核心素養(yǎng)視域下物理教育的三個基本轉(zhuǎn)型

駱文洲

摘 要：在核心素養(yǎng)視域下，解決物理教育三個基本問題的途徑應(yīng)該是從物理教學(xué)到物理教育、從學(xué)術(shù)形態(tài)到教育形態(tài)、從知識重現(xiàn)到知識重演，即需要做好教育觀念、課程內(nèi)容、教學(xué)方式等方面的轉(zhuǎn)型.這樣才能切實(shí)凸顯物理學(xué)科本質(zhì)，才能真正體現(xiàn)物理學(xué)科的育人價(jià)值.

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；物理教育；教學(xué)方式

當(dāng)前，為了進(jìn)一步順應(yīng)國際教育發(fā)展的潮流和深化新課程改革，教育改革從知識導(dǎo)向走向了能力導(dǎo)向，又從能力導(dǎo)向走向了素養(yǎng)導(dǎo)向；課程目標(biāo)從雙基目標(biāo)走向了三維目標(biāo)，又從三維目標(biāo)走向了核心素養(yǎng).但是，目前的教育觀念還有不少停留在學(xué)好知識、學(xué)有用知識、最終成才，即“有用”論、“學(xué)好”論、“成才”論，它對應(yīng)著教育的三個基本問題（3W），即“為什么學(xué)Why”，“學(xué)什么What”，“怎樣學(xué)How”.結(jié)合高中物理教學(xué)，針對教育中的這三個基本問題，下面簡略地談?wù)劯咧形锢斫逃绾无D(zhuǎn)型才能切實(shí)發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng).

一、從物理教學(xué)到物理教育，回歸育人本位——教育觀念的轉(zhuǎn)型

為什么學(xué)？對應(yīng)著為什么教？它涉及物理學(xué)科價(jià)值定位問題，也是一個教育觀念的問題.著名數(shù)學(xué)家波利亞曾統(tǒng)計(jì)：學(xué)生中學(xué)畢業(yè)后，研究數(shù)學(xué)或從事數(shù)學(xué)教育的人占1%，使用數(shù)學(xué)的人占29%，基本不用或很少用數(shù)學(xué)的人占70%.顯然，物理學(xué)科價(jià)值定位于知識本位是不行的，那么學(xué)科本位行嗎？中科院院士楊家福先生曾經(jīng)說過，只有不到十分之一的學(xué)生畢業(yè)后從事與核物理有關(guān)的工作，其余的都紛紛改行，活躍在金融、企業(yè)或行政等崗位上，這正是復(fù)旦物理系的成功！看來，學(xué)科本位也是不妥的，我們需要回歸到育人本位上來.中科院院士陳佳洱先生曾經(jīng)說過，物理學(xué)不只是圖表和數(shù)據(jù)，它能帶給你很多更珍貴的東西：理性的思維、人生的哲學(xué)和人生的道路.這段話正是對物理學(xué)科價(jià)值的詮釋：讓學(xué)生終身受益的不是具體的物理知識，而是所學(xué)的知識忘掉之后剩下的東西，這就是物理學(xué)科核心素養(yǎng).這也正是美國普林斯頓大學(xué)校長Abraham Flexner教授在“無用知識的有用性”所期望的：不懈地追求“無用”知識，“用處”就會出現(xiàn).因此，我們要關(guān)注物理知識的文化取向，開發(fā)物理知識的育人價(jià)值，即從傳統(tǒng)的以知識為本的物理教學(xué)，回歸到培育核心素養(yǎng)為主的物理教育，這是教育觀念的轉(zhuǎn)型.

以“牛頓第三定律”的教學(xué)為例.傳統(tǒng)的知識本位教學(xué)流程大致是這樣的：舉例（說明力的作用是相互的），實(shí)驗(yàn)（驗(yàn)證力的作用大小相等方向相反），總結(jié)（歸納力的作用規(guī)律），練習(xí)（應(yīng)用牛頓第三定律）.這樣的教學(xué)，缺乏學(xué)生主動建構(gòu)的過程，導(dǎo)致學(xué)生理解不深刻且片面，特別是阻礙了學(xué)生的物理觀念（相互作用觀）和科學(xué)探究等學(xué)科素養(yǎng)的提升.那么，我們該如何改進(jìn)呢？可把上述的封閉性的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為開放性的探究實(shí)驗(yàn)，如表1.顯然，這樣的設(shè)計(jì)是以物理核心素養(yǎng)為導(dǎo)向并自始至終貫穿在物理教育之中，使教學(xué)過程成為學(xué)生核心素養(yǎng)的形成過程.

二、從學(xué)術(shù)形態(tài)到教育形態(tài)，學(xué)會廣義備課——課程內(nèi)容的轉(zhuǎn)型

學(xué)什么？對應(yīng)著教什么？顯然，教師應(yīng)該把最有價(jià)值的知識傳授給學(xué)生.英國教育改革家斯賓塞在百年前就曾發(fā)文提出了百年課程難題“什么知識最有價(jià)值？”1996年經(jīng)合組織在《以知識為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)》報(bào)告中，將知識分為四類：“知道是什么”型知識、“知道怎么做”型知識、“知道為什么”型知識、“知道誰有知識”型知識.前面兩類屬于顯性知識，后面兩類屬于隱性知識.物理知識也存在著這樣兩種形態(tài)，一類是作為科學(xué)物理的學(xué)術(shù)形態(tài)，它是用來描述或解釋物理世界的；另一類是作為教育物理的教育形態(tài)，它才是蘊(yùn)含在背后的思維方式、價(jià)值取向、學(xué)科素養(yǎng).如果學(xué)術(shù)形態(tài)是海面上冰山的話，那么教育形態(tài)就是海面下內(nèi)隱的部分，這部分的價(jià)值更大、意義更深.因此，在核心素養(yǎng)視域下，高中物理的課程內(nèi)容需要轉(zhuǎn)型——從學(xué)術(shù)形態(tài)轉(zhuǎn)向教育形態(tài)，而這一轉(zhuǎn)型中最重要的是教師要學(xué)會廣義備課，即遵循核心素養(yǎng)發(fā)展的邏輯，讓學(xué)科內(nèi)在的生命能量與價(jià)值顯現(xiàn)出來，充分發(fā)揮物理學(xué)科的育人價(jià)值.

以“電場強(qiáng)度”的教學(xué)為例.學(xué)生把所學(xué)的電場強(qiáng)度知識都忘掉后，所剩下的給學(xué)生本人終身受用的東西是什么呢？或者說，學(xué)過電場強(qiáng)度給學(xué)生打下的烙印和沒學(xué)過電場強(qiáng)度的學(xué)生相比會有怎樣的差異呢？應(yīng)該是物理學(xué)科核心素養(yǎng)之一的“物理觀念”中的“物質(zhì)觀”！學(xué)生在初中學(xué)習(xí)磁場的基礎(chǔ)上，通過電場強(qiáng)度一節(jié)的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步理解“力的作用離不開物質(zhì)”.在此，學(xué)生深入系統(tǒng)地學(xué)習(xí)后可認(rèn)識到：電荷的相互作用是通過電場來實(shí)現(xiàn)的，看不見摸不著的電場也是一種物質(zhì).這對學(xué)生樹立正確的物質(zhì)觀，乃至價(jià)值觀、世界觀和人生觀起到非常重要的作用.可見，只有在廣義備課基礎(chǔ)上進(jìn)行的教學(xué)，才能使電場概念在學(xué)生頭腦中得到提煉和升華，才能真正提升學(xué)生運(yùn)用物質(zhì)觀解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問題的能力.

三、從知識重現(xiàn)到知識重演，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)——教學(xué)方式的轉(zhuǎn)型

如何學(xué)？對應(yīng)著如何教？“教結(jié)論、學(xué)技巧”式的教學(xué)是授人以魚式的教學(xué)，這樣的教學(xué)僅僅是知識的重現(xiàn)，短期內(nèi)學(xué)生雖然可以學(xué)得較多的知識，但是知識卻很難轉(zhuǎn)化為解決問題的能力與智慧，更無助于提升學(xué)生的核心素養(yǎng).因此，課堂需要教學(xué)方式的轉(zhuǎn)型，即提倡“教思維、獲智慧”式的教學(xué)，把學(xué)科知識作為形成學(xué)科素養(yǎng)的載體，教學(xué)活動作為形成學(xué)科素養(yǎng)的渠道.那么，我們該如何做才能真正促進(jìn)教學(xué)方式的轉(zhuǎn)型呢？美籍匈牙利數(shù)學(xué)家波利亞在“教學(xué)發(fā)生原理”中有這樣一句話：在教一個科學(xué)的分支或一個理論、一個概念時(shí)，我們應(yīng)該讓孩子重蹈人類思想發(fā)展中的那種最關(guān)鍵的步子……顯而易見，我們的教學(xué)應(yīng)該是一個知識重演的教學(xué)，即在教師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生去揭示并感受物理知識發(fā)生的原因、物理知識形成的經(jīng)過以及物理知識發(fā)展的方向，并藉此培育學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，簡而言之，學(xué)生只有通過知識重演的深度學(xué)習(xí)才可能提升核心素養(yǎng).

以“電能輸送”的教學(xué)為例.知識重現(xiàn)的教學(xué)流程大體是這樣的：演示直接遠(yuǎn)距離輸電時(shí)發(fā)現(xiàn)燈泡很暗，再演示高壓遠(yuǎn)距離輸電時(shí)燈泡正常發(fā)光.顯然，這種去情景化的、去問題化的教學(xué)對物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培育基本是毫無益處的.那么知識重演的教學(xué)是如何的呢？它是以情境引問題的、以問題導(dǎo)探究的、以探究促真知的，其主要教學(xué)流程如下.

觀察：小燈泡直接接入電源，正常發(fā)光.

問題：讓教室后排的另一小燈泡發(fā)光呢？

觀察：用細(xì)徑導(dǎo)線接入電源，亮度很暗.

問題：為何小燈泡發(fā)光暗淡？如何解決？

觀察：換粗徑導(dǎo)線接入電源，亮度增加.

問題：還有其他方法嗎？怎樣減小電流？

觀察：依次接升降壓變壓器，正常發(fā)光.

顯然，這樣的教學(xué)再現(xiàn)了知識的發(fā)生過程，簡約而又迅速地重演了科學(xué)家的研究歷程，不僅培養(yǎng)了學(xué)生問題意識和探究意識，而且也提升了學(xué)生分析論證的能力、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案和獲取證據(jù)的能力等.

綜上所述，在核心素養(yǎng)的視域下，“無用”比“有用”更有用、“好學(xué)”比“學(xué)好”更重要、“育人”比“育才”更根本，因此，物理教育只有做好教育觀念、課程內(nèi)容、教學(xué)方式等方面的轉(zhuǎn)型，才能真正發(fā)展學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng).