新舊版義務教育物理課程標準“情境素材”分析與探討

郭秋潔 潘丹丹 張景媛 鄭勤紅

(云南師范大學物理與電子信息學院,云南昆明 650500)

2011年版的課程標準,指導廣大教育工作者進行了10余年的素質教育實踐探索,取得了顯著成效.[1]隨著課程改革的深化,2022年4月,教育部印發了《義務教育物理課程標準(2022年版)》(以下簡稱2022年版課標).2022年版課標中新增的“情境素材建議”部分受到了廣泛關注,同時,課標中內容要求下的“樣例”和“活動建議”部分也存在諸多情境素材,但到目前為止,對于兩版課標中“情境素材”的對比分析研究鮮有報道.據此,本文對兩版課標中的“情境素材”進行類型甄別和分類研究;探析情境素材的相關特點,統計分析兩版課標中情境素材內容的增刪、調整、修改等相關變化情況,為初中物理新課標的有效落實提供借鑒和參考.

1 “情境素材”的內涵和作用

新課標倡導教學方式多樣化,注重情境化教學,情境素材是情境創設的起點,是“從生活走向物理、從物理走向社會”的橋梁,所以厘清情境素材的內涵極為重要.基于國內外相關研究成果,本文認為情境素材不同于教學情境,是教學情境呈現的一種方式,承載著一定的學科知識,展現了一定的文化背景,是客觀存在的、可加工的系列材料,且具有以下特征:(1)蘊含著學科知識,是承載知識的有效載體;(2)是客觀真實的,具有代表性和情境性;(3)能促進學生的思維發展.

新課標的實施離不開教學情境的創設,而教學情境的創設又離不開情境素材的選取.2022年課標將課程內容分為5個一級主題,分別是物質、運動和相互作用、能量、實驗探究和跨學科實踐,[2]其中實驗探究主題增加了“實驗器材建議”,其他4個主題則增加了“情境素材建議”.新課標中選取的“情境素材”在一定程度上解決了情境素材與課程內容對應度不高、情境素材搜集費時低效、情境素材選取遠離生活、與核心素培養脫節等問題,但其價值仍需要在新課標實施中有效地挖掘和利用,才能實現課程的育人價值.

2 課標中情境素材的特點與分類

2.1 情境素材分類

文獻[2]按情境距離學生已有經驗的遠近將物理教學情境分為6類:實踐情境、生活情境、社會情境、自然現象情境、工農生產情境、物理學史情境.情境素材內容豐富、類型多元,不同的分類標準體現了不同的研究視角或研究目的.

縱觀國內外教材及相關研究成果發現:(1)情境素材呈現的是古今中外的各種事例,例如,從古代的鑄造技術、測量工具、古建筑、古代機械到當下的航天事業新進展、醫療技術、生活便民設施等等.這些事件不僅與人類生活息息相關,而且對文化的發展具有重要影響.(2)情境素材所涉及的社會文化背景涵蓋建筑、醫療、交通、環境、安全、科技發展、日常生活等各個領域,承載了物理對社會發展的影響.(3)情境素材體現了物理與化學、生物、歷史、音樂、美術等學科的聯系,促進了學科間的綜合教學,強化了“學科綜合”的理念,避免了學科之間“隔離”和“分裂”的現狀,體現了情境素材的跨學科影響.據此,本文提出從文化的視角、社會的視角、學科本位的視角3個維度(簡稱文化維度、社會維度、學科本位維度),對情境素材進行分類,降低情境素材分類的復雜性和類型數量,且可以更簡單清晰地從課標的文字類情境素材確定該情境素材的類型(見表1).

表1 物理情境素材的分類

2.2 新舊課標情境素材類型變化的統計與分析

按照表1的分類標準,對新舊課標中內容要求下的“樣例”“活動建議”以及“情境素材建議”進行統計(結果見表2),劃分的標準為:(1)對于歷史類和現代類的劃分,情境素材要具有明顯的體現時代的元素,對于不明顯、模糊的情境素材不進行統計,具有雙重性的情境素材也不進行統計,例如“冰融化、水沸騰等現象”從古至今都有,不進行統計.(2)按句號和分號隔開為一個情境素材,不按一句話中提到的具體小素材進行分類;每個情境素材要有明顯的承載知識的背景,例如“自然界中的雨、露、霜、霧、冰、雪等現象”劃分統計為1個情境素材;“將裝有酒精的密封塑料袋先后放在熱水和冷水中,能觀察到明顯的汽化和液化現象”劃分統計為1個情境;“通過實驗,認識力的作用是相互的、舉例說明電磁波的存在”則認為沒有涉及情境素材.(3)對于本學科與跨學科情境的劃分,只涉及對情境素材的表面界定,不進行拓展和延伸.

表2 各個主題中的情境素材類型分布統計

根據表2統計結果,綜合分析新舊兩版課標中情境素材的內容表述可知,新版課標中的情境素材具有以下特點.

2.2.1 情境素材來源廣泛

新課標中總共有174處情境素材,遠多于2011年版課標的75處,且新課標的情境素材來源更加廣泛.首先,歷史類情境從0個增加到15個,引入了豐富的古代傳統文化和科技成就案例(見圖1),[3]增強其對學生的育人作用,主要目的是培養學生的民族自豪感和民族自信心;其次,情境素材來自于方方面面,其中工農生產、實踐、生活等情境素材數量較多,占比82.76%,自然、社會、物理學史等情境素材較少,彰顯了中學物理學科的特點:從生活走向物理,物理是以實驗和觀察為基礎的學科.

圖1 2022年版課標新增的古代傳統文化和科技成就情境素材

2.2.2 情境素材綜合性和實踐性強

新課標情境素材統計結果,情境素材中實踐類和工農生產類情境數量最多,分別是55處和56處;同時,實踐類和工農業生產類情境增加數量最多,分別增加了40處和37處,彰顯了我國的科技成就,開闊了學生的視野,強化物理實驗的育人功能,凸顯知行合一、育人為本的思想,旨在實現從“解題”到“解決問題”的轉變,著力培養學生解決實際問題的能力,實現“從物理走向社會”.

2.2.3 情境素材凸顯跨學科性

《義務教育課程方案(2022年版)》指出:“原則上,各門課程用不少于10%的課時設計跨學科主題學習”.[4]新課標新增的跨學科實踐一級主題下設置了物理學與日常生活、工程實踐、社會發展3個二級主題.數據統計結果,跨學科情境素材增加了43處,同比增長110%,且各個主題下都有豐富的跨學科情境素材,強調運用多種學科知識解決實際問題,增強學科交叉與融合,培養學生的跨學科綜合素養,提高學生綜合分析問題、解決實際問題的能力.

2.2.4 情境素材落實核心素養培養

新課標將核心素養理念融入課程目標,將原來的三維目標轉變為“物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任”核心素養目標.分析新課標中的“情境素材”發現,情境素材中幾乎都滲透著核心素養導向.例如,生活類情境素材將物理知識與真實情境結合起來,培養學生從物理視角解釋有關現象和實際問題;物理學史情境素材,使學生感受科學家研究事物和現象的過程,體會科學推理的過程,培養勇于批判和質疑創新的科學精神;實踐類情境素材讓學生動手動腦經歷科學探究的過程,掌握科學方法,培養學生提出問題、分析證據、解釋交流的能力;社會類、自然類、工農生產類情境素材展現了科學與技術、社會、環境之間的聯系,培養學生的科學態度與責任感.

3 新舊課標情境素材的內容對比與分析

新課標中情境素材的內容變化反映了物理課程改革的新趨勢,2022年版課標與2011年版課標相比較,情境素材內容的增刪、修改、移動、整合等主要變化情況見表3.

表3 情境素材變化統計

由表3可知:兩版課標對比,發生變化的情境素材共有177處,變化較多,其中“運動和相互作用”主題下的情境素材變化最大,“物質”和“能量”主題的情境素材變化情況多樣,“實驗探究”和“跨學科實踐”下的情境素材除了從主題“物質”下的“1.4新材料與應用”整合移動的小部分外,其余大部分都是新增的.分析發生變化的情境素材的具體內容發現,情境素材彰顯了新的課程理念,體現了對課程的新要求和新導向.

3.1 “情境素材”承載了課程的思想性

新課標充分貫徹了黨的教育方針,落實了立德樹人的根本任務,致力于培養社會主義事業的建設者和接班人.與2011年版相比,2022年版課標情境素材將中華優秀傳統文化教育、革命傳統教育、愛國主義教育、勞動教育、生態文明教育、環境教育、國家安全教育、生命安全與健康教育等內容有機融入課標中.[5]例如,新課標融入了古代建筑的聲學知識、古代“龍骨水車”、鐵路站臺上設置安全線、節水灌溉、社區或工地噪聲污染、光污染等實例.義務教育階段,是學生世界觀和價值觀形成的關鍵時期,作為教師要認識到情境素材所承載的思想性,樹立課程思政的意識,將思想教育融入到學科教學中,促進知識傳授和德育整合,充分進行挖掘和利用情境素材,創設有效情境支撐教學和德育,完成“教書”和“育人”的雙重目標.

3.2 “情境素材”體現了課程的時代性

課標是時代進步的產物,它的編寫體現了其時代性.課程理念強調“從生活走向物理,從物理走向社會”的理念,新增的情境素材反映了經濟社會發展的新變化、科學技術進步的新成果,彰顯了物理知識對當代社會的貢獻.例如,東方紅一號、長江三峽水利樞紐工程、社區和城市的光污染、新能源汽車等例子,充分展現了當下社會各領域的新成果.刪除了人類探索宇宙資料等時代性相對較差的內容.因此,在實際教學中,教師必須對情境素材的時代性進行有效把握,課堂呈現要反映出當下經濟社會的變化發展,發揮課程培根鑄魂的作用,讓學生充分了解我國的先進科技,培養學生為祖國的繁榮和富強做出貢獻的意識和責任感.

3.3 “情境素材”提升了課程的操作性

課標的修改細化了育人目標,給出了學業要求和教學提示,重視課標的可操作性,給出的情境素材也驗證了這一點,例如,將觀看、查閱、收集人類探索宇宙的資料,修改為查閱資料了解“東方紅一號”“中國天眼”“天問一號”等的進展過程及作用;將列舉超聲的應用修改為了解聲波在生產生活和科學研究等方面的應用,例如超聲雷達、金屬探傷、醫學檢測等;刪除了測量一些固體和液體的密度等.這些情境素材從范圍上落到具體實例;從目標動詞上降低了難度;從情境素材表述上完善了內容,也給學生的思維拓展留有空間.這些變化都提高了學生的可操作性,因此,在使用情境素材時,教師要從學生的角度出發,考慮學情,不能過于難、繁、偏、舊,要符合學生的最近發展區,才能達到最佳的教學效果.

3.4 “情境素材”彰顯了課程的適宜性

課程標準的制定和修改必須服務于每一位學生的全面發展,情境素材作為課標的重要板塊,也必須滿足全體學生的全面發展.新課標情境素材變化的內容,大部分是為了滿足學生的發展需求,貼近學生的已有經驗,是學生生活類直接經驗的客觀呈現,切合學生的認知.例如重點社會話題:溫室效應、環境保護、節約資源、注意安全等,都和學生的生活息息相關,學生能更快、更高效地提取出有用的信息進行知識構建,促進學生的意義學習和學習遷移.此外,情境素材還涵蓋了德智體美勞方面的內容,關注學生全面發展和個性發展.教師要發揮“情境素材”的適宜性,促進學生各方面素養的發展.

綜上所述,知識寓于情境,當代的物理教師要充分研讀新課標中豐富的情境素材,了解掌握情境素材特點,領會《義務教育物理課程標準(2022年版)》的內涵價值和目標導向.對于情境素材的使用,教師可根據教學內容,結合學情選取恰當的情境素材,將其有效應用于教學中.另外,核心素養理念下的物理教學倡導情境性,因此,教師要以情境素材為依托,在課程內容和核心素養之間尋找“生長點”,促進學生核心素養的發展.