基于核心素养的学?教?评

2021-12-10 03:23梁旭
中学物理·高中 2021年11期
关键词:核心素养

摘 要:本文展示了近几年浙江省高中物理学科在基于核心素养的学习、教学、评价几方面的思考和实践探索.主要包括明确好课标准、重视引发并保持学生的学习、认识新增素养要素的学习遵循、转变教学方式、开展综合单元教学研究、重视学习路径研究、用包含素养要素的双向细目表引领素养考查、用素养要素与学业水平标准分析习题与教学现象等.

关键词:核心素养;浙江实践;好课标准

中图分类号:G633.7     文献标识码:B     文章编号:1008-4134(2021)21-0002-05

作者简介:梁旭(1962-),男,浙江上虞人,本科,中学特级教师,浙江省高中物理教研员,研究方向:中学物理教学目标、方法和策略.

为了培养学生的核心素养,浙江省近几年高中物理教学从学生学的角度、教师教的角度和考试评价的角度进行了新的思考、形成了新的观点、提出了新的遵循与做法,可以说是浙江省高中物理学科落实核心素养的探索与实践路径,具体介绍如下.

1 基于核心素养的学

1.1 明确好课标准

浙江教育出版社出版了2021年版《浙江省普通高中学科教学指导意见(物理)》,综述的标题是“让每一个学生发生持久的深度学习——浙江省高中物理學科的价值取向和实践追求”.“让每一个学生发生持久的深度学习”是我们认为的好课标准.“每一个学生”“发生”“持久的”“深度学习”就是好课的几个关键特征.浙江省级公开课、示范课应体现这些好课特征.

“让每一个学生发生持久的深度学习”为什么是好课的标准?对我们现在的教学实际进行反思,目前,“师讲生听”仍然是最普遍的教学方式,从课堂中学生的表情和参与程度可以判断,这样的教学大多是教师的思维替代了学生的思维,较好的情况也只是学生发生了浅层的学习,思维活动的水平不高.“师讲生听”的最好结果是学生告诉老师“我全听懂了”.“我全听懂了”是否是学习的高境界?是否是深度学习的结果?老师可以思考的问题是:为什么重复讲过几次,很多学生仍没有掌握?为什么学生都说听懂了,但是让他去分析问题、解决问题,他还是不会.懂是什么?是理解,但理解不属于高阶思维,相应的学习也不是深度学习.“懂”只是对知识的理解,对大多数的素养要素来说,要提升其水平并不是一个“懂”就可以解决的.还有,课堂中教师不断追问优秀的学生,让优秀学生展示解题过程,如果其他学生只是旁观者,有可能优秀学生的思维替代了其他学生的思维.一个同学在回答、展示的时候,我们可以观察其他同学的学习行为,他们的眼睛是不是盯着回答、展示的同学,如果只是眼睛盯着在看,那么我们可以判断这些同学基本上没有发生深度学习.如果其他同学也是自己在独立分析问题、解决问题,在纸上画图、推导,这就说明发生了深度学习.我们观察到的优秀老师的做法往往是先让每一个同学都独立进行思考,分析问题、解决问题,在此基础上,展示学生的典型想法或做法,引发进一步深度学习.

1.2 重视引发并保持学生的学习

怎样才能引发每一个学生的学习?首先要知道人在什么情况下会发生学习,一般来说有两种情况:一是当人发现自己不能适应客观世界时,据此,教学中可利用真实情境的问题(实验),先让学生进行分析、判断或猜想,再进行结果展示(演示),让学生感受到为什么我的分析、我的判断跟真实情况(实验结果)不相同,产生认知冲突,他就想学习了;二是让同学间在独立思考基础上的小组交流或全班同学之间的观点展示,据此,教学中应该在学生思考的基础上多让学生通过小组交流分享想法.小组活动时学生会发生以下情况:为什么我的分析、我的判断跟其他同学的分析、判断不一样,谁是正确的?怎样证明我是正确的,或者其他同学是错误的?这就引发了学习.让学生感受到他的想法与客观世界不同,让学生感受到人与人之间的认识有不同,这都是我们激发学生发生学习的一种方法.要确保这种方法的高效,我们要进行学生学习活动的设计,一个问题提出以后,我们有没有给学生深度思考的时间?有没有给学生分析、判断的时间?独立思考以后有没有小组交流?让学生感觉到人与人之间想法的不一样?如果我们等待每个学生都完成思维过程,提交想法、做法,那么是不是上课的时间会很紧张?哪些事情应该让学生课前完成?哪些事情应该放到课后去做?哪些可以利用网络来做?哪些又可以借助人工智能的帮助?等等.为了让每一个学生发生持久的深度学习,我们需要思考的、研究的问题还很多.

1.3 认识新增素养要素的学习遵循

《课标》增加了一些新的素养,如物理观念、模型建构、科学论证、质疑创新等,学生在素养形成的学习过程中需要遵循什么,下面是我们的一些观点.

1.3.1 物理观念的形成

(1)新授课我们依然要重视物理概念和规律的学习,因为它是观念形成的基础,“基础不牢,地动山摇”.

(2)充实定性与半定量知识,丰富对客观世界的认识.中学所学的物理规律往往是简单的数量关系,有的老师认为学生掌握了这些内容就是学好了中学物理.其实这些内容只是客观世界的很小一部分,要使学生具有创造性思维,要使学生解决问题的水平提高,学生应该具有对客观世界比较全面的认识,如还需要对客观世界有定性的、半定量的认识,使其形成的物理观念更加丰富与完整.

(3)在整合和应用物理概念和规律的基础上提炼物理观点.做题不是为了得到正确答案,做题是通过案例学习的方式增加对客观世界的认识和了解,在做题的基础上,应该可以获得新的观点,丰富物理观念,获得解决问题的方法与策略.学生提炼新观点、新方法的学习过程,需要教师设计引导性问题来推动.

(4)综合复习时,要形成系统化的观念,通过运用进一步巩固与完善观念.系统复习时,生成系列化的观点,形成系统化的观念是学生学习的事情,但是学什么内容、怎样有效地学是老师给他设计的.比如说,要形成能量观,能量观到底包括哪些观点?需要用哪些典型的、结构化的案例让学生来生成这样一些观点,这就是我们老师教学设计时要思考的问题.物理观念形成了以后,还要进一步用于解决实际问题,在应用当中再来巩固、完善观念.

1.3.2 模型建构

(1)讲解模型不能使学生具有模型建构素养.听懂了老师所讲的模型,其实只是理解了这个模型,而不是建构这个模型.老师给学生讲了很多模型,学生能说出模型名称只是水平1的表现;学生在解题时能够直接应用简单模型是水平2的表现;解题时能够在相似模型当中选择合适的模型是水平3的表现;把实际的对象和过程通过分析简化形成模型才是水平4的表现.实际中,学生往往只停留在水平2,这些模型建构的学习方式大多与听教师讲解有很大的关系.

(2)模型建构需要关注的重点.模型建构究竟要做什么事?做的时候应该注意什么问题?不同的模型建构需要关注的关键点有什么区别?某一因素何时不用考虑,何时又必须考虑?模型建构其实就是解决复杂问题的前半段,当学生完成了模型建构,接下来就是用物理规律求解了.模型建构通常需要关注的问题有:哪些是重要因素,哪些是次要因素?哪些因素可以忽略?从物质结构角度、从运动和力角度、从能量角度有哪些关键特征,能否图示出来?某一因素何时不用考虑,何时又必须考虑?这些与问题精度有关,需要估算后再决定.

(3)模型建构的学习模式.模型建构是解决实际问题的前半段,有一定难度.对于有一定难度内容的学习,没有捷径可以走,需要“在建构中学,在比较中学,在评价中学,在反思中学”.让每个学生自己建构,把几个同学的模型拿出来展示,大家来比一比、评一评,忽略的因素是否合理?表示的特征是否关键?所画的图示是否既清晰又全面?等等.有了比较,有了建模思维过程的呈现,那么做错的同学就会反思:以后自己这些方面要注意了.

1.3.3 科学论证

(1)科学论证的证据.无论是书本知识、实验经历还是生活经历,都可以成为科学论证的证据,“读万卷书,行万里路”,既重视理论知识学习,也需要观察生活现象、动手实验操作和进行社会实践,同时熟悉教材中典型的科学实验、物理现象、客观事实等.

(2)破除只依靠推理解决问题这种思维定势.很多同学从小学开始一直到高中,所有的问题都是依靠公式,靠数学演算的方法来解决.新《课标》指出:科学推理、模型建构、科学论证、质疑创新,这四个方面都属于科学思维,这就需要教师破除学生只依靠推理解决问题的思维定势.

(3)新授课阶段要重视对实验方案和有关没有定论的实际问题进行科学论证,复习阶段需要总结科学论证问题情境的特征、论点的表述方式、论据的来源,深化认识,提高熟练程度.

例如,两个同学设计的实验方案,大家来论证哪个更合理,证据或理由是什么?科学论证是在论证中学会的.到了复习阶段,我们要总结科学论证的问题,它有什么特点?论证的表述方式应该是怎样的?论据来源于哪里?然后通过适当的练习达到熟练的程度.

1.3.4 质疑创新

(1)质疑创新思维的特点.质疑创新,是一种创新思维,与灵感有一定的相似性,即有不确定性.路径、时机的不确定不等于基础的不确定,质疑创新所应该具备的基础还是比较明确的.对于具有质疑创新素养的同学来说,教师不能保证每一个学生在碰到质疑创新相关问题时都能正确回答,但总有一部分学生能够正确回答,而缺乏质疑创新素养的学生,可能没有一个同学能够正确回答.

(2)质疑创新意识和素养是在解决实际问题过程中培养起来的.面对真实情境的问题,常会遇到考虑不全面导致错误的情况:以为是这样的,但实际情况并不是这样的.具有多次这样的经历,就会对一些观点、结论提出质疑:“这是真的吗?”“过程是真的吗?数据是真的吗”“一定是这样吗?”“是否还有没看到、没想到的”“是否还有没考虑到的因素和可能”.

(3)实验和生活经历、教材中的事实性知识等是质疑创新的基础.质疑创新不是基于学生掌握的概念、规律,基于推理而产生,质疑往往是出现的现象与学生的经验有“距离”,引发学生深入思考而产生.学习经历、实验操作经历、生活经历(对生活中物理问题的观察和思考)、解决问题经历、教材中呈现的很多事实性知识和科学家做过的实验等都是学生的经验.

2 基于核心素养的教

如何体现基于核心素养的教?我们主要做了三个方面的工作:第一是提倡转变教学方式;第二是进行了综合单元的教学设计;第三是重视研究学生的学习路径.

2.1 转变教学方式

(1)转变教学方式.如图1所示,我们提出的转变教学方式的要求是:老师要从“讲为中心”转变为学生的“学为中心”.为什么不提“教为中心”转变为 “学为中心”?笔者认为教师对深度学习具有巨大的引领与支撑作用.教师的中心地位不能削弱,而是应该得到巩固.学生的中心体现在课堂上的学习活动,教师的中心是体现在课前的教学设计上.

部分老师常常会说:“明天上课讲什么呢?我还要备课想一想.”这说明教师的观念还是“讲为中心”.笔者常说“讲授是最无奈的选择”,因工作冲突或特殊情况,真没有時间备课才选择讲授.讲授最多只能解决知识的学习,素养水平提升需要通过学习活动才能够达成.把“讲为中心”变成“学为中心”,对于核心素养培养是非常必要的.不能讲授了,怎么上课?这就需要你进行教学设计.教学设计既是 “讲为中心”转化到“学为中心”的路径,也是完成这种转化的支柱.没有教学设计,想转化也转化不了.

需要说明的是,转变教学方式并不能一蹴而就,受到教师成长规律的制约.教师既要认识转变教学方式的重要与必要,也要根据自身实际,逐步完成“从不会讲(站不稳讲台)—能够讲明白(站稳讲台)—有目标、有层次地讲(胜任知识教学)—有讲有学(兼顾知识和素养)—学为中心(注重素养)”这一成长过程.

(2)重视教学设计.教学设计怎样才能设计的好?涉及到教师角色的转换.“讲为中心”的时候,老师很像一个演员,把台词背熟讲给学生听.“学为中心”的教学设计,教师的角色,首先应该是一个好的编剧,剧本要写的好,前提是要了解学生,了解他们的基础、水平、学习路径;其次教师的角色还像一个导演,学生在课堂当中进行学习活动时,教师要发出这样的指令:同学们,现在开始小组讨论,现在开始实验操作,现在开始论证方案,等等;第三个角色是演员,教师可以参与学生的小组交流,在同学讲完之后,教师也可以发表自己的一些想法,可以跟学生说,我们一起把大家的总结提炼的更好,等等.

两年前浙江教育出版社出版了与人教版新教材配套的教学设计,书名叫《指向学科核心素养的普通高中教学设计案例丛书(物理)》.我们提出的编写要求是教学设计中不能出现教师讲授的整段话——改讲为有目标的问.先展示、播放情境,然后用系列问题引发学生学习发生,这些问题有明确的素养目标指向,通过学生的思考、分析、推导、讨论、评价等学习活动,最后达到设定的学习目标.

教学设计要设计的好,需要重视学习路径的研究,因为只有学习路径研究清楚了,才会引发学生的思维活动,才会提高教学的适切度,关于学习路径,下面会详细论述.

2.2 开展综合单元教学设计研究

基于单元的教学最近几年在我国得到了重视和研究.如图2所示,现在的单元教学有这样一些类型:一类是基于教材的单元,在按照教材进行教学的同时,增加整体(单元)教学目标;另一类是基于教材重组的单元,教学目标、教学顺序和课时安排都不同于教材安排;还有一类是基于项目的跨学科的单元,增加学生自主学习、综合研究和动手实践的素养.浙江省高中物理学科所做的是综合复习单元的教学设计研究,是针对提升学生解决难点问题素养的.我们知道老师在上新课的时候并不焦虑,因为可以按照教材进行教学,每节课的教学目标也基本明确.什么时候焦虑了?高(选)考复习时就焦虑了.教师焦虑遭殃的是谁?是学生.教师在课堂上讲解一道又一道的难题,学生拿到一张又一张的试卷,一本又一本的复习书,听每一堂课,做每一道题缺少了“收获”感.产生这种现象的原因,可归结到教师缺乏教学的目标、路径和方法,其实这样的归因是不公平的.如果没有系统的研究和设计,工人怎能建造大楼?建造航母?如果要归因,笔者认为是我们缺乏“教学设计院”,没有把“后新课时代”—— 问题解决教学的素养目标、典型例题和配套练习研究清楚,并根据学生水平,设计成可供教师教学实施的“图纸”——教学设计.浙江省的综合复习单元教学研究,就是尝试联合学科基地学校,承担“教学设计院”的部分工作.通过研究生活中需要解决的问题(目前高考题大多以实际问题为情境)、最近10多年全国各地的考题,分析问题类型、问题结构和问题特征,明确解决问题的素养要素,设计素养要素培养的顺序,选择合适的问题作为引入情境和练习问题,设计成单元教学案例.此研究虽然难度很大,但已经看到一些成果,并在公开杂志上发表,在2021年版《浙江省普通高中学科教学指导意见(物理)》中,我们选择了“力电综合单元”的一个研究成果.

2.3 重视学习路径研究

义务教育阶段有一个重要任务叫“双减”,减轻学生课内学习负担,减轻课外培训的负担.减负也应该是高中物理教师要考虑的,这是教师的一种担当,是教师仁爱之心的体现.如图3所示.学生的学习负担怎样才能减轻?首先是教学目标要精准,然后是教学路径要适切,还有课堂的学习效率要高.精准的素养目标确定需要研究课标、研究教材,研究生活中的实际问题,当然也要研究考题.要确定适切的学习路径,首先要研究学生,与学生多交流,了解学生的思维和错误,要把学生研究清楚,教师要有一定的理论素养,具有学习科学和认知理论方面的知识,也可以结合脑科学研究的成果来分析、解释教学现象.

何为学习路径?它是知识之间的关联或知识之间的逻辑关系吗?它是教材的编写路径吗?是教师讲课的思路吗?是科学史表述的发展过程吗?是某个科学家研究某个问题时的思维过程吗?笔者认为学习路径肯定有个起点,有个终点,因现在是班级授课制,一个班里的学生总是有差异的,起点与终点并不是理想的点,而是一个区域.学习路径是连接 “起点”和“终点”间的一条思维(行为)路径,由于思维路径是内隐的,教学活动中只能观察与思维相关的学习行为,当然对于具有一定理论素养和教学经验的优秀教师,思维的路径也是可以分析出来的.不同的路徑,知识目标达成可能差不多,但是素养目标可能有大的差异.例如,如果用向心力表达式和牛顿第二定律直接推导出向心加速度的大小和方向,学生觉得这个结果很容易得到和理解,也很容易掌握.这一路径知识是学到了,但是学生的素养有提升吗?这是简单问题的推理过程(水平2),学生完成这一学习过程,素养并没有提升.如果是用加速度的定义式,让学生通过画矢量三角形图,研究Δt→0时的极限和近似关系,学生会觉得有挑战性,即便他自己探索有困难,甚至出错了,但受到同学的启发后解决了综合性问题(水平4),素养水平就得到了提升.教师在教学时需要根据自己的学生进行权衡,确定相应的学习路径.如果学生基础比较差,你选择难度大的学习路径可能把学生的学习动力、信心都搞没有了,如果是一批优秀的学生,你可能又放弃了有挑战性的学习路径,错过了提升素养的机会也是非常可惜的.

要达到高效的课堂教学,学习路径清楚了,你还要结合优秀教师的教学案例,还要对自己的教学设计实施情况不断地进行反思与改进,使教学设计从“融入自己”到“融入同行”再到“融入学生”,好的教学设计还要思考结构化的情景,系列化的问题和学生学习活动,舍弃仅仅为了“秀”教师自身而设计的多余的情境、实验等,让所有的教学设计都围绕一个目标——让每一个学生发生持久的深度学习.

3 基于核心素养的评价

3.1 用双向细目表引导素养考查

《课标》的命题建议中有“试题的立意要明确,要清楚地指向物理学科核心素养某个或多个方面”“整份试卷所考核的内容要尽可能涵盖学科所有可测的物理学科核心素养”等表述.《课标》体现了国家要求,一定是今后命题的方向.笔者曾经命制过一份新教材高一期中考试卷,试卷的命制要求是:体现新课标、新教材的理念,考查学生的素养水平.为了落实对核心素养的考查,在制作命题双向细目表时,除了知识点外,把十几个素养要素也列入了.有了这个双向细目表,命题人肯定会去想:核心素养的某个要素还没有考查到,我能否设计考查这一素养的试题?

3.2 高(选)考对素养教学的引领

有的教师同时比较了2021年6月份的浙江卷与2021年全国乙卷(对应老教材、老高考)及2016年的浙江理科综合卷(老高考最后一次),对试题涉及的核心素养进行了对比分析,如图4所示.

统计得到的结果是2021年6月份浙江卷对核心素养各要素的考查达到90%以上,这说明浙江省的选(高)考命题确实体现了对核心素养的全面考查.浙江省某高校承担了浙江省的物理试卷评卷工作,评卷结束后,都要召开中学教师座谈会,最近两次座谈会结束后,评卷组的组长都反馈说:中学教师对试卷不仅没有不满意,而且还非常的认同.第一,这个试卷的物理味道浓;第二,这样的试题使题海战术失灵了;第三,试卷对今后自己的教学启发很大.这既说明浙江卷对基于核心素养的评价起到了很好的引领作用,也说明浙江省的中学教师对基于核心素养的评价是很认同的.

3.3 把素养作为分析教学问题的参考系和坐标系

我们对教师提出过一个要求:就像每一种药都有说明书一样,任何一个题目也要有说明书,要用核心素养的要素和学业水平标准去解读它.有了说明书,才知道它的功能、价值,才知道学生做错了对应着什么素养有欠缺,错误发生了该用哪些题目去弥补,这样才能走向诊断和训练的精准,才能减轻学生重复训练的负担.

最后分享一个案例,叫做“用核心素养来诊断学生”.笔者曾经遇到过两个学生,这两个学生都是物理竞赛的高手.浙江省选考有两次机会,获省赛区一等奖(1/3000)的学生,第一次考试赋分为88分,处于高考学生人群的前15%水平,竞赛成绩与选考赋分间落差很大.另一位获全国比赛的一等奖(1/10000)学生,第一次考试赋分仅为85分,处于考生人群的前20%水平,竞赛成绩与选考赋分间落差更大.对这两位同学,我们用核心素养理论体系进行了诊断:两位同学竞赛考的这么好,说明科学推理水平已经很高了,不需要再进行训练了.两位同学哪些素养可能还存在欠缺?高中的教材没有好好学过,实验没有好好做过,生活中的问题没有观察思考过,他们缺失的是高中学习、探究的经历,这些经历的缺失可能造成这两位学生在求解需要科学探究、科学论证及质疑创新素养的问题时出错.后來他们的老师就有针对性地在这些方面提升他们的素养,过了6个月,第二次选考时,两个同学赋分都是100分.

通过近几年浙江省在基于核心素养的学习、教学和评价方面的探索和实践,我们深切感受到《课标》中的核心素养与学习水平标准,它是我们分析和解决教学问题的参考和坐标系,是基于核心素养学习、教学和评价的基础.

(收稿日期:2021-10-04)

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