文章編號：1002-218X（2017）10-0001-04
中圖分類號：G632.0 文獻標識碼：A
摘要：在分析我國學生發(fā)展核心素養(yǎng)及物理學科核心素養(yǎng)的基礎上，討論了以下幾方面的問題：處理好物理核心素養(yǎng)四個方面的關系；物理觀念的教學要加強概念、規(guī)律教學，適時將概念、規(guī)律提升為物理觀念，要廣義理解、從三方面把握； 科學思維是大腦對科學信息的加工活動，科學思維方法要從思維方法與學科方法兩方面把握； 科學探究重在本質， 要注意實驗與理論兩方面的探究； 科學態(tài)度與責任應通過探究的形式融入物理觀念和科學思維的教學中； 要處理好學生發(fā)展核心素養(yǎng)與物理核心素養(yǎng)間的關系。
關鍵詞：核心素養(yǎng)；物理學科；理解與把握
近年來，許多國家、地區(qū)及國際組織開始了“核心素養(yǎng)”研究的浪潮，我國學生發(fā)展核心素養(yǎng)方案也已落定。為了更好地落實學生發(fā)展核心素養(yǎng)，新修訂的高中物理課程標準提出了“物理學科核心素養(yǎng)”。下面分幾部分談談我對核心素養(yǎng)的理解。
一、我國學生發(fā)展核心素養(yǎng)與物理核心素養(yǎng)
2014年3月30日，教育部印發(fā)了《關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》（以下簡稱《意見》），文中提出：教育部將組織研究提出各學段學生發(fā)展核心素養(yǎng)體系，明確學生應具備的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力。
2016年9月，教育部組織的相關課題研究組提出了如圖1所示的我國核心素養(yǎng)指標體系。該體系分三大部分、六個方面、十八個要素，并將學生發(fā)展核心素養(yǎng)界定為：學生發(fā)展核心素養(yǎng)是指學生在接受相應學段教育的過程中逐漸發(fā)展起來的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力。
關于核心素養(yǎng)（Key Competences），歐盟2002年3月提出了一個定義，認為：核心素養(yǎng)代表了一系列知識、技能和態(tài)度的集合，它們是可遷移的、多功能的，這些素養(yǎng)是每個人發(fā)展自我、融人社會及勝任工作所必需的； 在完成義務教育時這些素養(yǎng)應得以具備，并為終身學習奠定基礎［1］。
以往我們在歐美的教育文件中多見基本技能（Basic Skills）的提法，那么Key Competences和Basic Skills有何區(qū)別呢？通常而言，Competences較Skills及Ability（能力）更為上位、更具包容性，有“勝任力”和“競爭力”之意，涉及內在品質和外部行為；可以理解為Competences＝Skills＋Knowledge（知識）＋Attitude（態(tài)度）。不過在指代某種“成分素養(yǎng)”時Competences與Ability同義。Skill被認為專指“能夠做某事”，必須通過外顯的可觀察到的行為表現(xiàn)出來，而Knowledge、Attitude則可能是非外顯的，因此，Competences的所指不再局限于外顯行為或結果。所以，對于《意見》所說的“個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力”用Key Competences（核心素養(yǎng)）一詞更貼切［2］。
在我國學生發(fā)展素養(yǎng)整體指標體系的框架及精神的指導下， 新修訂的高中物理課程標準明確提出了“物理核心素養(yǎng)”及相關的要求。
在2017年8月教育部《普通高中物理課程標準修訂稿》（以下簡稱《標準》）送審稿中，對物理核心素養(yǎng)做了如下界定：物理核心素養(yǎng)是物理學科育人價值的集中體現(xiàn)，是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的關鍵能力和必備品格，是學生科學素養(yǎng)的重要構成。物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態(tài)度與責任” 四個方面構成。
由此可見，核心素養(yǎng)是在個人發(fā)展及未來社會對人的新的要求視角下，重新提煉出的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格與關鍵能力”，它與我們以前提到的知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀等有著非常重要的聯(lián)系，但又不完全相同。
另外，在四個物理核心素養(yǎng)中，“科學觀念”“科學思維”“科學態(tài)度與責任”在同一層面，指核心素養(yǎng)的不同方面，而“科學探究 則與上述三個方面略有不同，它既是學生要學習和掌握的一種探究能力，包括提出問題、解決問題、實驗能力、論證能力、交流合作等，同時也是學習科學知識、發(fā)展科學思維、形成科學態(tài)度的手段和途徑，上述三方面通過科學探究來逐步達成相應的目標。
二、物理觀念的理解與把握
關于物理觀念，《標準》中是這樣界定的：“物理觀念”是從物理學視角形成的關于物質、運動與相互作用、能量等的基本認識；是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉和升華；是從物理學視角解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題的基礎。“物理觀念”主要包括物質觀念、運動觀念、相互作用觀念、能量觀念及其應用等要素。
對于《標準》中“物理觀念”的提法，許多一線教師反映不好把握。比如有教師問：課標中有物質觀、運動觀、相互作用觀、能量觀，怎么沒有守恒觀？應該如更全面地理解“物理觀念”呢？我認為要從以下幾個方面把握。
首先，要想很好地進行物理觀念的教學，就要做好物理概念、規(guī)律的教學。因為“物理觀念”是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉和升華，物理觀念的形成要依托物理概念、規(guī)律的準確把握來逐步形成。所以在物理觀念教學中要注意物理概念、規(guī)律的準確學習，促成學生對概念、規(guī)律的深度理解，從而形成正確的物理觀念。例如，關于“物質觀”的教學，我們不能只抽象地停留在“世界是由物質組成的”這一過于概括的敘述中，而應該讓學生學好物質、質量、分子、原子、原子結構、星體、星系等有關的概念，這樣才能使學生更好地理解世界是由物質組成的，以及物質是由微觀粒子組成的。只有對這些具體的概念理解得充分、深人，才會形成具體的、豐滿的物質觀。
其次，在注重概念、規(guī)律教學的基礎上，還要注意將這些概念規(guī)律適時加以提升，逐步形成正確的物理觀念。例如，在學習機械能、內能、電能、核能等內容時，除了學習相關的概念、規(guī)律教學外，還要適時地向學生進行“能量是研究客觀世界重要的方面，物質的各種運動形式都伴隨著一定的能量，能量是不連續(xù)的，由一個個能量子組成，各種能量在一定條件下是可以轉化的，能量在轉化或轉移過程中其總量不變”等觀念的教學，只有在進行概念、規(guī)律的教學中適時注意對有關概念的提升，才能使物理觀念的教學得以水到渠成地建立起來。
再次，我認為，有些概念、規(guī)律，其本身就包含著觀念。例如，動量守恒定律、能量守恒定律、電荷守恒定律等，這些守恒律既是物理規(guī)律，也是一種觀念。特別是這些在多個領域中某些量的守恒，構成了物理學中總體的守恒的觀點。守恒的觀點，本身就是一種觀念。
只有從不同的角度來理解物理觀念，才能更好地進行物理觀念的教學，也才能使學生學過物理課程之后形成正解的物理觀念、科學觀念。
三、科學思維的理解與把握
關于科學思維，《標準》中是這樣界定的：“科學思維”是從物理學視角對客觀事物的本質屬性、內在規(guī)律及相互關系的認識方式；是基于經驗事實建構理想模型的抽象概括過程；是分析綜合、推理論證等方法在科學領域的具體運用；是基于事實證據(jù)和科學推理對不同觀點和結論提出質疑、批判、檢驗和修正，進而提出創(chuàng)造性見解的能力與品格?？茖W思維主要包括模型建構、科學推理、科學論證、質疑創(chuàng)新等要素。
那么，課標中的“科學思維”的具體含義應該如何理解呢？
我們首先來分析一下“思維”的具體含義。心理學中對思維的界定是：人腦對客觀事物的一般特性和規(guī)律性的概括、間接的反映過程。它以感知為基礎，而又超越感知，是認識過程的高級階段?！冬F(xiàn)代漢語詞典》中對思維的解釋是：人腦對客觀事物在表象、概念的基礎上進行分析、綜合、判斷、推理等認識活動的過程。
思維的內涵如上面所述，那么“科學”的具體含義又是如何呢？《現(xiàn)代漢語詞典》對科學的解釋有兩個方面，一是反映自然、社會、思維等的客觀規(guī)律的分科的知識體系，二是合乎科學的。第二種含義相當于“科學”是正確的代名詞。
綜合以上觀點，可以將科學思維理解為：科學思維是對自然界事物的本質屬性、內在規(guī)律及事物間的相互關系的間接的、概括的和建構的反映，該反映以科學知識經驗為中介，需要人腦借助推理和論證等形式，對多變量因果系統(tǒng)進行信息加工的過程。簡言之，科學思維是大腦對科學信息的加工活動。
其實，教育的一個重要目的就是要教會學生如何正確地去思考問題，在科學領域就是如何進行科學思維。思維教學的重要性在各種現(xiàn)代教育理論中都給予了充分的重視。例如，建構主義理論的教學思想認為：學生的學習是一個積極主動的建構過程，教師要為學生創(chuàng)設良好的學習環(huán)境，設置適當?shù)膯栴}情境，引起學生的認知沖突，激發(fā)學生的積極思維。所以，更能突出核心素養(yǎng)教育的教學應該是“思維型教學”。思維型教學的大致流程是：創(chuàng)設情境一提出問題一自主探究一總結反思一應用遷移。這個流程的主要目的是：激發(fā)學生學習的動機、引起學生的認知沖突、學生自主構建新的認知。
我們知道，科學課程的目的是學習科學內容、掌握科學方法、解決科學問題、培養(yǎng)會科學地思維的人。所以科學思維教育在物理教育中有著非常重要并且是核心的地位。正如胡衛(wèi)平教授所說，青少年的科學思維能力是一種特殊的能力，是一般思維能力與科學學科的有機結合，是一般思維能力在科學學科中的具體表現(xiàn)，是一般思維能力發(fā)展與科學教育的結晶，是科學能力的核心?？梢姡茖W教育的核心在于學生科學思維能力的培養(yǎng)。
科學思維中常用的思維方法有分析、綜合、抽象、概括、推理（演繹、歸納、類比）、論證等。這些科學思維的方法要在具體教學內容的學習過程中，不斷地讓學生體會、學習。另外，除了這些思維方法外，物理學科中常用到的等效、外推、控制變量、比值定義等學科方法，也可以從廣義上理解為科學思維方法。
四、科學探究的理解與把握
關于科學探究，《標準》中是這樣界定的：“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)得出結論并做出解釋，以及對科學探究過程和結果進行交流、評估、反思的能力?？茖W探究主要包括問題、證據(jù)、解釋、交流等要素。
關于科學探究，修訂前的課標對其界定為：提出問題、猜想與假設、設計實驗與制定計劃、進行實驗與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作。
從課標修訂前后的對比可以看出，《標準》對科學探究新的界定與以前的界定并沒有本質的變化，修訂后的表述更詳細、準確。敘述上變化較大的是將原“進行實驗與收集證據(jù)”改為“獲取和處理信息”，這樣就避免了人們將科學探究片面地理解為“實驗探究”。
關于科學探究，我認為應廣義地去理解，它的本質是：探究者通過自身主動參與，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程，重要的是帶著問題去思考、活動、學習。這樣界定，科學探究就不僅僅指實驗探究，也包括理論探究。著名物理學家密立根說過：“科學是在用理論和實驗這兩只腳前進的。有時是這只腳先邁出一步，有時是另一只腳先邁出一步，但是前進要靠兩只腳：先建立理論然后做實驗，或者是先在實驗中得出了新的關系，然后再邁出理論這只腳并推動實驗前進，如此不斷交替進行?！睂嶒炋剿髋c理論研究都應該屬于科學探究。
這樣去理解和界定科學探究，我們就可以設計出許多種或重點在訓練學生思維，或重點在培養(yǎng)學生動手，或重點在培養(yǎng)學生進行數(shù)據(jù)分析等具有不同側重點的探究式教學方式。
五、科學態(tài)度與責任的理解與把握
關于科學態(tài)度與責任，《標準》中是這樣界定的：“科學態(tài)度與責任”是指在認識科學本質，理解科學？技術？社會？環(huán)境關系的基礎上，逐漸形成應有的科學態(tài)度和社會責任感。
《標準》中科學態(tài)度與責任主要包括科學本質、科學態(tài)度、社會責任等要素。關于“科學態(tài)度”與“社會責任”兩個要素，指義比較明確，我們主要來看一下“科學本質”這一要素的具體含義。
美國《面向全體美國人》中對科學本質是這樣描述的：
（1）自然界是可以被認知的，科學理念是會變化的，科學不能為所有問題提供完整答案。
?。?）科學需要證據(jù)，科學是邏輯和想象的融合，科 學家要努力鑒別、避免偏見，科學不仰仗權威。
?。?）科學是一種復雜的社會活動，科學研究中有著普遍接受的道德規(guī)范。
美國著名科學教育家萊得曼（N.G.lederman）教授對科學本質的界定包括：
?。?）科學知識是暫定性的，是可以改變的，但在一定時間內是相對穩(wěn)定的。
?。?）科學知識以經驗為基礎，是基于對自然界的觀察。
?。?）科學知識在一定程度上具有創(chuàng)造性。
?。?）科學知識的產生具有主觀性。
?。?）科學知識與社會和文化有關。
?。?）科學知識的建構是從觀察到推理的過程。
從這些界定可以看出，人們對科學本質的描述不是說科學都涉及哪些領域、講什么內容， 而是說科學具有什么樣的屬性、特點。
科學態(tài)度與責任的教學不能生硬地單獨說教，而應該通過探究的形式融人科學觀念和科學思維教學之中，力求做到“隨風潛人夜，潤物細無聲”。例如，在講到法拉第電磁感應定律相關內容時，就可以結合電感應定律的發(fā)現(xiàn)過程，滲透法拉第對待科學的態(tài)度以及他高尚的人格教育等內容。
六、學生發(fā)展核心素養(yǎng)與學科核心素養(yǎng)的關系
教學中會遇到如何處理學生發(fā)展核心素養(yǎng)和學科核心素養(yǎng)的關系，以及如何在操作層面上進行處理等問題。從現(xiàn)實的物理教學現(xiàn)狀的分析可以發(fā)現(xiàn)，多數(shù)地區(qū)、學校的物理教學大多從知識、技能、方法等方面考慮和設計教學的多，而從核心素養(yǎng)大的教育觀角度出發(fā)的少或者無意識。那么怎樣才能在物理教學中更好地貫徹核心素養(yǎng)教育，使核心素養(yǎng)教育能更好地“落地”呢？
我想關于二者的關系問題應注意下面的一些觀點：
·學生發(fā)展核心素養(yǎng)是綱，學科學核心素養(yǎng)是目。
參學科核心素養(yǎng)是特定學科課程對學生發(fā)展核心素養(yǎng)的獨到貢獻。
·各學科核心素養(yǎng)并非學生發(fā)展核心素養(yǎng)的簡單分解，而是彼此有交叉滲透。
·學科核心素養(yǎng)是學科育人功能的側重點，但課標中明確的學科核心素養(yǎng)內容并非學科育人價值的全部。
·各學科教材和教學要以體現(xiàn)學科核心素養(yǎng)的要求為重點，同時要兼顧學生發(fā)展核心素養(yǎng)的其他要求?！ ?/p>
在操作層面，教師在對某課或某單元進行教學時，可以在設計具體的教案之前，對學科核心素養(yǎng)及學生發(fā)展核心素養(yǎng)進行整體的設計與規(guī)劃。例如，可像表1一樣將課標中的教學內容列出，同時將可能涉及的物理核心素養(yǎng)和學生發(fā)展核心素養(yǎng)列出，再具體地設計教案。這樣就能做到整體有規(guī)劃，具體有實施，使學科核心素養(yǎng)和學生發(fā)展核心素養(yǎng)落到實處，不至于成為兩張皮。
表1
總之，要堅持以學生發(fā)展核心素養(yǎng)為導向，以學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)為基石，搞好我國物理學科的教育，培養(yǎng)貼近學生自身發(fā)展、符合社會要求、全面發(fā)展的合格人才。
參考文獻
?。?］ Working GroupB.The Competencies in a Knowledge-Based Economy:A first step Towarde Selection,Defination and Description[EB/OL].(2002-02-27)[2013-09-01]
［2］斐新寧，劉新陽．為21世紀重建教育──歐盟“核心素養(yǎng)”框架的確立［J］．全球教育展望，2013,42(12):89-102
?。?］章志光. 心理學［M］．北京：人民教育出版社，2002:174.
?。?］胡衛(wèi)平，林崇德．青少年的科學思維能力研究［J］．教育研究，2003(12):19-23.
轉載：《中學物理教學參考》2017年10月
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