指向物理核心素養的“化育”：內涵、特點與策略

[作者簡介]*楊亞芳（1975—），女，浙江諸暨人。中學正高級教師，特級教師。現任浙江省課程改革高中物理專業指導委員會成員、省中小學教材審查委員會成員、省高中物理學科培訓專家庫成員。主要研究方向為物理教育教學。

[摘要]如何通過學科知識的學習“轉化”為學生的品格、能力和價值？回答這些問題，首先，通過“教育、培育與化育，知識建構與知識轉化，知識內化與知識外化，化育的育智價值與育德價值”這四組關系來凸顯“化育”的價值和內涵。其次，通過“化育”的“主體性、內隱性、實踐性和發展性”陳述“化育”具有育智育德價值的理由。最后，以物理核心素養為例，指出“化育”的策略在于顯化主題、德化生活、潤化生命和暖化心靈。

[關鍵詞]化育;物理核心素養;知識轉化;內涵;特點;策略

[中圖分類號]G642.4[文獻標識碼]A[文章編號]1005-4634（2021）02-0078-09

0引言

“化育”源自德語“bildung”一詞，是德國教育學的核心概念，其含義為隱喻，可以翻譯成塑造、陶冶或者是教育[1]。《管子·心術上》說：“虛無無形謂之道，化育萬物謂之德。”這里的“化”是指變化，這里的“育”指“養育”，連起來就是“能變化養育萬物的叫作德”[2]。化萬物以育人，教育的本質是育人。《現代漢語詞典》解釋為“滋養;養育”，有潛移默化、春風化雨之義。這些都說明了“化”是前提、是過程，“育”是目標、是結果。教育的作用在于通過教與學，引起“化”，達到“育”的結果。

新時期“育”什么樣的人？是培養既有“淵博之知”，又有“智慧之腦”，更有“溫暖之心”和“大德之行”的時代新人。學生通過知識的學習特別是在知識轉化中，學會做人、學會做事和學會生活。做人的關鍵是品格，要重人品;做事的關鍵是能力，要講本事;生活的關鍵是品質（包括健康、心境和觀念），要重視核心價值的培養，包括政治立場和思想觀念、世界觀和方法論、道德品質和綜合素質[3]。這就是新時期學科核心素養育人價值的集中體現，學生通過學科知識學習逐步形成的必備品格、關鍵能力和核心價值。如何通過學科知識的學習“轉化”為上述的品格、能力和價值？本文通過梳理“化育”的內涵、特點與策略，從物理學科角度談談通過怎樣的“化”達成上述的“育”。

1“化育”的內涵及特點

1.1“化育”的內涵

“化育”是“學懂（acquisition comprehension）—悟會（digestion mastery）—化育（bildung）”（以下簡稱ACDMB）最主要的環節之一[4]，學生通過學科知識的學習轉化為學科核心素養。課前，學生被組織（通過教材、視頻、學案、單點題等）起來進行仿效、自主“學懂”;課內，學生自組織進行“悟會”，以達“化人”與“化己”的化育意義[5]。本文通過幾組關系來凸顯“化育”的價值和內涵。

1）“教育”“培育”與“化育”。教育是傳遞社會生活經驗并培養人的社會活動[6]。現行課堂基本上是“教”育，是教師把經驗與學識“教”給學生，學生按照這些規則、指示或要求去做，是以學科知識體系的“教”為主，兼顧基本技能、基本態度的“教”的行為。培育是指學校營造學生成長成人的良好環境，引導學生在這樣的環境中進行自我管理、自我學習和自我發展。培育不僅僅在于知識的“教”，更在于環境的“培”（如同種子成長所需的土壤、陽光和雨露），以使學生心智開啟，能力和情感獲得發展。化育，一層意思是“培育”，更重要且遞進一層的是教化養育和化生長育，指向在學生產生“化”進而“育”的目標指引下良好生態環境的創設，更加注重引導學生在環境中受到熏染而有“變”，更有“化”和“育”。即通過師教生學，通過環境的“培”，達到個體的“化”和“育”，通過內化、外化等轉化方式獲得知識，擴大視野，發展能力，開發思維，提高生命的質量和生命的價值[7]。新時代的新現象、新問題需要賦予“教育”新的內涵，也需要不斷擴大“教育”的外延[8]。本文希望通過挖掘“化”的內涵、特點和策略，豐富發展“教”的新時代內涵，同時對“育成什么樣的時代新人”提出自己的觀點。從而在“化育”基礎上為“教育對象、教育目標、教育內容、教育方式”注入新的內容，以期發展新的“教育”理解。

2）“知識建構”與“知識轉化”。知識建構是建構主義學習理論中的一個核心術語。建構主義學習理論認為知識的獲得不是學習者簡單接受或復制的過程，而是積極主動建構的過程。鐘志賢等人認為，知識建構是學習者針對學習任務，通過新舊觀念知識間的互動，產生新的有意義的關聯、組合和統整的過程和結果[9]。知識轉化是知識管理領域的術語，日本學者野中郁次郎在《論知識創造的動態過程》一書中首次將顯性知識與隱性知識之間的相互作用和變化稱為knowledge conversion，即知識轉化[10]。知識建構和知識轉化是知識學習過程中的兩個重要階段，知識是可以轉化的，知識只有被轉化后才可利用，知識轉化即知識的創生過程。在古今中外諸多學習思想和學習實踐中，有許多關于學習轉化的論述：“學”向“思”轉化（學思結合），“識”向“智”轉化（轉識為智），“故”向“新”轉化（溫故知新），“知”向“行”轉化（知行合一），“類”向“通”轉化（觸類旁通），“會”向“通”轉化（融會貫通），“一”向“多”轉化（舉一反三），等等[11]，這些思想和實踐為人類研究轉化提供了有益的借鑒。現在，學生“堆積”了很多知識，如何通過“知識建構”轉化為“核心素養”？

如果嘗試把知識“打開”，理清知識的“來龍去脈”，則“知識來龍”為“知識建構”過程，“知識去脈”為“知識轉化”的過程。學生通過學科學習活動，將知識來龍的“入”轉化為知識去脈的“出”。ACDMB觀點下“學懂”是知識建構過程，如一個概念的形成、一個技能的把握、一個事實的獲悉、一項原理的獲得、一種思想的建立等，這些都是知識建構“入”的過程[4]。學生通過經歷、體驗和認同進行知識建構，通過感悟（消化、吸收、融合）和遷移、應用進行知識內化，通過實踐和行為進行知識外化，即通過內化和外化進行知識的轉化，轉化成解決問題的能力、發展品格和培育價值的“出”的過程。這樣的教學才能產生真正價值，核心素養才能落實，這是ACDMB觀點下的悟會（能力）和化育（素養）的過程，具體如表1所示。教師的職責在于引導“轉化”，即引導學生通過外在力量促進其內在價值生成，包括知識的教育轉化為通過知識獲得教育，通過知識的學習掌握學習知識的活動方式、思維方式。知識轉化的評價標準就是通過充分挖掘并合理轉化學科的德育因素，把學科育人做得更好。學生的任務在于實現“轉化”，學生對知識的消化、吸收、融合過程，經歷知識的遷移、應用和實踐，把人類的精神財富轉化為個人成長的精神糧食，從而成為既有“淵博之知”，又有“智慧之腦”，更有“溫暖之心”和“大德之行”的時代新人。

3）知識內化與知識外化。知識轉化主要有知識內化和知識外化兩種具體方式。知識轉化是由外界和個體的實踐促進人內在認識和思想等理論生成的過程，同時也是理論指導其外在行為的過程。正如陶行知所說：行是知之始，知是行之成。前者可稱為知識內化，后者則可稱為知識外化。知識內化是學習者對前人實踐總結的認識成果與原有概念結構和思維模式建立起內在、實質的聯系，并在多次主動體驗和認同活動的基礎上融入到自己的理解和解釋系統之中，即融入至自己的認知結構中。知識內化意味著外在的實踐活動和內心秩序的統一，完成認識成果的積淀、建構和升華，成為學習者的思想之“元”和精神之“鈣”[12]（內化于心）。如果說知識內化是實踐產生理論的過程，那么知識外化就是理論指導實踐的過程。知識外化強調做了什么，做得怎么樣，體現在行為表現（外化于行）[13]。知識學習更是依賴于學習者在實踐中加深感知和領悟，逐漸內化為學習者的精神追求，外化為學習者個體的自覺行動，實現思維、思想、觀念和外在行為規范的有機統一，實現以“知”促“行”、以“行”促“知”[12]，即知行合一。

學習者內在的認知活動，包括對學習內容的結構、內涵與外延有充分的認識，體現在智慧之腦（動腦）和溫暖之心（動心），強調頭腦的理性與智慧、內心的溫潤與豐盈、內在的有序與完善。只有真正內化的知識才與人的素養發生關聯，知識內化的實現是素養發展的基礎和育人目標的初步實現。學習者轉變始終要通過學習者的實踐行為表現出來，將自身已經內化和定型的思想道德作為行動指南、思維方式和行為準則，自主指導自己的外在行為，并養成相應的行為習慣。外化是育人結果有效性的檢驗，知識外化的實現是育人目標的進一步實現。沒有學習者的外化，育人也就失去了意義。因此，從知識轉化的分類及意義上講，學科核心素養其實就是學科知識的內化與外化[12]，素養是知識建構和知識轉化的結果。具體如圖1所示。

學習者認識和發展的起點是前人實踐和認識的成果（知識），知識內化使“新知”轉化成“已知”，知識外化由實踐檢驗“已知”并推出“未知”。內化帶動外化，外化促進內化，內外互補，積量變以促質變，使“化”得以反復落實，不斷提升。教學的關鍵就是讓學生把自己學到的知識悟到位、自己悟出來的道理做到位。教師則根據時代需求和學生基礎，選擇合適的教育內容，采用恰當的教學方式，以幫助學生實現知識內化和知識外化。知識內化一般有以下幾個過程：學生把具體、直觀的世界轉化為直接而抽象操作的對象，初步理解新知識的意義，掌握新知識的主要要素;把新知識與學生已有知識結構（包括已有知識、已有知識經驗、已有思維傾向）建立內在聯系和碰撞，在感悟中重組和變革新知，逐漸形成個體新的認知;學生在與他人進行釋難解惑、分享交流、評價展示中進一步提升和完善內在主觀世界。內化的程度可以從三方面進行衡量：一是學科知識的結構化程度;二是運用學科語言表達自己的觀點;三是掌握本學科獨特的思維方式方法。知識外化需要個體將學科知識、思維方法、學科觀念遷移應用到真實情境，并加以分析問題、解決問題和反思問題，最終體現為個體做人做事中“德才兼備”的德行與才華。

4）“化育”的育智價值與育德價值。當今是一個信息快速發展的時代，學習者不再缺知識，真正缺的是體驗和認同基礎上產生的“顯化主題、德化生活、潤化生命、暖化心靈”等價值訴求。這些顯化、德化、潤化和暖化都是“化”的內容，化知識為智慧、化智慧為德性，以實現可遷移的、可持續的核心價值和學科素養，實現教育與教養的統一。

核心價值是教育的方向引領，學科素養體現在學科活動的教育價值之中。學科素養的培育是通過學科知識這個“阿基米德點”的學習，在知識轉化為能力和素養上下足功夫，盡心挖掘知識背后蘊含著的育智、育德因素，充分發揮學科的育智育德功能。知識只有在遷移、應用中方能獲得意義和價值，人們需要做的是如何把知識轉化為能力，把知識轉化為素養，這是落實“立德樹人”的根本任務。學習能力實質上就是條件化、情境化、結構化的知識和技能以及策略的內化和外化。這一過程如同蜜蜂采蜜、釀蜜。對知識（花蕊）進行采集（采集花粉），把知識教學轉化為“對科學概念、核心知識背后的來龍去脈、蘊涵的符號表征、思維方法和事物的本質規律、學科價值”等更富有“營養”的知識（花粉加工成蜂蜜），把知識教學轉化為“知識蘊含的邏輯根據、思想方法”（化蜜機理，育智價值），把知識教學轉化為“做人、做事、生活”等必備品格、關鍵能力和核心價值（蜜蜂的精神，育德價值）[11]。

正如學習彈鋼琴，要做到脫離曲譜才算是學會。這說明只有充分的知識建構，少些表層的知識加工（關注記憶），多些深層的知識加工（關注悟會），才能做到“技到無心始見奇”，才能順利進行知識的輸出，將其轉化為素養。當然，教學要避免枯燥無味的知識輸入，選擇最有價值的知識，進行融知、智、情為一體的學習活動。因此，教育的實質是希望通過知識學習收獲核心素養（能力+品格+價值）。物理核心素養的養成則需要通過“科學探究”和“科學思維”這兩維能力要素來實現。除了輸出能力要素外，更要輸出科學態度與責任”這一品格要素和“物理觀念”這一價值要素。按ACDMB觀念，通過學懂（知識要素），悟會（能力要素）達到化育（素養要素），本文理解的核心素養就是“化育”的結果，具體如表2所示。

1.2“化育”的特點

借鑒古今中外對“化育”的認識，結合當前新時代的育人要求和“化育”的內涵和價值，特別是對“學懂·悟會·化育”教學范式長期的思考與實踐[14]。筆者認為，“化育”具有主體性、內隱性、實踐性、發展性四個特點。這對于教師把握當前課堂教育改革中教育對象、教育目標、教育內容、教育方式具有十分重要和緊迫的意義。主體性說明教育對象是學生，內隱性和實踐性是內化、外化兩種轉化方式（教育方式）的特點，發展性說明化育旨在促成人的持續而全面的發展。

1）主體性（化育為生）。“化育”的主體是人，是對“人”高度關照的教育，無論是內化還是外化，都是人在進行轉化，其能力和價值（育智和育德）是學習者個體主觀能動地參與教育過程才能獲得的。“化育”強調個體對所學內容進行“消化”，需要個體體驗、認同、感悟、遷移和應用，進行自我完善，是個體核心素養的整體協調發展，也是實現個性化全面發展。仍以“蜜蜂理論”為例，釀蜜過程需要內勤蜂（這一主體）自身產生激素、轉化酶等物質，對花蕊進行釀造、風干、濃縮（關鍵能力），最終生產出一種新的物質形態即蜂蜜（學科素養）。人類的知識學習過程就是“采集百花而釀一已之蜜”的過程（核心價值）[11]。

2）內隱性（內化于心）。傳承有道，化育無聲。人類千百年來的文化養料聚集于教材，學習者在文化長河中得到“潤物細無聲”的文化浸潤。“化育”既是一種利用人的無意識心理、暗示心理和模仿學習來轉變人心的過程，也是一種關注生命領悟、關注心靈感化、關注精神富有、關注思想境界，開展潛移默“化”的“心心相映”的教學活動過程。“內化于心”追求潤物無聲、化育于無形的化育境界，促進心靈的和諧發展;“以文教化”揭示教育的本質是豐富人的精神世界、提升人的思想境界、培養人的人文關懷。教師在教授知識的同時，融合品德教育，“育德”與“育智”二者緊密結合，把學科中的育人、學科中的教育性作為所有學科的出發點，從符號的表層形式化傳遞走向知識邏輯演繹和關懷相融的文化內隱性創造。

3）實踐性（外化于行）。“化育”的過程，是個體在長期實踐中發展起來的過程。“化育”的過程，一定有遷移與應用。遷移與應用一般屬于能力范疇，如專注地、系統地進行跨學科學習和實際問題解決。這些長期穩定的、持久性的遷移和應用能力需要錘煉堅毅篤行的品格。而一旦形成這樣的德行，就是根深蒂固的、相對穩定的。無論在心理上還是行為方式上都能使人產生較深刻而持久的變化，進而能更好地指導實踐。而這又恰恰說明“化育”的穩定性造成了“育人”的艱難性和重要性。

4）發展性（化育過程）。教育、培育與化育，就是“教”的內涵不斷發展的過程;從“化”到“育”，就是“化”的過程到“育”的結果的發展過程;從知識建構到知識轉化，是從知識來龍的“入”到知識去脈的“出”的發展過程;從主體學懂，到“內化于心”與“外化于行”的悟會，及至育智育德等價值的化育，新時期育成什么樣的人，都是從知識到能力和素養發展升級的過程;知識的發展、能力的發展、素養的發展，也是經歷從“化”到“育”的過程。

2“化育”的策略

“化育”的內涵與特點基于對教育本質的深刻理解，特別對“育成什么樣的人”的新的闡釋。從技術層面來講，依據費恩曼對學習普遍原理的簡約化表達，需要對學習過程進行核心行為動詞提煉，筆者提煉的行為動詞是“學”“悟”“化”。從工具層面講，知識育智、育德手段在于將“知識轉化”，回歸學科本質、學科核心思維和科學態度與價值，包括顯化、德化、潤化和暖化等。從路徑層面講，可從主題、生活、生命、心靈四個重點領域出發，探索“化育”的實現路徑。從策略層面講，“化育”的策略在于顯化主題、德化生活、潤化生命和暖化心靈。

2.1顯化主題

1）主題要聚焦大概念。化育為生，教學過程應該選擇什么樣的知識，以何種方式、途徑加工和處理知識，讓其融入人的心靈，內化為人的能力和素養，成為人自身的一部分？知識建構過程是學生通過發現、體驗、認同，從而構筑知識結構的過程，是學生由易到難、由淺入深、由表及里，厘清學習內容前后邏輯關聯的持續性過程。這個過程需要的知識是符合學科本質，具有結構性（連續性、縱深性和整體性）的知識，即富有意義（富含能力和素養）的核心知識。學科大概念是指能反映學科本質，居于學科中心地位，具有較為廣泛的適用性和解釋力的原理、思想和方法，如物理中的大概念：物質、運動、相互作用、能量等。教師把這些大概念作為主題來統整物理學科教學的主要內容，把核心知識改造成具有核心價值的任務群;學生則提出子問題并進行相應的學習活動。

2）主題要聚焦單元。如何聚焦和架構具有新時代特色的主題單元？教師可以直接用教材中的自然單元;可以改造教材內容，有序呈現教材中的知識結構，如由大概念組成的單一學科或跨學科的學習主題，充分地呈現縱橫聯系的主題單元;可以基于學科課程標準、學科知識、學生基礎，建立主題課程，從社會熱點、生活問題、學科問題中尋找主題，讓主題既真實又有意義，能承載學科核心知識、關鍵能力、核心價值;還可以從“知識的產生與來源、知識的作用與價值、知識的聯系與結構、學科的方法與思想、事物本質與規律”五個方面，即從構建學科本質和知識意義的學科教學理解入手。比如，“生活中的計時問題”“競技場上的平衡”“物理學中的常量”，等等。設計單元一般要經過以下三個步驟：一是從一個單元整體的角度出發，將單元的內容進行合并或拆分，將性質相同或有內在聯系的內容整體設計和安排一個單元的教學過程，確定單元數;二是按照知識、認知由淺到深地設計學習過程的層級階梯邏輯，確定學期單元名單、任務、項目;三是確定單元的核心素養目標，設計跨越層級的活動。

【例1】小學數學中有這樣一個問題：一個鬧鐘，4點時敲了4下，用了6秒時間，請問10點敲了10下，需要用多少時間？

結果是出現了15秒和18秒兩個答案。筆者認為：如果一個小學三年級學生，能應用倍半法，會從4下6秒想到8下12秒、2下3秒，共計15秒時間。四至六年級學生，會用乘除法，計算每次用1.5秒，則10次共15秒。初中學生會想到生活的案例，用滴水計時、脈搏計時、鬧鐘計時等考慮生活實際計時方法，記錄的是時間間隔。因此，10下9個間隔應該為18秒。如果是高中學生，學生學了打點計時器的計時問題之后，還得考慮學生對計時操作的反應時間、聲音和光傳播時間等復雜因素，答案更是無從回答。如果把這一小學數學問題變成高中物理主題單元：請探究生活中的計時問題。答案不在于究竟是15秒還是18秒，而在于促進學生對古代計時器的演變進行溯源，尋找物理學中的計時工具，觀察生活中的計時問題。師生通過物理原理計算運動和變化時間，在倒計時、珍惜時間、合理利用時間等拓展活動中開展單元教學活動。

以“物理學中的常量”進行主題設計為例，主要有鐵的膨脹系數、靜電力常量、阿伏伽德羅常量、萬有引力常量、普朗克常量、元電荷電量、引力常量、圓周率等常量。

【例2】 圓周率常量。首先，不同年級的學生對圓有不同的描述。小學生識圓、畫圓;初中生用C=2πr表達標準圓;而高中生的圓是圓方程。其次，π常量的意義是揭示了半徑和周長兩個不同的幾何量之間的關系。之后，數值是以半徑為1/2的圓的內接與外切正四邊形、八邊形、十六邊形、三十二邊形、五十八邊形所確定的圓周率取值范圍逐漸縮小而獲得的，見圖2。同時，可以寫出內接正n邊形周長的表達式nsin（180°/n），并用幾何畫板推演n逐漸增大時的數值將無限接近π。最后，從古代劉徽的“割圓術”，到古希臘數學家阿基米德的發現（當正多邊形的邊數增加時，它的形狀就越來越接近圓），再到通過現代計算機已經可以計算圓周率到小數點后12 411億位，等等。

圖2內接圓與外切正n邊形的周長范圍

從身邊、從古今中外、從現代技術視角學習常量，揭示“已確定單位的不同物理量之間的制約關系”這一常量的意義，深刻顯化圓心角θ足夠小時，弦長等于弧長的大小，θ弧度=sinθ=tanθ，進而理解曲線運動速度的方向、向心加速度公式的推導過程，以及單擺做簡諧運動的條件，等等。在跨學段、跨學科單元學習中體會跨層級活動，實現主體化發展目標。

化育的內隱性需顯化，顯化是從隱到顯的過程。顯化是顯現，不可見或不易測的知識可以借助技術力量進行“可見化”，比如用pet-ct、核磁共振檢查身體;用技術模擬場物質;用電子顯微鏡進行觀測;通過可測物理量探測“黑箱”;還有許多傳感設備的利用等。顯化不僅僅是顯現，顯化更是如何看得見，如何體會到學習過程及轉化機制以及知識背后蘊藏著的思想方法和價值。那些不可見的學習歷程、能力、品格和價值，雖然受多種因素影響或者復雜到不能用實證的方法“看見”，但是這些不可見部分恰恰是最重要的“育人”部分。不可見并非不可知、不可識、不可做，需要學生的學習有足夠的、能動的體驗和感悟去“顯化”這些部分。顯化可通過真實情境彰顯，通過真實情境的學習、跨學科的意義拓展，充分調動學生的學習興趣，用符合學生心理特點的方式來進行知識教學，讓學生的知識學習富有意義。

【例3】水分子直徑約為4×10-10米。若把9克水的分子一個挨一個緊密地排成單行，則可繞地球赤道約幾圈？（赤道周長約為4×107米）

通過情境創設和對比計算，學生進一步體會“物體是由大量分子組成的”中“大量”的含義，當教師在說明分子直徑、分子體積、分子質量數量級，講解阿伏伽德羅常量的數值時，遠不如這個學科情景活動帶來的震撼：9克水（相當于一礦泉水瓶蓋的水量）的水分子一個挨一個排列可繞地球赤道300萬圈！

ACDMB觀點下的物理情境教育，讓個體在情境中學懂，在情境中感悟，在情境題中檢測會的程度，在情境中進行化育[15]。因此，在設計主題時，教師可以根據知識、能力、思想方法、價值等多維度聚焦單元主題，學一隅而知三隅，凸顯主題的深層意義，通過顯化“育成的結果和狀態”，學到的是知識，收獲的是能力和素養。

2.2德化生活

化育的育智育德價值在于生活實踐。古今中外選拔人才的標準是“德才兼備，以德為先”，育人的根本在于立德。針對大量存在的學用分離、先學后用的教學弊端，教師可以嘗試將先學后用的教學改成“學用結合”教學。“學用結合”教學是把知識與生活建立聯系，是從源自生活的學習內容、學科知識結構和解決生活中的真實問題這三個角度來設計鮮活而具有整合性的學科問題。從生活走向物理，通過一個個生活化素材、生活化情境、生活化主題、生活化原始習題，看到隱藏在生活背后的學科本質、學科規律、思想方法，特別是學科的德育價值。從物理走向社會，學生會用物理的思維方法去觀察、認識和思考周圍環境，體會到物理在生產、生活、科技與社會領域的應用價值。這才是真正對“知識來源于生活，又還原于生活”的最好詮釋，也就是“學用結合”，從而實現從“解題”向“解決實際問題”，從“做題”向“做人做事”轉變。

當教育“化入”德育和生活時，教育便無處不在、無時不在。例如，通過計算汽車剎車時的安全距離，讓學生自行挖掘出表達式和數值背后蘊藏著的“不能超載，不能超速，不能酒后駕車，路面不能太滑、及時更換輪胎的依據，以及怎樣大小的距離才是安全距離，等等”。又如一個最簡單不過的串聯電路，電路要正常工作，電源、開關、儀表、電阻每一元件既要有角色意識和責任擔當，又能精誠合作。團隊里不能誰都當“電源”，也不能離開“開關”，否則一定是燈爆或燈不亮的結局。比如借一把剪刀，學生在學習壓強、受力、力距的同時，更需體會這一生活事件的德育價值：別人向你借用剪刀時，你用手握住尖端，把剪刀柄端遞給他人，學科素養就在其中。再比如，教師呈現不倒翁、不倒U盤時，更應讓學生體會“降低重心，才能讓你更踏實”的人生哲理。“生活中的圓周運動”一節課，教會的不僅是圓周運動知識，更是“轉彎過橋請減速，大半徑適傾斜”的安全意識[16]。學習“焦耳定律”這一內容后，除了理解一些概念，獲得定性定量的科學探究，教師更應讓學生從節能、環保、安全角度明白從“鉆木取火、煤油燈、白熾燈、節能燈到LED燈”的演變過程。具體如圖3所示。

【例4】如圖4所示，某插線板長約2米，橫截面積約為國家標準（1平方毫米）的1/5。求：①該插線板的總電阻;②如果通以10安培的電流（插線板中標注的額定值），求它的熱功率。

學生通過電阻定律和熱功率的計算，深刻體會到劣質插線板的危害、生活中大功率電器單獨布線的規則，以及規定學生宿舍嚴禁私拉電線、隨意私接插線板的規定。

以學促知、學以致用、以知促行。赫伯特·斯賓塞說過：“教育的目的和任務，就是為我們的完滿生活做準備。”德化生活是多學科育人資源（各類定式化概念、理念等）呈現德育價值，在生活中達到整體融通;德化生活是科學、技術、社會、環境、藝術、醫學等方面的精思妙理與生活熔為一爐，并指導人們的德行。德育生活在于“學用結合、知行合一”[17]。

2.3潤化生命

潤化生命在于生命意義的追問。刊登在《光明日報》上的《基礎教育把更有用的東西給學生》一文提到：要解決人的發展問題就要尊重人的生命成長規律，我們應該在基礎教育階段解決人的精神問題。這個問題在基礎教育階段解決不了，那么到大學階段想補這一課就已經晚了[18]。把課堂真正轉變為師生間、生生間生命與生命交流的地方，這就意味著回到了教育的本源。

【例5】2019年，《科學·機器人學》刊登了《新型納米機器人可進入活體癌細胞》這則新聞。加拿大多倫多大學研究人員最新開發出一種納米機器人。用計算機算法改變6個磁線圈的電流以建立三維磁場，引導直徑約700納米的磁性鐵珠到達細胞內的指定位置。鐵珠可在磁性“鑷子”的操控下，在活體癌細胞中進行精準活動。此前研究人員是使用激光來驅動探測活細胞，但激光能量不足就驅動不了珠子運動，增加激光能量又可能破壞細胞內結構，因此其使用受限，而新方法可施加的能量比激光高了一個數量級。研究人員還設想，這種納米機器人可以阻塞腫瘤細胞，從而“餓死”癌細胞或直接破壞癌細胞，未來有望為化療、放療和免役療法無效的癌癥患者提供一種新療法。

從上述科技前沿和科技新聞中，學生嘗試回答以下問題：人類為什么要控制納米機器人的精準活動？為什么驅動形式要從“光鑷”轉向磁性“鑷子”？為什么要學習“力、運動、能量、激光”等物理學知識，特別是為什么要學習帶電粒子在電磁場中那些極其復雜的運動？同時，案例也給學生帶來大大的震撼，科技改變著生活，改變著人類生命周期，帶來新的生命思考：人類一旦降服了兇惡的癌癥，人類應該如何應對“百歲人生的框架下”的學習和生活？

潤化生命在于尊重生命的教育。潤化生命，一種心靈與心靈的碰撞、靈魂與靈魂的啟迪。知識與能力能夠在后天習得，但個性素養涵育卻要靠“經歷、反應、等待、領悟、升華”這些生命成長歷程。潤化生命，才能立足基本生存條件，獲得健康生活，努力提升生命質量。如同培育一棵樹，需要理解扎根大地的意義。潤化生命，才可能理解作為生命表達的教育在于人的成長與完善，更加關注學生的心靈和幸福，提升精神生命、內在氣質和生命姿態。潤化生命，意味著回到了教育的本源，不僅關注完善和提升個體生命，更在于成就群體生命，促進個體與群體、自我與他人生命的和諧發展。

2.4暖化心靈

心靈指內心、精神、思想等。化育是人的心靈上的培育、感化。“學懂·悟會·化育”下的情境教育主要有三個層次（場景、情境和心境）以及三個主要功能（激趣、啟智和養心）。心境在于人與已的交流，在于素養層面的“養心”功能。春風十里，不及學生心里的一縷陽光。如果學生能夠積極面對自己，在主觀世界中有效引發心靈的主動參與，積極進行知識內化，深化對自然、社會和人生的認識，在豐富的文化教育中就能產生情感的共鳴，感悟生命，形成個性化的物理觀念、核心價值，實現知識轉化為素養[15]。

第一，活化故事，在講好學科故事中提升學科魅力。講故事是轉化中“以小見大”的策略。曹沖稱象等許多中外經典故事能夠代代相傳，是因為這些小故事中蘊含著大道理，這些大道理能夠撥動人的心弦，啟迪人的思維，幫助人們更深刻地理解和把握人生。在物理學發展過程中，展現的是整個物理學科的發展過程。師生一起講好物理學史，講好物理學家、物理實驗發展、科學方法發展、物理理論發展等的故事，特別是關注一些觸動內心的物理故事。如1935年愛因斯坦在瑪麗·居里夫人的追悼會上發表了著名的演講：“她一生中最偉大的科學功績——證明放射性元素的存在并把它們分離出來——之所以能取得，不僅是靠著大膽的直覺，而且也靠著難以想象的極端困難情況下工作的熱忱和頑強。這樣的困難，在實驗科學的歷史中是罕見的”，“居里夫人的品德力量和熱忱，哪怕只有一小部分存在于歐洲的知識分子中間，歐洲就會面臨一個比較光明的未來。”學生在學習放射性元素的同時，一定會從這些學科故事中獲得精神力量的感召。

第二，強化對話，在親歷學科表達中展現內心洞見。教育是有意義有價值的活動，進行人與己的交流活動是當前最需要、最缺乏卻最有意義和價值的。教師要引導學生親身做、親自見、親口說，只有經歷過的東西才是真實而印象深刻的，才能在心理上產生共鳴，從而做到內外合一，于細節和微小之處見品德。當教師在課堂教學中引導學生與客觀的世界對話、與教材對話、與同學對話、與自己對話之后，為交流賦予意義的人是學生自己，他才能從書本走向生活，在有意義的境脈中，在“何時、何事、如何、為何”中進行概括，凝練成結構化的學科知識，提煉出自己的話語并進行個性化表達，表達出個體學習的體驗、學習的感悟和對事理的洞見。學科對話，以境導思、以思悟理、以理論道，既見趣、又見智，還見自己的內心洞見。

第三，回歸文化，在文化熏陶中涵養新時代精神。新時代“中國精神”是中國文明的精髓體現及由此展開的各種思想、理想和價值觀[19]。文化的核心是思維方式和價值觀念，教育的實質是文化的傳承，是傳遞文化的主渠道。而文化的產生、存在的意義與價值是“化育”：以文化人，以文育人，即影響人、教化人、塑造人、匡正人。文化就像一個磁場，人處在怎樣的文化場中就被磁（化）成怎樣的磁性。優秀文化體現的是大眾、多樣、自覺、共識、共行的價值觀念。而觀念是滲透在心里、頭腦中、血脈里，最深層、最不易消化、最不易改變。物理文化是在物理學家長期科學實踐中創造的物理學理論體系，是從亞里士多德開啟的理性思維方法、伽利略的實驗方法、牛頓的歸納與數學化方法中發展起來的，是追求物質及其運動之真善美的統一，是客觀上求真、目的上從善、情感上至美的學科文化精粹。北京大學穆良柱教授認為，物理方法（物理學家如何“做事”）和物理精神（物理學家如何“做人”）構成了物理文化的核心[20]。通過物理教學傳承物理文化，解讀出物理知識體系、物理學觀念形態、價值標準以及約定的工作方法等，感悟物理與科學、自然、人文、藝術的關系，學會做人、學會做事和學會生活，用物理文化去觀察世界、思考世界、感悟人生和暖化心靈。

第四，回歸初心，在躬身入局中提升時代價值。教育的DNA是價值，物理教學需始終保持追求真善美的初心。比如，前面提到化育的內隱性特點，化目標于無形、藏意圖于過程是育德的有效方法。能力、品格和價值這些內隱性的目標，只有當學生主觀能動地融入其生活、生命、心靈的過程，才能更好地體驗、認同、感悟、消化、生成，并表現為學生個體自主的遷移和應用、自覺的實踐和行為。只有學生自己躬身入局，才能自己提出這一系列問題：我已經知道了什么？我想要知道什么，預期結果如何？我可以從哪里學到？生成的問題有哪些？我怎么解決問題？如何完成挑戰性的任務？如縮小差距、化解沖突。我新學到了什么？只有學生自己躬身入局，才能發自肺腑地熱愛這門學科，自發地對自然、社會和人生的認識，能自覺地用學科眼光觀察世界，學科思維思考世界，用學科語言表達世界。只有學生自己躬身入局，才能善用哲學思考（如運動變化的觀點、對立統一的規律、否定之否定規律和普遍聯系的整體思維方法，等等），在學科學習中有價值經歷，進行價值澄清，接受價值教育和引領，解開價值困惑，將學科養料漸漸與自己的思想、情感、道德相滲透，融合與共鳴，在實踐中遷移和運用學科知識與能力，從而培育核心價值和學科素養，最后在復雜問題解決中做到位。

3結束語

一如春風化雨，潤物無聲。立德樹人實現途徑需要從聚焦學科獨特性質和任務出發，在大概念、大單元中顯化主題，在學用結合、知行合一中德化生活，在生命意義和尊重生命中潤化生命，在故事、對話、文化和初心中暖化心靈。有知識、展能力、化品格、樹價值、顯素養，最終都是“人”的發展，學習的本質特征是學以致知、學以致用，特別是學以致慧、學以致育和知行合一。這是教師對教育目的和教育價值的不斷追問。

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AbstractHow to transform the learning of academic knowledge into values such as qualities and competencies of the students？Firstly，through four groups of connections（ education，enlightenment and bildung，knowledge construction and? knowledge conversion，the internalization and the externalization of knowledge，the cultivation of intelligence and the cultivation of character），all of them will in turn manifest the value and connotation of bildung.Secondly，it is vital to present the validity of bildung in the cultivation of intelligence and character，employing the four characteristics： subjectivity，implication，practicalities and elaboration.Lastly，concerning the key competencies in physics，the strategies of bildung lie in four aspects： highlight of the theme，moralization of the life，immersion of spirit and warming of the soul.

Keywordsbildung;key competencies in physics;knowledge conversion;connotations;characteristics;strategies

[責任編輯馬曉寧]