基于核心素養(yǎng)的高中物理學習力結(jié)構(gòu)模型

王劍 鐘武寧

在知識經(jīng)濟時代，學習力被認為是個人發(fā)展的核心要素。學習力概念是1965年由美國麻省理工學院的福瑞斯特（Jay W·Forrester）教授提出，最先用于企業(yè)管理和企業(yè)文化，后又被遷移到教育領(lǐng)域，成為二十一世紀基礎(chǔ)教育培養(yǎng)目標之一。學習力的概念比較復雜，國內(nèi)外專家學者對學習力的要素界定還未達到統(tǒng)一，目前的共識是學習力受個人生活經(jīng)歷、個性、態(tài)度價值觀等影響，并直接影響人們學習新知識的動機和接受能力。培養(yǎng)學習力就是學會學習和終身學習，與新課程標準的培養(yǎng)目標一致。學生的全面發(fā)展即是提升學生的核心素養(yǎng)，由于需要借助于學科教學，各學科也提出相應(yīng)的學習力培養(yǎng)要素。在這一背景下，物理學習力的各要素也需要進行補充或調(diào)整，本文嘗試在理論上進行深入探討。

一、物理學習力要素劃分依據(jù)

1.物理學科特點。物理學是基于觀察事實和實驗現(xiàn)象的自然基礎(chǔ)學科，主要研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用和運動規(guī)律，以及物體間的互相作用。通過建構(gòu)物理模型，應(yīng)用數(shù)學等工具，形成系統(tǒng)的研究方法和理論體系。物理學既是系統(tǒng)理論，又是方法論。物理學深刻影響人類文明發(fā)展，既引領(lǐng)其他自然科學的發(fā)展，也推動著科學技術(shù)進步，尤其是深刻影響著人類認識自然的方式。高中物理課程有相對完整的知識體系、典型的科學觀念和豐富的思想方法，對中學生的科學觀念和科學思維，以及品格的形成有著重要意義，確定物理學習力要素必然要考慮學科特點。

2.物理學科核心素養(yǎng)。物理學科核心素養(yǎng)包括“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態(tài)度與責任”四個方面，集中體現(xiàn)了學科育人價值，是學生在學習物理過程中而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。其中的關(guān)鍵能力的具體要求體現(xiàn)在學習力的各要素上，同時價值觀和品格也包含中學習力要素之中。

3.高中物理課程目標。為促進學生物理學科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成和發(fā)展，通過高中物理課程的學習，學生應(yīng)達到如下四個基本目標：形成物理觀念、具有建構(gòu)模型的意識和能力、具有科學探究意識和能力、正確認識科學本質(zhì)。其中認知性的目標具體有：能用物質(zhì)觀念、運動與相互作用觀念、能量觀念解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題;能運用科學思維方法進行論證、推理、預測等;科學探究或驗證等。非認知性目標具體有：具有批判性思維的意識和質(zhì)疑精神，追求科技創(chuàng)新;具有交流的意愿與能力;具有學習和研究物理的好奇心與求知欲，能主動與他人合作，尊重他人，實事求是，不迷信權(quán)威;關(guān)心國內(nèi)外科技發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，遵循科學道德規(guī)范，具有可持續(xù)發(fā)展的責任感。這些目標與學習力的各要素的培養(yǎng)目標也是一致的。

二、物理學習力的一級要素

對于學習力的要素，國外有“四要素說”“七要素說”和“綜合體說”， 國內(nèi)有六要素、三層次學習力模型。本文結(jié)合核心素養(yǎng)“培養(yǎng)全面發(fā)展的人”的觀念，以有效落實如何培養(yǎng)學生具備物理學科核心素養(yǎng)為目的，構(gòu)建了高中物理學習力五個要素。非認知方面即學習動力、學習毅力，認知方面即學習能力、實驗探究力和學習創(chuàng)造力。學習的內(nèi)容在學生心理上形成思維途徑，做出學習決定的念頭首先要有學習動力，它來源于學習目標、興趣、動機三個方面;面對學習任務(wù)要能有一定的持續(xù)性行為，而且能主動克服學習中的困難或外在的誘惑，必須有一定的學習毅力;學習能力決定了學生對學習內(nèi)容掌握的程度和效率;實驗探究力是符合物理學科作為實驗科學特點的能力要求，尤其是在實驗探究過程中有效學習，這一能力同時是物理教學的起點和終點;學以致用，學習的目的不僅在于輸入，更重要的是輸入，即解決實際問題和提出新觀點或方法，因此學習創(chuàng)造力是學習力的最高境界，把所學到的知識和能力內(nèi)化為創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)的工具，創(chuàng)造性地解決問題。這五個要素從人的非認知和認知二個方面相互作用，共同組成了學習力的全部內(nèi)涵，與物理學科核心素養(yǎng)的要素是高度重合的。

在國內(nèi)外學者對學習力內(nèi)涵和要素的研究的基礎(chǔ)上，通過結(jié)合物理學科的特點，以及物理學科核心素養(yǎng)的要求和高中物理課程的目標，本文構(gòu)建了高中物理學習力的一級要素，見圖1分為認知性學習力和非認知性學習力兩大方面。

學習動力是學習者從內(nèi)在和外在方面表現(xiàn)出學習活動的驅(qū)動力;學習毅力是學習過程中的意志品質(zhì)，是學生為實現(xiàn)目標而克服困難的艱毅個性和自信心;學習能力是學習者通過記憶、理解、推理、分析綜合等思維方式學習新知識和解決問題的能力;實驗探究力是學生通過實驗探究，親歷發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想、設(shè)計方案、獲取數(shù)據(jù)、分析處理信息、解釋結(jié)果和變化趨勢的能力。實驗探究力是物理學科物理特點和物理核心素養(yǎng)的要求，為區(qū)別于其他能力。因此，單獨列出作為一級要素，以更好適應(yīng)物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的要求。學習創(chuàng)造力是物理學科核心素養(yǎng)要求的正確價值觀念和必備品格，表現(xiàn)在物理知識的遷移轉(zhuǎn)化、反思質(zhì)疑、創(chuàng)造與發(fā)明、交流合作等方面。

學習力的五個要素包括了與學科結(jié)合的學習力全部內(nèi)涵，它們之間相互促進、相互依賴。以學習動力是基礎(chǔ)，以學習毅力為橋梁，以學習能力為保障，以實驗探究力為手段，最終以學習創(chuàng)造力為目的，共同構(gòu)成了高中物理學習力。只有學習力的五個要素協(xié)同發(fā)展，才能真正具備物理學科學習力。

三、物理學習力的二級要素

物理學習力的一級要素為學習力搭建了框架，依據(jù)物理學科核心素養(yǎng)和高中物理課程目標，將學習力模型進一步細分，形成高中物理學習力二級要素，見圖2。

學習動力是提高物理學習力的根本性力量。心理學研究表明，人的內(nèi)部動力來自于其個性特征和心理特質(zhì)，個性特征決定興趣，而心理特質(zhì)決定對事物的好奇程度，因此學習動力包括了學習興趣和學習好奇心。外部學習動力指外界環(huán)境中的能激發(fā)行動的精神目標和價值取向，如，高考的目標、父母的期望、老師的鼓勵等因素可歸類于學生的學習動機，構(gòu)成了學習動力的外部動力。學習動力可以分為學習好奇心、學習興趣和學習動機。

學習毅力是進行學習活動的信念、意志品質(zhì)、忍耐力及持久力。它包括自信心、自控力和自制力。自信心是對于目標能否現(xiàn)實的把握程度，是學習毅力的前提和基礎(chǔ)。自制力指一個人制定計劃并自我監(jiān)督執(zhí)行。自控力是指一個人抵制誘惑或人性弱點的能力。自控力和自制力是學習毅力的必要條件，是學習者能否將學習活動持續(xù)下去的保障。

物理學習能力分為理解能力、推理能力、分析綜合能力、用數(shù)學方法處理物理問題的能力四個二級要素，它們與物理學科素養(yǎng)要求的關(guān)鍵能力高度重合，是高中課程目標的重要內(nèi)容。

作為新引入的一級物理學習力要素，實驗探究力是在事實和實驗觀察的基礎(chǔ)上，需要通過一系列完思維過程，經(jīng)歷質(zhì)疑，猜想和假設(shè)，設(shè)計與操作，收集整理數(shù)據(jù)，得出結(jié)論并做出解釋，并進行交流、評估、反思的過程。在這些思維過程中需要多種能力的配合，包括問題解決能力、交流與合作能力、操作能力、信息處理能力。由于物理學本身是一門實驗科學，所以與學科結(jié)合的學習力需要實驗探究力，同時，實驗探究活動包括了“協(xié)作”“溝通”“表現(xiàn)”等活動，而不再僅僅局限于“讀、寫、算”技能的訓練，因此，實驗探究力是物理學習力的核心能力。

學習創(chuàng)造力指的是人類獨有的一種綜合性本領(lǐng)，指產(chǎn)生新思維，創(chuàng)造性的解決問題的能力，是順利完成某種創(chuàng)造性活動所必要的品質(zhì)，是一種高階認知能力。學習創(chuàng)造力是創(chuàng)造性地處理和解決問題，能夠?qū)σ呀?jīng)掌握的物理知識進行加工和改造的能力，體現(xiàn)了學習的輸出;學習創(chuàng)造力還體現(xiàn)在學生能對自我的學習和決策進行反思，具備批判性思維和元認知能力，學會對學習本身的思考，體現(xiàn)了學習的批判性;學習者必須具有批判性思維的意識，體現(xiàn)在以開放的態(tài)度與人合作，并尊重他人的價值觀，重事實和推理，講邏輯;以正確的科學觀認識科學、技術(shù)、社會、環(huán)境的關(guān)系，在處理人與社會、自然的關(guān)系上體現(xiàn)和諧發(fā)展的價值觀。綜上，學習創(chuàng)造力歸結(jié)為遷移和轉(zhuǎn)化、反思與質(zhì)疑、創(chuàng)造與發(fā)明四個二級要素。

物理學習力是結(jié)合學科特點的學習力，在學習力的基本內(nèi)涵基礎(chǔ)上，結(jié)合學科特點和高中物理學科的課程要求，充分考慮物理學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標，進一步完善學習力的內(nèi)涵與外延，豐富其具體要素。清晰的物理學習力要素，可以指導中學物理教學實踐，為制定明確的課堂教學目標提供了理論支持，以更有效地落實物理學科核心素養(yǎng)。

[本文系廣東省教育科研“十三五”規(guī)劃課題“核心素養(yǎng)導向下提升高中學生物理學習力的策略研究”（課題編號：2018YQJK244）的階段性成果]

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