梁 旭

(浙江省教育廳教研室，浙江 杭州 310012)

隨著《普通高中物理課程標準(2017年版)》頒布,如何在高中物理教學中加以落實?在落實時會遇到怎樣的困惑,這是每個高中物理教師關(guān)注的問題,也是必須想辦法解決的問題,筆者談談自己的想法．

1 如何表述教學目標

一般來說,知識是人類對物質(zhì)世界以及精神世界探究的結(jié)果．物理學科的每一節(jié)新授課,甚至習題課和復習課都會有一定量的新知識需要學習．在教學目標研制時,教師們會遇到一個困惑的問題——核心素養(yǎng)包括知識嗎?如果不包括,教學目標的框架是怎樣的?如果包括,知識內(nèi)容應該歸屬哪個素養(yǎng)?

從核心素養(yǎng)的定義——“正確的價值觀念、必備品格與關(guān)鍵能力”來看,知識似不屬于核心素養(yǎng)．按照國際經(jīng)合組織(OECD)“素養(yǎng)不只是知識和技能,它是在特定情境中,通過利用和調(diào)動心理社會資源(包括技能和態(tài)度)、以滿足復雜需要的能力”的說法,素養(yǎng)應該包括知識．其實不同國家對核心素養(yǎng)的表述都有所不同,我們根據(jù)教學實際的特點,來分析幾種表述方式的利弊．

1.1 “知識+素養(yǎng)”形式

案例1.“閉合電路歐姆定律”教學目標，如表1.

這種表述方法的好處是教師比較容易理解和把握,存在的問題主要有兩個:一是將知識與物理觀念分離,容易使人認識不到物理觀念建立的基礎是知識的積累;二是《課標》對物理觀念的提升太概括,只有物質(zhì)觀、運動與相互作用觀和能量觀,使得物理觀念部分的內(nèi)容太簡單和籠統(tǒng),無法對實際教學起到指導作用．

表1

1.2 物理觀念包含知識形式

案例2.“閉合電路歐姆定律”教學目標，如表2.

表2

這種表述方法的好處是把教學目標統(tǒng)一在核心素養(yǎng)的框架中．這種將知識歸屬物理觀念做法與《課標》中“物理觀念”的質(zhì)量水平描述“(1)初步了解所學的物理概念和規(guī)律,能將其與相關(guān)的自然現(xiàn)象和問題解決聯(lián)系起來;(2)了解所學的物理概念和規(guī)律,能解釋簡單的自然現(xiàn)象,解決簡單的實際問題;(3)了解所學的物理概念和規(guī)律及其相互關(guān)系,能解釋自然現(xiàn)象,解決實際問題;(4)理解所學的物理概念和規(guī)律及其相互關(guān)系,能正確解釋自然現(xiàn)象,綜合應用所學的物理知識解決實際問題;(5)能清晰、系統(tǒng)地理解物理概念和規(guī)律,能正確解釋自然現(xiàn)象,綜合應用所學的物理知識靈活解決實際問題”是一致的．這種表述認為概念和規(guī)律等物理知識是較低水平的物理觀念(具體觀念、子觀念),是構(gòu)成大的、完整的物理觀念的組成部分．這種表述的不足也是明顯的,會讓人對知識與物理觀念的差異認識不清．

1.3 把核心素養(yǎng)作為腳手架方式

如果我們用建造房子來比喻制定教學目標,建造房子的過程需要腳手架,但房子建造完成后,腳手架也拆除了．教師把“知識+核心素養(yǎng)”的框架作為制定教學目標時的“腳手架”,使自己能夠比較全面地確定教學目標,在表述時則去掉這一框架.

案例3.“閉合電路歐姆定律”教學目標，如表3.

表3

這種表述方法的好處是“不爭”,回避了知識與物理觀念之爭．這種方式對學生的學習來說也沒有問題,因為教學目標已經(jīng)體現(xiàn)了知識與核心素養(yǎng)的具體要求．這種表述的不足會體現(xiàn)在評價時,因為物理學科核心素養(yǎng)的水平劃分及學業(yè)質(zhì)量水平表述是按照物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任來區(qū)分的,教學目標屬性的不明確,會使教學與評價之間的聯(lián)系缺失．

上述3種表述教學目標的方式,教師可以選擇使用,如先選用第3種,過一個階段后,在1、2兩種中選擇一種．

2 如何確定素養(yǎng)內(nèi)容與水平

在將核心素養(yǎng)與教學實際結(jié)合時,核心素養(yǎng)的水平劃分和學業(yè)質(zhì)量水平表述無疑對確定教學目標和評價目標有著重要的作用．要使教學評價與教學相適應,就應該使評價的素養(yǎng)內(nèi)容與水平與教學目標相匹配,這就要求教師能夠掌握確定素養(yǎng)內(nèi)容與水平的方法．

2.1 依據(jù)思維過程和層級關(guān)系逐步確定素養(yǎng)內(nèi)容和水平

圖1

案例4.如圖1所示,照片中的汽車在水平路面上做勻速圓周運動,已知圖中雙向四車道的總寬度約為15m,行駛汽車的長度約4m,假設汽車受到的最大靜摩擦力等于車重的0.7倍,則運動的汽車

(A) 只受重力和地面支持力作用.

(B) 最大速度不超過15 m/s.

(C) 最大速度不超過25 m/s.

(D) 所需的向心力由重力和支持力的合力提供.

表4

如何確定求解問題所應該具有的素養(yǎng)內(nèi)容和水平?首先應該將問題求解的思維過程清晰地表達出來(如表4),根據(jù)表達內(nèi)容與物理學科素養(yǎng)的水平劃分(見《課標》附錄2)之間的聯(lián)系確定素養(yǎng)內(nèi)容與水平．對于比較難以確定的內(nèi)容,需要依據(jù)素養(yǎng)層級進行分析,逐級確定．

例如,上面案例中“如何得到半徑呢?從車的長度估算,不會超過30 m,從車道寬度估計,不同方向估算會有不同值,可能是照片產(chǎn)生了失真”這一對問題求解的思維過程表述具有明顯的探究性質(zhì),應屬于“科學探究”,根據(jù)科學探究對“問題”、“證據(jù)”、“解釋”和“交流”的具體表述,進一步確定其屬于“問題”這一要素,仔細閱讀關(guān)于“問題”5個水平的表述,確定“真實情境,不同角度、作出科學假設”與問題求解思維過程的表述比較相符,進一步確定屬于水平5．

又如上面案例中“聯(lián)系到不同位置車道寬度不同,攝影時站成橫向一排時失真幾乎沒有,與初中透鏡成像結(jié)論相同,得到半徑約為90 m”這一對問題求解的思維過程表述明顯屬于科學思維,根據(jù)科學思維對“模型建構(gòu)”、“科學推理”、“科學論證”和“質(zhì)疑創(chuàng)新”的具體表述,進一步確定屬于“科學論證”,仔細比較“科學論證”5個水平的表述,確定“能恰當使用證據(jù)證明物理結(jié)論”與問題求解實際比較相符,進一步確定屬于水平4．

2.2 明確物理觀念的內(nèi)容

圖2

案例5.如圖2所示,在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)n1=800和n2=200的兩個線圈,上線圈兩端與u=51sin(314t)V的交流電源相連,將下線圈兩端接交流電壓表,則交流電壓表的讀數(shù)可能是

(A) 2.0 V. (B) 9.0 V.

(C) 12.7 V. (D) 144.0 V.

表5

很明顯,在問題求解的素養(yǎng)要素分析時(如表5),物理觀念中的部分表述“能從物理學的視角解釋一些自然現(xiàn)象,能應用物理知識解決一些實際問題”與科學思維中的表述“能對比較簡單的物理現(xiàn)象進行分析和推理,獲得結(jié)論”十分雷同．一般來說,觀念是人們在長期的生活和生產(chǎn)實踐當中形成的對事物的總體的綜合的認識．雖然從歷史的角度,觀念也會發(fā)展變化,但在特定的某一階段,觀念是相對穩(wěn)定的．思維是人類所具有的高級認識活動,是對輸入信息與腦內(nèi)存貯知識經(jīng)驗進行一系列的心智操作過程．觀念是解決問題的“工具”,思維是應用觀念解決問題的“操作過程”．從對教師理解更加有利的角度,筆者認為物理觀念的內(nèi)容應該界定在觀念本身,而運用觀念進行心智操作,達成對問題解決的過程屬于科學思維的范疇．

有人會說:《課標》在學業(yè)質(zhì)量水平和核心素養(yǎng)的水平劃分表述時都是認為物理觀念包括觀念及觀念運用．筆者認為觀念形成和觀念應用其實是觀念形成的兩個階段,是從教學法角度描述觀念教學的過程,并不是觀念本身．理論只有同實踐相結(jié)合,才能得到檢驗和發(fā)展．《課標》提出的物理核心素養(yǎng)無疑對立德樹人有積極的導向作用,但是面對豐富和具體的教學實踐,不能僵化地照搬理論,而是要依據(jù)實際進行適當?shù)恼{(diào)整．

2.3 對核心素養(yǎng)的水平劃分有關(guān)內(nèi)容進行拓展

圖3

案例6.在“探究導體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”實驗中,為了探究3根材料未知,橫截面積均為S=0.20 mm2的金屬絲a、b、c的電阻率,采用如圖3所示的實驗電路．M為金屬絲c的左端點,O為金屬絲a的右端點,P是金屬絲上可移動的接觸點．在實驗過程中,電流表讀數(shù)始終為I=1.25 A,電壓表讀數(shù)U隨OP間距離x的變化如表6.

表6

表7

(1) 繪出電壓表讀數(shù)U隨OP間距離x變化的圖線.

(2) 求出金屬絲的電阻率ρ,并進行比較．

在問題求解所需的素養(yǎng)分析時(如表7),“根據(jù)U-x表達式,結(jié)合圖像斜率意義,得到金屬絲a、b、c的電阻率”這一操作屬于科學思維,而且對應水平不是很高．在科學思維的模型建構(gòu)、科學推理、科學論證和質(zhì)疑創(chuàng)新4個要素中,屬于科學推理．由于核心素養(yǎng)的水平劃分中對科學推理水平2(3)的表述為“能對比較簡單的(常見的)物理現(xiàn)象進行分析和推理,獲得結(jié)論(并作出解釋)”,這一表述限定了對象是物理現(xiàn)象,使我們確定素養(yǎng)內(nèi)容時碰到了困難．筆者認為,與豐富的教學實際相比,物理現(xiàn)象這一限定太狹窄了,應該拓展．在學業(yè)質(zhì)量水平2(3)中相對應的表述為“能對比較簡單的(常見的)物理問題進行分析和推理(進行分析,通過推理),獲得結(jié)論(并作出解釋)”,顯然,這一說法的適用性就比較廣泛．另外,物理學科核心素養(yǎng)水平劃分對物理觀念的表述,沒有學業(yè)質(zhì)量水平表述的具體和明確,對此,我們可以參考學業(yè)質(zhì)量水平的表述,拓展核心素養(yǎng)的水平劃分中的部分表述．