科技展區(qū)，展示物理學(xué)在人類社會(huì)中的應(yīng)用；介紹物理學(xué)在電子、通信、能源等領(lǐng)域的科技成果；探討物理學(xué)在推動(dòng)人類社會(huì)生產(chǎn)力進(jìn)步中的作用，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

2.創(chuàng)建物理實(shí)踐項(xiàng)目區(qū)

學(xué)校以“智學(xué)·實(shí)踐”為主題的知行物理實(shí)踐項(xiàng)目主要設(shè)計(jì)在校內(nèi)課程基地和校外定點(diǎn)實(shí)踐活動(dòng)基地展開。

知行物理校內(nèi)實(shí)踐項(xiàng)目主要指，學(xué)生以項(xiàng)目組為單位在校園內(nèi)建立的各種物理融合探究實(shí)驗(yàn)設(shè)施，如學(xué)校分貝測(cè)量、種植園環(huán)境濕度、溫度日照時(shí)間的研究、本地梅雨季節(jié)降雨量研究、太陽能應(yīng)用實(shí)驗(yàn)等。學(xué)生通過項(xiàng)目實(shí)施，經(jīng)歷“有學(xué)習(xí)研究、有思考設(shè)計(jì)、有實(shí)踐探索、有體悟總結(jié)”的實(shí)踐學(xué)習(xí)過程。

同時(shí)，學(xué)校積極與高校聯(lián)絡(luò)互動(dòng)，帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)高校實(shí)驗(yàn)室體驗(yàn)操作，邀請(qǐng)物理領(lǐng)域的專家、學(xué)者授課，拓寬師生的學(xué)術(shù)視野。學(xué)校還與科創(chuàng)企業(yè)建立合作關(guān)系，創(chuàng)建探究實(shí)驗(yàn)中心。企業(yè)結(jié)合自身研發(fā)優(yōu)勢(shì)，提供實(shí)驗(yàn)設(shè)備和用具供學(xué)生實(shí)踐使用，幫助學(xué)生掌握物理知識(shí)、提高實(shí)踐應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和社會(huì)責(zé)任感。

3.創(chuàng)設(shè)師生教學(xué)相長(zhǎng)平臺(tái)

學(xué)校通過社團(tuán)活動(dòng)、拔尖人才集訓(xùn)、項(xiàng)目研究、社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)、各類實(shí)驗(yàn)賽事，讓學(xué)生在合作探究中學(xué)會(huì)提問、學(xué)會(huì)探究、學(xué)會(huì)討論、學(xué)會(huì)表達(dá)，進(jìn)而學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生從記憶性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為思考性學(xué)習(xí)、從被動(dòng)型接受變?yōu)橹鲃?dòng)性探索，成長(zhǎng)為有智慧、勇實(shí)踐的知行人才。

為建設(shè)新時(shí)代高素質(zhì)專業(yè)化教師隊(duì)伍，學(xué)校充分利用知行基地的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)互動(dòng)手段，建設(shè)完善的資源共享平臺(tái)，教師可以更加便捷地獲取豐富的教學(xué)資源，并進(jìn)行交流和合作。學(xué)校定期組織教師參加培訓(xùn)和學(xué)習(xí)活動(dòng)，提升教師的教學(xué)理念和教學(xué)能力；鼓勵(lì)教師開展物理教學(xué)課題研究和論文寫作，提高教師的教學(xué)質(zhì)量和專業(yè)能力。

二、課程設(shè)置

學(xué)校知行基地以基礎(chǔ)型和拓展型兩大類主線設(shè)計(jì)課程，開設(shè)多樣態(tài)、多功能的體現(xiàn)知行思想和創(chuàng)新能力的育人課程，以滿足學(xué)生多樣化發(fā)展的需求。

基礎(chǔ)型課程由基礎(chǔ)知識(shí)課程和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程組成?；A(chǔ)知識(shí)課程主要包括常規(guī)理論、物理學(xué)史、物理人文，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程主要包括力學(xué)實(shí)驗(yàn)、熱學(xué)實(shí)驗(yàn)、光學(xué)實(shí)驗(yàn)、電學(xué)實(shí)驗(yàn)、電磁實(shí)驗(yàn)。拓展型課程由知識(shí)應(yīng)用課程、項(xiàng)目探究課程和實(shí)踐創(chuàng)新課程組成。知識(shí)應(yīng)用課程主要包括物理奧賽課程、物理應(yīng)用課程、生活物理課程，項(xiàng)目探究課程主要包括跨學(xué)科融合課程、數(shù)字技術(shù)課程，實(shí)踐創(chuàng)新課程主要包括社會(huì)實(shí)踐課程、制作工坊課程、興趣實(shí)驗(yàn)課程。

知行基地以螺旋進(jìn)階式培養(yǎng)方式生成了基礎(chǔ)型和拓展型多樣態(tài)課程。多樣態(tài)課程從多個(gè)維度引導(dǎo)學(xué)生“從知到智、從智到思、從思到行、從行到新”，從而提升“知識(shí)積累、進(jìn)階思考、認(rèn)知升華、探索創(chuàng)新”的終身學(xué)習(xí)能力（見圖1）。

學(xué)校通過知行基地為學(xué)生提供了全面的物理課程體系，幫助學(xué)生掌握了物理知識(shí)、提高了實(shí)踐應(yīng)用能力，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和社會(huì)責(zé)任感。知行基地課程設(shè)置主要發(fā)揮了以下效果。

一是符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律。這種培養(yǎng)方式從基礎(chǔ)認(rèn)知開始，逐步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入的思考和研究，再通過實(shí)踐探索鞏固所學(xué)知識(shí)，最后達(dá)到認(rèn)知升華的目標(biāo)，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

二是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐能力。通過多樣態(tài)的課程設(shè)計(jì)，讓學(xué)生全面了解物理學(xué)科的基本概念、原理，通過實(shí)踐探索活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作、問題解決和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等能力，為他們未來的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

三是促進(jìn)教師的專業(yè)素養(yǎng)提升。通過不同層次課程和活動(dòng)的設(shè)計(jì)，教師可以根據(jù)學(xué)生的需求和實(shí)際情況進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)，提高教學(xué)效果的同時(shí)，也促進(jìn)了教師的專業(yè)成長(zhǎng)。

三、實(shí)施范式

知行基地融數(shù)模建構(gòu)、合作探究、主題項(xiàng)目于一體，以基礎(chǔ)達(dá)成、能力生成、素養(yǎng)形成為學(xué)科育人的三層進(jìn)階目標(biāo)，探索提升學(xué)生學(xué)習(xí)效能、培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的學(xué)科育人實(shí)施范式。

1.構(gòu)建數(shù)模結(jié)合學(xué)習(xí)范式

知行基地依據(jù)“智學(xué)·實(shí)踐”核心架構(gòu)，將物理模型數(shù)字化，采用數(shù)字模型與物理現(xiàn)象相結(jié)合的數(shù)模結(jié)合研究法。教師在物理教學(xué)中，鼓勵(lì)學(xué)生數(shù)模結(jié)合，如用數(shù)學(xué)圖像法、公式法、極限法、對(duì)稱法，基于Excel，GeoGebra等軟件來解決物理問題。在知行物理課程中，數(shù)模結(jié)合主要包括五個(gè)步驟。（1）確定研究問題：首先需要明確要研究的問題，并對(duì)其進(jìn)行定義和描述。（2）收集分析數(shù)據(jù)：根據(jù)研究問題，收集相關(guān)的數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行清洗、整理和分析，了解數(shù)據(jù)的特征和規(guī)律。（3）構(gòu)建數(shù)據(jù)模型：根據(jù)研究問題和數(shù)據(jù)特征，選擇合適的建模方法和技術(shù)，并建立相應(yīng)的數(shù)字化物理模型。（4）驗(yàn)證優(yōu)化模型：對(duì)建立的模型進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化，以確保其能夠準(zhǔn)確地描述實(shí)際問題，并進(jìn)行合理的預(yù)測(cè)和分析。（5）推廣應(yīng)用模型：將模型應(yīng)用于實(shí)際問題的解決和決策中，以發(fā)揮其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

2.推進(jìn)合作探究學(xué)習(xí)范式

合作探究式學(xué)習(xí)是基于學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、自主學(xué)習(xí)、同伴互助、教師點(diǎn)撥、成果生成的學(xué)習(xí)方式?！爸菍W(xué)·實(shí)踐”課程的步驟包括三個(gè)階段。（1）創(chuàng)設(shè)探究情境：根據(jù)探究主題，創(chuàng)設(shè)問題情境、實(shí)驗(yàn)情境、實(shí)踐情境等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。（2）組織探究活動(dòng)：根據(jù)探究情境，組織觀察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查、分析等探究活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生通過探究得出結(jié)論。v0WlmbFkpht7ZFX0fjSuuSgFuCo/bfWGoQyOgSbA9VY=（3）總結(jié)探究成果：引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)和評(píng)價(jià)探究成果的可靠性和實(shí)踐應(yīng)用的價(jià)值，提高學(xué)生綜合素質(zhì)。

3.建立主題項(xiàng)目學(xué)習(xí)范式

主題項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的實(shí)施范式包括三個(gè)步驟。（1）制定主題項(xiàng)目計(jì)劃：學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目主題，制定詳細(xì)計(jì)劃，包括時(shí)間表、任務(wù)分配、關(guān)鍵里程碑等。（2）實(shí)施主題項(xiàng)目流程：學(xué)生按照計(jì)劃，運(yùn)用各種知識(shí)、技能和工具，分工合作，進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施，解決遇到的問題。（3）主題項(xiàng)目總結(jié)展示：學(xué)生進(jìn)行總結(jié)展示項(xiàng)目的目標(biāo)、實(shí)施過程、遇到的問題及解決方案、最終成果等。

“求木之長(zhǎng)者，必固其根本；欲流之遠(yuǎn)者，必浚其泉源?！庇朔绞降霓D(zhuǎn)型歸根結(jié)底在于育人理念轉(zhuǎn)型。江蘇省句容高級(jí)中學(xué)知行物理學(xué)科育人課程基地，以“智學(xué)·實(shí)踐”為核心架構(gòu)，以立德樹人為育人目標(biāo)，將育人內(nèi)容從“學(xué)科教學(xué)”向“學(xué)科育人”轉(zhuǎn)型，建設(shè)了“培育核心素養(yǎng)的課程系統(tǒng)，引領(lǐng)學(xué)生發(fā)展的教師隊(duì)伍，具有輻射效應(yīng)的育人環(huán)境”，實(shí)現(xiàn)了教育理論與教學(xué)實(shí)踐的有機(jī)統(tǒng)一，讓教育成為美好的遇見！