黃桂元

摘 要：基于核心素養(yǎng)的課程改革勢在必行，倡導核心素養(yǎng)導向的物理教學，是體現(xiàn)物理課程價值的要求。關注學生學習經(jīng)歷的物理學歷案的編制與設計，無疑有助于學生物理學核心素養(yǎng)的提升與落實。

關鍵詞：學歷案；學習設計；核心素養(yǎng)

核心素養(yǎng)是學生的必備品格和關鍵能力，怎樣的物理教學才能不斷提高學生的思維能力，提升核心素養(yǎng)，是物理教師值得深思、研究與探討的問題。本文以魯科版高中物理選修3-1中“探究磁場對電流的作用”一節(jié)為例，對物理學科“學歷案”核心要素的編制及其教學設計進行探索，以培養(yǎng)學生物理學科核心素養(yǎng)。

1 學歷案對培養(yǎng)物理核心素養(yǎng)的意義

眾所周知，物理課程的學習是以物理科學素養(yǎng)的提升與發(fā)展為目標訴求的，物理科學素養(yǎng)其實就是三維目標中的知識、能力、技能、情感態(tài)度與價值觀的一個集合，在這個集合中居于核心地位的部分就是物理學核心素養(yǎng)。物理學核心素養(yǎng)主要包括物理觀念（素養(yǎng)1）、科學思維（素養(yǎng)2）、科學探究（素養(yǎng)3）、科學態(tài)度與責任（素養(yǎng)4）。要提升學生的核心素養(yǎng)，在學校層面，有兩條途徑：一是課程，二是課堂。就當下情況來看，最大的問題是課堂，我們的課堂急需變革。而學歷案改變了學生的學習經(jīng)歷，將學生的學習帶入了一種全新的境界。

通常我們所說的教案是教師教學活動的設計方案，出發(fā)點是教師，關注教。還有學案只關注學生學。崔允漷教授指出，學歷案是指教師圍繞某一具體的學習單位（主題、課文或單元），從期望“學會什么”出發(fā)，以課堂活動為依托，設計并展示“學生何以學會”的過程，以便學生自主建構或社會建構起經(jīng)驗或知識的專業(yè)方案。所以，學歷案秉承了“以‘學歷為根，以學生為本”的思想，關注學生及其學習的過程和質量，讓每一個學生都“在學習”、“真學習”[1]。

基于前文所述，物理核心素養(yǎng)的學歷案可定義為： 教師圍繞物理學科中的某一具體學習單位（課時、主題或單元），以課堂學習活動為抓手，以學生的“真會學、真學會、真會用”作為關注點，以物理核心素養(yǎng)為導向來設計學習經(jīng)歷，引導學生自主合作地構建與內化知識，讓學生真正地投入到學習中去，促使學生的學習表顯化、證據(jù)化[1]。

2 指向培養(yǎng)物理學科核心素養(yǎng)的學習設計

崔允漷教授認為一份完整的學歷案包括六項基本要素： 主題與課時、學習目標、評價任務、學習過程（資源與建議、課前預習、課中學習）、檢測與作業(yè)、學后反思[2]。這里主要以學歷案的三大核心要素“學習目標、評價任務、學習過程”為考量基點來分析指向學生物理核心素養(yǎng)的學習設計。

2.1 學習目標——要學會什么

學校教育是有目的、有計劃、有組織的活動?！霸谏钪?，目標幫助我們集中注意和精力，并表明我們想要完成的任務。在教育中，目標表明了我們想要學生學習的結果”[3]。它“既是學習歷程設計的指南，也是衡量學習質態(tài)和效果的標準或依據(jù)，呈現(xiàn)于學歷案之首”[4]。所以，學習目標是學歷案設計的核心要素。

（1）從課標解讀中滲透核心素養(yǎng)

學習目標最重要的設計依據(jù)就是課程標準。課程標準是整個基礎教育課程改革的核心，課程標準不但是教材編寫、教學、評估和考試命題的依據(jù)，更能折射出學生物理學習的認知特點、基礎和能力。教師在寫教學設計時就要將內容標準再加工，而再加工的過程就是滲透核心素養(yǎng)的過程，使蘊含其中的核心素養(yǎng)具體化、策略化、表顯化，使其可操作、可觀察、可測評[1]?！疤骄看艌鰧﹄娏鞯淖饔谩边@節(jié)內容的課標要求：①通過實驗，理解安培力；②能判斷安培力的方向；③會計算勻強磁場中安培力的大小；④了解安培力在生產生活中的應用。本節(jié)內容涉及知識點較多，蘊含多方面的核心素養(yǎng)。例如，①中通過“會動的鋁箔‘天橋，讓學生感受安培力（磁場對電流的作用力）的存在，建立物理核心觀念——相互作用觀（素養(yǎng)1）；通過實驗探究安培力與哪些因素有關，分析得出勻強磁場中安培力的大小計算公式：F=IlB（I⊥B），從定性和定量兩個方面進行科學推理、找出規(guī)律、形成結論，使學生有效地構建科學的思維方法和科學的實驗探究方案（素養(yǎng)2、素養(yǎng)3、素養(yǎng)4）。②中通過改變“會動的鋁箔‘天橋中電流、磁場方向，探究電流、磁場和安培力的方向關系，用三色塑料棒和橡皮泥制作一個模型（提示同學們對于立體方向關系可用這種方法記錄），各小組展示模型并進行對比才得出結論，充分體會合作的意義（素養(yǎng)2、素養(yǎng)3、素養(yǎng)4）。③學會正確運用物理公式解題，不僅能鞏固所學知識、開拓思路，而且可以培養(yǎng)學生科學的學習方法和思維方法（素養(yǎng)2）。④中討論安培力在生產生活中的應用，能幫助學生領悟到科學·技術·社會的關系（素養(yǎng)4）。

（2）從教材研讀中滲透核心素養(yǎng)

教材是開展教學活動，進行教學改革，實現(xiàn)培養(yǎng)目標的基本依據(jù)。教學過程的中心就是學生對教材內容的感知、理解、掌握和運用。美國心理學家布盧姆指出：“學習的每一個階段都存在著學習者、材料和教師之間的相互作用，這種相互作用是教學過程的核心”[2]?！皩W歷案”雖然包含教法、學法、學習過程、評價、反思等因素，但我們仍不能放棄對教材的研讀與挖掘，在設計指向核心素養(yǎng)的學習目標時更要這樣。如在“導入”中，教材介紹奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應時，寫道“當時學生未意識到這小小偏轉的含義，而奧斯特卻為此激動萬分”， 時時向學生傳遞著這樣的思想：體驗探索自然規(guī)律的樂趣。還有，巧用教材中方框內的小內容，教師如果充分利用這些小內容，會起到培養(yǎng)學生興趣、激活學生思維的作用。如教材P114實驗與探究方框中“方法點撥”——控制變量法，該方法是科學探究中的重要思想方法，廣泛運用在各種科學探索和科學實驗研究中。所以，教師在設置學習目標時，要將研究物理的好奇心與求知欲、設計實驗探究方案等方面作為學習目標核心指向。

（3）從學情分析中滲透核心素養(yǎng)

學情分析就是對有關學生學習情況的分析，奧蘇貝爾（D.P.Ausubel）甚至認為，影響學習的唯一最重要因素，就是學習者已經(jīng)知道了什么。學習目標的設計需要依據(jù)學生學習情況，在教學設計上要體現(xiàn)學生認知基礎與素養(yǎng)基礎的差異。本節(jié)課我的學情分析：學生在學習本章節(jié)之前，已經(jīng)學習了磁場，知道了磁體和電流周圍磁場的性質及特點，了解到磁體間的相互作用、電流周圍存在著磁場以及電與磁之間有聯(lián)系。雖然學生對于磁場究竟有何作用還是未知，但是，由電流能夠產生磁場，學生應該比較容易想到磁場可能對電流產生作用。另外，學生通過高一物理“必修”課程的學習，經(jīng)歷了牛頓第二定律等實驗探究過程，已經(jīng)掌握了變量控制實驗探究的一些科學研究方法，為本節(jié)的探究性學習做了鋪墊。鑒于大部分學生基本功扎實、已有知識掌握熟練到位，本節(jié)課可以在教師引導下充分調動學生積極性發(fā)揮學生主觀能動性，以探究實驗的形式完成本節(jié)教學任務。

這樣，學習目標就不會被 “拔高”或 “降低”，能準確把握學生核心素養(yǎng)的 “最近發(fā)展區(qū)”，以此滿足不同層次學生的需求。

2.2 評價任務——何以知道是否學會

“評價任務”（對應學歷案中每項“課堂活動”后的“檢測活動”）是指為檢測學生的學習目標達成情況而設計的檢測項目。在傳統(tǒng)的教學中，其設計往往置于課堂教學之后，而“學歷案”將其設計優(yōu)先于教學活動的設計，可以更好地幫助教師理清目標達成的“標準”，正確區(qū)分學習任務與評價任務，使教學活動的安排更具針對性。同時在課堂活動中，前置的評價利于教師了解實際的學習境遇與學習質態(tài)，進而施以及時的調控，做到“學—教—評”的一致性落實，充分發(fā)揮評價對學生的促進作用，即“實現(xiàn)了教學活動對教學評價的支持，達成了教學目標；教學目標在教學中的整體落實，也有利于課程標準的實現(xiàn)”[5]。需要注意的是，各個設計要素的聯(lián)動一致必須要有明確的問題引向，并且要在一定的情境氛圍下實施，前者利于學生明白做什么、怎么做以確?！白龅迷鯓印保笳呃诩ぐl(fā)學生愿意做、努力做。而整體對接學習目標的同時，也是核心素養(yǎng)滲透的過程。

（1）從問題設置中提升核心素養(yǎng)

評價任務必須以明確的問題為指引，那么在設置問題時，其檢測的必然是其指向點——物理學核心素養(yǎng)，獨具匠心的問題設置是提升學生核心素養(yǎng)的助推器。對于高中生來說，物理“核心素養(yǎng)不是直接由教師教出來的，而是在問題情境中借助問題解決的實踐培育起來的”[6]?！叭欢?，運用知識、創(chuàng)新知識的能力是難以借助教學訓練來獲得的”[6]，必須通過學生解決問題的過程，教師在課堂教學中恰當?shù)卦O置些問題，引導學生探索獲取新知識、新技能，如批判性思維能力、團體協(xié)作與溝通能力、歸納與表達能力等。解決問題的過程其實就是知識運用與創(chuàng)新的過程，這不但是培養(yǎng)物理學科核心素養(yǎng)的關鍵，也是學歷案明確關注的 “學生是否‘真學會”的問題。因此，在進行評價任務的設計時，如何巧妙設置問題就成了關鍵。

（2）從情境創(chuàng)設中提升核心素養(yǎng)

對于評價任務來說，核心素養(yǎng)的滲透主要體現(xiàn)于問題情境的創(chuàng)設中。有效教學情境是幫助學生達成核心素養(yǎng)的重要途徑，通過創(chuàng)設問題情境，以“問題”促“思維”，引發(fā)學生內部思維矛盾沖突，激發(fā)學生積極、主動地思考，促進學生學習能力的形成和發(fā)展。物理是一門和生活實際結合非常緊密的學科，課堂教學應貼近現(xiàn)實生活，與學生實際生活相聯(lián)系。心理學研究表明：具體形象對人的感知具有神奇的作用，越是鮮明、具體、活潑的生活經(jīng)歷，越能縮短感知的時間，引起聯(lián)想、想象。物理學知識的轉化都是基于一定情境的，其實，蘊含其中的核心素養(yǎng)的培養(yǎng)也是基于情境且應回歸于生活的，因為它“是在問題情境中借助問題解決的實踐培育起來的”[6]，“因此，與其直接訓練思維能力與社會能力之類的素養(yǎng)與能力，不如優(yōu)先設定有助于自發(fā)地產生思維與溝通互動的情境的設計”[6]。所以，在匹配目標、明確任務的基礎上，從日常生活中的社會熱點、貼近學生生活等角度進行問題情境的設置，利用這些情境將蘊含于知識中的物理核心素養(yǎng)顯現(xiàn)化，引導學生于現(xiàn)實情境中去思考、去表達，將物理核心素養(yǎng)的一點一滴滲透給學生。

根據(jù)以上兩項原則，在“探究磁場對電流的作用”的課堂活動，教師設置了兩項評價任務：

【檢測活動1】：據(jù)報導，美國海軍成功試射電磁炮，這種電磁炮的炮彈速度達5倍音速，射程遠達110海里（200公里）。電磁炮的主要原理如圖1所示，一臺電磁炮的彈體質量m=20g（包括金屬桿EF的質量），能從靜止加速到最大速度v=10km/s（常規(guī)炮彈的速度約為2km/s），若光滑金屬軌道寬L=2m，長為x=100m，通過的電流為I=10A，試求：

（1）標出圖中炮彈的受力方向；

（2）軌道間所加勻強磁場的磁感應強度大小。

【檢測活動2】：結合 “檢測活動1”及之前學過的知識，思考3分鐘，再以小組為單位展開討論5分鐘，簡要說明提高電磁炮的發(fā)射速度的可行性方案。

兩項檢測活動與 “目標2、目標3”相匹配，教師以真實情境為背景，檢測了學生對安培力相關知識的理解程度，且展示出較新的軍事研究動態(tài)，與生活聯(lián)系緊密，不但有利于學生拓展物理前沿科技的視野，同時易營造興趣氛圍，激發(fā)學生對物理科研的興趣，一定程度上影響學生未來的職業(yè)愿景，并以此來造福社會、造福人類（素養(yǎng)4）。同時，這里巧妙運用檢測活動1為基點驅動學生對檢測活動 2 的探索求解。檢測活動2 是一個開放性問題，是基于學生的知識經(jīng)驗提出來的，目的在于檢測學生對已學知識的理解與運用，同時增強學生對國防軍事的認識（素養(yǎng)4）。通過小組討論，學生可積極地融入到這個動腦的環(huán)節(jié)中，用科學的思維針對這一議題展開思考和論證，進而表達自己的觀點，回憶、遷移應用先前的知識、提高運用所學知識來解決實際問題的能力（素養(yǎng)2）。

2.3 學習過程（課堂活動）——如何分小步子達到學會

學習過程是指學生在教學情境中通過與教師、同學以及教學信息的相互作用獲得知識、技能和態(tài)度的過程。學歷案的學習過程設計主要包括資源與建議、課前預習、課中學習三個方面，這里我僅以課中學習為重點進行闡述。日本學者佐藤學認為“學習就是在教師的介入下，學生自立地、合作地進行的活動，是從個體出發(fā)，經(jīng)過與同伴的合作、又再返回到個體的經(jīng)歷過程”。所以，學歷案的課中學習主要是用一系列教與學的活動來貫穿的。對于物理課堂活動來說，常見的形式有：結合視頻、圖片、數(shù)據(jù)進行問題討論；根據(jù)現(xiàn)象自主探究；教師演示實驗等。在學歷案中，課堂活動的“流程”會以文本的形式具體呈現(xiàn)出來，由此記錄每一個學生學習過程的學業(yè)表現(xiàn)，學生也能夠真正進入學習場域，保證其“在學習、真學習”，整個過程中讓學生留下思考或問題解決的痕跡，在目標的指引下，將核心素養(yǎng)滲透于活動中[1]。表1以 “探究磁場對電流的作用”為例呈現(xiàn)的課堂活動，同時也對核心素養(yǎng)的培養(yǎng)進行展示。

核心素養(yǎng)是一個人終身發(fā)展、幸福生活和融入社會的必備條件。學歷案以基于教材、學情及課標的學習目標為教學導向，以與目標相匹配的評價任務為教學標尺，以 目標引領與評價前置下的學習活動為教學主旋律，于其中時時滲透核心素養(yǎng)。授人以魚，不如授人以漁，唯有提升學習力才能讓學生終身受益。

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