基于核心素养的高中物理学习力结构模型

王剑 钟武宁

在知识经济时代，学习力被认为是個人发展的核心要素。学习力概念是1965年由美国麻省理工学院的福瑞斯特（Jay W·Forrester）教授提出，最先用于企业管理和企业文化，后又被迁移到教育领域，成为二十一世纪基础教育培养目标之一。学习力的概念比较复杂，国内外专家学者对学习力的要素界定还未达到统一，目前的共识是学习力受个人生活经历、个性、态度价值观等影响，并直接影响人们学习新知识的动机和接受能力。培养学习力就是学会学习和终身学习，与新课程标准的培养目标一致。学生的全面发展即是提升学生的核心素养，由于需要借助于学科教学，各学科也提出相应的学习力培养要素。在这一背景下，物理学习力的各要素也需要进行补充或调整，本文尝试在理论上进行深入探讨。

一、物理学习力要素划分依据

1.物理学科特点。物理学是基于观察事实和实验现象的自然基础学科，主要研究物质的基本结构、相互作用和运动规律，以及物体间的互相作用。通过建构物理模型，应用数学等工具，形成系统的研究方法和理论体系。物理学既是系统理论，又是方法论。物理学深刻影响人类文明发展，既引领其他自然科学的发展，也推动着科学技术进步，尤其是深刻影响着人类认识自然的方式。高中物理课程有相对完整的知识体系、典型的科学观念和丰富的思想方法，对中学生的科学观念和科学思维，以及品格的形成有着重要意义，确定物理学习力要素必然要考虑学科特点。

2.物理学科核心素养。物理学科核心素养包括“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面，集中体现了学科育人价值，是学生在学习物理过程中而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。其中的关键能力的具体要求体现在学习力的各要素上，同时价值观和品格也包含中学习力要素之中。

3.高中物理课程目标。为促进学生物理学科核心素养的养成和发展，通过高中物理课程的学习，学生应达到如下四个基本目标：形成物理观念、具有建构模型的意识和能力、具有科学探究意识和能力、正确认识科学本质。其中认知性的目标具体有：能用物质观念、运动与相互作用观念、能量观念解释自然现象和解决实际问题;能运用科学思维方法进行论证、推理、预测等;科学探究或验证等。非认知性目标具体有：具有批判性思维的意识和质疑精神，追求科技创新;具有交流的意愿与能力;具有学习和研究物理的好奇心与求知欲，能主动与他人合作，尊重他人，实事求是，不迷信权威;关心国内外科技发展现状与趋势，遵循科学道德规范，具有可持续发展的责任感。这些目标与学习力的各要素的培养目标也是一致的。

二、物理学习力的一级要素

对于学习力的要素，国外有“四要素说”“七要素说”和“综合体说”， 国内有六要素、三层次学习力模型。本文结合核心素养“培养全面发展的人”的观念，以有效落实如何培养学生具备物理学科核心素养为目的，构建了高中物理学习力五个要素。非认知方面即学习动力、学习毅力，认知方面即学习能力、实验探究力和学习创造力。学习的内容在学生心理上形成思维途径，做出学习决定的念头首先要有学习动力，它来源于学习目标、兴趣、动机三个方面;面对学习任务要能有一定的持续性行为，而且能主动克服学习中的困难或外在的诱惑，必须有一定的学习毅力;学习能力决定了学生对学习内容掌握的程度和效率;实验探究力是符合物理学科作为实验科学特点的能力要求，尤其是在实验探究过程中有效学习，这一能力同时是物理教学的起点和终点;学以致用，学习的目的不仅在于输入，更重要的是输入，即解决实际问题和提出新观点或方法，因此学习创造力是学习力的最高境界，把所学到的知识和能力内化为创造和发现的工具，创造性地解决问题。这五个要素从人的非认知和认知二个方面相互作用，共同组成了学习力的全部内涵，与物理学科核心素养的要素是高度重合的。

在国内外学者对学习力内涵和要素的研究的基础上，通过结合物理学科的特点，以及物理学科核心素养的要求和高中物理课程的目标，本文构建了高中物理学习力的一级要素，见图1分为认知性学习力和非认知性学习力两大方面。

学习动力是学习者从内在和外在方面表现出学习活动的驱动力;学习毅力是学习过程中的意志品质，是学生为实现目标而克服困难的艰毅个性和自信心;学习能力是学习者通过记忆、理解、推理、分析综合等思维方式学习新知识和解决问题的能力;实验探究力是学生通过实验探究，亲历发现问题、提出猜想、设计方案、获取数据、分析处理信息、解释结果和变化趋势的能力。实验探究力是物理学科物理特点和物理核心素养的要求，为区别于其他能力。因此，单独列出作为一级要素，以更好适应物理核心素养培养的要求。学习创造力是物理学科核心素养要求的正确价值观念和必备品格，表现在物理知识的迁移转化、反思质疑、创造与发明、交流合作等方面。

学习力的五个要素包括了与学科结合的学习力全部内涵，它们之间相互促进、相互依赖。以学习动力是基础，以学习毅力为桥梁，以学习能力为保障，以实验探究力为手段，最终以学习创造力为目的，共同构成了高中物理学习力。只有学习力的五个要素协同发展，才能真正具备物理学科学习力。

三、物理学习力的二级要素

物理学习力的一级要素为学习力搭建了框架，依据物理学科核心素养和高中物理课程目标，将学习力模型进一步细分，形成高中物理学习力二级要素，见图2。

学习动力是提高物理学习力的根本性力量。心理学研究表明，人的内部动力来自于其个性特征和心理特质，个性特征决定兴趣，而心理特质决定对事物的好奇程度，因此学习动力包括了学习兴趣和学习好奇心。外部学习动力指外界环境中的能激发行动的精神目标和价值取向，如，高考的目标、父母的期望、老师的鼓励等因素可归类于学生的学习动机，构成了学习动力的外部动力。学习动力可以分为学习好奇心、学习兴趣和学习动机。

学习毅力是进行学习活动的信念、意志品质、忍耐力及持久力。它包括自信心、自控力和自制力。自信心是对于目标能否现实的把握程度，是学习毅力的前提和基础。自制力指一个人制定计划并自我监督执行。自控力是指一个人抵制诱惑或人性弱点的能力。自控力和自制力是学习毅力的必要条件，是学习者能否将学习活动持续下去的保障。

物理学习能力分为理解能力、推理能力、分析综合能力、用数学方法处理物理问题的能力四个二级要素，它们与物理学科素养要求的关键能力高度重合，是高中课程目标的重要内容。

作为新引入的一级物理学习力要素，实验探究力是在事实和实验观察的基础上，需要通过一系列完思维过程，经历质疑，猜想和假设，设计与操作，收集整理数据，得出结论并做出解释，并进行交流、评估、反思的过程。在这些思维过程中需要多种能力的配合，包括问题解决能力、交流与合作能力、操作能力、信息处理能力。由于物理学本身是一门实验科学，所以与学科结合的学习力需要实验探究力，同时，实验探究活动包括了“协作”“沟通”“表现”等活动，而不再仅仅局限于“读、写、算”技能的训练，因此，实验探究力是物理学习力的核心能力。

学习创造力指的是人类独有的一种综合性本领，指产生新思维，创造性的解决问题的能力，是顺利完成某种创造性活动所必要的品质，是一种高阶认知能力。学习创造力是创造性地处理和解决问题，能够对已经掌握的物理知识进行加工和改造的能力，体现了学习的输出;学习创造力还体现在学生能对自我的学习和决策进行反思，具备批判性思维和元认知能力，学会对学习本身的思考，体现了学习的批判性;学习者必须具有批判性思维的意识，体现在以开放的态度与人合作，并尊重他人的价值观，重事实和推理，讲逻辑;以正确的科学观认识科学、技术、社会、环境的关系，在处理人与社会、自然的关系上体现和谐发展的价值观。综上，学习创造力归结为迁移和转化、反思与质疑、创造与发明四个二级要素。

物理学习力是结合学科特点的学习力，在学习力的基本内涵基础上，结合学科特点和高中物理学科的课程要求，充分考虑物理学科核心素养的培养目标，进一步完善学习力的内涵与外延，丰富其具体要素。清晰的物理学习力要素，可以指导中学物理教学实践，为制定明确的课堂教学目标提供了理论支持，以更有效地落实物理学科核心素养。

[本文系广东省教育科研“十三五”规划课题“核心素养导向下提升高中学生物理学习力的策略研究”（课题编号：2018YQJK244）的阶段性成果]

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