高中物理教學(xué)學(xué)科素養(yǎng)論略

王景元+王振華

隨著新課程改革的不斷深入，核心素養(yǎng)已經(jīng)成為新課程改革不斷深化的切入和著力點(diǎn)。學(xué)科核心素養(yǎng)的提出背景、科學(xué)內(nèi)涵及培養(yǎng)策略，已經(jīng)成為當(dāng)下的教育工作者在專業(yè)發(fā)展的過程中不得不去面對(duì)、思考、研究和落實(shí)重要內(nèi)容。

一、學(xué)科核心素養(yǎng)概念的形成背景

早在上世紀(jì)50年代，日本人在研究學(xué)科課程之間的共性、個(gè)性與多樣性特征時(shí)，就提出了“核心素養(yǎng)與學(xué)科素養(yǎng)之間的關(guān)系是全局與局部、共性與特性、抽象與具象的關(guān)系”。在2001年，聯(lián)合國教科文組織開始提出：“21世紀(jì)教育與學(xué)習(xí)的四大支柱”，即：學(xué)會(huì)求知、學(xué)會(huì)做事、學(xué)會(huì)共處、學(xué)會(huì)發(fā)展。2005年，經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織又提出了 “三種關(guān)鍵能力”，即：在交互作用中運(yùn)用社會(huì)、文化、技術(shù)資源的能力；在異質(zhì)社群中進(jìn)行人際互動(dòng)的能力；獨(dú)立的自主行動(dòng)能力。美國在2007年，又提出了“21世紀(jì)技能計(jì)劃”，即：學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)、數(shù)字化素養(yǎng)、職業(yè)與生活技能培養(yǎng)。

在國際上不斷研究并逐步形成核心素養(yǎng)這一概念的大背景下，我國教育部于2013年開始以北京師范大學(xué)為牽頭人，開始啟動(dòng)“我國基礎(chǔ)教育和高等教育階段學(xué)生核心素養(yǎng)總體框架研究”的課題研究。2014年，在《教育部關(guān)于全面深化課程改革，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》中首次提出了“核心素養(yǎng)”的概念，并提出要研究建立各學(xué)段學(xué)生核心素養(yǎng)體系，明確學(xué)生應(yīng)具備的終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的必備品格和關(guān)鍵能力。2015年《中國教育報(bào)》發(fā)表文章指出：核心素養(yǎng)是學(xué)生借助學(xué)校教育所形成的解決問題的素養(yǎng)與能力。核心素養(yǎng)不是先天遺傳，而是經(jīng)過后天教育習(xí)得的。核心素養(yǎng)也不是各門學(xué)科知識(shí)的總和，它是支撐 “有文化教養(yǎng)的健全公民”形象的心智修煉或精神支柱。

就物理學(xué)科而言，針對(duì)高中物理教學(xué)過于重視知識(shí)的傳授，從2003年起，教育部出臺(tái)了的《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中，首次提出了物理的三維教學(xué)目標(biāo)，這標(biāo)志著物理學(xué)科的教學(xué)，不再是傳統(tǒng)意義上的知識(shí)與技能培養(yǎng)，而是應(yīng)更注重學(xué)生的“情感、態(tài)度、價(jià)值觀”的發(fā)展。這是對(duì)以前的高中物理教學(xué)過于以知識(shí)為中心的教學(xué)加以糾正。自2004年9月在部分省份，開始進(jìn)行高中新課程改革的試點(diǎn)。

在新一輪基礎(chǔ)教育課程改革中，迎接物理課堂教學(xué)轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)，難以繞過“核心素養(yǎng)”這一核心問題。 物理學(xué)科的核心素養(yǎng)相對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)中的三維目標(biāo)而言，是站在一個(gè)更高的物理文化層面對(duì)高中物理教學(xué)提出的要求，超越對(duì)具體知識(shí)的學(xué)習(xí)，但又是以具體知識(shí)為載體，引導(dǎo)學(xué)生通過高水平的思維活動(dòng)，形成物理基本觀念，即從 “知識(shí)為本”轉(zhuǎn)向 “觀念建構(gòu)”。這種 “觀念建構(gòu)”所產(chǎn)生的效果，應(yīng)該是當(dāng)學(xué)生將具體的物理知識(shí)都忘掉的時(shí)候，在學(xué)生的頭腦中所剩下的東西。應(yīng)該是：形成從物理的視角認(rèn)識(shí)事物和解決問題的思想、方法、觀點(diǎn)，即植根于學(xué)生頭腦中的物理基本觀念、科學(xué)思維、探究的意識(shí)與合作的精神、科學(xué)態(tài)度以及對(duì)自己、對(duì)他人、對(duì)社會(huì)的一種責(zé)任感。學(xué)生從課堂中學(xué)到的科學(xué)思維方法，研究問題的方法、自主學(xué)習(xí)的方法將成為學(xué)生終身受益的寶貴財(cái)富。

二、高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵

（一）物理的學(xué)科知識(shí)

物理的學(xué)科知識(shí)是人類長期在和大自然相互作用過程中的經(jīng)驗(yàn)積累。是對(duì)事實(shí)、規(guī)則的深度概括。是從物理學(xué)視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)與相互作用、能量等的基本認(rèn)識(shí)。是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉和升華。它包括了物質(zhì)的觀念、運(yùn)動(dòng)的觀念、相互作用的觀念、能量的觀念及其應(yīng)用等要素。

（二）物理的學(xué)科思維

從物理學(xué)視角對(duì)客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)方式。是基于經(jīng)驗(yàn)事實(shí)建構(gòu)理想模型的抽象概括過程。是分析綜合、推理論證等科學(xué)思維方法的內(nèi)化。是基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對(duì)不同觀點(diǎn)和結(jié)論提出質(zhì)疑、批判，進(jìn)而提出創(chuàng)造性見解的能力與品質(zhì)。 科學(xué)思維主要包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素。

另外，實(shí)驗(yàn)探究的思維過程也是物理學(xué)科思維的重要組成部分。實(shí)驗(yàn)探究一般是從提出物理問題，形成猜想和假設(shè)，獲取和處理信息，基于證據(jù)得出結(jié)論并做出解釋，以及對(duì)實(shí)驗(yàn)探究過程和結(jié)果進(jìn)行交流、評(píng)估、反思的思維流程。

物理的學(xué)科知識(shí)的產(chǎn)生依賴于物理的學(xué)科思維，物理的學(xué)科知識(shí)的發(fā)展促進(jìn)物理的學(xué)科思維。物理的學(xué)科思維是邏輯的，邏輯思維的嚴(yán)密性保證了思維前后的連貫性、一致性。例如：牛頓定律是動(dòng)量定理的前提，只要這個(gè)前提正確，那么通過邏輯推理得到的動(dòng)量定理也是正確的。思維能力是諸多能力的核心，而創(chuàng)造性思維能力則是最高水平的思維能力，它是指人產(chǎn)生前所未有的精神成果和物質(zhì)成果的思維過程。例如，玻爾的量子理論和愛因斯坦的相對(duì)論的發(fā)現(xiàn)，正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的發(fā)明，都是科學(xué)家創(chuàng)造性思維的輝煌成果。

（三）物理的學(xué)科方法

物理的學(xué)科方法是研究自身的正確方法。物理的學(xué)科方法是實(shí)證的，即：一定的物理學(xué)科知識(shí)是可以用實(shí)驗(yàn)方法對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證和重復(fù)的。愛因斯坦在1953年所寫的一封信中就明確指出：西方現(xiàn)代物理學(xué)科的發(fā)展是以兩個(gè)偉大成就作為基礎(chǔ)的，一是形式邏輯，二是系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。高中階段所講的物理方法，有隔離法、等效法、微元法、虛擬法、代替法、整體法、模型法、外推法、轉(zhuǎn)化法等，這些都是應(yīng)用范圍較窄的物理學(xué)科方法，但這些方法對(duì)學(xué)生思維品質(zhì)的培養(yǎng)和優(yōu)化都是非常重要的。

（四）物理的學(xué)科態(tài)度

學(xué)科態(tài)度是在認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)，理解科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)·環(huán)境 的關(guān)系基礎(chǔ)上，逐漸形成的對(duì)科學(xué)和技術(shù)應(yīng)有的求真務(wù)實(shí)、實(shí)事求是、尋找現(xiàn)象背后的本質(zhì)的正確態(tài)度、責(zé)任感、使命感。“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”主要包括科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)倫理等要素。

（五）物理的學(xué)科精神

物理學(xué)科的精神就是敢于追求真理，對(duì)物理研究事業(yè)的執(zhí)著和頑強(qiáng)。是尊重客觀世界的同時(shí)所具有懷疑態(tài)度、批判思維和創(chuàng)新精神。

在以上的這五個(gè)層次中，物理思維與方法及學(xué)科精神與態(tài)度才是教師在物理教學(xué)中最本質(zhì)的追求，是核心素養(yǎng)中最核心的組成部分，是學(xué)生步入社會(huì)以后適應(yīng)環(huán)境、不斷發(fā)展的內(nèi)源動(dòng)力。但是，它們的形成必須以物理學(xué)科知識(shí)的形成過程為載體，以核心知識(shí)的掌握為基礎(chǔ)。

我們應(yīng)該識(shí)認(rèn)到，高中物理的核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受高中物理教育過程中逐步形成的，適應(yīng)個(gè)人終身學(xué)習(xí)和社會(huì)發(fā)展所需要的科學(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)生通過物理學(xué)習(xí)集中體現(xiàn)的帶有物理特征的品質(zhì)。是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵成分。endprint