“貫通培養”項目中的基礎物理課程核心素養構建*

任 超

(北京勞動保障職業學院貫通培養基礎教學部 北京 100029)

為了推進教育改革的落實，探索職業教育的新路徑[1]，從2015年起，北京市開展了“高端技術技能人才貫通培養項目”(以下簡稱“貫通培養”).該項目通過支持職業院校與優質的高中、本科進行協作，建立了一套橫跨高中教育、?？平逃?、本科教育3個階段七年一貫的人才培養模式.基礎物理是貫通培養的一門基礎文化課程，該課程以物理學知識為主要內容，旨在拓寬學生的科學視野，培養學生的科學精神，并為部分工科專業的學習奠定理論知識與能力基礎.由于貫通培養項目建立時間較短，基礎物理課程并沒有形成具有自身特色的課程標準與評價體系，基礎物理課程質量有很大提升空間.

自2016年我國發布《中國學生發展核心素養》以來，核心素養已經成為教育教學改革的重要依托，以“核心素養”為中心改革課程內容、編寫課程標準的工作已經如火如荼地展開.在職業教育領域，中等職業院校同樣以核心素養為依托，推出了公共基礎課的課程標準，推動中職教育教學改革的進行.基礎物理課程應該順應改革趨勢，借鑒改革經驗，通過形成自身核心素養的方式，推動課程標準的形成與課程內容的完善.

1 基礎物理核心素養構建的意義

1.1 核心素養發展簡介

隨著經濟全球化、信息化以及知識經濟時代的到來，社會生產對于人才的需求，從技術技能轉化為能夠應對復雜環境、快速適應產業升級與變革的綜合素養.21世紀初，為了應對新時代的挑戰，美國、歐盟、英國、日本等國家開展了生產力變革對人力資源素質需求的調研工作，以此為基礎凝練了符合自身經濟發展要求的核心素養體系，推進國內的課程改革.我國于2016年發布了《中國學生發展核心素養》，該體系以“全面發展的人”為核心，包括自主發展、社會參與和文化基礎3個領域，人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當和實踐創新6項核心素養指標[2].隨著核心素養概念在我國的推廣，不同學段、不同課程已經形成了以核心素養為中心的課程標準與課程評價體系，并以此推動教育教學改革的進行.

1.2 核心素養的構建是職業教育培養目標對基礎物理課程的要求

隨著我國經濟從“高速增長”向“高質量增長”的轉變，各產業對于工人綜合素質的要求越來越高.與此相對應，我國職業教育培養目標不再僅僅局限于工作崗位需求的知識與操作技能，更加強調職業道德、職業精神與創新能力、適應能力.職業教育的培養目標正在從知識、技能等傳統維度向適應經濟社會發展的綜合素養維度推進.在經濟社會發展要求與職業教育培養目標變革的背景下，核心素養概念的價值正逐漸被職業教育領域的研究者所重視.基礎物理作為貫通培養的一門基礎文化課，挖掘學科本身蘊含的科學素養，發揮物理知識與實驗對職業素養、職業精神形成的重要價值，是順應職業教育培養目標發展趨勢的必然要求.

1.3 構建核心素養是提升基礎物理課程學業質量的重要基礎

素養是指個體完成活動時表現出的行為模式，指向完成活動的過程[3].素養的過程導向性決定了核心素養的培養不僅僅要關注教育教學的結果，更要關注教育教學的過程.因此，以核心素養為導向的教學評價體系可以有效地關注到教學的過程與結果，擺脫以往結果導向的教學評價體系帶來的弊病.對于基礎物理課程，凝練與構建核心素養，并以此為基礎形成教學評價體系是利用先進教學理念，快速構建自身體系，是提升學業質量的最佳路徑.

2 基礎物理核心素養特征分析

核心素養是聯通素養網絡中其他素養的關鍵節點，其“聯通性”是使其成為最關鍵、最基礎、最必要素養的原因所在[4].因此基礎物理核心素養必然是基礎物理一般素養交集的概括表達，其本身應當直接指向物理學科最本質的價值觀念與思想方法.其次，基礎物理核心素養并不是以一種靜態孤立的方式存在的確定教育目標，而是引導學生生長出更多符合“全面發展的人”目標的通用素養以及技術技能人才發展的職業素養.筆者認為基礎物理核心素養應當有綜合性、成長性與職業性3個特征.

2.1 綜合性

核心素養是一個內涵豐富的概念.它不能僅僅看成對傳統的知識、技能、情感態度等教學目標的整合概念，更應該看成是從人的全面發展出發，以整體的眼光看待學生學習、生活與發展所形成的綜合性概念.基礎物理課程核心素養不僅關注學習結果，更加關注學習過程與學習心理.具體而言，基礎物理核心素養不僅是物理問題解決中物理基礎知識與基本能力的概括，而且應當是基礎物理學習中發現、探索、歸納、概括、假設、驗證等學習過程的集中表達，以及學習過程中高昂的學習熱情、嚴謹的研究態度與正確價值觀的結晶.

2.2 成長性

培養學生的核心素養是新時代經濟社會變革、產業發展變化對于教育內生性的要求.從歷史發展的角度來看，核心素養并不是一種靜態的存在，而是順應時代變化，適應個體不同成長階段發展特點的動態目標.就基礎物理課程而言，核心素養必須具有足夠的發展空間以承載不同學習基礎、不同學習階段學生的提升目標.也就是說，基礎物理核心素養應當具有成長性.這種成長性一方面體現在基礎物理核心素養是面對未來社會發展需要而設計的，其內涵與意義會隨著時間的發展逐漸釋放該有的價值；另一方面體現在學生基礎物理學習過程中對于核心素養的理解應當是隨著學生物理技能與思維方法的積累與提升可以不斷獲得新的認識的，是隨著學生自身的成長而不斷被豐富的.

2.3 職業性

不同于“綜合性”“成長性”這兩個基礎物理核心素養的基本特征，“職業性”是職業教育對于基礎物理核心素養的本質要求.基礎物理課程是貫通培養的一門基礎文化課，不僅承擔傳授物理知識物理技能的任務，同樣承擔著為學生各項操作技能的發展、實踐能力提高奠定基礎的重任.因此，基礎物理核心素養作為人才培養目標的具體化，也必然要將動手能力、應用能力等職業能力以及規范操作、嚴謹認真等職業精神融入自身內涵當中，為貫通培養核心素養體系的落地承擔應有的責任.

3 物理學科內涵分析

物理學科內涵是指物理學科最本質、最核心的東西，是物理學發展過程中形成的有別于其他學科的特質.物理學科內涵來源于物理學作為自然科學的強大生命力，也來源于社會發展賦予物理學深刻的社會責任.可以從物理與科學、物理與社會兩個角度分別對物理學的內涵進行分析，全面揭示物理學科豐富的內涵特質.

3.1 物理與科學

物理學是自然科學領域的一門基礎學科[5].物理學通過對物質的組成、變化以及運動狀態進行分析、歸納與總結，形成了物理知識與物理規律；通過對物理知識與規律提煉、升華，形成了物理思想與物理觀念.物理知識、規律成為了科學知識的重要組成部分；而物理思想與觀念成為了科學思想觀念的重要源泉，并為科學中其他學科的發展奠定了研究的方法基礎與思想基礎.如量子力學的結論、概念廣泛應用于結構化學等化學分支中，促進了化學學科的進步與發展，也促進了材料科學與計算機科學的騰飛；物理學科中的“守恒”等思想、“控制變量”等方法已經廣泛應用于科學研究的各個領域中.每一位物理學家的終極追求都是揭示物質世界的奧秘，探尋宇宙演化的終極規律.從“經典物理學”到“近代物理學”一代代物理學家通過批判與創新，革新著人類對于自然界的認知.物理學已然成為揭示自然規律、探索宇宙奧秘的最重要的學科之一，被譽為“自然科學之王”[6].

3.2 物理與社會

物理學的發展對于人類技術進步與生產力發展起著舉足輕重的作用.人類歷史上“蒸汽革命”“電器革命”“信息技術革命”等重大技術變革的背后，是“力學”“電磁學”“量子力學”等物理理論的進步與革新；現代社會具有變革前景的“可控核聚變”“量子計算機”等技術都離不開物理學作為底層科學的理論突破.可以說，物理學的發展已經與現代社會密不可分.在文化上，物理學的觀念、思想已經融入到現代社會并成為社會文化的一部分.“黑洞”“穿越時空”等物理概念已經成為大量藝術作品的重要設定；愛因斯坦、牛頓等著名物理學家的形象已經成為重要的文化符號.在政治上，隨著技術變革成為新一輪國家競爭的主要戰場，物理學這樣的基礎科學發展也日益受到各國的重視.此外，物理學的科研工作者也逐漸參與到國家的政治生活中來.在物理學與社會發展深層次的交融過程中，物理學從推動生產力發展的工具逐漸變為富有社會責任與人文情懷的社會建設者.物理學不再是冰冷的現象、公式、定理，而是人類解決現有問題、建設美好未來的推動者.

4 基礎物理核心素養的形成

根據基礎物理核心素養綜合性與成長性兩個特點，基于物理學科科學價值、社會價值兩個層面，綜合提煉出以下5個核心素養.

4.1 物理觀念

觀念是客觀事物在人腦中留下的概括性認識[7].物理觀念是從物理學的視角對自然界的各種客觀現實進行科學分析總結的基礎上，形成的對于自然界存在以及運行方式的獨特看法.物理觀念不同于物理知識與物理規律.物理知識與規律是人腦對于客觀存在的描述，本身具有很強的客觀性，一般不會隨著認識主體知識儲量的增加以及認知結構的改變而改變.雖然物理觀念也具有客觀性，是人腦對于客觀存在的認識，但是由于認識本身會受到認識主體的認識能力、思維習慣、情感態度等影響，所以物理觀念反映在人腦中也會表現出很強的主觀性.物理觀念的主觀性給了物理觀念很大的成長空間.學生根據已經獲取的物理知識規律不斷完善自己的認知體系，調整自己的知識結構，構建一個與自身知識體系匹配的物理觀念體系.物理觀念的獲得既是認識的結果也是更深層次認識的基礎，同時也是進行后續認識的動機.因此，物理觀念可以引領學生基礎物理學習各個階段的成長提升，非常適合成為基礎物理的核心素養.此外，觀念是知識與技能的上位概念.以物理觀念為核心素養可以幫助教師與學生從更高的視角來審視基礎知識與基本技能，有助于學生知識與技能的獲得.

4.2 物理思維

“思維”是借助語言、表象或者動作實現的對客觀事物概括和間接的認識，是認識的高級形式[8].“物理思維”是學生在基礎物理學習過程中借助物理語言、物理表象以及物理技能實現對于基礎物理所研究問題概括和間接的認識.學生在基礎物理課程所學習到的物理概念、物理規律必須經過物理思維的統籌與協調才能轉化為解決物理問題所需要的方法.可以說物理思維是利用心理資源將靜態的物理知識轉化為能動的操作方法的能力，是學生在物理課程學習中主觀能動性的體現.因此，物理思維是基礎物理課程學習中聯系“學習”與“應用”的關鍵心理節點，是基礎物理學習中的關鍵能力.此外，物理思維與工程思維、技術思維等職業性的思維能力天生有著緊密的聯系.從物理思維到技術思維再到工程思維正是現代社會產業升級中理論突破、實踐創新、商業應用流程的縮影.因此，物理思維不僅契合于核心素養的發展要求，也契合于職業教育的內涵，應當成為基礎物理課程核心素養.

4.3 物理實踐

“物理實踐”是指學生基于物理問題情景，主動的改造與探索物質世界的社會活動.從物理學發展的歷史來看，正是物理學家擺脫了依靠思辨來獲得真理的方法論轉向以實踐為基礎的方法論才開啟了近現代物理學的序幕.而物理學也變成了一門以“觀察”和“實驗”這兩項實踐活動為基礎的自然科學.物理實踐強調物理學習應當經歷問題提出、觀察測量、構建模型、歸納總結、得出結論、反思批判等探究環節來獲得相應物理知識與物理研究技能.學生經歷物理實踐的過程，可以獲得依據實際問題情境靈活應用知識、技能的能力，擺脫以往物理學習從課本中來到習題中去的枯燥學習過程，為未來能夠在專業學習情境與職業實踐情境下順利遷移知識與能力奠定基礎.

4.4 角色責任

“角色責任”是指個體在課程實踐中能夠理解不同情境下自身的角色定位，并能夠覺察、認識、接納該角色所負責任的能力與品格.個體在基礎物理課程的學習過程中，通過與其他個體或者群體的互動，認識自身在學習小組、班級群體中的角色責任.通過履行角色責任獲得的認可與成就，最終在情感、態度層面內化為角色責任感，推動個體的思想與行為走向成熟.角色責任是基礎物理課程育人功能的體現，也是《中國學生發展核心素養》中的“社會責任”在基礎物理課程中的體現.

4.5 規范操作

“規范操作”是指學生在各項實踐活動中能夠正確按照流程與標準進行操作，并不斷練習達到熟練的價值取向與能力.規范操作的能力與態度是學生利用物理儀器完成校準、測量等各項實踐活動的心理基礎，是對任務負責態度的集中體現，也是學生未來形成各項職業素養、養成職業精神的關鍵.

綜上所述，物理觀念是基礎物理學習結果的凝練與升華，物理思維與物理實踐是基礎物理學習過程的集中體現，角色責任是價值觀的成長與發展，而規范操作則是職業素養的奠基與養成.這5個核心素養各有側重卻又相互依存，集中體現了基礎物理課程的課內涵與育人價值.