物理學科核心素養的課程轉化路徑

關亞琴

（西南大學教師教育學院，科學教育研究中心，重慶 400715）

21世紀初，世界各國在信息化時代的推動下，在探尋“培養什么樣的人”“如何培養人”的問題時紛紛研制出了基于本國實際的核心素養框架.為此，我國在《中國學生核心素養研究》中將核心素養界定為學生適應個人終身發展和社會發展所需要的必備品格和關鍵能力.［1］2019年，我國頒布了《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》，在教學實施建議中提出“基于物理學科核心素養確定教學的目標和內容”；［2］2022年4月頒布的《義務教育物理課程標準（2022年版）》課程實施中也提出“圍繞學生核心素養的發展設計教學目標”，［3］使初、高中的課程理念及教學目標有效銜接，且一致“以學生發展為本，以提升全體學生核心素養為宗旨”.然而，要實現課程目標，將物理學科核心素養落實到教學一線，還需要尋找物理學科核心素養的課程轉化途徑.因此，何為課程轉化？課程轉化又涵蓋哪些內容？如何實現物理學科核心素養層級間的課程轉化？這也是新課標頒布后亟待解決的問題.本文在課程轉化的界定及內涵基礎上，結合古德萊德的課程轉化層級理論，以期提供物理學科核心素養可能實現的路徑.

1 課程轉化的內涵

1969年，Mauritz Johnson從課程目的的角度出發，認為課程轉化是課程經由教學計劃到學習結果之間的一種過程，［4］這個過程包含教學設計、教學實施等.

隨著課程轉化理論的發展，不同學者對此做了不同的界定，例如有學者從課程發展角度出發，認為課程轉化是課程理想經轉型變化，逐步成為供師生使用的具體材料的過程；［5］有學者認為課程轉化是將有價值的抽象的課程理念轉化為教師有效教學、學生有效學習的具體的、可行的課程的過程；［6］有學者從課程層級角度出發，認為課程轉化是課程理念在不同層級設計實施承轉過程中的異同變化與落實程度.［7］基于不同的概念界定可以看到，課程轉化具有共同的特征，即都認為新的課程理念在轉化的過程中，正式課程會被刪減、排除、扭曲、遺失、疏忽、誤解，也有可能增加、加廣、加深，使得教師運作的課程及學生經驗的課程偏離正式課程，或與正式課程大相徑庭，［8］從而產生課程落差現象.為解決這種轉化過程中存在的落差，需要探尋可供教師和學生使用的具體材料，將文本的知識轉化為師生容易接受的實踐知識，而古德萊德提出的理念課程、正式課程、理解課程、運作課程和經驗課程正是課程實施存在的5個層級，只有這5個層級有效銜接，才能有效落實新課標提出的新理念.

2 物理學科核心素養課程轉化中存在的問題

要研制物理學科核心素養的課程轉化途徑，首先要搞清楚物理學科核心素養從理念課程到經驗課程的對應關系，以及存在的主要問題是什么，本研究主要采用了李剛博士的課程轉化層級向度，［9］其對應關系如圖1.

圖1 課程轉化理論與物理核心素養的對應關系

問題1：物理學科核心素養要實現從國家政策層面向學科課程的轉化.核心素養從理念課程到經驗課程的傳達是一個自上而下的過程，例如2017年普通高中物理課程標準就是在《教育部關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》（后簡稱《意見》）基礎上進行了修訂，《意見》中提出全面深化課程改革，研制學生發展核心素養體系和學業質量標準等要素.［10］此外，2022年頒布的《義務教育物理課程標準（2022年版）》在國際比較及一線調研的基礎上，對2011年版進行了修訂，其基本目標是體現核心素養導向，讓核心素養真正落地，而不僅僅是一個口號或者理念.自新版義務課程標準頒布后，基本實現了核心素養從國家政策層面向學科層面的轉化，但也存在著由國家政策向課程標準轉化過程中的語言表述難于理解或者不易操作等問題，例如新版物理課程標準中提到的物理觀念，在一線教師群體中爭議較大，有研究者認為物理觀念指的就是物理知識，［11］有研究者認為物理觀念指物理知識與技能，對物理觀念的解讀不一，使一線物理教師很難真正落實核心素養轉化.

問題2：實現文本及課程專家視角的核心素養向一線物理教師的轉化.新課標頒布后，一線物理教師要領會文本當中的內容，需要課標研制專家對課標進行解讀.而信息化時代的優勢在于，專家可以通過互聯網平臺在線解讀課程標準.課標的修訂背景、修訂思路和主要變化都需要專家進行解讀，才能使一線教師更加明白為什么要進行課標修訂，及如何針對修訂的內容展開教學.然而，在這兩層級之間轉化的過程中，往往存在著一定的落差：（1）專家解讀過程中，表達及場地局限引起的落差.例如2022年新課標頒布后，黃恕伯老師在解讀過程中，騰訊會議只能容納500位教師，使得大部分教師沒有機會聽取解讀.（2）教師的態度及理解能力造成的落差.例如在新課標頒布后，一線教師反應，“這些培訓對我沒用，講是那樣講，一線還是以考試為主”.態度的懈怠造成很多一線物理教師不愿改變舊有的認知理念.（3）學校管理者理解能力差異造成管理過激.在新課標頒布之后，部分一線教師反應，“自從提了學科核心素養以后，三維目標提都不能提了”.這種由管理層理解誤差造成三維目標和核心素養的界定不清，從而導致對物理學科核心素養的誤解.因此，實現文本及課程專家視角的核心素養向一線物理教師的轉化為物理學科核心素養課程轉化最主要的問題之一.

問題3：物理教師理解的核心素養向學生核心素養的轉化.新課標頒布后，一線教師在執行過程中，課程理念是否能很好地轉化為學生的核心素養，基本依賴于教師的課堂教學，而教師的教學設計則起到了決定性的作用.因此，將物理教師理解的核心素養轉化為學生身心具備的核心素養，主要存在兩方面的落差：（1）行動差異引起的落差.主要表現在教師對新課標或核心素養的教學實踐中.部分教師在課標發布之后就開始研讀課標，無論是撰寫教學設計還是撰寫論文，均表現出積極的態度；部分教師在傳統的教學理念下，只是形式化地在教學設計中呈列核心素養4個要素，因此，教師在對待核心素養的教和學方面存在較大的落差.（2）反思差異引起的落差.部分教師在研讀課標及相關解讀后，會自我反思，改進之前的教學設計，也有部分教師換湯不換藥，教學過程中不善反思，因而在課堂教學過程中存在較大差異.而課堂教學是教師教和學生學的主陣地，如何讓一線物理教師消減行動及反思差異，這也是實現物理學科核心素養的最主要問題之一.

問題4：學生對核心素養內化結果的好壞決定了物理學科核心素養是否真正落地.有研究團隊認為學生的物理學習能力存在著一定的差異，主要表現在學生對物理學科的學習態度、教師教學因素及學校因素3個方面，［12］這3方面的因素決定著學生對核心素養的內化程度.首先，物理觀念是核心素養最基本的要素，學生如果喜歡學習物理，便會認真聽取教師所講，也會不斷提升自身的物理學科能力，進而增強自身的科學思維及科學探究能力.其次，教師的教學能力決定學生的學習態度.學生的態度并非一成不變，如果教師的講課邏輯混亂、不合學情，無真實情境，教師自身對物理沒有熱情，長期的教學中，學生便會喪失對物理學習的興趣，就無從談起物理學科核心素養.最后，學校對課堂改革的理念對學生內化核心素養也起到積極的作用.如果一個校長一味以學習成績作為評判孩子優劣的標準，則容易剝奪孩子更多的天性，便無從談起學生核心素養的形成.因此，若要實現物理學科核心素養的落地生根，就必須解決以上4個問題，提出合理的轉化路徑，解決課程轉化中存在的落差.

3 物理學科核心素養的轉化路徑

核心素養是否能真正落實，最直接的評價主體是學生，學生是否將核心素養內化為個人必備的品格，不僅是物理教師需要評價和反思的要點，也是核心素養研制專家需要深度思考的問題.因此，在物理學科核心素養轉化過程中，其邏輯路徑又是自下而上的評價和反思過程，具體如圖2所示.

圖2 物理學科核心素養的課程轉化路徑

3.1 物理學科核心素養在課程及教材中的轉化

（1）政府推動物理核心素養在三級課程的有效轉化.

在我國的課程改革中，國家組織和推動課程改革一直是貫穿始終的，強有力的政府主導是提升中小學課程改革從理念到行動轉化效率的關鍵因素.［13］邁克爾·富蘭在《教育變革的新意義》中提到，實施任何一種新的課程計劃或政策都至少有3個要素或方面：① 使用新的或修訂后的材料的可能性；② 使用新的教學方法的可能性；③ 改變信念的可能性.［14］新的物理課程標準將三維目標升華為物理學科核心素養，其本質是對教學方式的改變，提倡科學探究必然導致教師信念及教學方法的改變.政府的宣傳可以極大促進物理教師在觀念上保持一致，例如2017年版課程方案及課程標準頒布后，國務院辦公廳印發了《關于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見》，建議指出“制定普通高中新課程實施方案，2022年前全面實施新課程、使用新教材等”，從國家層面給予政策保障.之后，各省制定了不同省份的高中新課程新教材實施意見，例如江蘇教育發布的實施意見中指出“全面落實新課程方案”“推進基于課程標準的教學”“各級教（科）研部門要圍繞新課程實施中的重點和難點問題，特別是學科核心素養、學業質量標準在實踐中轉化落地等問題加強研究”.這種政府主導的作用，積極推進了課程改革的進程，有利于中學物理教師在物理學科核心素養的轉化中有效地達成社會共識，也有利于促進物理學科核心素養從理念到行動的轉化，最為直接地保障了物理學科核心素養在價值導向上的一致性，因此，各省、市政府應積極響應國家號召，制定符合地區教育特色的新課程實施方案.

（2）加強各級教研管理體系.

教研室作為溝通當地教育行政部門及各級學校教師的事業單位，在一線教師及行政部門之間起著橋梁作用，有著6年以上一線教學經驗的教研員作為學科教學中的骨干分子，指導不同學科教師認真任教，是學科教學當中的帶頭人，也是將課程目標落實到課堂教學中的關鍵人物.［15］王土榮老師在他36年的“教研”生涯中也提出：凡是教研機構健全、教研活動活躍的省市縣鎮校，教學相長就容易實現，教師接受新教育理念的速度就會加快，各項教育實驗就容易實施與推廣.［16］相比于邊遠地區，北京、上海、山東、河北等較發達省市在新課標推進中效果顯著，例如2020年8月26日，由上海市教委教學研究室及北京市西城區教育研修院舉辦的教研活動等均為物理學科核心素養的落實做出了典范，在教研活動中，教研員對物理學科核心素養的理解和傳達能力，將決定著本次教研活動的成效.因此，發揮各級教研室及教研員的骨干作用帶動一線物理教師積極改變理念，顯得更加急切.主要策略有：首先，各級教研室應該認真研讀新課程標準，正確理解物理學科核心素養，參考優秀案例，策劃相應的教研活動，推動一線教師展開關于物理學科核心素養的相關教學活動；其次，各教研室應制訂相應的評價指標，評價一線物理教師在教學過程中是否真正達到了培育學生學科核心素養的目的.最后，在條件允許的情況下，可以線上、線下聯動，組織跨區域同課異構活動.

（3）加強教材轉化.

課程標準的編寫原則注重發揮教材的育人功能，在教材內容的選擇上圍繞落實物理學科核心素養.例如魯科版（2019年版）教材中在每一章的前言部分設計了基于物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任的學業質量要求，［17］在教材中間穿插“素養提升”，如必修一加速度這節中就有“能結合瞬時速度、加速度概念的建構，體會研究物理問題的極限方法和抽象思維的方法——科學思維”，［18］很好地實現了物理學科核心素養在教材中的轉化，提升了物理學科核心素養的可操作性.新版義務教育課程標準中也提出，教材的編寫要有效促進學生核心素養的培養與物理課程目標的達成.因此，要實現物理學科核心素養的有效轉化，首要任務是注重教材的方向性，即在教材中體現便于教師和學生認知的物理學科核心素養.其次，物理教師在準備教材的過程中，要清楚教材分析的基本方法，比如緊扣課程標準和課程目標分析教材，從整體到局部分析教材，或者根據教材對物理學科核心素養的呈現方式來分析，以及依據學生的認知特點等方面來分析教材.［19］

3.2 物理學科核心素養在教學培訓中的轉化

（1）創設精準的培訓團隊和環境.

自物理學科核心素養提出以來，國家對一線物理教師實施了不同的培訓，其中網絡培訓是最主要的一種方式，有全國中小學教師繼續教育網組織的“國培計劃”、中國教育電視臺組織的“國培計劃”、各省市教育局組織的教師繼續教育培訓等多種網絡培訓，眾多的培訓占據了教師大量的時間，但效率甚微，大多數教師僅僅是掛夠時間，對培訓內容置若罔聞，這樣既浪費了各級培訓機構的精力和時間，也增加了教師的心理負擔.為改善這種現狀，可以從以下幾個方面進行改進：① 創設物理學科核心素養培訓共同體.教研網可協同高校專家及省、市、縣一線骨干教師組織一支對物理學科核心素養理解到位，專業精準的隊伍，分別從課程修訂背景、修訂理念、課程性質、課程內容、課程實施及評價等方面全方位進行解讀，將視頻保存并上傳至教研網或其他全國共用的網絡平臺供老師在規定時間學習，并積極研制教師物理學科核心素養評價體系，及時評價教師的掌握情況.②學校積極邀請專家進行培訓.有效的領導者是有能力的創造者，學校校長的理念及管理能力對物理學科核心素養的落實起到關鍵的作用，校長可以通過教研組舉薦或者自己主動邀請專家進行培訓.新的教育理念被接受不是一蹴而就的，而是長時間的外部環境刺激和自我內化的結果，只有上下協同培訓并營造較好的培訓環境，才能促進物理學科核心素養有效轉化.

（2）鼓勵物理教師撰寫科研論文.

有研究者認為，物理教師嚴重缺乏教學的基本素養，例如物理教師清楚物理知識“是什么”，但大部分教師不清楚物理知識“為什么”，而要厘清物理知識“為什么”往往需要鉆研教材以外的文獻或者材料，即需要物理教師有研究的素養.錢偉長先生曾經提到科研的重要作用，他認為教師忙著上講臺，課是上不好、上不生動的，因為教師沒有形成自己的觀點，對教學內容不會選棄.物理學科核心素養提出以來，一線教師撰寫了很多有關物理核心素養相關的教研論文，但大多集中于北京、江蘇、浙江、重慶等教育發達地區，寧夏、新疆、云南、內蒙古等邊遠地區發表論文較少，例如寧夏中學物理教師發表論文篇數最多且被人大復印資料轉載的有馬亞鵬老師，其余教師篇幅很少，而擅長教學研究的物理教師往往在學校中都比較出類拔萃.因此，各級管理者首先應該策劃一些相關活動，鼓勵教師們積極投身于教學研究之中；其次，除了策劃相應活動以外，也應該增加獎勵力度，適當的獎勵可以鼓勵教師積極投身于教學研究之中，也可以有效提升教師對教學的質疑能力，厘清物理知識背后的邏輯體系，在教學過程中才能游刃有余，深入淺出，培養學生對物理的熱情.

3.3 物理學科核心素養在教學中的轉化

（1）提升物理教師的教學設計能力.

教學設計能力是教師對教學理念、教學目標、教學過程、教學評價等進行系統規劃的能力，在教學過程中起著舉足輕重的作用.物理教師對物理核心素養理解得是否到位，直接的呈現方式便是教學設計.有研究發現，在教學設計能力表現水平上，不同性別、教齡、職稱及學歷的鄉村教師均表現出不同程度的差異.［20］因此，教師要將課程標準中的課程內容轉化成課時內容是一個比較難的過程，這就需要教師提升教學設計能力.首先，物理教師首要的是認同，也就是對物理學科核心素養的態度.態度決定一個人對某事或某物的積極取向，布魯納（Bruner）認為，如果沒有教師主動地、認真地加入，就沒有任何教育能夠起飛.［21］但這種態度的轉變并非一時就可以改變，需要時間來慢慢潛移默化.其次，物理教師自身必須具備核心素養.例如物理教師對物理觀念的理解，對科學思維的凝練，對科學探究的熟悉，以及對科學態度及責任的內化等.最后，物理教師要清楚為誰教，教什么，為何教，如何教，何時教，教的環境、成本及評價等.物理教師只有對物理核心素養認同，不斷學習新的教學理念，具備較高的教學設計水平，才有望實現物理學科核心素養向學生的轉化.

（2）提升物理教師的教學實施能力.

教學實施能力是指教師運用知識和能力發現并解決課堂教學中實際問題的本領，是教師對課程內容構建、開展和調整的過程，是教師專業能力的核心.［22］《中學教師專業標準（試行）》中認為教學實施能力主要包含對教學設計的課堂實現及調整、基本教學技能、活動開展與指導及思路和方法的外顯等要素.［23］在物理教學中，教學實施能力直接影響物理學科核心素養的落實和完成.要落實物理學科核心素養，物理教師首先要診斷自身在教學實施過程中，對物理學科核心素養落實存在的不足.例如可以通過已有的教學實施能力評價指標來自我檢測，不斷反思自身的缺陷以促進自身教學實施能力的發展.其次，明確物理學科核心素養在教學實施過程中的發展方向.物理教師可以研讀課標，多聽多看多感關于物理學科核心素養的解讀，形成自己的一套教學理念，并將之融合至自己的教學設計及實施過程中，制訂物理學科核心素養在教學實施能力發展和提升中的規劃，以促進自身教學實施能力的提升.第三，教學管理者策劃以物理學科核心素養為主題的“教—學—評一致性”教研活動，通過同課異構、集體備課等方式攻克難題，以促進教研組對物理學科核心素養的落實.

3.4 物理學科核心素養在學生日常生活中的體現

（1）多元評價學生的核心素養.

《普通高中物理課程標準（2017年版2020修訂）》給出了“物理學科核心素養的水平劃分”，將物理學科核心素養劃分為5級水平，給物理教師評價學生是否建構物理學科核心素養提供了可操作的工具.但對于以考試為評價方式的中學物理而言，評價方式顯得過于單一.因此，在這種情況下評價學生的素養，如果通過多元評價，例如增值評價，更能體現學生素養的形成過程，因為增值評價采用統計技術來測量學生學業成績的增長，通過追蹤學生在一段時間內學習成績的變化，來考查教師對學生學業成績影響的凈效應，并將無關因素對學生成績的影響與學校或教師對學生成績的效應分離開來，進而實現對學生效能較為科學、客觀的評價.［24］因而，增值評價首先注重學生的全面發展，破除了“唯分數”論的教學評價方式，注重學生學習“輸入—過程—輸出”的過程，強調變量指標一致性.［25］教師或學校在控制了校外其他影響因素，比如家庭貧富差距影響，或者地域差異影響等，通過追蹤學生在一段時間內的成長，來收集他們在這段時間內不同時間點上的標準化測驗成績，并基于學生自身測驗成績進行縱向比較.［26］這樣對于地域教育資源分布不均而言顯得更為公平，例如邊遠地區，可以通過增值評價來掌握學生在某段時間物理學科核心素養的養成情況.除此之外，還可以結合檔案袋評價法、終結性評價法等對學生進行多元評價.

（2）實現學生對物理核心素養的日常應用.

新版《義務教育課程標準（2022年版）》特別強調讓學生從“做中學、用中學”來幫助學生學習和運用知識，提升學生的操作技能與探究能力.顧明遠教授也指出“學生的成長并不單單是依靠教師的說教，而更重要的是學生自己參與體驗的活動”.物理課程是一門以實驗為主的自然科學課程，學生通過實驗探究活動不僅能主動地學習物理知識與技能，還能從中體會到樂趣和科學精神.愛德加·戴爾提出的現代學習方式理論中認為，討論、實踐與教授給他人學習內容平均留存率均超過50%.因此，物理教師在教學設計過程中，首先要注重探究性學習，克服滿堂講、滿堂灌的習慣，帶動學生觀察日常的事和物，通過多樣的學習方式讓學生領會物理學科核心素養.其次，可以布置較為合理的家庭小實驗，通過家校合作的方式讓學生將物理課堂當中的知識和技能應用到日常生活當中，比如可以在家長的陪同下讓學生畫出自己家庭中的用電線路，并學會接燈管，修簡單的電器等.最后，還可以讓學生通過錄制小視頻的方式展示自己的應用成果，描述自己在整個過程當中的心得和體會，以實踐的方式來落實學生的核心素養.

誠然，課程實施的過程是一個循環的過程，十年一次的修訂，不僅是社會現狀的改變，更是教育現狀的改變，因此課程研制專家不但要從學生學的過程當中發現問題，改進方案，而且要從教師教的過程中汲取經驗，彌補課程方案中存在的問題.除此之外，教師也要從學生學得好壞之中不斷反思自身的教學能力，還要不斷學習新的教學理念，來彌補自身核心素養之不足，無論課程標準的實施是自上而下還是自下而上，在知識、能力向素養邁進的過程中，必然是不斷思索和進取的過程.本文僅在理論層面給予物理學科核心素養的課程轉化路徑，路徑是否通暢，是否可以產生效果，則需要廣大同仁進行實證檢驗，探索更多可取的路徑.