着眼学科核心素养发挥学科育人价值——高中物理学科教室设计方案

徐 祯

(金华市第一中学　浙江 金华　321015)



着眼学科核心素养发挥学科育人价值
——高中物理学科教室设计方案

徐 祯

(金华市第一中学浙江 金华321015)

基于核心素养，以理性思维和实践创新为主线，撤去讲台，建立包括核心学习区、思维碰撞区、实验器材区、物理角、亮点展示区等区域的结构合理的学科教室．学科教室体现选择性原则，能适应各种不同课型的需要．依据学科教室的独有功能，突出实验探究，培养实践意识．支持“裂变式”小组合作学习．各区块划分合理，使学生既学到学科知识，又获得学科文化熏陶、学科精神的滋养．学科教室崇尚过程性评价与测试性评价相结合的评价模式．

核心素养学科教室选择性“裂变式”小组评价

浙江省深化普通高中课改的核心理念给学生更多的选择权．选择是浙江课改方案的主旋律．走班教学是实现学科课程选择性的途径之一．教室的结构和功能也应该与选择性相匹配，设计并建立学科教室顺理成章．核心素养代表了一系列知识、技能和态度的集合，它们是可迁移的、多功能的[1]．核心素养是个体能够适应未来社会、促进终身学习、实现全面发展的基本保障[2]．素养是“可教、可学”的，是经由后天学习获得的，它可以通过有意的人为教育加以规划、设计与培养，是经由课程教学引导学习者长期习得的[3]．

建立物理学科教室，就是基于核心素养，以理性思维和实践创新为主线，审视物理学科价值，创建一个集上课、实验、阅读、展示和评价为一体的立体物理课堂，将知识、技能、方法和科学情感、科学态度和科学价值观进行有机结合．

1　学科教室的预期

物理应当是对实际生活终身发展有用的物理，是基于信息技术，重视探究、转变学习方式的物理，是适应个性发展、满足不同学生学习需要的物理．学科教室预期达成的目标具体如图1所示．

图1　基于核心素养的预期目标

当学生走进这个教室的时候，不仅取得满意成绩，还是一个仍保持强烈好奇心的人，一个饱含理趣又具备实践意识的人，一个思维灵活、乐于创新、愿意合作的人，一个善于发现科学之美、懂得欣赏科学之美的人，一个心中有未来、有格局的人．

为完成以上目标，充分发挥物理学科教室的教育功能，需要对教室内部结构重新设计，正如一艘轮船，划分合理的舱位，将极大增强仓储货运能力．结构的缺陷必将带来功能的不足．比如，现在的教室，只分为讲台区和学生的座位区两个区域，主要的作用是学科知识的传授和学习，教师主要完成学科知识教学而非学科教育，结构单一，功能薄弱．

现行的教室最主要的问题是没有充分利用学校的资源．主要表现在以下几个方面．

(1)图书馆、阅览室的藏书杂志利用率极低，基本不拿出来，每年花大量经费置办的书刊、杂志长期处于闲置状态，着实可惜．借用率低的根本原因是不方便．由于众所周知的原因，学生的课业负担较重，大块的时间基本用于课内知识的学习，课外阅读主要靠零碎时间，而教室离图书馆、阅览室的空间距离往往较大，并不方便随拿随读的零碎阅读．

(2)一般学校物理实验室总实用面积都有几百个平方米，主要用途只是完成10多个学生实验，再加上少量由于不方便搬运的演示实验器材而不得不在实验室授课，用于实验授课的总时间不超过3周，每学期实际授课时间平均为16周，实验室的总利用率不超过20%．

一方面是学生的动手能力差，实验问题屡屡出错，另一方面却是大量实验器材被闲置，有的甚至从未见天日．另外，实验室离教室较远，器材的搬运也是一个现实问题，特别是易碎、易损器材更是如此．有些演示实验需要较长时间的课前调试，目前的教室并不具备这样的条件，课上调试将浪费宝贵教学时间，降低教学效率．

(3)现有的教室格局并不利于发挥物理学科的特定育人功能．育人不是班主任一个人的事，每门学科、每位学科教师都有育人的任务．不多给学生动手的机会，就不会养成实践意识；没有更多接触学科文化的载体，就得不到学科文化的熏陶；没有更多探究的机会，就难得到学科精神的滋养；没有了解物理前沿、现代科技与实际生活的关联，很难保持强烈的学科好奇心．

要使学生既学到学科知识，又获得学科文化熏陶、学科精神的滋养，做一个仍保持强烈好奇心的人，一个饱含理趣又具备实践意识的人，一个思维灵活、乐于创新、愿意合作的人，一个善于发现科学之美、懂得欣赏科学之美的人，一个心中有未来、有格局的人．为达到这个目标，必须从改善学科教室格局入手．多方面的学科育人功能要求学科教室必须具备布局合理的结构．

2　学科教室的结构

物理学科教室包括核心学习区、思维碰撞区、实验器材区、物理角、亮点展示区等区域．

如图2所示，是物理学科教室的平面布局图．

图2　物理学科教室的平面布局图

撤去传统讲台．环形桌所在区域为核心学习区，上课时学生围环形桌而坐，环形桌中间是多功能工作台(有些类似联合国会议室，如图3所示)．工作台下方放置教学电脑，工作台也是实验台，工作台移走时，中间圆形区域也可以作为小组活动展示区．这样排布的好处是，教师在中央的工作台实验演示时，所有学生离中心距离都比较近，更便于观察和记录实验现象．而在传统的教室中，往往只有前排的同学能真正看清实验到底发生了什么，中后排的同学只能观看前排同学带来的“传说”，少数学生甚至因此完全游离于课堂之外．

图3　联合国会议厅

对于优化人的素养而言，有两点特别值得注意，一是手脑并用，二是情感与理智的协调发展[3]．实验正是手脑并用以及学生间合作交流，培养情感的极佳手段．学科教室应该基于学科特点，创造条件让学生方便实验．实验器材区的功能正在于此．区域内的实验器材柜里放置常用的实验器材，方便随取随用．迷你圆桌所在的区域是思维碰撞区．思维碰撞区边上为物理角，书架上分区摆放有物理学重要书籍，比如《物理学史》、《时间简史》等，还有学科教学与学习的相关杂志，比如《物理教师》、《中学物理》等，还有视野拓展型的杂志，比如《现代物理知识》等．教室后墙作为亮点展示区，分块展示最新科技要闻、科普文章，比如引力波(展示最新研究进展，拓展学科视野)；还有往届学生优秀作业展示，当前学生优秀作业展示；留言板块主要供学生写下自己的奇思妙想或疑难问题等；物理学家的科学故事、逸闻趣事或物理谜语等(使物理学有血有肉，生动丰满)；诺贝尔奖与现代生活(拉近诺贝尔奖与现实生活动距离，激发学生兴趣)．展示区的内容依据实际情形不定期更换．

教室前面墙上为投影屏幕及上下推拉黑板(推拉黑板给师生板演提供更多空间)．教室窗台摆放绿色植物及各种新奇但结构简单的器具(比如古老的计时仪器沙漏等)，期待学生给出其中的物理解释．窗户之间的墙面空白处，悬挂向学生征集的物理妙语．

3　学科教室的使用

3.1学科教室能适应不同课型的需要

中国古代孔子授课(如图4)的主要方式是讲授型．教师讲学生听，教师居于权威地位传授知识，学生被动接受知识．2 000多年过去了，人类的生产和生活方式发生了巨大变化，然而教师的教学方式却无本质、明显的变化，传统讲授为主的课型仍占绝对优势．

图4　孔子讲学图

图5是学习的金字塔模型．金字塔学习理论告诉我们，不同的学习方法对学习保持率影响大不相同．对两周后的学习保存率做研究发现，听讲的方式两周后的学习保存率仅为5%，阅读为10%，声音图片为20%，示范演示为30%，小组讨论为50%，实际演练或做中学为75%，马上应用教别人为90%．由此可见，教师讲、学生听的教学方式，表面看知识传输的效率提高了，但它是以极低的知识留存率为代价的，也就是常说的讲得多并不等于学得多．高效课堂的教学方式应该灵活多变，依据不同内容选择不同的教学手段．物理课堂需要结合多媒体手段，采用知识讲授、演示实验、随堂小实验、合作讨论、互助学习等多种方式组织教学．作为一门以实验为基础的学科，在课堂上给学生动手操作或观察记录的时间和空间显得犹为重要．在学科教室，器材取用极为方便，课下学生还可以进行实验的拓展研究，材尽其选，物尽其用；观察演示实验的众人有均等的机会和空间距离，自然不会有学生游离课堂之外．环形座位设计非常适宜学生交流讨论、观点碰撞．

图5　学习金字塔

3.2学科教室能适应不同学生个体的需要

课堂效果与教师的教学组织、授课方式直接相关，更与学生个体的学习类型、学习方式关系密切．配合数字多媒体技术(比如explainevreything等软件与局域网结合)，可以将授课过程全程实录．对课上的疑问之处，课后学生可以在公共电脑上重复播放学习．对于大多数学生而言的重点难点问题，建设相配套的微课程满足学生需要．微课程可以分为知识类、方法类、习惯类和实验类等几大类，比如“小小侦察兵——试探电荷”“极值问题的一般破解方法有哪些”“何时需要平衡摩擦力”“电路实物连线有什么诀窍”等等．学科教室不仅是教师教学的平台，更是教师和学生、学生和学生交流的平台．教室后方的讨论区正提供了这样的空间．物理角与亮点展示区传递的是物理文化气息，宽松、自由，学生各取所需，各利所求．

3.3学科教室体现选择性原则

物理教学授课体现选择性的原则，每次上课学生位置不固定，先到者先选，以此鼓励学生早到．这样编排也有利于相近程度学生的互相学习．这里的“互学”，不包括自发的、随意的相互学，也有别于固化的学习小组内部的互相学，也不是一般所指的帮扶结对的互相学．按传统的帮扶结对，往往是学习程度最好的学生帮扶学习薄弱学生，虽然学习薄弱学生得益，但对程度较好的学生则意味着无私奉献宝贵的学习时间，于自身学习几无进益．学习程度相差悬殊的两个学生并不能形成真正的对话，对话需要在同一个平台高度才会真正发生．这里的互学是指动态的类似“裂变式”班级组织架构下的互学．按学习水平的高低，组成动态互学小组，具体组合如图6所示(按某次测试从高分到低分给学生编号)，1号学生的互学对象是2号和3号，2号学生互学对象是4号和6号，依次类推……除了起始端的1号学生和底端的学生外，每位学生最多有一位“上端”和两位“下端”，“上端”和“下端”之间的学习水平并无太大差异，甚至可以说水平相当，根据金字塔学习理论，马上应用教别人，知识的留存率最高，因而互学互教效果最好．

图6　“裂变式”架构图

“裂变式”的班级结构中，“上端”和“下端”水平相当，略有上下，这是对话的最佳组合，对教与被教者均有极大益处，这也是互学模式得以继续保持和发展的自动力．这个情况下，学生们情义相投，乐于打开自身，拥抱外界，表达欲望热切，思维共享，充分发挥学习效益，正如原子核的链式反应，可以引发蕴藏的巨大能量．特别值得一提的是，班级组织架构图可以用word组织架构图和excell的邮件合并功能轻松完成．

对于少数学习特别优秀的学生，可以选择不参加听课，直接在讨论区自主学习．物理疑难问题微课是自主学习的辅助手段.

3.4学科教室崇尚过程性评价与测试性评价相结合的评价模式

走班教学后, 学生无固定教室，学生的管理不如固定的行政班容易，课堂表现、作业表现、合作学习中的表现、知识学习的效果等等都要有及时的记录和评价，学科教室的亮点展示区即有这样的功能．所有的奖励反馈记录均遵循即时性、可视化原则．建立合适的积分制度，将学生的各项得分按一定权重相加，结合测试成绩，录入电子学籍档案．由于电子学籍档案的权威性，学生自然非常重视，客观上给学生的课堂行为构成激励或约束，便于管理．

4　结语

新课程改革背景下，学科教学强调满足学生的个性需求，强调激发学生的学习内动力，强调自主选择；学科教学应围绕学科核心素养，凸显独有学科价值．学科教室更多强调以文化的方式育人[4]，是吸引人的方式、影响人的方式，而不是强制的方式、简单训练的方式．学科教室合理有序的内部结构可以适应各种不同课型的需要．学科教室体现选择性原则，支持“裂变式”小组合作学习，利于创建一个集上课、实验、阅读、展示和评价一体的立体物理课堂．变革性地撤去传统的讲台，设立包括核心学习区、思维碰撞区、实验器材区、物理角、亮点展示区等区域的物理学科教室，恰逢其时，恰逢其地，必能发挥不可估量的作用．

1裴新宁，刘新阳.为21世纪重建教育——欧盟“核心素养”框架的确立．全球教育展望，2013(12)：92

2辛涛，姜宇.全球视域下学生核心素养模型的构建．人民教育，2015(09)：55

3柳夕浪.从“素质”到“核心素养”——关于“培养什么的人”的进一步追问．教育科学，2014(03)：7，10

4成尚荣.基础性：学生核心素养之“核心”．人民教育，2015(07)：25

徐祯(1971-)，女，中教高级，主要从事中学物理教学及研究.

2016-03-17)