高中生物理核心素養培養現狀調查及分析

張亞婷 張金良

摘 要：當下我國的基礎教育迎來了素質教育與課程改革的新階段——核心素養的培養。本文通過問卷和訪談，對某高中三個年級學生物理核心素養的培養現狀進行了抽樣調查，并結合調查結果進行分析，總結得出了影響高中生物理學科核心素養培養的幾個主要因素。

關鍵詞：高中生；物理核心素養；培養現狀；調查；分析

一、 問題的提出

2016年9月教育部頒布的《普通高中物理課程標準修訂稿（征求意見稿）》中指出：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，是學生物理素養的關鍵成分。而現階段的高中物理教學過程中，高中生具備多少這樣的能力？高中生物理核心素養的培養現狀又如何？針對這樣的問題，筆者采用問卷、訪談的方法，對現階段高中生物理核心素養的培養現狀進行調查研究。

二、 調查的實施

1. 高中物理核心素養的由來

根據國內外文獻的研究，“核心素養”最早在1997年出現在國際經合組織（OECD）和歐盟理事會的研究報告中。而我國教育部在2014年3月印發的《關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》中首次提出“研究制訂各學段學生發展核心素養體系”，起步相對較晚。在“核心素養的體系”的整體框架基礎上，有關學者通過研究提出了高中物理核心素養有四個維度，即物理觀念和應用、科學思維和創新、科學探究和交流、科學態度和責任。

2. 調查問卷的編制

筆者在研讀相關文獻的基礎上，根據研究的目的進行設計、編制出調查問卷，該問卷主要包括了物理核心素養的四個維度，共設計了32道題目，主要涉及以下幾個方面：

在物理觀念與應用（知識素養）方面：調查學生從物理角度對物質觀念、運動觀念、相互作用觀念、能量觀念等的基本認識，對物理基本概念、規律及常識等的理解，以及利用物理知識解決實際問題的意識。

在科學思維與創新（思維素養）方面，調查學生對物理模型的建構、物理思維和科學方法以及質疑創新的意識。

在科學探究（經歷素養）方面，調查學生在科學探究過程中，提出問題、設計實驗探究、對探究結論的分析與論證、交流與合作、評估等意識，以及對科學探究過程的認識與理解。

在科學態度與責任（科學態度素養）方面，調查學生獲取科學知識的途徑，以及在實驗過程中，實事求是的科學態度，理解科學對社會的發展和人類生活影響的關系，以及對科學本質的認識。

3. 調查問卷的信度分析

由于本問卷是自編的，需要對問卷的可靠性進行信度分析，問卷中所測量的四個維度是相互獨立的，所以采用同質性信度，克朗巴哈系數α內在一致性的方法，運用SPSS20.0進行信度計算，結果如表1。

從表中可以看出整個問卷題目的信度為0.775，克朗巴哈系數是大于0.7小于0.9，這說明問卷的很可信，問卷的可靠性、同質性比較高，因此可以運用此問卷進行調查研究分析。

4. 研究對象的選擇

為了了解高中生物理核心素養的培養現狀，筆者選取揚州市某中學，隨機抽取高中三個年級的學生進行調查，共發放問卷310份，收回問卷310份，有效問卷304份，回收問卷有效率達98.06%。

三、 調查結果與分析

通過Excel對調查問卷的數據進行統計，將問卷內容采用百分制形式進行整理分析并得到如下結果：

1. 在物理觀念與應用方面，不少學生存在物理學習與生活相互脫離傾向，物理觀念比較含糊，物理知識的應用意識比較薄弱

從調查結果來看，有55.26%的學生認為物理知識可以應用來解釋生活現象但是僅有21.05%的學生經常用物理知識進行解釋，有58.22%的學生偶爾和19.08%的學生極少會用物理知識進行解釋，還有1.65%的學生從來沒有嘗試過用有關物理知識去解釋。對于物理知識應用的話題，只有16.78%的學生會經常關注，偶爾關注和極少關注的學生人數占76.64%。結合學生的訪談，究其原因主要是現在的學生基本上不需要做家務勞動，接觸生活的機會較少，使學習與生活相互脫離。結合學生的質量檢測的反思總結，發現不少學生在物理學習過程中，物理概念、公式都是死記硬背的，基本不了解物理概念、公式的來龍去脈，特別是一些基本的物理概念和規律，在考試時就會出現混淆公式中各個字母的含義，亂用公式、代錯公式等不良現象，這也反映了這部分學生學習物理的態度不端正，導致物理觀念比較含糊和薄弱。

2. 在科學思維與創新方面，一些學生的質疑意識不強、科學思維能力欠缺，解決物理問題具有盲目性

從調查結果來看，超過六成的學生認為老師的觀點并不都是完全正確，這表明在物理教學過程中，學生還是比較樂于思考，善于發現問題，而不是盲目地跟著老師走。但是僅有9.21%的學生經常對老師的觀點提出過異議，42.75%的學生偶爾和34.87%的學生極少提出過異議，這說明在學習過程中，不少學生的認知與行為是矛盾的，一方面在思想意識上敢于否認權威，另一方面在行動上又表現出對權威的順從，這反映了學生對質疑有一定的認知，但是質疑創新、批判性思維意識不強烈。在解決物理問題的過程中，僅有35.86%的學生經常注重分析物理過程、物理本質，而有

20.39%的學生極少分析。另外，有近三分之一的學生經常會在不太理解題目的情況下直接套用公式。從調查數據顯示，多數學生并不重視對物理過程、物理本質的分析，在解決物理問題過程中有一定的盲目性，對于復雜問題解決的抽象思維薄弱。

3. 在科學探究與交流方面，多數學生的科學探究和評估意識亟需加強

在物理學習過程中，對老師演示物理實驗或者自己做物理實驗方面，有高達89.81%的學生非常喜歡或喜歡，但只有8.88%的學生會經常在課外利用身邊的材料來制作或者設計物理實驗，有多達54.28%的學生從來沒有或極少這樣做過。另外，學生反映在物理課堂教學的演示實驗方面，只有22.37%的老師經常做，有44.41%老師僅是偶爾做，還有26.97%老師極少做，甚至有6.25%老師從來沒有做。這說明物理課堂中，教師對實驗的重視程度欠缺。另外，絕大多數的學生雖喜歡物理實驗，對物理實驗感興趣，但是不善于自己主動動手，多數學生的科學探究的意識薄弱。

在進行分組實驗時，有82.57%的學生選擇與同學一起分工合作做實驗，在實驗過程中，有54.28%的學生選擇與同學共同討論來解決。這反映這些學生有一定的合作交流意識和團隊精神。但在完成實驗后，有多達65.79%的學生極少或從不會進行結果分析，這反映了在實驗過程中，多數學生對實驗結果的回顧和反思缺失，對實驗的評估意識薄弱。將學生對科學探究中七個步驟重要性的各選項所占比例統計如圖所示，從圖2來看，被調查的學生對七個步驟的重視程度各不相同，尤其是對實驗結果的評估方面，重視程度很低，這也印證了上一題的調查結論。

圖2 科學探究的七個步驟重要性調查統計情況

4. 在科學態度與責任方面，較多的學生雖具有嚴謹的科學態度，但獲取科學知識的途徑單一

在做物理實驗時，如果實驗失敗了，有52.63%的學生會檢查實驗過程，找出失敗的原因，有33.88%的學生選擇再做一遍。當發現自己的實驗測量數據與其他同學不同，有60.19%的學生會自己查找原因。這反映了有較多的學生在實驗過程中，具有比較嚴謹的、實事求是的科學態度。

隨著時代的進步，科學技術飛速發展，學生接觸的科技產品越來越多，獲取科學知識的途徑也越來越廣。從獲取物理課外知識的途徑的調查數據顯示，有61.51%的學生主要通過課堂教學獲取。在日常生活中對一些有關物理的新聞和話題，有55.59%的學生偶爾或極少關注，只有23.36%的學生會經常關注。調查結果一方面反映了教師在物理課堂教學中有傳遞課外科學知識的意識，另一方面也說明了學生獲取物理科學知識的方式仍然比較單一。較多的學生不會主動去通過多種渠道了解與物理有關的科學知識，對科學和技術方面的物理知識信息不太敏感，關注程度不高。

四、 結論

通過對問卷調查結果的分析，發現高中生物理學科核心素養的四個維度發展不太均衡，科學態度與責任以及合作交流等方面的素養相對較好，而物理觀念與應用、科學思維與創新和科學探究等方面的素養有待加強。通過調查和分析，筆者認為影響高中生物理學科核心素養培養的因素主要有以下幾個方面：

1. 高中物理與初中物理銜接不夠、跨度較大。學生普遍感覺高中物理比較抽象，物理問題往往比較復雜，經常課堂上聽懂了，課后不會做題，導致學生自信心受挫，學習物理興趣不高。

2. 在教學過程中，教師比較重視學生對物理概念和公式的識記，輕方法能力的培養，以至于一些高中生雖記住了物理概念和規律，但不能很好地運用于解決實際問題，不善于分析物理問題，物理思維能力薄弱。

3. 教師對實驗的重視程度不夠。通過訪談，發現在物理教學中教師幾乎沒有留過動手實驗的作業。另外，對課堂教學中的演示實驗，只有少部分教師經常做，不到半數的教師僅是偶爾做，還有不少教師根本就不做，教師本身對實驗的重視程度就不高，必然會導致學生動手實踐和科學探究的意識薄弱。

針對上述結論，要扎扎實實地培養高中生的物理核心素養，筆者認為教師在物理教學過程中，首先要提高學生學習物理的興趣，注重物理知識與學生的生活相結合，調動學生學習的積極性。其次，教師要創設各種情境，鼓勵學生主動提出問題，注重概念、規律的教學過程，培養和提高學生的物理思維能力。最后，教師要不斷更新教育觀念，注重物理實驗教學，培養和提升學生的實驗探究和創新能力。（指導老師：張金良）

參考文獻：

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作者簡介：張亞婷，張金良，江蘇省揚州市，揚州大學物理科學與技術學院。