新旧版义务教育物理课程标准“情境素材”分析与探讨

郭秋洁 潘丹丹 张景媛 郑勤红

(云南师范大学物理与电子信息学院,云南昆明 650500)

2011年版的课程标准,指导广大教育工作者进行了10余年的素质教育实践探索,取得了显著成效.[1]随着课程改革的深化,2022年4月,教育部印发了《义务教育物理课程标准(2022年版)》(以下简称2022年版课标).2022年版课标中新增的“情境素材建议”部分受到了广泛关注,同时,课标中内容要求下的“样例”和“活动建议”部分也存在诸多情境素材,但到目前为止,对于两版课标中“情境素材”的对比分析研究鲜有报道.据此,本文对两版课标中的“情境素材”进行类型甄别和分类研究;探析情境素材的相关特点,统计分析两版课标中情境素材内容的增删、调整、修改等相关变化情况,为初中物理新课标的有效落实提供借鉴和参考.

1 “情境素材”的内涵和作用

新课标倡导教学方式多样化,注重情境化教学,情境素材是情境创设的起点,是“从生活走向物理、从物理走向社会”的桥梁,所以厘清情境素材的内涵极为重要.基于国内外相关研究成果,本文认为情境素材不同于教学情境,是教学情境呈现的一种方式,承载着一定的学科知识,展现了一定的文化背景,是客观存在的、可加工的系列材料,且具有以下特征:(1)蕴含着学科知识,是承载知识的有效载体;(2)是客观真实的,具有代表性和情境性;(3)能促进学生的思维发展.

新课标的实施离不开教学情境的创设,而教学情境的创设又离不开情境素材的选取.2022年课标将课程内容分为5个一级主题,分别是物质、运动和相互作用、能量、实验探究和跨学科实践,[2]其中实验探究主题增加了“实验器材建议”,其他4个主题则增加了“情境素材建议”.新课标中选取的“情境素材”在一定程度上解决了情境素材与课程内容对应度不高、情境素材搜集费时低效、情境素材选取远离生活、与核心素培养脱节等问题,但其价值仍需要在新课标实施中有效地挖掘和利用,才能实现课程的育人价值.

2 课标中情境素材的特点与分类

2.1 情境素材分类

文献[2]按情境距离学生已有经验的远近将物理教学情境分为6类:实践情境、生活情境、社会情境、自然现象情境、工农生产情境、物理学史情境.情境素材内容丰富、类型多元,不同的分类标准体现了不同的研究视角或研究目的.

纵观国内外教材及相关研究成果发现:(1)情境素材呈现的是古今中外的各种事例,例如,从古代的铸造技术、测量工具、古建筑、古代机械到当下的航天事业新进展、医疗技术、生活便民设施等等.这些事件不仅与人类生活息息相关,而且对文化的发展具有重要影响.(2)情境素材所涉及的社会文化背景涵盖建筑、医疗、交通、环境、安全、科技发展、日常生活等各个领域,承载了物理对社会发展的影响.(3)情境素材体现了物理与化学、生物、历史、音乐、美术等学科的联系,促进了学科间的综合教学,强化了“学科综合”的理念,避免了学科之间“隔离”和“分裂”的现状,体现了情境素材的跨学科影响.据此,本文提出从文化的视角、社会的视角、学科本位的视角3个维度(简称文化维度、社会维度、学科本位维度),对情境素材进行分类,降低情境素材分类的复杂性和类型数量,且可以更简单清晰地从课标的文字类情境素材确定该情境素材的类型(见表1).

表1 物理情境素材的分类

2.2 新旧课标情境素材类型变化的统计与分析

按照表1的分类标准,对新旧课标中内容要求下的“样例”“活动建议”以及“情境素材建议”进行统计(结果见表2),划分的标准为:(1)对于历史类和现代类的划分,情境素材要具有明显的体现时代的元素,对于不明显、模糊的情境素材不进行统计,具有双重性的情境素材也不进行统计,例如“冰融化、水沸腾等现象”从古至今都有,不进行统计.(2)按句号和分号隔开为一个情境素材,不按一句话中提到的具体小素材进行分类;每个情境素材要有明显的承载知识的背景,例如“自然界中的雨、露、霜、雾、冰、雪等现象”划分统计为1个情境素材;“将装有酒精的密封塑料袋先后放在热水和冷水中,能观察到明显的汽化和液化现象”划分统计为1个情境;“通过实验,认识力的作用是相互的、举例说明电磁波的存在”则认为没有涉及情境素材.(3)对于本学科与跨学科情境的划分,只涉及对情境素材的表面界定,不进行拓展和延伸.

表2 各个主题中的情境素材类型分布统计

根据表2统计结果,综合分析新旧两版课标中情境素材的内容表述可知,新版课标中的情境素材具有以下特点.

2.2.1 情境素材来源广泛

新课标中总共有174处情境素材,远多于2011年版课标的75处,且新课标的情境素材来源更加广泛.首先,历史类情境从0个增加到15个,引入了丰富的古代传统文化和科技成就案例(见图1),[3]增强其对学生的育人作用,主要目的是培养学生的民族自豪感和民族自信心;其次,情境素材来自于方方面面,其中工农生产、实践、生活等情境素材数量较多,占比82.76%,自然、社会、物理学史等情境素材较少,彰显了中学物理学科的特点:从生活走向物理,物理是以实验和观察为基础的学科.

图1 2022年版课标新增的古代传统文化和科技成就情境素材

2.2.2 情境素材综合性和实践性强

新课标情境素材统计结果,情境素材中实践类和工农生产类情境数量最多,分别是55处和56处;同时,实践类和工农业生产类情境增加数量最多,分别增加了40处和37处,彰显了我国的科技成就,开阔了学生的视野,强化物理实验的育人功能,凸显知行合一、育人为本的思想,旨在实现从“解题”到“解决问题”的转变,着力培养学生解决实际问题的能力,实现“从物理走向社会”.

2.2.3 情境素材凸显跨学科性

《义务教育课程方案(2022年版)》指出:“原则上,各门课程用不少于10%的课时设计跨学科主题学习”.[4]新课标新增的跨学科实践一级主题下设置了物理学与日常生活、工程实践、社会发展3个二级主题.数据统计结果,跨学科情境素材增加了43处,同比增长110%,且各个主题下都有丰富的跨学科情境素材,强调运用多种学科知识解决实际问题,增强学科交叉与融合,培养学生的跨学科综合素养,提高学生综合分析问题、解决实际问题的能力.

2.2.4 情境素材落实核心素养培养

新课标将核心素养理念融入课程目标,将原来的三维目标转变为“物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任”核心素养目标.分析新课标中的“情境素材”发现,情境素材中几乎都渗透着核心素养导向.例如,生活类情境素材将物理知识与真实情境结合起来,培养学生从物理视角解释有关现象和实际问题;物理学史情境素材,使学生感受科学家研究事物和现象的过程,体会科学推理的过程,培养勇于批判和质疑创新的科学精神;实践类情境素材让学生动手动脑经历科学探究的过程,掌握科学方法,培养学生提出问题、分析证据、解释交流的能力;社会类、自然类、工农生产类情境素材展现了科学与技术、社会、环境之间的联系,培养学生的科学态度与责任感.

3 新旧课标情境素材的内容对比与分析

新课标中情境素材的内容变化反映了物理课程改革的新趋势,2022年版课标与2011年版课标相比较,情境素材内容的增删、修改、移动、整合等主要变化情况见表3.

表3 情境素材变化统计

由表3可知:两版课标对比,发生变化的情境素材共有177处,变化较多,其中“运动和相互作用”主题下的情境素材变化最大,“物质”和“能量”主题的情境素材变化情况多样,“实验探究”和“跨学科实践”下的情境素材除了从主题“物质”下的“1.4新材料与应用”整合移动的小部分外,其余大部分都是新增的.分析发生变化的情境素材的具体内容发现,情境素材彰显了新的课程理念,体现了对课程的新要求和新导向.

3.1 “情境素材”承载了课程的思想性

新课标充分贯彻了党的教育方针,落实了立德树人的根本任务,致力于培养社会主义事业的建设者和接班人.与2011年版相比,2022年版课标情境素材将中华优秀传统文化教育、革命传统教育、爱国主义教育、劳动教育、生态文明教育、环境教育、国家安全教育、生命安全与健康教育等内容有机融入课标中.[5]例如,新课标融入了古代建筑的声学知识、古代“龙骨水车”、铁路站台上设置安全线、节水灌溉、社区或工地噪声污染、光污染等实例.义务教育阶段,是学生世界观和价值观形成的关键时期,作为教师要认识到情境素材所承载的思想性,树立课程思政的意识,将思想教育融入到学科教学中,促进知识传授和德育整合,充分进行挖掘和利用情境素材,创设有效情境支撑教学和德育,完成“教书”和“育人”的双重目标.

3.2 “情境素材”体现了课程的时代性

课标是时代进步的产物,它的编写体现了其时代性.课程理念强调“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念,新增的情境素材反映了经济社会发展的新变化、科学技术进步的新成果,彰显了物理知识对当代社会的贡献.例如,东方红一号、长江三峡水利枢纽工程、社区和城市的光污染、新能源汽车等例子,充分展现了当下社会各领域的新成果.删除了人类探索宇宙资料等时代性相对较差的内容.因此,在实际教学中,教师必须对情境素材的时代性进行有效把握,课堂呈现要反映出当下经济社会的变化发展,发挥课程培根铸魂的作用,让学生充分了解我国的先进科技,培养学生为祖国的繁荣和富强做出贡献的意识和责任感.

3.3 “情境素材”提升了课程的操作性

课标的修改细化了育人目标,给出了学业要求和教学提示,重视课标的可操作性,给出的情境素材也验证了这一点,例如,将观看、查阅、收集人类探索宇宙的资料,修改为查阅资料了解“东方红一号”“中国天眼”“天问一号”等的进展过程及作用;将列举超声的应用修改为了解声波在生产生活和科学研究等方面的应用,例如超声雷达、金属探伤、医学检测等;删除了测量一些固体和液体的密度等.这些情境素材从范围上落到具体实例;从目标动词上降低了难度;从情境素材表述上完善了内容,也给学生的思维拓展留有空间.这些变化都提高了学生的可操作性,因此,在使用情境素材时,教师要从学生的角度出发,考虑学情,不能过于难、繁、偏、旧,要符合学生的最近发展区,才能达到最佳的教学效果.

3.4 “情境素材”彰显了课程的适宜性

课程标准的制定和修改必须服务于每一位学生的全面发展,情境素材作为课标的重要板块,也必须满足全体学生的全面发展.新课标情境素材变化的内容,大部分是为了满足学生的发展需求,贴近学生的已有经验,是学生生活类直接经验的客观呈现,切合学生的认知.例如重点社会话题:温室效应、环境保护、节约资源、注意安全等,都和学生的生活息息相关,学生能更快、更高效地提取出有用的信息进行知识构建,促进学生的意义学习和学习迁移.此外,情境素材还涵盖了德智体美劳方面的内容,关注学生全面发展和个性发展.教师要发挥“情境素材”的适宜性,促进学生各方面素养的发展.

综上所述,知识寓于情境,当代的物理教师要充分研读新课标中丰富的情境素材,了解掌握情境素材特点,领会《义务教育物理课程标准(2022年版)》的内涵价值和目标导向.对于情境素材的使用,教师可根据教学内容,结合学情选取恰当的情境素材,将其有效应用于教学中.另外,核心素养理念下的物理教学倡导情境性,因此,教师要以情境素材为依托,在课程内容和核心素养之间寻找“生长点”,促进学生核心素养的发展.