核心素养：催生高中物理学习方式的变革

【摘 要】核心素养的提出，为学习方式的转变提供了引领性支撑，它是对新课程改革的完善和提升。依据教育部颁布的《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》和联合国教科文组织五个方面的核心素养理论，提出一线高中物理教学应聚焦物理学科核心素养，通过自主学习、实验探究、合作学习、综合实践，培养学生的物理观念、科学态度和责任、科学思维和科学创新。

【关键词】核心素养；高中物理；学习方式

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2016）04-0057-03

2014年4月，教育部颁布《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》，明确培养学生核心素养是育人的重要目标，是推进课程改革深化发展的关键环节。“核心素养”成为近期教育各界人士讨论和关注的焦点。核心素养包括哪些指标体系？各学段学生核心素养指标和水平有什么不同特点？核心素养会如何影响学校课程体系？核心素养与学科核心素养如何有机融合？教育质量观念以及测评标准如何顺应核心素养培养的要求？所有这些问题，虽然目前国家层面尚无权威定论，但作为一线高中教师，我们应该主动去思考基于核心素养的高中教学变革。

所谓“核心素养”，是学生在接受相应学段教育的过程中，逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。联合国教科文组织强调学会求知、学会做事、学会共处、学会发展和学会改变等5个方面的核心素养。基于这样的理论，结合高中物理学科特点，国家层面对物理学科核心素养正在研讨中，新的高中物理课程标准也在酝酿，这给了我们一线物理教师更多参与讨论的机会。依据目前新课程理念的推进实际和物理学科的内容特点，笔者认为物理学科的核心素养内容应该会关注以下4个方面：①经历学习过程，形成物理观念；②重视实验探究，培养科学思维；③学会合作交往，培养科学态度和责任；④关注综合实践，尝试科学创新。下面，就以上4个学科核心素养的关注维度对高中物理学习方式的变革的影响作些思考。

一、自主学习，从“教授知识”到“经历学习”的转变

布鲁纳认为：“认识是一种过程，不是一种产品”。物理课不应当只是听课、记笔记、做习题的结合，而应当是在教师的指导和帮助下，学生不断发现物理现象的本质与内在联系的过程。以物理学科核心素养的培养为出发点，需要教师改变传统观念，从过度关注“物理知识教授（内容）”转变为更多关注“物理知识的学习（过程）”，关注学生学习的真实发生，让学生站在学习的中心，亲身经历学习的过程，感悟学习的方法，教师成为学生学习的引领者。

《基础教育课程改革指导纲要》提出：改变课程过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程。如果教师能将学习的过程和机会还给学生，给学生更多自主学习的时间和任务，常常会收到意想不到的学习效果。这里所说的“自主学习”强调以学生作为学习的主体，通过学生独立地分析、探索、实践、质疑、创造等方法来实现学习目标。针对学生的实际情况和学习的具体内容，“自主学习”可以安排在课前、课中或课后，“自主学习”的地点可以是实验室、移动终端（网络）、图书馆等。学生在明确学习目标要求的基础上，教师可以设置一些“自主学习任务”，学生通过阅读、实验探究、观看微课、网上查阅资料等形式完成相应的任务要求，从而实现对物理知识的自我认识和理解。

比如在《平抛运动》这一节内容的学习中，考虑到学生已经在前面的学习中掌握了牛顿运动定律、运动的合成和分解等相关知识，同时学生对平抛运动也有较多的生活体验，所以笔者通过设计系列学习任务的形式引领学生开展自主学习，收到很好的效果。

自主学习任务1：请你抛出一块橡皮，观察它在空中的运动。概括抛体运动的特点。

自主学习任务2：在同伴交流你所知道的生活中的抛体运动。

自主学习任务3：交流讨论生活中哪些运动可以看作平抛运动？平抛运动有哪些特点？

自主学习任务4：根据前一节所学知识（运动合成与分解），你打算如何进一步研究平抛运动，在小组分享？

自主学习任务5：根据平抛物体受力情况，请猜想并分析平抛运动在水平方向和竖直方向的运动情况。

自主学习任务6：你打算设计怎样的实验方案验证你的猜想？请尝试实验验证。

自主学习任务7：请根据你的实验结论，进一步推导平抛运动速度、位移、轨迹规律。

自主学习任务8：请根据你所推导的平抛规律确定飞机投弹的准确位置（设计空投救灾物资的具体情境）。

学生通过自主阅读，自主实验，自主推导，亲身经历了学习的过程，掌握了科学研究的思路和方法。任何物理教学内容都是过程与结果的统一，都是一个发现和提出问题直至问题解决的过程，只是在以前的教学中，教师们更多关注“教知识”，常常将物理概念、规律直接告诉学生，使学习过程和结果分离开来，导致学生无效或低效地学习。倡导“自主学习”，不但可以帮助学生自主形成物理观念，获得独立思考和学习的能力，更能促使学生掌握现代学习的途径和方法，逐步养成学会学习、终身学习的素养。这也是回归物理学习的本真。

二、实验探究，从“被动接受”到“自主建构”的转变

新课程实施以来，从物理课程标准到物理教材内容，都非常重视实验探究，试图将西方自然科学的研究范式、思维方式转化为学生的日常学习方式，期待以此改变长期以来的“被动接受”式学习造成弊端。但在现实高中物理课堂中，我们常常看到标签式的“假探究”，黑板或纸上“做”实验等。随着对物理学科核心素养的关注，相信“实验探究”应该会成为高中物理学习过程中更为关注的核心。

实验探究，就是让学生通过亲身经历实验探究活动，发现问题、解决问题，自主建构知识，形成初步的科学探究思维和能力。实验探究的基本策略是：创设情境，问题猜想，实验探究，知识建构，应用提升。

比如《自由落体》的学习中，学生尝试让学生通过实验探究的方式得出规律。设计如下探究实验：

问题情境1：重的物体一定下落得快吗？

学生探究实验1：纸片与金属片（如硬币）的下落快慢。

问题情境2：轻重相同的两张纸下落快慢是否一定相同？轻重相同的两张纸，为什么形状不一样，其下落时间就不一样呢？

学生探究实验2：轻重相同的两张纸（一张展开的，一张揉成团的）的下落快慢。

学生观察并思考得出实验结论1：这是因为空气阻力的影响，把纸揉成团，所受的空气阻力要比纸片所受的空气阻力小得多，所以下落时间较短。

学生探究实验3： 用牛顿管探究物体在空气中和真空的下落情况。

学生得出实验结论2：在真空中，从同一高度由静止开始下落的不同物体，它们下落的快慢相同。可见导致物体下落有快有慢的原因是空气阻力。

学生网络搜索相关科学实验：（1）1971年美国宇航员斯科特在月球表面上让一把锤子和一根羽毛同时下落，观察到它们同时落到月球表面上。（2）1993年4月8日上午，来自世界各地的一些科学家用精密的自动投卸仪器把乌檀木、塑料、铝等不同材料制成的小球，从比萨斜塔塔身44米处投下，用精密电子仪器和摄像仪纪录，结果所有小球以同一速度落地。

问题情境3：自由落体运动是什么样的直线运动呢？

学生猜想：匀加速直线运动。

学生探究实验4：重物自由下落，用打点计时器打一纸带，探究自由落体规律。

学生实验数据处理：根据测量结果，由Excel生成v-t图象，根据图像斜率求出自由落体加速度。

学生探究实验5：给你一把尺子能否运用本节所学知识测定一下你的反应时间？

实验探究，需要教师充分挖掘教材中科学探究的内容，精心设计探究实验过程，努力使物理知识、原理、概念与学生的探究实验紧密联系起来，使学生在建构物理知识的同时，形成科学的思维方法，养成实事求是的科学态度，从而提升素养和能力。

三、合作学习，从“个体学习”到“群体交往”的转变

美国当代著名教育评论家埃利斯和福茨在《教育改革研究》一书中断言：“合作学习如果不是当代最大的教育改革的话，那么它至少也是其中最大的之一。”合作学习从学习过程的集体性出发，针对传统学习中忽视群体交往的弊端，着眼于教育主体间互动的普遍性，构建了以师生、生生合作为基本特色的课堂结构，通过小组合作性活动来达成学习目标，促进学生个性和群性的协同发展。

《普通高中物理课程标准》中对“合作学习”也有明确要求：有主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。在教学实践中，如何有效组织合作学习？如何准确评价小组合作学习的效果？如何科学设置小组合作学习的任务？都是合作学习实践者需要首先思考的问题。对这些问题理解和把握程度不同，会直接影响合作学习的效果。简单的围坐讨论或是小组代表发言有时会带来“伪合作”。真正的合作学习要求群体彼此交往、互助、分享、合作、对话。

比如在《力的分解》教学中，笔者在教学过程中通过适时安排小组合作，激发学生学习兴趣，调动学生学习主动性。

合作复习：小组内交流你对合力、分力、力的合成方法的认识。

合作预习：你会如何看待力的分解？在小组内交流。

第1小组任务：尝试分解拖地时拖把对地面的力，在组内交流。

第2小组任务：尝试分解人拉行李箱的力，在组内交流。

第3小组任务：尝试分解静止在倾角为θ的手掌上的书的重力，在组内交流。

第4小组任务：尝试分解三角支架中重物对支架的拉力，在组内交流。

合作学习的过程：组内明确学习任务——小组内明确分工——组员各自发表观点并阐明理由——小组合作探究——小组达成共识，完成任务——小组代表向其他小组及全班展示交流——组间相互提问质疑——教师及时点拨归纳——全班达成共识——实现学习目标。

当然在合作学习的过程中，可以有多种学习方法，可以做实验，可以进行网络查询，可以理论证明。比如第4小组在完成任务的过程中，就巧妙的设计了一个实验：他们讲两根橡皮筋打结连接，借助手掌、铅笔创设出一个三角形支架，橡皮筋一头套在手指上，另一头悬挂重物，通过手指感受到的拉力和手掌感受到的压力，顺利完成了这个拉力的分解，学习效果非常好。

在高中物理学习中适时引入合作学习，可以充分调动学生的主体能动性，提高学生的合作、交往能力。合作学习为学生搭建起了交流、分享、沟通、合作、探索、展示、表达的平台，营造了和谐、尊重、平等、包容的学习氛围，促进师生、生生之间的团队互动，培养学生竞争、合作意识和批评性思维，有助于学生更好地适应未来社会生活，形成科学态度、社会责任和核心价值观。

四、综合实践，从“课堂学习”到“活动创新”的转变

科技的迅猛发展，知识成几何式增长。单纯的课堂学习已经不能满足学生对知识的需求，也不适应社会快速发展的需要。高中教育不仅要传授昨天的知识，更要为创造新的知识做准备，要培养学生的创新能力和创造意识。

《基础教育课程改革指导纲要》特别强调：从小学至高中设置综合实践活动并作为必修课程。强调学生通过实践，增强探究和创新意识，学习科学研究的方法，发展综合运用知识的能力。增进学校与社会的密切联系，培养学生的社会责任感。《普通高中物理课程标准》中也明确要求：参加一些科学实践活动，尝试经过思考发表自己的见解，尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题。在高中物理课程的设置中，明确有相关综合实践活动建议，若教师能结合本校、本地区实际，结合学生已有物理知识和科学素养，安排切合实际的综合实践课程，必能促使学生在活动中更贴近社会生活，更深刻理解物理规律，培养其动手能力和创新创造能力。

比如在《相互作用》、《牛顿运动定律》的学习过程中，针对地方特点和我校实际，给学生安排了以下丰富多彩的综合实践内容：

1. 了解我国桥梁史，做一期主题社区宣传讲解。

2. 了解苏通长江大桥的力学原理。了解大桥对我市交通经济文化的影响。利用身边的废旧物品制作桥梁模型。

3. 调查日常生活和生产中所用弹簧的形状及使用目的（如获得弹力或减缓振动等）。制作一个简易弹簧秤，用胡克定律解释其工作原理。

4. 调查日常生活和生产中利用静摩擦的事例。在实验室测定毛皮与木板之间的摩擦系数。

5. 通过各种活动，例如乘坐电梯、到游乐场乘坐过山车等，了解和体验失重与超重，并尝试根据电梯内体重计示数推断电梯运行加速度。

6. 根据牛顿第二定律，设计一种能显示加速度大小的装置。

7. 通过网络学习，了解宇航员的生活，了解在人造卫星上相关科学实验，尝试设计一种在人造卫星或宇宙飞船上进行微重力条件下的实验方案，猜想实验现象。

8. 用力传感器完成牛顿第二和第三定律的探究。了解生活中其他传感器的应用。

9. 观察生活中不同物体的运动，分析其中的力学原理。比如：滑板车。

10. 网络查找牛顿的力学成就，了解我国最早记录物理知识的书籍《墨子》中相关对力学知识的表述。

基于真实问题情境开展真实的研究，让学生经历生活化和社会化的过程，是综合实践活动课程的理想形态，也是提升核心素养的重要途径。“创新能力”是我国教育的最大短板。唯有不断丰富课程内容，变革课程形态，拓宽课程评价方式，创造有限课堂无限学习，才能让“钱学森之问”不再成为教育之痛，民族之痛！

核心素养的提出，为学习方式的转变提供了引领性支撑，它是对新课程改革的完善和提升。它必将促进更多的一线教育工作者从“立德树人”的高度思考教育的本源，聚焦学生核心素养发展，回归学生终身学习能力提升，实现学生全面发展的愿景！

参考文献：

[1] 高嵩，李彦青.基于核心素养的探究式教学[J].物理教学探讨，2015，（8）：1-3.

[2] 蔡清田.“核心素养”：新课改的目标来源[N].中国社会科学报，2012（B01）.

[3] 柳夕浪，张珊珊.素养教学的三大着力点[J].中小学管理·2015，（9）：7-10.

（组稿：王锦飞 编辑：胡 璐）

推荐访问:催生 素养 变革 高中物理 核心