“做中學(xué)”：培養(yǎng)核心素養(yǎng)的有效途徑

韓宇男 首都師范大學(xué)附屬育新學(xué)校

教育與社會生活、生產(chǎn)相聯(lián)系是教育改革的基本方向和最高目標(biāo)?！白鲋袑W(xué)”最早是由美國現(xiàn)代教育家杜威在19 世紀(jì)末提出的教育理論，主張打破“以教室為中心”“以教師為中心”的脫離社會實際的傳統(tǒng)教育模式，依據(jù)“教育即生活”“教育即生長”“教育即經(jīng)驗的改造”的思想，倡導(dǎo)的“從做中學(xué)、從經(jīng)驗中學(xué)”的實用主義教學(xué)模式迄今在世界各國影響深遠(yuǎn)。

在深化基礎(chǔ)教育的教材、課程、課堂、課后、評價等全方位改革，全面推進(jìn)以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的素質(zhì)教育的新時代教育背景下，《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022 年版）》中強(qiáng)調(diào)，要聚焦核心素養(yǎng)，強(qiáng)化課程綜合性實踐性，變革育人方式，倡導(dǎo)“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”的教育教學(xué)，明確指出“科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式之一”?！镀胀ǜ咧姓n程方案和語文等學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版2020 年修訂）》中《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的“課程目標(biāo)”規(guī)定“經(jīng)歷科學(xué)探究過程，認(rèn)識科學(xué)探究的意義，嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問題、驗證物理規(guī)律”，并強(qiáng)調(diào)教學(xué)應(yīng)通過創(chuàng)設(shè)學(xué)生積極參與、樂于探究、善于實驗、勤于思考的學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程，體會科學(xué)研究方法，養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣，增強(qiáng)創(chuàng)新意識和實踐能力，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

在多年物理教學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)，物理因其本身具有實驗性及邏輯抽象性，“做中學(xué)”教學(xué)模式與物理學(xué)科的四大核心素養(yǎng)——物理觀念、科學(xué)思維、實驗探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的培養(yǎng)密不可分。雖然在新的教育教學(xué)改革與“雙減”提質(zhì)增效的指導(dǎo)思想和重大舉措影響下，目前“做中學(xué)”的“科學(xué)探究”教學(xué)模式在我國各學(xué)段教育教學(xué)中的研究獲得了廣泛的關(guān)注，然而，由于應(yīng)試教育的傳統(tǒng)觀念和升學(xué)壓力的影響，“做”“探究”“實踐”這樣的教學(xué)活動依然無法成為課堂教學(xué)的常態(tài)，“聽中學(xué)”的知識傳授往往還是教學(xué)的主要形式。因此，探索發(fā)展符合我國國情的、合理的、可常態(tài)化的“做中學(xué)”物理教學(xué)模式已迫在眉睫。

“學(xué)”與“做”及“知”與“行”的關(guān)系

“做中學(xué)”的科學(xué)概念的內(nèi)涵 杜威的“做中學(xué)”包括了兩方面“做”的原型：一種是手工藝訓(xùn)練，另一種是科學(xué)研究活動。兩類典型活動都具有簡單的、基本的、社會的屬性。隨著社會科技的發(fā)展及教育改革的深化，我們研究的“做中學(xué)”物理教學(xué)模式主要是指“科學(xué)探究”活動，在初、高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中對“做中學(xué)”的“科學(xué)探究”核心概念進(jìn)行了明確的詮釋，“指基于觀察和實驗提出物理問題、形成猜想和假設(shè)、設(shè)計實驗與制訂方案、進(jìn)行實驗與觀察、獲取和處理信息、基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋，以及對科學(xué)探究過程和結(jié)果進(jìn)行交流、評估、反思的能力”。

“學(xué)”與“做”及“知”與“行”的建構(gòu)關(guān)系 “科學(xué)探究”是物理學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要內(nèi)容和重要手段，將“科學(xué)探究”列入內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，旨在明確“學(xué)”與“做”的關(guān)系，應(yīng)該是從過分強(qiáng)調(diào)“知識的傳承和積累”向“知識的探究和構(gòu)建”過程轉(zhuǎn)化，故而“知”與“行”的關(guān)系應(yīng)該是從學(xué)生“被動接受知識”向“主動獲取知識”轉(zhuǎn)化。教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)促進(jìn)思維生長的問題導(dǎo)向的情境、環(huán)節(jié)和遷移場，讓學(xué)生積極主動參與到科學(xué)探索過程中，引導(dǎo)學(xué)生模擬科學(xué)家，在觀察和實驗中形成發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的科學(xué)思維，體會科學(xué)家面對疑難情境的科學(xué)精神，學(xué)會搜集和加工數(shù)據(jù)資料的實事求是的科學(xué)態(tài)度，從而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會從物理學(xué)的視角看待客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的科學(xué)思維方式，提高解決問題、敢于創(chuàng)新的實踐能力。

“做中學(xué)”教學(xué)模式在物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)中的重要作用

采用“做中學(xué)”模式可促進(jìn)課堂教學(xué)的“動態(tài)化” “做中學(xué)”的科學(xué)探究活動改變了傳統(tǒng)“靜態(tài)”教學(xué)中“安靜地聽、沉默地看、機(jī)械地記、你問我答”的教師獨角戲狀態(tài)，實現(xiàn)了學(xué)生主動參與、勤于思考、自主探究，使知識獲得過程成為一種思維、設(shè)計、合作、體驗、試錯、創(chuàng)新的“動態(tài)”認(rèn)知過程。通過多種多樣的關(guān)于現(xiàn)象和問題背后物理本質(zhì)的探究活動，師生、生生之間建立起知識、經(jīng)驗、思想、情感等多元的、深層的、友好的、實時的、包容共享的互動對話關(guān)系，形成師生思維碰撞、交流互動和互促互進(jìn)的建構(gòu)平臺，有效地培養(yǎng)提升學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度及實踐創(chuàng)新能力。

“做中學(xué)”教學(xué)模式有利于實現(xiàn)學(xué)生培養(yǎng)的“本位化” 探究過程中讓學(xué)生成為發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的主體甚至主導(dǎo)者，可有效促進(jìn)學(xué)生的主動性、積極性，養(yǎng)成樂學(xué)、善學(xué)、會學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。物理學(xué)科以實驗為主的科學(xué)探究是在教師的引導(dǎo)或指導(dǎo)下，在團(tuán)隊的分工合作中，關(guān)注個體認(rèn)知建構(gòu)行為與個性發(fā)展的需求，以學(xué)生現(xiàn)有的知識和非智力的條件為基礎(chǔ)，探索知識技能與學(xué)生經(jīng)驗、現(xiàn)實生活、社會實踐發(fā)生的連接，且在沖突、質(zhì)疑、矛盾、思辨、循證等相互作用中，激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)的好奇心和求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念和創(chuàng)新實踐的探究能力。

“做中學(xué)”教學(xué)模式更強(qiáng)化知識獲得過程的“建構(gòu)化” “做中學(xué)”的物理科學(xué)探究，常?？梢赃\用再現(xiàn)性、智慧性和多樣性的情境創(chuàng)設(shè)，具有將物理學(xué)的結(jié)論性、原理性的知識，進(jìn)行還原、展開、重演、再現(xiàn)的具有完整感染力的教學(xué)過程，符合學(xué)生認(rèn)知建構(gòu)過程。在具體的、復(fù)雜的、充滿了不確定性的，既包含明確的內(nèi)容，又有各種默會關(guān)系的情境中，使學(xué)生體會科學(xué)家的研究過程，從而形成正確的科學(xué)思維和價值觀，激發(fā)探索世界的科學(xué)興趣，樹立自覺的物理觀念，切實理解物理概念和物理規(guī)律的背景、意義和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實的科學(xué)精神。

案例1：物理教學(xué)應(yīng)兼顧傳授物理知識技能和發(fā)展學(xué)生思維的雙重任務(wù)，其中，促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展和認(rèn)知的構(gòu)建需要把握合理的教學(xué)邏輯。在“磁感應(yīng)強(qiáng)度”的教學(xué)中，我們摒棄教材上內(nèi)容的時空邏輯次序，按照比值定義法的核心思想及學(xué)生已有經(jīng)驗的認(rèn)知傾向，巧妙地設(shè)計了3 個邏輯遞進(jìn)的實踐情景，如圖1 所示，從而將教學(xué)邏輯由“探究影響安培力大小的因素”的思路轉(zhuǎn)變?yōu)椤氨容^通電導(dǎo)線在磁場中受力”的思路，同時，將研究方法由“控制變量法”轉(zhuǎn)變?yōu)椤氨戎刀x法”與“控制變量法”相結(jié)合的方法。

結(jié)合牛頓第三定律進(jìn)行實驗測量與數(shù)據(jù)獲取的實驗裝置和實驗原理而設(shè)計的科學(xué)實驗探究，情境創(chuàng)設(shè)可以很好地契合學(xué)生的知識經(jīng)驗和動手實踐的技能水平。探究情境既包含預(yù)設(shè)的關(guān)鍵問題，又能自然地還原再現(xiàn)“比值法”核心的深層認(rèn)知性問題。通過精心設(shè)問或引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生通過科學(xué)思維進(jìn)行經(jīng)驗認(rèn)知判斷和探究欲望。然后，學(xué)生經(jīng)過實驗操作、觀察分析及數(shù)據(jù)處理的“做”的實踐過程，再體驗提煉推斷、實驗驗證并運用數(shù)學(xué)工具得出結(jié)論的“學(xué)”的思維升華過程。在經(jīng)歷尋找描述磁場強(qiáng)弱和方向的物理量—磁感應(yīng)強(qiáng)度的“做中學(xué)”過程中，使學(xué)生掌握運用科學(xué)方法和數(shù)學(xué)手段處理物理問題的基本程序和技能。在親手“做”的實踐過程中，培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的習(xí)慣、嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度和求索創(chuàng)新的精神，鍛煉他們的觀察能力、科學(xué)思維能力和操作能力，提高學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的動機(jī)和興趣。

圖1：磁感應(yīng)強(qiáng)度3 個邏輯遞進(jìn)的實踐情景

“做中學(xué)”教學(xué)模式推動教育教學(xué)“人文社會化” 教育改革發(fā)展的核心任務(wù)是樹立科學(xué)的育人觀，落實立德樹人的根本任務(wù)，把促進(jìn)人的全面發(fā)展、適應(yīng)社會需要作為衡量教育質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)?！白鲋袑W(xué)”關(guān)注學(xué)生的行動、思維、情感等的生活世界，指向?qū)W生人生的價值和意義，并最終達(dá)成學(xué)生的全人發(fā)展，是一種人文化的、社會化的綜合性學(xué)習(xí)。在科學(xué)探究的過程中自主學(xué)習(xí)、快樂體驗、科學(xué)思維、積極創(chuàng)新、友好合作，培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)會生存、關(guān)懷生命、回歸生活等適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格與關(guān)鍵能力。在“做中學(xué)”教學(xué)思想指導(dǎo)下的物理科學(xué)探究學(xué)習(xí)是“從生活走向物理，從物理走向社會”的螺旋式循環(huán)上升的建構(gòu)與遷移學(xué)習(xí)過程，對提高學(xué)生核心素養(yǎng)能發(fā)揮獨特作用，是學(xué)生終身發(fā)展、面向未來挑戰(zhàn)所需的有效環(huán)境和途徑。

基于物理核心素養(yǎng)的“做中學(xué)”教學(xué)的有效模式與策略

“做中學(xué)”的教育思想為目前廣泛開展的研究型學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)、任務(wù)驅(qū)動性學(xué)習(xí)提供了理論依據(jù)，促進(jìn)了“STE（A）M 融合型實踐課程”“綜合性項目式課程”等的廣泛開展，極大地推動了新課改的全面有效實施。因此，在“做中學(xué)”教學(xué)中滲透物理核心素養(yǎng)的教育是推進(jìn)物理學(xué)科人才培養(yǎng)模式變革的有效途徑和重要手段，可為探索素養(yǎng)為根基、思維為核心的學(xué)科融合的教學(xué)評一體化的教育提供方向、方法和依據(jù)。

將物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)滲透到物理教學(xué)過程 以學(xué)習(xí)者為中心，設(shè)計問題導(dǎo)向的綜合實踐情景，開展以探究促思維、以思維促能力、以能力促素養(yǎng)的教學(xué)，將立德樹人貫徹到教學(xué)過程的各個環(huán)節(jié)，是將物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)滲透到物理教學(xué)過程的有效途徑。為挖掘?qū)W科育人的功能，使物理教育滿足學(xué)生發(fā)展和社會發(fā)展的需求，物理“做中學(xué)”探究教學(xué)活動就需要在每個環(huán)節(jié)構(gòu)建科學(xué)合理的要素，體現(xiàn)為：目標(biāo)要具體化和前瞻化、內(nèi)容要系統(tǒng)化和生活化、結(jié)構(gòu)要簡單化和模塊化、實施要多元化和可拓展化、評價要科學(xué)化和多樣化、反思要全面化和實效化、管理要合理化和全局化等各個環(huán)節(jié)的有機(jī)統(tǒng)一及協(xié)同促進(jìn)作用，使學(xué)生在教、學(xué)、做的過程中經(jīng)歷“動腦”“動手”“動口”“動心”的“四動”認(rèn)知實踐鍛煉，培養(yǎng)其自覺的物理觀念、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維、認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度、敏銳的物理學(xué)之美、科技之美、宇宙之美的鑒賞力和勇于探索創(chuàng)新的實踐務(wù)實精神。

案例2：在光的衍射教學(xué)中，為了加深學(xué)生對“光的衍射現(xiàn)象的條件”的理解，從而對光的波動性本質(zhì)有進(jìn)一步的認(rèn)識，在課后的單元創(chuàng)新大作業(yè)中，學(xué)生分組開展了泊松亮斑成像的自主探究實踐活動。從實驗探究活動的目標(biāo)、方案設(shè)計、器材的選取與準(zhǔn)備、探究活動的操作實施步驟、實驗現(xiàn)象的觀察記錄、各種成像現(xiàn)象的解釋分析、成像的實驗條件的優(yōu)化、數(shù)據(jù)結(jié)果整理等，實現(xiàn)全過程“四動”的“做中學(xué)”模式的實踐探究性學(xué)習(xí)。大部分學(xué)生的探究活動都表現(xiàn)出很高的創(chuàng)新性，能很好地達(dá)成探究活動的學(xué)習(xí)目標(biāo)，實現(xiàn)對“光”的知識的深度認(rèn)知。在“做”的過程中，更直接、更深刻地理解了衍射發(fā)生的條件，從抽象到具體、從感性認(rèn)識到理性分析判斷，不僅學(xué)習(xí)了知識，更獲得了探究學(xué)習(xí)的綜合性實踐技能。比如一組學(xué)生，實驗器材選用了學(xué)習(xí)生活中常見的激光筆、來自圓珠筆尖的直徑不同的小鋼球、縫衣針、白紙，實驗室中常用的鐵架臺、透鏡、條形磁鐵、螺旋測微器。用磁鐵磁化吸附，把圓珠筆尖的小鋼球固定在縫衣針尖上，在經(jīng)歷反復(fù)實驗、優(yōu)化、再實驗的過程后，得到了較好的泊松亮斑結(jié)果，學(xué)生在實驗中發(fā)現(xiàn)，相同的實驗條件下，直徑越小的小球，衍射現(xiàn)象越明顯，中心的亮斑越大也越明亮，而且，意外發(fā)現(xiàn)固定小鋼球的縫衣針也產(chǎn)生了類似泊松亮斑的“中心亮”的衍射條紋。在這樣的探究活動中，除了實驗本身的學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)生別出心裁地把簡單的材料用作實驗器具，降低了物理學(xué)和生活的距離感，提高了物理實驗的真實感，增強(qiáng)了他們對物理學(xué)“析萬物之理”的認(rèn)可度，同時，提高了物理學(xué)習(xí)的興趣，對物理觀念、科學(xué)思維和探究能力都有潛移默化的影響。

促進(jìn)“做中學(xué)”教學(xué)模式在物理教育教學(xué)中形成四大特點 以新課程觀指導(dǎo)新教學(xué)觀，推動高素質(zhì)人才培養(yǎng)的創(chuàng)新發(fā)展，促進(jìn)“做中學(xué)”教學(xué)模式在物理教育教學(xué)中形成四大特點——探究課堂常規(guī)化、探究活動正規(guī)化、探究內(nèi)容系統(tǒng)化和教學(xué)評管理一體化的教學(xué)策略和落腳點?！白鲋袑W(xué)”的探究活動，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)設(shè)有效的、有趣的、能夠觸發(fā)思考的問題情景，強(qiáng)調(diào)做和學(xué)的辯證統(tǒng)一的促進(jìn)思維生長進(jìn)階的探究活動，常常需要教師作為活動的組織者、架設(shè)者、指導(dǎo)者或合作者，提供給學(xué)生有效的支架和有結(jié)構(gòu)的材料?？茖W(xué)的探究活動，是以落實學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)為目標(biāo)，以系統(tǒng)的規(guī)劃，開展常規(guī)的、廣泛的探究活動，不能為了探究而探究，為了活動而活動。好的探究活動，需要在學(xué)科核心素養(yǎng)的框架下，把課程目標(biāo)、單元任務(wù)和每個教學(xué)活動有機(jī)鏈接，通過理論與實踐的探究，激發(fā)學(xué)生深度思考、認(rèn)知深層建構(gòu)，提高思維品質(zhì)和創(chuàng)新實踐能力。

教育要以學(xué)生為本，注重學(xué)生全面發(fā)展和核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。通過“做中學(xué)”教學(xué)模式的探索研究和實施，有效培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科的核心素養(yǎng)。立足時代，面向未來，加強(qiáng)以科學(xué)探究活動為主的教學(xué)評，實現(xiàn)五育融合的綜合實踐教育教學(xué)，積極推進(jìn)育人方式改革和高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)。