李 楠 張 靜* 湯祖軍

（1.長(zhǎng)江大學(xué)物理與光電工程學(xué)院物理教育研究所，湖北 荊州 434023；2.荊州市實(shí)驗(yàn)中學(xué)，湖北 荊州 434023）

物理學(xué)科核心素養(yǎng)已成為21世紀(jì)物理課程改革的方向盤，與教學(xué)內(nèi)容的融合正是核心素養(yǎng)扎根物理課堂的關(guān)鍵，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)則是其首要任務(wù).［1］教學(xué)設(shè)計(jì)類文章一直受到中小學(xué)教育類期刊的青睞，伴隨著物理學(xué)科核心素養(yǎng)的提出，圍繞核心素養(yǎng)開展中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)逐漸成為關(guān)注的熱點(diǎn).本文通過(guò)對(duì)《物理教師》2016—2020年涉及核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)進(jìn)行分析，在核心素養(yǎng)視角下剖析總結(jié)中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀，以期為未來(lái)教師開展教學(xué)設(shè)計(jì)和相關(guān)研究提供參考和啟示.

1 數(shù)據(jù)采集

期刊文獻(xiàn)具有較強(qiáng)的時(shí)效性，能夠較好地反映中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài).本研究選取《物理教師》這一具有廣泛認(rèn)可度的中等教育類核心期刊.在中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，以“教學(xué)設(shè)計(jì)”為主題詞進(jìn)行檢索，以2016—2020年為檢索范圍，初檢顯示條目為151條，繼而逐條篩查，剔除不符合需要的條目64條，確定涉及核心素養(yǎng)的87篇文獻(xiàn)作為研究對(duì)象.在數(shù)據(jù)分析階段，采用內(nèi)容分析法，對(duì)研究樣本作量化分析及質(zhì)性研究，從文獻(xiàn)作者、設(shè)計(jì)角度、設(shè)計(jì)特色、框架結(jié)構(gòu)等維度進(jìn)行分析.

2 中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀分析

分析核心素養(yǎng)教學(xué)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)占教學(xué)設(shè)計(jì)主題總文獻(xiàn)數(shù)的比例發(fā)現(xiàn)，核心素養(yǎng)教學(xué)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)所占百分比從2016年的20%增加到2019年的73.3%（見圖1），呈逐年遞增的趨勢(shì).2020年占比雖略有下降，但變化相對(duì)平穩(wěn)，且自2018年開始占比始終在50%以上，表明近3年來(lái)圍繞核心素養(yǎng)開展教學(xué)設(shè)計(jì)成為中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)的熱點(diǎn).

圖1 涉及核心素養(yǎng)的文章占比統(tǒng)計(jì)

2.1 文獻(xiàn)作者分析

2.1.1 作者來(lái)源分析

以第一作者的第一單位對(duì)作者來(lái)源進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，文獻(xiàn)作者所在單位主要涵蓋了相關(guān)教育部門與研究機(jī)構(gòu)（統(tǒng)稱為教研部門）、高校和中學(xué)3類.［2］研究結(jié)果顯示，62篇文獻(xiàn)作者來(lái)自各地中學(xué)，中學(xué)教師是教學(xué)設(shè)計(jì)類文獻(xiàn)的主力軍（見圖2），其次是高校作者，發(fā)文20篇，教研部門僅發(fā)文5篇.

圖2 作者來(lái)源數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

2.1.2 合著者分析

文獻(xiàn)合著是科研合作的重要形式，合著情況在一定程度上反映著教育教學(xué)各單位的科研合作程度.［3］由表1可知，一半以上的文獻(xiàn)為獨(dú)著，其次為2人合著，3人及以上合著不足總數(shù)的15%.進(jìn)一步深入分析合著者來(lái)源（見表2），合作最多的是高校成員間的合作，其次為中學(xué)和高校間合作，而教研部門與高校間的合作尚未開展.

表1 文獻(xiàn)合著情況

表2 文獻(xiàn)合著情況

2.2 設(shè)計(jì)角度

涉及核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)主要可概括為綜合素養(yǎng)、物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任5個(gè)設(shè)計(jì)角度.［4］根據(jù)文獻(xiàn)題目、關(guān)鍵詞及內(nèi)容進(jìn)行綜合判斷，若文獻(xiàn)包含不止一個(gè)角度，則以其主要角度為確定標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)多個(gè)角度權(quán)重接近時(shí)，則歸類為綜合素養(yǎng).基于此對(duì)87篇文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（見圖3），其中57篇為綜合素養(yǎng)，科學(xué)思維發(fā)文11篇，科學(xué)探究發(fā)文11篇，物理觀念發(fā)文5篇，科學(xué)態(tài)度與責(zé)任發(fā)文3篇.研究表明，超過(guò)半數(shù)文獻(xiàn)的設(shè)計(jì)角度傾向于綜合素養(yǎng)，聚焦于核心素養(yǎng)子維度的教學(xué)設(shè)計(jì)則相對(duì)較少，4個(gè)子維度發(fā)文之和不足總數(shù)35%.

圖3 文獻(xiàn)設(shè)計(jì)角度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

不同設(shè)計(jì)角度的年份分布（見圖4）顯示，綜合素養(yǎng)雖占據(jù)了每年教學(xué)設(shè)計(jì)的主體，但隨著時(shí)間的推進(jìn)，設(shè)計(jì)角度逐漸呈現(xiàn)出多角度輻射的特點(diǎn).對(duì)文獻(xiàn)內(nèi)容進(jìn)行二次分析發(fā)現(xiàn)，不同設(shè)計(jì)角度的文獻(xiàn)特點(diǎn)各異.

圖4 設(shè)計(jì)角度年份分布統(tǒng)計(jì)

綜合素養(yǎng)角度的教學(xué)設(shè)計(jì)的主題較廣泛，多基于對(duì)教學(xué)內(nèi)容及對(duì)象的分析，探索實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)落地的教學(xué)策略、方法等.相對(duì)而言，4個(gè)子維度的教學(xué)設(shè)計(jì)更為聚焦，特點(diǎn)也更顯著，如物理觀念角度，主要圍繞物理知識(shí)的內(nèi)在邏輯展開，以物理觀念為主、科學(xué)思維為輔，亦或結(jié)合學(xué)習(xí)進(jìn)階理論，循序漸進(jìn)地實(shí)現(xiàn)觀念的進(jìn)階與建構(gòu).科學(xué)思維角度的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為從知識(shí)邏輯及學(xué)生思維出發(fā)，選擇有針對(duì)性的教學(xué)方法、策略，聚焦科學(xué)思維的培養(yǎng).科學(xué)探究角度則通過(guò)強(qiáng)化科學(xué)探究或?qū)⑻骄控灤┱麄€(gè)教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生在過(guò)程中發(fā)展探究能力.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任角度整體偏內(nèi)隱性、抽象性，多以融合的形式實(shí)現(xiàn)，通常結(jié)合物理學(xué)史、HPS等素材，來(lái)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任.該維度主要包含科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)倫理等要素，其中科學(xué)本質(zhì)要素相較涉及最多，在3篇該角度文獻(xiàn)中有2篇聚焦于科學(xué)本質(zhì).

但是在各設(shè)計(jì)角度中仍存在一些問(wèn)題，例如物理觀念的形成本就是循序漸進(jìn)、不能一蹴而就的，且設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于對(duì)知識(shí)的提煉和升華過(guò)程，［5］某些教學(xué)設(shè)計(jì)仍局限在知識(shí)和概念的理解方面，并未進(jìn)行提煉、升華，對(duì)物理觀念的理解有待深入；再如綜合素養(yǎng)視角，個(gè)別文獻(xiàn)雖在文中反復(fù)提及發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)，但實(shí)質(zhì)上相關(guān)性不強(qiáng)，缺乏對(duì)其本質(zhì)及實(shí)施途徑的深入思考，尤其在核心素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)制定上偏表面知識(shí)化，并未升華至物理學(xué)科核心素養(yǎng)的層面.

2.3 課型及學(xué)科領(lǐng)域

課題是教學(xué)設(shè)計(jì)的主要載體，也是實(shí)際教學(xué)的核心內(nèi)容.經(jīng)統(tǒng)計(jì)，研究樣本主要集中于高中學(xué)段，占比2/3以上，初中教學(xué)設(shè)計(jì)明顯相對(duì)較少.

2.3.1 基本課型

結(jié)合教學(xué)實(shí)際并根據(jù)所統(tǒng)計(jì)文獻(xiàn)中課型的情況，［6］將物理課型分為概念課、規(guī)律課、實(shí)驗(yàn)課、習(xí)題課、復(fù)習(xí)課、活動(dòng)課6類（見表3），若與以上課型均不符，則歸于其他.

表3 文獻(xiàn)課型統(tǒng)計(jì)

文獻(xiàn)中教學(xué)設(shè)計(jì)的課型主要集中在概念課和規(guī)律課兩類課型上（見表3），其中概念課占比50%以上，但對(duì)實(shí)驗(yàn)課、復(fù)習(xí)課、習(xí)題課的關(guān)注均相對(duì)較少，活動(dòng)課尚未有文章發(fā)表.

2.3.2 學(xué)科領(lǐng)域

基于物理教育研究對(duì)學(xué)科領(lǐng)域的劃分，［7］將中學(xué)物理知識(shí)所涉及的學(xué)科領(lǐng)域分為力學(xué)、熱學(xué)、振動(dòng)與波、光學(xué)、電磁學(xué)、近代物理.由于部分教學(xué)設(shè)計(jì)并非只含有一個(gè)課題，故同一篇文章可能涉及多個(gè)領(lǐng)域，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，學(xué)科領(lǐng)域主要集中在力學(xué)和電磁學(xué)兩部分（見表4），但對(duì)熱學(xué)、近代物理、振動(dòng)與波等領(lǐng)域的關(guān)注相對(duì)較少.

表4 學(xué)科領(lǐng)域統(tǒng)計(jì)

2.4 設(shè)計(jì)特色

通過(guò)對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)特色的統(tǒng)計(jì)，12.6%的文獻(xiàn)與相關(guān)教育教學(xué)理論相結(jié)合，如“學(xué)習(xí)進(jìn)階”、“建模教學(xué)”、“HPS”、“皮亞杰建構(gòu)主義”等理論，其中結(jié)合“學(xué)習(xí)進(jìn)階”理論的教學(xué)設(shè)計(jì)占比近3/4.

另一類具有鮮明特色的是4篇結(jié)合相關(guān)教師技能比賽、優(yōu)課評(píng)比等教學(xué)競(jìng)賽的教學(xué)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)，研究者通過(guò)競(jìng)賽中的觀摩學(xué)習(xí)，提升自身對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)的思考，例如結(jié)合對(duì)大賽物理課堂的觀摩學(xué)習(xí)和分析點(diǎn)評(píng)，進(jìn)一步構(gòu)建了以“問(wèn)題→研究→展示→評(píng)價(jià)”為主線的教學(xué)設(shè)計(jì).［8］

除此之外，其他設(shè)計(jì)特色比較分散，主要是結(jié)合一些新穎的教學(xué)策略和教學(xué)方法（見表5），如“層近式問(wèn)題串”、“問(wèn)題導(dǎo)學(xué)式”、“單元視域”、“信息化教學(xué)”、“深度教學(xué)”等.

表5 設(shè)計(jì)特色統(tǒng)計(jì)

2.5 框架結(jié)構(gòu)

任何一篇教學(xué)設(shè)計(jì)都有自身的設(shè)計(jì)邏輯，了解其框架結(jié)構(gòu)有助于一線教師更好的理解教學(xué)設(shè)計(jì)文獻(xiàn).通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)性分析，將文獻(xiàn)歸納為3大類：基于教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容構(gòu)建框架、圍繞核心素養(yǎng)設(shè)計(jì)角度構(gòu)建框架和圍繞文獻(xiàn)設(shè)計(jì)特色構(gòu)建框架.

圖5 框架構(gòu)成內(nèi)容

基于教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容構(gòu)建框架指以教學(xué)設(shè)計(jì)全部或其中部分內(nèi)容直接形成框架，共涉及35篇文獻(xiàn).為進(jìn)一步分析此類教學(xué)設(shè)計(jì)所涉及的具體內(nèi)容，結(jié)合研究樣本具體情況和相關(guān)研究，［6］將教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容概括為：教材分析，學(xué)情分析，教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)重難點(diǎn)，教學(xué)模式、方法和策略，制定測(cè)評(píng)工具，教學(xué)設(shè)計(jì)思路，教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)，教學(xué)反思和修改等9項(xiàng)內(nèi)容.統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，“教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)”成為該類文獻(xiàn)必不可少的內(nèi)容，涵蓋“教材分析”、“學(xué)情分析”、“教學(xué)目標(biāo)”的文獻(xiàn)占半數(shù)以上，含“教學(xué)設(shè)計(jì)思路”、“教學(xué)反思與修改”的文獻(xiàn)占1/3以上，含有其他幾項(xiàng)內(nèi)容均相對(duì)較少，不足10篇（見圖5）.圍繞核心素養(yǎng)設(shè)計(jì)角度構(gòu)建框架的文獻(xiàn)有15篇，例如從核心素養(yǎng)的前提、靈魂和保障3方面構(gòu)建框架、［9］從核心素養(yǎng)4個(gè)分目標(biāo)的培養(yǎng)構(gòu)建框架，［10］以科學(xué)思維的發(fā)展階段構(gòu)建框架等.［11］其它37篇文獻(xiàn)是以其自身設(shè)計(jì)特色形成框架，如結(jié)合理論的教學(xué)設(shè)計(jì)多以先介紹理論內(nèi)涵，再結(jié)合理論展開教學(xué)流程為框架；結(jié)合特色教學(xué)方法和策略的教學(xué)設(shè)計(jì)，如“層近式問(wèn)題串”、“逆向教學(xué)設(shè)計(jì)”、“知識(shí)圖譜”等，則圍繞特色內(nèi)容來(lái)形成框架，緊密貼合文獻(xiàn)特色主題展開.

3 總結(jié)與建議

5年來(lái)，圍繞學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)日益受到研究者的關(guān)注，設(shè)計(jì)內(nèi)容和視角在不斷突顯深度和廣度的同時(shí)，更顯創(chuàng)新和突破.2019年陸續(xù)發(fā)布并投入使用的新版高中教材以及即將發(fā)布的義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)，都給物理教學(xué)實(shí)踐帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，也對(duì)物理教學(xué)設(shè)計(jì)提出了新的課題.［12］核心素養(yǎng)在未來(lái)的研究發(fā)展中依舊會(huì)是教學(xué)設(shè)計(jì)的熱點(diǎn)之一，只有進(jìn)一步提高核心素養(yǎng)教學(xué)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性和深刻性，才能在未來(lái)教學(xué)實(shí)踐中取得突破性進(jìn)展.基于以上分析，對(duì)未來(lái)中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)提出如下建議.

3.1 構(gòu)建學(xué)術(shù)共同體，凝聚研究力量

構(gòu)建學(xué)術(shù)共同體是助力研究深化的重要基礎(chǔ).教學(xué)設(shè)計(jì)作為理論與實(shí)踐的橋梁，理應(yīng)受到學(xué)術(shù)界的重視.目前教學(xué)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)作者來(lái)源廣泛，研究機(jī)構(gòu)主要集中在中學(xué)，以獨(dú)著為主要研究形式，但作者間合作程度不高.中學(xué)教師作為中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)踐者，在教學(xué)設(shè)計(jì)的研究方面占據(jù)了不可替代的作用.但在對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)的研究中，高校教師更聚焦于教學(xué)設(shè)計(jì)的理論研究，若各單位研究人員揚(yáng)長(zhǎng)避短，主動(dòng)加強(qiáng)交流合作，形成研究共同體，實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域教育工作者共同發(fā)力，不僅能夠促進(jìn)中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)化和發(fā)展，同時(shí)豐富中學(xué)教師的教學(xué)思路.

3.2 深入理解核心素養(yǎng)，促進(jìn)有效落實(shí)

理解核心素養(yǎng)內(nèi)涵是在教學(xué)中落實(shí)核心素養(yǎng)的第一步，理解上的偏差或不足，都會(huì)令實(shí)際教學(xué)越來(lái)越偏離核心素養(yǎng)實(shí)現(xiàn)的正確軌道，影響核心素養(yǎng)的有效落實(shí).當(dāng)前核心素養(yǎng)教學(xué)設(shè)計(jì)的角度聚焦于綜合素養(yǎng)，并逐漸向多維度輻射，但對(duì)物理核心素養(yǎng)及其各要素的挖掘深度不夠，仍存在表面化、淺層次的情況.因此應(yīng)進(jìn)一步加深對(duì)核心素養(yǎng)本質(zhì)的理解，重視對(duì)核心素養(yǎng)落實(shí)路徑的探析，充分把握核心素養(yǎng)與教學(xué)設(shè)計(jì)的連接點(diǎn)，從而增強(qiáng)教師教學(xué)的邏輯性，強(qiáng)化實(shí)踐中核心素養(yǎng)落實(shí)的針對(duì)性.

3.3 注重理論實(shí)踐融合，拓寬研究視野

近幾年教學(xué)設(shè)計(jì)的研究已呈現(xiàn)出“多點(diǎn)開花，多維并進(jìn)”的特點(diǎn)，［13］中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)的課型以概念課和規(guī)律課為主，學(xué)段多集中于高中階段，結(jié)構(gòu)框架豐富，且以多種教學(xué)理論、策略和方法的融入為主要特色.但仍存在學(xué)段、課型和學(xué)科領(lǐng)域分布不均、教學(xué)設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)提升不足等問(wèn)題，且在與其他學(xué)科和期刊的比較中發(fā)現(xiàn)，中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)的研究視野還有待進(jìn)一步拓展，例如時(shí)下教育研究熱點(diǎn)中的“現(xiàn)代技術(shù)”、“跨學(xué)科”、“創(chuàng)客”、“混合式教學(xué)”、“勞動(dòng)教育”等尚缺乏相關(guān)研究.未來(lái)研究可通過(guò)加強(qiáng)理論與實(shí)踐的融合，善用新版教材，巧妙將核心素養(yǎng)與五育融合，順應(yīng)教育研究現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢(shì).［14］隨著義務(wù)教育課程修訂工作的不斷推進(jìn)，高中課程標(biāo)準(zhǔn)所確立的物理學(xué)科核心素養(yǎng)體系將有望貫穿整個(gè)中學(xué)階段物理課程，研究者可進(jìn)一步關(guān)注初中課程圍繞核心素養(yǎng)開展教學(xué)設(shè)計(jì)的相關(guān)研究.