楊海青

(阜陽市第三中學 安徽 阜陽 236000)

基于課標證據(jù)論述的研究探討學生應用證據(jù)能力的培養(yǎng)(一)

楊海青

(阜陽市第三中學 安徽 阜陽 236000)

多維度、深層次地研究了普通高中物理課程標準(征求意見稿)的各組成部分對證據(jù)意識的論述及要求，又深入分析研究了全國課標卷近幾年對學生證據(jù)意識的考查情況，基于這兩個方面的指引和啟示，探討了學生證據(jù)意識培養(yǎng)的課堂教學策略問題.

高中物理課程標準 證據(jù)意識 全國課標卷 證據(jù)意識培養(yǎng)

《美國百科全書》中把科學理解為：“科學為系統(tǒng)化的實證知識．”我國物理教育泰斗趙凱華先生在《新概念物理讀本》序言中有這樣的論述：“科學是建筑在證據(jù)和理性思維(邏輯思維)的基礎之上的．”[1]著名特級教師課標組核心成員黃恕伯老師預見：“在各個探究環(huán)節(jié)包括考試環(huán)節(jié)都滲透證據(jù)意識的培養(yǎng)，這是新課程深化的一個方向”．[2]因此，研究證據(jù)意識以及探討如何培育學生的證據(jù)意識、發(fā)展學生應用評估證據(jù)的能力對于提升學生物理學科核心素養(yǎng)是很有必要的、更是很有意義的．

1 基于頂層設計視角的研究——高中物理課程標準的多維深層研究

1.1 課程性質(zhì)與基本理念

物理學基于觀察與實驗，建構理想模型，應用數(shù)學等工具，通過科學推理和論證，形成系統(tǒng)的理論體系和研究方法[1]．“科學推理與論證”，科學是實證的，它是可以通過證實的、證偽的方法來得出結果，而且可以重復多次，是可檢驗的．可見科學本身是講求證據(jù)與推理的．強烈的證據(jù)意識和高水平的求證能力是物理課程性質(zhì)規(guī)定的，是學生物理學科素養(yǎng)的題中之意[3]．

1.2 學科核心素養(yǎng)與課程目標

物理學科核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”、“科學思維”、“科學探究”、“科學態(tài)度與責任”4個方面構成，其中科學思維、科學探究對證據(jù)意識和應用證據(jù)的能力都做了重點的論述，研究分析如表1所示.

表1 有關“證據(jù)”論述的簡錄

發(fā)現(xiàn)、探尋證據(jù)，基于證據(jù)做判斷分析推理的重要的思維方式，科學論證是一種基于科學知識、證據(jù)和推理以證實、辯明主張的實踐活動．科學論證能力是學生進行科學論證所必需的能力，是通過論證活動表現(xiàn)出來的一種復雜的綜合能力．科學探究是指提出科學問題，形成猜想和假設，設計實驗與制訂方案，獲取和處理信息，基于證據(jù)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．因此科學探究的過程從一定意義上說就是基于強烈的問題意識，尋找證據(jù)，鑒別證據(jù)真?zhèn)?，推理判斷，最后評估交流證據(jù)的過程．科學態(tài)度與責任方面，科學是正確的，是有證據(jù)作證明的．因此科學態(tài)度與責任第一位就是講究證據(jù)，依據(jù)證據(jù)，尊重事實！

我們認為，強烈的證據(jù)意識，孕育強烈的問題意識，外化為強烈的質(zhì)疑精神；高水平的探尋、應用、評估證據(jù)的能力是學生質(zhì)疑能力和創(chuàng)新能力的重要標志．

在課程目標上，高中物理教學應進一步促進學生物理學科素養(yǎng)上的養(yǎng)成和發(fā)展，經(jīng)歷科學探究的過程，掌握科學探究和科學思維的方法，發(fā)展科學探究能力．可見物理課程的目標追求是讓學生有證據(jù)意識，具備尋找、收集證據(jù)的方法，鑒別、運用證據(jù)的能力和交流評估證據(jù)的探究能力．課程目標是這樣進行分維度闡述的：科學思維維度--具有使用科學證據(jù)的意識和評估科學證據(jù)的意識，能運用證據(jù)對研究的問題進行描述、解釋和預測；具有批判思維的意識，能基于證據(jù)大膽質(zhì)疑，從不同角度思考問題，追求科技創(chuàng)新．科學探究維度--具有設計探究方案和獲取證據(jù)的能力；具有分析論證的能力”．科學態(tài)度與責任維度——“能基于證據(jù)和邏輯發(fā)表自己的見解，實事求是，不迷信權威”．

物理學科核心素養(yǎng)和高中物理課程目標是一致的，一致性的一個重要體現(xiàn)就是對學生證據(jù)意識的要求及培養(yǎng)目標上．從某種程度上講，物理學科所追求的關鍵能力就是證據(jù)意識，探尋、判斷、運用、評估證據(jù)的能力．

1.4 課程內(nèi)容

高中物理課程內(nèi)容有3個欄目：內(nèi)容標準、舉例和活動建議．這3個欄目都直接闡述或間接涉及了證據(jù)．研究簡錄如表2所示.

表2 有關“證據(jù)”論述的簡錄及簡析

因此，證據(jù)意識，應用、評估證據(jù)的能力不僅是課程目標，而且是課程內(nèi)容．

為了實現(xiàn)這種目標，《高中物理課程標準》在“模塊教學提示”方面(如《物理·選修1-1》的教學提示“……增強證據(jù)意識和規(guī)律意識，提高建模能力和科學論證能力”)、“學業(yè)要求”方面進行了大量的、反復的強調(diào)性闡述，尤其還表現(xiàn)在“學業(yè)質(zhì)量標準”和“實施建議”兩方面，讀者可以自查，我們不再重復摘述了．

2 基于教學導向視角的研究--全國課標卷對證據(jù)意識的考查研究

國家通過高考的形式對學生的素養(yǎng)進行考查，我們通過高考試題的分析就能發(fā)現(xiàn)國家層面的人才觀及人才的價值取向．這里基于近幾年全國課標卷的分析，探尋對證據(jù)意識能力的考查形式和深廣度，為課標找體現(xiàn)，為教學尋方向．

證據(jù)意識及發(fā)現(xiàn)、鑒別、運用、評估證據(jù)的能力，屬于學生的綜合素養(yǎng)，是學生核心素養(yǎng)的重要組成部分．培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度，形成正確的價值觀，是高考一直提倡的．從這個角度說，每年每份高考試卷都一定會考查，有的試題間接考查，有的試題直接考查．間接考查主要是化歸為對學生推理能力的考查，這是深層次的考查，研究發(fā)現(xiàn)此次考查主要分布在選擇題、計算題兩類題型．直接考查可化歸為對學生實驗能力的考查，這是顯性化的考查，主要分布在實驗題中．

黃恕伯老師在《2016年物理高考備考的思考》的講座中對新課標Ⅰ卷物理試題的能力結構(心智技能)做過研究，如圖1，2，3所示(體例說明：橫軸為題號、縱軸為難度系數(shù)； 推理：用兩個物理規(guī)律推出結論)．教育部考試中心《高考理科試題分析(2016年版)》關于2015年新課標Ⅰ卷物理試題的能力定位為推理能力或有推理能力的試題有：14，15，16，17，19，20，21，22，24．中學生推理能力的考查是證據(jù)意識能力的間接考查，考查量5～7題，分值很高，比重很大；考查難度，不均衡但總體較難．實驗題也有所涉及，如第24題計算題經(jīng)常性的考查．

圖1 2012年新課標Ⅰ卷物理試題的能力結構(心智技能)

圖2 2013年新課標Ⅰ卷物理試題的能力結構(心智技能)

圖3 2014年新課標Ⅰ卷物理試題的能力結構(心智技能)

從能力考查的角度看高考物理實驗試題，考查的是學生實驗探究能力，診斷的是學生物理核心素養(yǎng)中的科學思維和科學探究的維度．實驗探究能力簡單的說就是人為控制物理條件，綜合運用多種物理實驗器材和實驗思想、策略觀察物理現(xiàn)象或獲取數(shù)據(jù)的實驗證據(jù)，基于證據(jù)做出假設推理得出物理性的實驗結論．這樣的探究過程簡言之即用何種策略獲取證據(jù)，給予證據(jù)推理出何種物理結論，怎么評估證據(jù)．因此實驗能力、科學探究的第一前提是證據(jù)，核心還是證據(jù)．近幾年新課標Ⅰ卷物理實驗試題關于證據(jù)、推理考查的研究，如表3所示．從表中我們不難發(fā)現(xiàn)，考查頻率很高，設問提示語明顯且指向性強，常常和實驗能力整合性考查．

表3 近幾年新課標Ⅰ卷物理實驗試題關于證據(jù)、推理考查的研究

物理課程標準從各個組成部分、不同維度，多個層面論述了證據(jù)意識，探尋、判斷、運用、評估證據(jù)的能力，從頂層上做出導向性、倡導化的設計．全國新課標代表卷多年一貫的一卷多題多次的考查，做出強調(diào)性的指引．高中物理教材尤其人教版，在物理觀念的形成過程、物理模型的建構過程，物理規(guī)律的探尋中特別注意培養(yǎng)學生的證據(jù)意識及應用證據(jù)的能力．教材在實驗探究中力圖體現(xiàn)基于尋找證據(jù)的科學探究，引領學生在發(fā)現(xiàn)問題、尋找證據(jù)、合理推理的探究過程中，體驗物理學家對問題認識不斷深化的過程和感悟科學探索的精神．從認知心理學的視角看，尋找證據(jù)的過程，應用證據(jù)的方式是重要的科學思維方式．而且，尊重事實和證據(jù)，有實證意識和嚴謹?shù)那笾獞B(tài)度[4]；擺事實，講證據(jù)，基于證據(jù)的推理是理性思維的重要體現(xiàn)．在一定程度上可以說：強烈的證據(jù)意識和高水平的證據(jù)應用能力是學生物理核心素養(yǎng)高的體現(xiàn)，是學生學習認知能力強的標志.因此，我們要積極開展基于學生證據(jù)意識培養(yǎng)及證據(jù)能力提升的物理教學，使物理教學的教學過程成為一個證據(jù)探尋的過程，用各種教學手段、教學資源、教學策略智慧地獲取證據(jù)，基于證據(jù)在物理情境教學中建構物理概念，發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，構建物理原理．在培養(yǎng)證據(jù)意識，提升學生證據(jù)發(fā)現(xiàn)、診斷、運用、評估能力的過程中提升物理學科核心素養(yǎng)．

1 趙凱華，張偉善.新概念高中物理讀本(第一冊)．北京：人民教育出版社，2006.1

2 《高中物理課程標準(征訂意見)》

3 中國教育學會.中國教育學會關于征求對《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)(征求意見稿)》意見的通知.http://www.pep.com.cn/xh/zyh_174090/tz/201605/t20160505_1264857.shtml

2017-03-03)