優化物理課堂教學 整合物理課程資源

【摘 要】在中學物理教育教學中發展學生的核心素養，需要深刻理解物理核心素養的內涵，發掘物理教學對學生品格和關鍵能力形成的教育價值，教師需要提升物理教育觀念，優化物理課堂教學，整合物理課程資源。

【關鍵詞】學科核心素養；物理教學；深化課改

【中圖分類號】G633.7 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009（2017）83-0007-03

【作者簡介】徐正黃，南京師范大學附屬蘇州石湖中學（江蘇蘇州，215168）校長，高級教師，江蘇省特級教師，蘇州大學物理與光電能源學部學科教學（物理）專業教育碩士研究生兼職導師。

核心素養以“培養全面發展的人”為核心，分為文化基礎、自主發展、社會參與三個方面，具體表現為人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創新六大素養。核心素養的提出是從國家戰略層面謀劃，培養適應未來社會需要的人才，提升人才資源優勢的重要舉措，關系到國家的核心競爭力。發展學生核心素養，是人才培養模式的轉型，從側重于掌握知識到側重于解決復雜問題能力的轉變，是人才培養標準的提升。

物理核心素養的提出體現了物理學科的育人價值，是對新課程三維目標的深化，主要體現在三個方面：一是明確提出了物理觀念的內容和要求；二是明確提出了科學思維能力和科學探究能力的要素；三是明確提出了科學的本質和社會責任。對此，學界已有具體的實例論述。本文擬從教師課程觀的視角探討發展學生物理學科核心素養的實踐策略。

一、物理核心素養概念的界定

物理核心素養是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力，是學生通過物理學習內化的帶有物理學科特性的品質及關鍵能力，主要由“物理觀念”“科學思維”“實驗探究”“科學態度與責任”等四個方面的要素構成，其具體表現如下。

當學生形成物理的物質觀、運動觀、能量觀、相互作用觀等物理觀念后，會用其解釋自然現象、解決實際問題并能用這些觀念描述自然界的圖景。當學生建立科學思維后，會對客觀事物進行抽象和概括，構建反映事物本質特征共同屬性的物理模型和概念；會具有規律意識，能通過科學推理，形成物理規律及理論，解釋自然現象和解決實際問題；會具有證據意識，能評估并使用證據對問題進行描述、解釋和預測；會具有批判性思維的意識，能基于證據大膽質疑，追求科技創新。當學生養成實驗探究習慣后，具有科學探究意識，能在不同情境中發現并提出可探究的物理問題，會合理猜測和假設；具有設計實驗探究方案和獲取證據的能力，能正確實施實驗探究方案，使用各種科技手段和方法搜集信息；具有分析論證的能力，會使用不同方法和手段分析、處理信息，描述、解釋探究結果和變化趨勢；會具有合作與交流的意愿與能力，能準確表述和評估探究過程與結果。學生具備了科學態度與責任后，能正確認識科學的本質，知道物理研究是一項富有創造性的工作，其成果具有相對持久性、普適性，同時也具有局限性；能具有學習和研究物理的好奇心與求知欲，主動與他人合作，實事求是，不迷信權威，基于證據和推理發表自己的見解；會知道科學技術是人類共同的事業，應遵循普遍的倫理道德規范；理解科學、技術、社會和環境的關系；熱愛自然，珍惜生命，具有保護環境、節約能源，促進可持續發展的責任感。

教學中可分為三個層次來發展學生的物理核心素養，即以獲得物理核心知識為基礎，以形成物理關鍵能力為導向，以養成物理科學精神為目標。首先，讓學生充分體驗核心概念的形成過程。建立科學的物理知識體系圖譜，深入理解物理概念的內涵與外延。其次，讓學生經歷物理問題的解決過程。能運用正確的科學思維方式，從定性和定量兩個方面進行科學推理，尋求規律，形成結論。能運用證據對研究的問題進行描述、解釋和預測，形成批判性思維。最后，正確引導學生認識科學本質，激發學生的好奇心與求知欲，形成科學的世界觀和方法論。讓學生理解科學、技術、社會、環境的關系，培育學生的可持續發展理念、形成節約能源的觀念、養成保護環境的意識，關心自然，熱愛生命。

二、提升教師的物理教育觀

發展學生核心素養，教師要具備核心素養，要提升物理學科育人的觀念。教師的核心素養應包括愿景、反思、知識、實踐四個要素。具體到物理教學上應具備六種能力：理解物理學科的能力、理解學生的能力、教學設計能力、課堂管理能力、課堂反饋能力、教學反思能力。物理教學要向物理教育轉變，需要教師的觀念提升，教師是課程體系中最具有能動作用的主體，課程要靠教師在教學中執行，以適切的教學方式組織有效的學習活動，進行科學的評價，促進學生的觀念形成和能力提升。

以“物理觀念”中“能量”為例，蘇科版初中物理教材對“能量”知識的編排從九年級第十章第三節開始到下冊第十八章為止，共六個知識點，分別是“功”“內能熱傳遞”“動能勢能機械能”“機械能與內能相互轉化”“電能表與電功”“能源與可持續發展”，這些是顯性的知識點分布。而隱性的能量觀念則分布在運動分析、電路計算等多個主干知識點中，教學中要求教師不僅讓學生理解和掌握顯性的“能量”概念，而且要將具體知識圍繞核心概念“能量”整合內化，在此基礎上形成對運用能量分析問題、思考問題、解決問題的整體認識，即“能量”的觀念。教師要研讀教材，吃透編寫意圖，把握教材結構，理解學生的認知特點和學習過程，重視學生頭腦中整體結構的構建，幫助學生形成物理觀念。

三、優化學生的物理學習課堂

課堂學習是發展學生物理核心素養的主要途徑，傳統的課堂在知識學習上很有成效，而在“科學思維”和“科學態度與責任”的培育上，需要優化物理學習課堂，構建“以學為中心”的物理課堂，激發學生的好奇心和求知欲，形成科學的世界觀和方法論。

近年來，“以學為中心”的課堂探索很多，轉變了以往“滿堂灌”的課堂形態，但它們大多數是以提高學生考試成績為目標的，是集中于知識和應試能力層面的，這與追求學生核心素養的提升有著較大的不同。從方法論和價值層面需要進一步厘清，課堂教學以學生為中心、以學習為中心，是希望通過重視學生主體性促進學生自我學習意識和能力的提升，從而使自主學習真正發生。真正的素養形成是在學習活動中，品格和能力的形成不僅需要學習體驗，還需要親身的實踐。endprint

“以學為中心”的物理課堂要重視實際問題的解決，為學生創設真實的問題情境。課堂由一系列相互聯系、相互遞進的學習活動組成，學生在這一系列活動的參與中，思考、體驗、交流，最終形成物理品格和關鍵能力，因此這些活動必須是吸引人的，是有思維含量和內在邏輯的，還要符合學生的認知發展水平，提升學生的思維水平。例如在“運動的相對性”的學習中，可以組織學生分組表演出不同種類的運動，并列舉出從宏觀到微觀的幾種運動。通過兩人三足接力賽活動，討論：A+B運動，以誰為參照物？A靜止，以誰為參照物？A相對于B是運動的？B相對于A是運動的嗎？還可以組織學生進行啞劇表演，由6人表演《登鸛雀樓》這首詩中各物體的相對運動，每一組運動中都要有運動物體和參照物。讓學生在系列運動活動中建立“運動是相對的”這一核心觀念。

“以學為中心”的物理課堂要重視物理核心概念的學習，核心概念是指居于學科中心，具有超越課堂之外的持久價值和遷移價值的關鍵性概念、原理或方法，是學生理解并能在忘記其非本質信息或周邊信息之后，仍然能應用的概念性知識與技能。如“控制變量法”在初中物理中多次出現、反復運用，假如學生將來離開學校后，在飯店里吃上一盆魚，感覺味道不純正，還能夠運用控制變量法驗證是魚不新鮮，還是廚師不用心，學生的科學思維就真的具備了。

“以學為中心”的物理課堂要引導學生關注社會、科技、環境。教材中設計了“生活物理社會”的欄目。如在“機械能與內能的相互轉化”一節中，提供了“熱機的發展歷程”這一材料，介紹了第一輛蒸汽驅動的三輪汽車、渦輪噴氣發動機、火箭發動機等設備。教師可以引領學生運用互聯網、實地參觀考察等學習活動，讓學生理解“各種熱機的使用和發展深刻地影響著人類社會文明的進程”，未來，人類沖破太陽系，要靠更高效率、更大能量的發動機推動。

四、整合學校的物理學習課程

課程是培養核心素養的載體，整合課程包含如下四個方面。

一是物理課程與評價體系要進一步融合。評價與課程的兩張皮導致了課程改革的坎坷之路，以核心素養為指導，在課程體系中建立質量標準，自上而下地建立起配套的課程評價體系，從評價的理念、設計、方法、過程和結果等環節體現核心素養的導向，為教師教學提供客觀標準和可操作化指導，這是以核心素養指導課程整合的關鍵。

二是學科之間要加強融合。目前，現行的教材是分學科的，而核心素養是跨學科、跨領域的，它強調來源于現實的問題解決。現有的初中物理教材在這方面已經有所體現，如，關注與現實生活的關聯性，增加學生生活中的實例，激發學生的學習動機；加強學生的動手實驗操作；力求更好地體現科學探究的本質內涵，貼近學生的認知特點；通過綜合實踐活動，培養學生的創新意識，發展個性特長。

三是要把現有物理教材進一步校本化。根據核心素養的要求開發成適應本校學生實際的，有利于本校學生運用、掌握、理解的教案，組織物理科技節、創客活動節等具有本校特色的實踐活動，以項目學習的方式，以小組合作的形式，綜合運用各科知識開展跨界學習，引導學生主動解決身邊的物理問題，解釋物理現象，了解最新物理科技成果，使得學生思維更活躍，交流更多元，成果更豐富，思考更深刻。

四是要充分運用互聯網。借助國內外先進課程經驗開發校本課程資源，開展思維分享、創意分享、文化分享。如PISA根據與學生生活距離的遠近，由近及遠地分為個人、社會、職業、科學四類情境，讓學生從最近處開始，向最遠處進發，這樣的設計就值得借鑒。還有，國外教材中有“設計一條盤山公路”這樣的項目，涉及數學、物理、生物中多個知識的運用，結論并不唯一，通過學生的創意交流，使其解決問題的能力得到提升。

教學從知識到方法，到思維，再到文化價值的形成，物理學科教學的深入就是走向物理核心素養的過程，做好物理課堂教學的研究和實踐，就是核心素養落實的過程。初高中學生處于生命旺盛、可塑性強、求知欲強的階段，物理學科學習為他們打開了一扇認識世界的窗戶，在深刻理解物理核心素養內涵的基礎上，教師堅持提升觀念、優化課堂、整合課程，為發展學生的核心素養提供了保障。

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