物理学科核心素养的课程转化路径

关亚琴

（西南大学教师教育学院，科学教育研究中心，重庆 400715）

21世纪初，世界各国在信息化时代的推动下，在探寻“培养什么样的人”“如何培养人”的问题时纷纷研制出了基于本国实际的核心素养框架.为此，我国在《中国学生核心素养研究》中将核心素养界定为学生适应个人终身发展和社会发展所需要的必备品格和关键能力.［1］2019年，我国颁布了《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》，在教学实施建议中提出“基于物理学科核心素养确定教学的目标和内容”；［2］2022年4月颁布的《义务教育物理课程标准（2022年版）》课程实施中也提出“围绕学生核心素养的发展设计教学目标”，［3］使初、高中的课程理念及教学目标有效衔接，且一致“以学生发展为本，以提升全体学生核心素养为宗旨”.然而，要实现课程目标，将物理学科核心素养落实到教学一线，还需要寻找物理学科核心素养的课程转化途径.因此，何为课程转化？课程转化又涵盖哪些内容？如何实现物理学科核心素养层级间的课程转化？这也是新课标颁布后亟待解决的问题.本文在课程转化的界定及内涵基础上，结合古德莱德的课程转化层级理论，以期提供物理学科核心素养可能实现的路径.

1 课程转化的内涵

1969年，Mauritz Johnson从课程目的的角度出发，认为课程转化是课程经由教学计划到学习结果之间的一种过程，［4］这个过程包含教学设计、教学实施等.

随着课程转化理论的发展，不同学者对此做了不同的界定，例如有学者从课程发展角度出发，认为课程转化是课程理想经转型变化，逐步成为供师生使用的具体材料的过程；［5］有学者认为课程转化是将有价值的抽象的课程理念转化为教师有效教学、学生有效学习的具体的、可行的课程的过程；［6］有学者从课程层级角度出发，认为课程转化是课程理念在不同层级设计实施承转过程中的异同变化与落实程度.［7］基于不同的概念界定可以看到，课程转化具有共同的特征，即都认为新的课程理念在转化的过程中，正式课程会被删减、排除、扭曲、遗失、疏忽、误解，也有可能增加、加广、加深，使得教师运作的课程及学生经验的课程偏离正式课程，或与正式课程大相径庭，［8］从而产生课程落差现象.为解决这种转化过程中存在的落差，需要探寻可供教师和学生使用的具体材料，将文本的知识转化为师生容易接受的实践知识，而古德莱德提出的理念课程、正式课程、理解课程、运作课程和经验课程正是课程实施存在的5个层级，只有这5个层级有效衔接，才能有效落实新课标提出的新理念.

2 物理学科核心素养课程转化中存在的问题

要研制物理学科核心素养的课程转化途径，首先要搞清楚物理学科核心素养从理念课程到经验课程的对应关系，以及存在的主要问题是什么，本研究主要采用了李刚博士的课程转化层级向度，［9］其对应关系如图1.

图1 课程转化理论与物理核心素养的对应关系

问题1：物理学科核心素养要实现从国家政策层面向学科课程的转化.核心素养从理念课程到经验课程的传达是一个自上而下的过程，例如2017年普通高中物理课程标准就是在《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》（后简称《意见》）基础上进行了修订，《意见》中提出全面深化课程改革，研制学生发展核心素养体系和学业质量标准等要素.［10］此外，2022年颁布的《义务教育物理课程标准（2022年版）》在国际比较及一线调研的基础上，对2011年版进行了修订，其基本目标是体现核心素养导向，让核心素养真正落地，而不仅仅是一个口号或者理念.自新版义务课程标准颁布后，基本实现了核心素养从国家政策层面向学科层面的转化，但也存在着由国家政策向课程标准转化过程中的语言表述难于理解或者不易操作等问题，例如新版物理课程标准中提到的物理观念，在一线教师群体中争议较大，有研究者认为物理观念指的就是物理知识，［11］有研究者认为物理观念指物理知识与技能，对物理观念的解读不一，使一线物理教师很难真正落实核心素养转化.

问题2：实现文本及课程专家视角的核心素养向一线物理教师的转化.新课标颁布后，一线物理教师要领会文本当中的内容，需要课标研制专家对课标进行解读.而信息化时代的优势在于，专家可以通过互联网平台在线解读课程标准.课标的修订背景、修订思路和主要变化都需要专家进行解读，才能使一线教师更加明白为什么要进行课标修订，及如何针对修订的内容展开教学.然而，在这两层级之间转化的过程中，往往存在着一定的落差：（1）专家解读过程中，表达及场地局限引起的落差.例如2022年新课标颁布后，黄恕伯老师在解读过程中，腾讯会议只能容纳500位教师，使得大部分教师没有机会听取解读.（2）教师的态度及理解能力造成的落差.例如在新课标颁布后，一线教师反应，“这些培训对我没用，讲是那样讲，一线还是以考试为主”.态度的懈怠造成很多一线物理教师不愿改变旧有的认知理念.（3）学校管理者理解能力差异造成管理过激.在新课标颁布之后，部分一线教师反应，“自从提了学科核心素养以后，三维目标提都不能提了”.这种由管理层理解误差造成三维目标和核心素养的界定不清，从而导致对物理学科核心素养的误解.因此，实现文本及课程专家视角的核心素养向一线物理教师的转化为物理学科核心素养课程转化最主要的问题之一.

问题3：物理教师理解的核心素养向学生核心素养的转化.新课标颁布后，一线教师在执行过程中，课程理念是否能很好地转化为学生的核心素养，基本依赖于教师的课堂教学，而教师的教学设计则起到了决定性的作用.因此，将物理教师理解的核心素养转化为学生身心具备的核心素养，主要存在两方面的落差：（1）行动差异引起的落差.主要表现在教师对新课标或核心素养的教学实践中.部分教师在课标发布之后就开始研读课标，无论是撰写教学设计还是撰写论文，均表现出积极的态度；部分教师在传统的教学理念下，只是形式化地在教学设计中呈列核心素养4个要素，因此，教师在对待核心素养的教和学方面存在较大的落差.（2）反思差异引起的落差.部分教师在研读课标及相关解读后，会自我反思，改进之前的教学设计，也有部分教师换汤不换药，教学过程中不善反思，因而在课堂教学过程中存在较大差异.而课堂教学是教师教和学生学的主阵地，如何让一线物理教师消减行动及反思差异，这也是实现物理学科核心素养的最主要问题之一.

问题4：学生对核心素养内化结果的好坏决定了物理学科核心素养是否真正落地.有研究团队认为学生的物理学习能力存在着一定的差异，主要表现在学生对物理学科的学习态度、教师教学因素及学校因素3个方面，［12］这3方面的因素决定着学生对核心素养的内化程度.首先，物理观念是核心素养最基本的要素，学生如果喜欢学习物理，便会认真听取教师所讲，也会不断提升自身的物理学科能力，进而增强自身的科学思维及科学探究能力.其次，教师的教学能力决定学生的学习态度.学生的态度并非一成不变，如果教师的讲课逻辑混乱、不合学情，无真实情境，教师自身对物理没有热情，长期的教学中，学生便会丧失对物理学习的兴趣，就无从谈起物理学科核心素养.最后，学校对课堂改革的理念对学生内化核心素养也起到积极的作用.如果一个校长一味以学习成绩作为评判孩子优劣的标准，则容易剥夺孩子更多的天性，便无从谈起学生核心素养的形成.因此，若要实现物理学科核心素养的落地生根，就必须解决以上4个问题，提出合理的转化路径，解决课程转化中存在的落差.

3 物理学科核心素养的转化路径

核心素养是否能真正落实，最直接的评价主体是学生，学生是否将核心素养内化为个人必备的品格，不仅是物理教师需要评价和反思的要点，也是核心素养研制专家需要深度思考的问题.因此，在物理学科核心素养转化过程中，其逻辑路径又是自下而上的评价和反思过程，具体如图2所示.

图2 物理学科核心素养的课程转化路径

3.1 物理学科核心素养在课程及教材中的转化

（1）政府推动物理核心素养在三级课程的有效转化.

在我国的课程改革中，国家组织和推动课程改革一直是贯穿始终的，强有力的政府主导是提升中小学课程改革从理念到行动转化效率的关键因素.［13］迈克尔·富兰在《教育变革的新意义》中提到，实施任何一种新的课程计划或政策都至少有3个要素或方面：① 使用新的或修订后的材料的可能性；② 使用新的教学方法的可能性；③ 改变信念的可能性.［14］新的物理课程标准将三维目标升华为物理学科核心素养，其本质是对教学方式的改变，提倡科学探究必然导致教师信念及教学方法的改变.政府的宣传可以极大促进物理教师在观念上保持一致，例如2017年版课程方案及课程标准颁布后，国务院办公厅印发了《关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》，建议指出“制定普通高中新课程实施方案，2022年前全面实施新课程、使用新教材等”，从国家层面给予政策保障.之后，各省制定了不同省份的高中新课程新教材实施意见，例如江苏教育发布的实施意见中指出“全面落实新课程方案”“推进基于课程标准的教学”“各级教（科）研部门要围绕新课程实施中的重点和难点问题，特别是学科核心素养、学业质量标准在实践中转化落地等问题加强研究”.这种政府主导的作用，积极推进了课程改革的进程，有利于中学物理教师在物理学科核心素养的转化中有效地达成社会共识，也有利于促进物理学科核心素养从理念到行动的转化，最为直接地保障了物理学科核心素养在价值导向上的一致性，因此，各省、市政府应积极响应国家号召，制定符合地区教育特色的新课程实施方案.

（2）加强各级教研管理体系.

教研室作为沟通当地教育行政部门及各级学校教师的事业单位，在一线教师及行政部门之间起着桥梁作用，有着6年以上一线教学经验的教研员作为学科教学中的骨干分子，指导不同学科教师认真任教，是学科教学当中的带头人，也是将课程目标落实到课堂教学中的关键人物.［15］王土荣老师在他36年的“教研”生涯中也提出：凡是教研机构健全、教研活动活跃的省市县镇校，教学相长就容易实现，教师接受新教育理念的速度就会加快，各项教育实验就容易实施与推广.［16］相比于边远地区，北京、上海、山东、河北等较发达省市在新课标推进中效果显著，例如2020年8月26日，由上海市教委教学研究室及北京市西城区教育研修院举办的教研活动等均为物理学科核心素养的落实做出了典范，在教研活动中，教研员对物理学科核心素养的理解和传达能力，将决定着本次教研活动的成效.因此，发挥各级教研室及教研员的骨干作用带动一线物理教师积极改变理念，显得更加急切.主要策略有：首先，各级教研室应该认真研读新课程标准，正确理解物理学科核心素养，参考优秀案例，策划相应的教研活动，推动一线教师展开关于物理学科核心素养的相关教学活动；其次，各教研室应制订相应的评价指标，评价一线物理教师在教学过程中是否真正达到了培育学生学科核心素养的目的.最后，在条件允许的情况下，可以线上、线下联动，组织跨区域同课异构活动.

（3）加强教材转化.

课程标准的编写原则注重发挥教材的育人功能，在教材内容的选择上围绕落实物理学科核心素养.例如鲁科版（2019年版）教材中在每一章的前言部分设计了基于物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任的学业质量要求，［17］在教材中间穿插“素养提升”，如必修一加速度这节中就有“能结合瞬时速度、加速度概念的建构，体会研究物理问题的极限方法和抽象思维的方法——科学思维”，［18］很好地实现了物理学科核心素养在教材中的转化，提升了物理学科核心素养的可操作性.新版义务教育课程标准中也提出，教材的编写要有效促进学生核心素养的培养与物理课程目标的达成.因此，要实现物理学科核心素养的有效转化，首要任务是注重教材的方向性，即在教材中体现便于教师和学生认知的物理学科核心素养.其次，物理教师在准备教材的过程中，要清楚教材分析的基本方法，比如紧扣课程标准和课程目标分析教材，从整体到局部分析教材，或者根据教材对物理学科核心素养的呈现方式来分析，以及依据学生的认知特点等方面来分析教材.［19］

3.2 物理学科核心素养在教学培训中的转化

（1）创设精准的培训团队和环境.

自物理学科核心素养提出以来，国家对一线物理教师实施了不同的培训，其中网络培训是最主要的一种方式，有全国中小学教师继续教育网组织的“国培计划”、中国教育电视台组织的“国培计划”、各省市教育局组织的教师继续教育培训等多种网络培训，众多的培训占据了教师大量的时间，但效率甚微，大多数教师仅仅是挂够时间，对培训内容置若罔闻，这样既浪费了各级培训机构的精力和时间，也增加了教师的心理负担.为改善这种现状，可以从以下几个方面进行改进：① 创设物理学科核心素养培训共同体.教研网可协同高校专家及省、市、县一线骨干教师组织一支对物理学科核心素养理解到位，专业精准的队伍，分别从课程修订背景、修订理念、课程性质、课程内容、课程实施及评价等方面全方位进行解读，将视频保存并上传至教研网或其他全国共用的网络平台供老师在规定时间学习，并积极研制教师物理学科核心素养评价体系，及时评价教师的掌握情况.②学校积极邀请专家进行培训.有效的领导者是有能力的创造者，学校校长的理念及管理能力对物理学科核心素养的落实起到关键的作用，校长可以通过教研组举荐或者自己主动邀请专家进行培训.新的教育理念被接受不是一蹴而就的，而是长时间的外部环境刺激和自我内化的结果，只有上下协同培训并营造较好的培训环境，才能促进物理学科核心素养有效转化.

（2）鼓励物理教师撰写科研论文.

有研究者认为，物理教师严重缺乏教学的基本素养，例如物理教师清楚物理知识“是什么”，但大部分教师不清楚物理知识“为什么”，而要厘清物理知识“为什么”往往需要钻研教材以外的文献或者材料，即需要物理教师有研究的素养.钱伟长先生曾经提到科研的重要作用，他认为教师忙着上讲台，课是上不好、上不生动的，因为教师没有形成自己的观点，对教学内容不会选弃.物理学科核心素养提出以来，一线教师撰写了很多有关物理核心素养相关的教研论文，但大多集中于北京、江苏、浙江、重庆等教育发达地区，宁夏、新疆、云南、内蒙古等边远地区发表论文较少，例如宁夏中学物理教师发表论文篇数最多且被人大复印资料转载的有马亚鹏老师，其余教师篇幅很少，而擅长教学研究的物理教师往往在学校中都比较出类拔萃.因此，各级管理者首先应该策划一些相关活动，鼓励教师们积极投身于教学研究之中；其次，除了策划相应活动以外，也应该增加奖励力度，适当的奖励可以鼓励教师积极投身于教学研究之中，也可以有效提升教师对教学的质疑能力，厘清物理知识背后的逻辑体系，在教学过程中才能游刃有余，深入浅出，培养学生对物理的热情.

3.3 物理学科核心素养在教学中的转化

（1）提升物理教师的教学设计能力.

教学设计能力是教师对教学理念、教学目标、教学过程、教学评价等进行系统规划的能力，在教学过程中起着举足轻重的作用.物理教师对物理核心素养理解得是否到位，直接的呈现方式便是教学设计.有研究发现，在教学设计能力表现水平上，不同性别、教龄、职称及学历的乡村教师均表现出不同程度的差异.［20］因此，教师要将课程标准中的课程内容转化成课时内容是一个比较难的过程，这就需要教师提升教学设计能力.首先，物理教师首要的是认同，也就是对物理学科核心素养的态度.态度决定一个人对某事或某物的积极取向，布鲁纳（Bruner）认为，如果没有教师主动地、认真地加入，就没有任何教育能够起飞.［21］但这种态度的转变并非一时就可以改变，需要时间来慢慢潜移默化.其次，物理教师自身必须具备核心素养.例如物理教师对物理观念的理解，对科学思维的凝练，对科学探究的熟悉，以及对科学态度及责任的内化等.最后，物理教师要清楚为谁教，教什么，为何教，如何教，何时教，教的环境、成本及评价等.物理教师只有对物理核心素养认同，不断学习新的教学理念，具备较高的教学设计水平，才有望实现物理学科核心素养向学生的转化.

（2）提升物理教师的教学实施能力.

教学实施能力是指教师运用知识和能力发现并解决课堂教学中实际问题的本领，是教师对课程内容构建、开展和调整的过程，是教师专业能力的核心.［22］《中学教师专业标准（试行）》中认为教学实施能力主要包含对教学设计的课堂实现及调整、基本教学技能、活动开展与指导及思路和方法的外显等要素.［23］在物理教学中，教学实施能力直接影响物理学科核心素养的落实和完成.要落实物理学科核心素养，物理教师首先要诊断自身在教学实施过程中，对物理学科核心素养落实存在的不足.例如可以通过已有的教学实施能力评价指标来自我检测，不断反思自身的缺陷以促进自身教学实施能力的发展.其次，明确物理学科核心素养在教学实施过程中的发展方向.物理教师可以研读课标，多听多看多感关于物理学科核心素养的解读，形成自己的一套教学理念，并将之融合至自己的教学设计及实施过程中，制订物理学科核心素养在教学实施能力发展和提升中的规划，以促进自身教学实施能力的提升.第三，教学管理者策划以物理学科核心素养为主题的“教—学—评一致性”教研活动，通过同课异构、集体备课等方式攻克难题，以促进教研组对物理学科核心素养的落实.

3.4 物理学科核心素养在学生日常生活中的体现

（1）多元评价学生的核心素养.

《普通高中物理课程标准（2017年版2020修订）》给出了“物理学科核心素养的水平划分”，将物理学科核心素养划分为5级水平，给物理教师评价学生是否建构物理学科核心素养提供了可操作的工具.但对于以考试为评价方式的中学物理而言，评价方式显得过于单一.因此，在这种情况下评价学生的素养，如果通过多元评价，例如增值评价，更能体现学生素养的形成过程，因为增值评价采用统计技术来测量学生学业成绩的增长，通过追踪学生在一段时间内学习成绩的变化，来考查教师对学生学业成绩影响的净效应，并将无关因素对学生成绩的影响与学校或教师对学生成绩的效应分离开来，进而实现对学生效能较为科学、客观的评价.［24］因而，增值评价首先注重学生的全面发展，破除了“唯分数”论的教学评价方式，注重学生学习“输入—过程—输出”的过程，强调变量指标一致性.［25］教师或学校在控制了校外其他影响因素，比如家庭贫富差距影响，或者地域差异影响等，通过追踪学生在一段时间内的成长，来收集他们在这段时间内不同时间点上的标准化测验成绩，并基于学生自身测验成绩进行纵向比较.［26］这样对于地域教育资源分布不均而言显得更为公平，例如边远地区，可以通过增值评价来掌握学生在某段时间物理学科核心素养的养成情况.除此之外，还可以结合档案袋评价法、终结性评价法等对学生进行多元评价.

（2）实现学生对物理核心素养的日常应用.

新版《义务教育课程标准（2022年版）》特别强调让学生从“做中学、用中学”来帮助学生学习和运用知识，提升学生的操作技能与探究能力.顾明远教授也指出“学生的成长并不单单是依靠教师的说教，而更重要的是学生自己参与体验的活动”.物理课程是一门以实验为主的自然科学课程，学生通过实验探究活动不仅能主动地学习物理知识与技能，还能从中体会到乐趣和科学精神.爱德加·戴尔提出的现代学习方式理论中认为，讨论、实践与教授给他人学习内容平均留存率均超过50%.因此，物理教师在教学设计过程中，首先要注重探究性学习，克服满堂讲、满堂灌的习惯，带动学生观察日常的事和物，通过多样的学习方式让学生领会物理学科核心素养.其次，可以布置较为合理的家庭小实验，通过家校合作的方式让学生将物理课堂当中的知识和技能应用到日常生活当中，比如可以在家长的陪同下让学生画出自己家庭中的用电线路，并学会接灯管，修简单的电器等.最后，还可以让学生通过录制小视频的方式展示自己的应用成果，描述自己在整个过程当中的心得和体会，以实践的方式来落实学生的核心素养.

诚然，课程实施的过程是一个循环的过程，十年一次的修订，不仅是社会现状的改变，更是教育现状的改变，因此课程研制专家不但要从学生学的过程当中发现问题，改进方案，而且要从教师教的过程中汲取经验，弥补课程方案中存在的问题.除此之外，教师也要从学生学得好坏之中不断反思自身的教学能力，还要不断学习新的教学理念，来弥补自身核心素养之不足，无论课程标准的实施是自上而下还是自下而上，在知识、能力向素养迈进的过程中，必然是不断思索和进取的过程.本文仅在理论层面给予物理学科核心素养的课程转化路径，路径是否通畅，是否可以产生效果，则需要广大同仁进行实证检验，探索更多可取的路径.