“做中學”：培養核心素養的有效途徑

韓宇男

教育與社會生活、生產相聯系是教育改革的基本方向和最高目標。“做中學”最早是由美國現代教育家杜威在19世紀末提出的教育理論，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教育模式，依據“教育即生活”“教育即生長”“教育即經驗的改造”的思想，倡導的“從做中學、從經驗中學”的實用主義教學模式迄今在世界各國影響深遠。

在深化基礎教育的教材、課程、課堂、課后、評價等全方位改革，全面推進以核心素養為導向的素質教育的新時代教育背景下，《義務教育課程方案和課程標準（2022年版）》中強調，要聚焦核心素養，強化課程綜合性實踐性，變革育人方式，倡導“做中學”“用中學”“創中學”的教育教學，明確指出“科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一”。《普通高中課程方案和語文等學科課程標準（2017年版2020年修訂）》中《普通高中物理課程標準》的“課程目標”規定“經歷科學探究過程，認識科學探究的意義，嘗試應用科學探究的方法研究物理問題、驗證物理規律”，并強調教學應通過創設學生積極參與、樂于探究、善于實驗、勤于思考的學習情境，引導學生體驗科學探究的過程，體會科學研究方法，養成科學思維習慣，增強創新意識和實踐能力，培養和發展學生的自主學習能力。

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

“學”與“做”及“知”與“行”的關系

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

“學”與“做”及“知”與“行”的建構關系 “科學探究”是物理學科核心素養培養的重要內容和重要手段，將“科學探究”列入內容標準，旨在明確“學”與“做”的關系，應該是從過分強調“知識的傳承和積累”向“知識的探究和構建”過程轉化，故而“知”與“行”的關系應該是從學生“被動接受知識”向“主動獲取知識”轉化。教師應創設促進思維生長的問題導向的情境、環節和遷移場，讓學生積極主動參與到科學探索過程中，引導學生模擬科學家，在觀察和實驗中形成發現問題、分析問題、解決問題的科學思維，體會科學家面對疑難情境的科學精神，學會搜集和加工數據資料的實事求是的科學態度，從而培養學生學會從物理學的視角看待客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系的科學思維方式，提高解決問題、敢于創新的實踐能力。

“做中學”教學模式在物理核心素養培養中的重要作用

采用“做中學”模式可促進課堂教學的“動態化” “做中學”的科學探究活動改變了傳統“靜態”教學中“安靜地聽、沉默地看、機械地記、你問我答”的教師獨角戲狀態，實現了學生主動參與、勤于思考、自主探究，使知識獲得過程成為一種思維、設計、合作、體驗、試錯、創新的“動態”認知過程。通過多種多樣的關于現象和問題背后物理本質的探究活動，師生、生生之間建立起知識、經驗、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系，形成師生思維碰撞、交流互動和互促互進的建構平臺，有效地培養提升學生的科學思維、科學態度及實踐創新能力。

“做中學”教學模式有利于實現學生培養的“本位化” 探究過程中讓學生成為發現問題、解決問題的主體甚至主導者，可有效促進學生的主動性、積極性，養成樂學、善學、會學的學習習慣。物理學科以實驗為主的科學探究是在教師的引導或指導下，在團隊的分工合作中，關注個體認知建構行為與個性發展的需求，以學生現有的知識和非智力的條件為基礎，探索知識技能與學生經驗、現實生活、社會實踐發生的連接，且在沖突、質疑、矛盾、思辨、循證等相互作用中，激發學生對物理學的好奇心和求知欲，培養學生的物理觀念和創新實踐的探究能力。

“做中學”教學模式更強化知識獲得過程的“建構化” “做中學”的物理科學探究，常常可以運用再現性、智慧性和多樣性的情境創設，具有將物理學的結論性、原理性的知識，進行還原、展開、重演、再現的具有完整感染力的教學過程，符合學生認知建構過程。在具體的、復雜的、充滿了不確定性的，既包含明確的內容，又有各種默會關系的情境中，使學生體會科學家的研究過程，從而形成正確的科學思維和價值觀，激發探索世界的科學興趣，樹立自覺的物理觀念，切實理解物理概念和物理規律的背景、意義和應用，培養學生求真務實的科學精神。

案例1：物理教學應兼顧傳授物理知識技能和發展學生思維的雙重任務，其中，促進學生思維的發展和認知的構建需要把握合理的教學邏輯。在“磁感應強度”的教學中，我們摒棄教材上內容的時空邏輯次序，按照比值定義法的核心思想及學生已有經驗的認知傾向，巧妙地設計了3個邏輯遞進的實踐情景，如圖1所示，從而將教學邏輯由“探究影響安培力大小的因素”的思路轉變為“比較通電導線在磁場中受力”的思路，同時，將研究方法由“控制變量法”轉變為“比值定義法”與“控制變量法”相結合的方法。

結合牛頓第三定律進行實驗測量與數據獲取的實驗裝置和實驗原理而設計的科學實驗探究，情境創設可以很好地契合學生的知識經驗和動手實踐的技能水平。探究情境既包含預設的關鍵問題，又能自然地還原再現“比值法”核心的深層認知性問題。通過精心設問或引導，激發學生通過科學思維進行經驗認知判斷和探究欲望。然后，學生經過實驗操作、觀察分析及數據處理的“做”的實踐過程，再體驗提煉推斷、實驗驗證并運用數學工具得出結論的“學”的思維升華過程。在經歷尋找描述磁場強弱和方向的物理量—磁感應強度的“做中學”過程中，使學生掌握運用科學方法和數學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，培養學生敢于質疑的習慣、嚴謹求實的態度和求索創新的精神，鍛煉他們的觀察能力、科學思維能力和操作能力，提高學生對物理學習的動機和興趣。

“做中學”教學模式推動教育教學“人文社會化” 教育改革發展的核心任務是樹立科學的育人觀，落實立德樹人的根本任務，把促進人的全面發展、適應社會需要作為衡量教育質量的重要標準。“做中學”關注學生的行動、思維、情感等的生活世界，指向學生人生的價值和意義，并最終達成學生的全人發展，是一種人文化的、社會化的綜合性學習。在科學探究的過程中自主學習、快樂體驗、科學思維、積極創新、友好合作，培養了學生學會生存、關懷生命、回歸生活等適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格與關鍵能力。在“做中學”教學思想指導下的物理科學探究學習是“從生活走向物理，從物理走向社會”的螺旋式循環上升的建構與遷移學習過程，對提高學生核心素養能發揮獨特作用，是學生終身發展、面向未來挑戰所需的有效環境和途徑。

基于物理核心素養的“做中學”教學的有效模式與策略

“做中學”的教育思想為目前廣泛開展的研究型學習、探究性學習、任務驅動性學習提供了理論依據，促進了“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”教學中滲透物理核心素養的教育是推進物理學科人才培養模式變革的有效途徑和重要手段，可為探索素養為根基、思維為核心的學科融合的教學評一體化的教育提供方向、方法和依據。

將物理核心素養培養滲透到物理教學過程 以學習者為中心，設計問題導向的綜合實踐情景，開展以探究促思維、以思維促能力、以能力促素養的教學，將立德樹人貫徹到教學過程的各個環節，是將物理核心素養培養滲透到物理教學過程的有效途徑。為挖掘學科育人的功能，使物理教育滿足學生發展和社會發展的需求，物理“做中學”探究教學活動就需要在每個環節構建科學合理的要素，體現為：目標要具體化和前瞻化、內容要系統化和生活化、結構要簡單化和模塊化、實施要多元化和可拓展化、評價要科學化和多樣化、反思要全面化和實效化、管理要合理化和全局化等各個環節的有機統一及協同促進作用，使學生在教、學、做的過程中經歷“動腦”“動手”“動口”“動心”的“四動”認知實踐鍛煉，培養其自覺的物理觀念、嚴謹的科學思維、認真的科學態度、敏銳的物理學之美、科技之美、宇宙之美的鑒賞力和勇于探索創新的實踐務實精神。

案例2：在光的衍射教學中，為了加深學生對“光的衍射現象的條件”的理解，從而對光的波動性本質有進一步的認識，在課后的單元創新大作業中，學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、方案設計、器材的選取與準備、探究活動的操作實施步驟、實驗現象的觀察記錄、各種成像現象的解釋分析、成像的實驗條件的優化、數據結果整理等，實現全過程“四動”的“做中學”模式的實踐探究性學習。大部分學生的探究活動都表現出很高的創新性，能很好地達成探究活動的學習目標，實現對“光”的知識的深度認知。在“做”的過程中，更直接、更深刻地理解了衍射發生的條件，從抽象到具體、從感性認識到理性分析判斷，不僅學習了知識，更獲得了探究學習的綜合性實踐技能。比如一組學生，實驗器材選用了學習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，在經歷反復實驗、優化、再實驗的過程后，得到了較好的泊松亮斑結果，學生在實驗中發現，相同的實驗條件下，直徑越小的小球，衍射現象越明顯，中心的亮斑越大也越明亮，而且，意外發現固定小鋼球的縫衣針也產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，除了實驗本身的學習目標，學生別出心裁地把簡單的材料用作實驗器具，降低了物理學和生活的距離感，提高了物理實驗的真實感，增強了他們對物理學“析萬物之理”的認可度，同時，提高了物理學習的興趣，對物理觀念、科學思維和探究能力都有潛移默化的影響。

促進“做中學”教學模式在物理教育教學中形成四大特點 以新課程觀指導新教學觀，推動高素質人才培養的創新發展，促進“做中學”教學模式在物理教育教學中形成四大特點——探究課堂常規化、探究活動正規化、探究內容系統化和教學評管理一體化的教學策略和落腳點。“做中學”的探究活動，強調創設有效的、有趣的、能夠觸發思考的問題情景，強調做和學的辯證統一的促進思維生長進階的探究活動，常常需要教師作為活動的組織者、架設者、指導者或合作者，提供給學生有效的支架和有結構的材料。科學的探究活動，是以落實學科核心素養的培養為目標，以系統的規劃，開展常規的、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，需要在學科核心素養的框架下，把課程目標、單元任務和每個教學活動有機鏈接，通過理論與實踐的探究，激發學生深度思考、認知深層建構，提高思維品質和創新實踐能力。

教育要以學生為本，注重學生全面發展和核心素養的培養。通過“做中學”教學模式的探索研究和實施，有效培養學生物理學科的核心素養。立足時代，面向未來，加強以科學探究活動為主的教學評，實現五育融合的綜合實踐教育教學，積極推進育人方式改革和高素質創新人才培養。

【本文系北京市教育科學“十三五規劃”一般課題“物理教學‘做中學教學模式及其對中學生物理核心素養培養的研究”（批準編號：CDDB17205）成果之一。】