学历案：创新教学设计 培养核心素养

黄桂元

摘 要：基于核心素养的课程改革势在必行，倡导核心素养导向的物理教学，是体现物理课程价值的要求。关注学生学习经历的物理学历案的编制与设计，无疑有助于学生物理学核心素养的提升与落实。

关键词：学历案；学习设计；核心素养

核心素养是学生的必备品格和关键能力，怎样的物理教学才能不断提高学生的思维能力，提升核心素养，是物理教师值得深思、研究与探讨的问题。本文以鲁科版高中物理选修3-1中“探究磁场对电流的作用”一节为例，对物理学科“学历案”核心要素的编制及其教学设计进行探索，以培养学生物理学科核心素养。

1 学历案对培养物理核心素养的意义

众所周知，物理课程的学习是以物理科学素养的提升与发展为目标诉求的，物理科学素养其实就是三维目标中的知识、能力、技能、情感态度与价值观的一个集合，在这个集合中居于核心地位的部分就是物理学核心素养。物理学核心素养主要包括物理观念（素养1）、科学思维（素养2）、科学探究（素养3）、科学态度与责任（素养4）。要提升学生的核心素养，在学校层面，有两条途径：一是课程，二是课堂。就当下情况来看，最大的问题是课堂，我们的课堂急需变革。而学历案改变了学生的学习经历，将学生的学习带入了一种全新的境界。

通常我们所说的教案是教师教学活动的设计方案，出发点是教师，关注教。还有学案只关注学生学。崔允漷教授指出，学历案是指教师围绕某一具体的学习单位（主题、课文或单元），从期望“学会什么”出发，以课堂活动为依托，设计并展示“学生何以学会”的过程，以便学生自主建构或社会建构起经验或知识的专业方案。所以，学历案秉承了“以‘学历为根，以学生为本”的思想，关注学生及其学习的过程和质量，让每一个学生都“在学习”、“真学习”[1]。

基于前文所述，物理核心素养的学历案可定义为： 教师围绕物理学科中的某一具体学习单位（课时、主题或单元），以课堂学习活动为抓手，以学生的“真会学、真学会、真会用”作为关注点，以物理核心素养为导向来设计学习经历，引导学生自主合作地构建与内化知识，让学生真正地投入到学习中去，促使学生的学习表显化、证据化[1]。

2 指向培养物理学科核心素养的学习设计

崔允漷教授认为一份完整的学历案包括六项基本要素： 主题与课时、学习目标、评价任务、学习过程（资源与建议、课前预习、课中学习）、检测与作业、学后反思[2]。这里主要以学历案的三大核心要素“学习目标、评价任务、学习过程”为考量基点来分析指向学生物理核心素养的学习设计。

2.1 学习目标——要学会什么

学校教育是有目的、有计划、有组织的活动。“在生活中，目标帮助我们集中注意和精力，并表明我们想要完成的任务。在教育中，目标表明了我们想要学生学习的结果”[3]。它“既是学习历程设计的指南，也是衡量学习质态和效果的标准或依据，呈现于学历案之首”[4]。所以，学习目标是学历案设计的核心要素。

（1）从课标解读中渗透核心素养

学习目标最重要的设计依据就是课程标准。课程标准是整个基础教育课程改革的核心，课程标准不但是教材编写、教学、评估和考试命题的依据，更能折射出学生物理学习的认知特点、基础和能力。教师在写教学设计时就要将内容标准再加工，而再加工的过程就是渗透核心素养的过程，使蕴含其中的核心素养具体化、策略化、表显化，使其可操作、可观察、可测评[1]。“探究磁场对电流的作用”这节内容的课标要求：①通过实验，理解安培力；②能判断安培力的方向；③会计算匀强磁场中安培力的大小；④了解安培力在生产生活中的应用。本节内容涉及知识点较多，蕴含多方面的核心素养。例如，①中通过“会动的铝箔‘天桥，让学生感受安培力（磁场对电流的作用力）的存在，建立物理核心观念——相互作用观（素养1）；通过实验探究安培力与哪些因素有关，分析得出匀强磁场中安培力的大小计算公式：F=IlB（I⊥B），从定性和定量两个方面进行科学推理、找出规律、形成结论，使学生有效地构建科学的思维方法和科学的实验探究方案（素养2、素养3、素养4）。②中通过改变“会动的铝箔‘天桥中电流、磁场方向，探究电流、磁场和安培力的方向关系，用三色塑料棒和橡皮泥制作一个模型（提示同学们对于立體方向关系可用这种方法记录），各小组展示模型并进行对比才得出结论，充分体会合作的意义（素养2、素养3、素养4）。③学会正确运用物理公式解题，不仅能巩固所学知识、开拓思路，而且可以培养学生科学的学习方法和思维方法（素养2）。④中讨论安培力在生产生活中的应用，能帮助学生领悟到科学·技术·社会的关系（素养4）。

（2）从教材研读中渗透核心素养

教材是开展教学活动，进行教学改革，实现培养目标的基本依据。教学过程的中心就是学生对教材内容的感知、理解、掌握和运用。美国心理学家布卢姆指出：“学习的每一个阶段都存在着学习者、材料和教师之间的相互作用，这种相互作用是教学过程的核心”[2]。“学历案”虽然包含教法、学法、学习过程、评价、反思等因素，但我们仍不能放弃对教材的研读与挖掘，在设计指向核心素养的学习目标时更要这样。如在“导入”中，教材介绍奥斯特发现电流的磁效应时，写道“当时学生未意识到这小小偏转的含义，而奥斯特却为此激动万分”， 时时向学生传递着这样的思想：体验探索自然规律的乐趣。还有，巧用教材中方框内的小内容，教师如果充分利用这些小内容，会起到培养学生兴趣、激活学生思维的作用。如教材P114实验与探究方框中“方法点拨”——控制变量法，该方法是科学探究中的重要思想方法，广泛运用在各种科学探索和科学实验研究中。所以，教师在设置学习目标时，要将研究物理的好奇心与求知欲、设计实验探究方案等方面作为学习目标核心指向。

（3）从学情分析中渗透核心素养

学情分析就是对有关学生学习情况的分析，奥苏贝尔（D.P.Ausubel）甚至认为，影响学习的唯一最重要因素，就是学习者已经知道了什么。学习目标的设计需要依据学生学习情况，在教学设计上要体现学生认知基础与素养基础的差异。本节课我的学情分析：学生在学习本章节之前，已经学习了磁场，知道了磁体和电流周围磁场的性质及特点，了解到磁体间的相互作用、电流周围存在着磁场以及电与磁之间有联系。虽然学生对于磁场究竟有何作用还是未知，但是，由电流能够产生磁场，学生应该比较容易想到磁场可能对电流产生作用。另外，学生通过高一物理“必修”课程的学习，经历了牛顿第二定律等实验探究过程，已经掌握了变量控制实验探究的一些科学研究方法，为本节的探究性学习做了铺垫。鉴于大部分学生基本功扎实、已有知识掌握熟练到位，本节课可以在教师引导下充分调动学生积极性发挥学生主观能动性，以探究实验的形式完成本节教学任务。

这样，学习目标就不会被 “拔高”或 “降低”，能准确把握学生核心素养的 “最近发展区”，以此满足不同层次学生的需求。

2.2 评价任务——何以知道是否学会

“评价任务”（对应学历案中每项“课堂活动”后的“检测活动”）是指为检测学生的学习目标达成情况而设计的检测项目。在传统的教学中，其设计往往置于课堂教学之后，而“学历案”将其设计优先于教学活动的设计，可以更好地帮助教师理清目标达成的“标准”，正确区分学习任务与评价任务，使教学活动的安排更具针对性。同时在课堂活动中，前置的评价利于教师了解实际的学习境遇与学习质态，进而施以及时的调控，做到“学—教—评”的一致性落实，充分发挥评价对学生的促进作用，即“实现了教学活动对教学评价的支持，达成了教学目标；教学目标在教学中的整体落实，也有利于课程标准的实现”[5]。需要注意的是，各个设计要素的联动一致必须要有明确的问题引向，并且要在一定的情境氛围下实施，前者利于学生明白做什么、怎么做以确保“做得怎样”，后者利于激发学生愿意做、努力做。而整体对接学习目标的同时，也是核心素养渗透的过程。

（1）从问题设置中提升核心素养

评价任务必须以明确的问题为指引，那么在设置问题时，其检测的必然是其指向点——物理学核心素养，独具匠心的问题设置是提升学生核心素养的助推器。对于高中生来说，物理“核心素养不是直接由教师教出来的，而是在问题情境中借助问题解决的实践培育起来的”[6]。“然而，运用知识、创新知识的能力是难以借助教学训练来获得的”[6]，必须通过学生解决问题的过程，教师在课堂教学中恰当地设置些问题，引导学生探索获取新知识、新技能，如批判性思维能力、团体协作与沟通能力、归纳与表达能力等。解决问题的过程其实就是知识运用与创新的过程，这不但是培养物理学科核心素养的关键，也是学历案明确关注的 “学生是否‘真学会”的问题。因此，在进行评价任务的设计时，如何巧妙设置问题就成了关键。

（2）从情境创设中提升核心素养

对于评价任务来说，核心素养的渗透主要体现于问题情境的创设中。有效教学情境是帮助学生达成核心素养的重要途径，通过创设问题情境，以“问题”促“思维”，引发学生内部思维矛盾冲突，激发学生积极、主动地思考，促进学生学习能力的形成和发展。物理是一门和生活实际结合非常紧密的学科，课堂教学应贴近现实生活，与学生实际生活相联系。心理学研究表明：具体形象对人的感知具有神奇的作用，越是鲜明、具体、活泼的生活经历，越能缩短感知的时间，引起联想、想象。物理学知识的转化都是基于一定情境的，其实，蕴含其中的核心素养的培养也是基于情境且应回归于生活的，因为它“是在问题情境中借助问题解决的实践培育起来的”[6]，“因此，与其直接训练思维能力与社会能力之类的素养与能力，不如优先设定有助于自发地产生思维与沟通互动的情境的设计”[6]。所以，在匹配目标、明确任务的基础上，从日常生活中的社会热点、贴近学生生活等角度进行问题情境的设置，利用这些情境将蕴含于知识中的物理核心素养显现化，引导学生于现实情境中去思考、去表达，将物理核心素养的一点一滴渗透给学生。

根据以上两项原则，在“探究磁场对电流的作用”的课堂活动，教师设置了两项评价任务：

【检测活动1】：据报导，美国海军成功试射电磁炮，这种电磁炮的炮弹速度达5倍音速，射程远达110海里（200公里）。电磁炮的主要原理如图1所示，一台电磁炮的弹体质量m=20g（包括金属杆EF的质量），能从静止加速到最大速度v=10km/s（常规炮弹的速度约为2km/s），若光滑金属轨道宽L=2m，长为x=100m，通过的电流为I=10A，试求：

（1）标出图中炮弹的受力方向；

（2）轨道间所加匀强磁场的磁感应强度大小。

【检测活动2】：结合 “检测活动1”及之前学过的知识，思考3分钟，再以小组为单位展开讨论5分钟，简要说明提高电磁炮的发射速度的可行性方案。

两项检测活动与 “目标2、目标3”相匹配，教师以真实情境为背景，检测了学生对安培力相关知识的理解程度，且展示出较新的军事研究动态，与生活联系紧密，不但有利于学生拓展物理前沿科技的视野，同时易营造兴趣氛围，激发学生对物理科研的兴趣，一定程度上影响学生未来的职业愿景，并以此来造福社会、造福人类（素养4）。同时，这里巧妙运用检测活动1为基点驱动学生对检测活动 2 的探索求解。检测活动2 是一个开放性问题，是基于学生的知识经验提出来的，目的在于检测学生对已学知识的理解与运用，同时增强学生对国防军事的认识（素养4）。通过小组讨论，学生可积极地融入到这个动脑的环节中，用科学的思维针对这一议题展开思考和论证，进而表达自己的观点，回忆、迁移应用先前的知识、提高运用所学知识来解决实际问题的能力（素养2）。

2.3 学习过程（课堂活动）——如何分小步子达到学会

学习过程是指学生在教学情境中通过与教师、同学以及教学信息的相互作用获得知识、技能和态度的过程。学历案的学习过程设计主要包括资源与建议、课前预习、课中学习三个方面，这里我仅以课中学习为重点进行阐述。日本学者佐藤学认为“学习就是在教师的介入下，学生自立地、合作地进行的活动，是从个体出发，经过与同伴的合作、又再返回到个体的经历过程”。所以，学历案的课中学习主要是用一系列教与学的活动来贯穿的。对于物理课堂活动来说，常见的形式有：结合视频、图片、数据进行问题讨论；根据现象自主探究；教师演示实验等。在学历案中，课堂活动的“流程”会以文本的形式具体呈现出来，由此记录每一个学生学习过程的学业表现，学生也能够真正进入学习场域，保证其“在學习、真学习”，整个过程中让学生留下思考或问题解决的痕迹，在目标的指引下，将核心素养渗透于活动中[1]。表1以 “探究磁场对电流的作用”为例呈现的课堂活动，同时也对核心素养的培养进行展示。

核心素养是一个人终身发展、幸福生活和融入社会的必备条件。学历案以基于教材、学情及课标的学习目标为教学导向，以与目标相匹配的评价任务为教学标尺，以 目标引领与评价前置下的学习活动为教学主旋律，于其中时时渗透核心素养。授人以鱼，不如授人以渔，唯有提升学习力才能让学生终身受益。

参考文献：

[1]董冬，马瑞，刘飞.学历案：指向核心素养的生物学习新载体[J].课程教学研究，2017（1）.

[2]卢明，崔元漷.教案的革命——基于课程标准的学历案[M].上海：华东师范大学出版社，2016.

[3]L·R·安德森.学习、教学和评估的分类学（布卢姆的教育目标分类学修订版）[M].上海：华东师范大学出版社，2008.

[4]郭如松.新课标理念下物理“学历案”及其编制[J].中学物理（高中版），2016（9）：1-3.

[5]林敏.评价优先的逆向教学设计初探[J].江苏教育研究，2013（12）：40-43.

[6]钟启泉.基于核心素养的课程发展：挑战与课题[J].全球教育展望，2016（1）：3-25.