基于学科核心素养的物理教学目标设计模式

刘健智 王雅

摘 要：教学过程服务于教学目标，教学目标指引教学过程，为了提升学生的物理核心素养，设计好教学目标是前提.以“曲线运动”为例，在设计教学目标时，首先依据课程标准中的课程内容初步构思教学目标;其次根据教材对初步构思的教学目标细化;最后依据物理学科核心素养完善教学目标，即寻找教学内容与物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任的结合点，并对教学目标中的行为动词进行分类;最后组合好行为动词和名词完成最终的教学目标设计.

关键词：曲线运动;教学目标;物理核心素养;设计模式

文章编号：1008-4134（2020）01-0058 中图分类号：G633.7 文献标识码：B

作者简介：刘健智（1965-），湖南邵阳县人，博士，教授，研究方向：物理教育、教师教育;

王雅（1993-），女，湖南湘潭人，硕士，研究方向：物理学科教学.

《普通高中物理课程标准（2017版）》（以下简称为“新课程标准”）把培养学生的物理核心素养（物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任）的四个维度作为课程目标.物理教学要落实教学目标，教学目标指引物理教学内容、教学环节等教学过程的设计.因此，教学目标是课堂教学的前提，不能随意设计.然而，如何设计基于提升物理核心素养的教学目标，还没有人研究过.本文提出的物理教学目标设计的基本模式，实践指导作用强，具有可操作性.下面以人教版物理必修二第五章第一节“曲线运动”为例，进行具体说明.

1 依据新课程标准初步构思教学目标

新课程标准是课程教学的纲领性文件，是课程教学的根本，是课程教学的国家层面的质量标准.课程标准中的“课程内容”规定了学习的基本内容、基本要求、所经历的过程和应达到的基本目标.如果脱离课程标准进行教学和教学设计，课程教学就会变得非常随意.因此，教师在实施教学时要以课程内容标准为重要参考依据，且将上位的内容目标细化为更下位、更具体的教学目标[1].就“曲线运动”而言，依据课程标准可以按下面的步骤初步构思教学目标.

1.1 查找新课程标准对教学内容的要求

课程标准对“曲线运动”的课程内容要求如下：

通过实验，了解曲线运动，知道物体做曲线运动的条件.

例1 观察生活中的曲线运动，如投篮时篮球的运动轨迹.

1.2 分析内容要求中的学习内容

分析内容要求中的重点名词或者说关键词，包括物理概念、物理规律甚至是重点的探究过程以及学生需要达到的素养和情感.曲线运动这节的内容主要是：曲线运动的概念;物体做曲线运动的条件;曲线运动的方向;自主实验探究.

1.3 分析内容要求中的行为动词

找寻内容标准中的行为动词，并掌握其具体含义，包括行为动词在教学目标分类领域中的层次、学习领域以及具体的解释等.曲线运动这节的行为动词主要是：了解、知道.

1.4 將学习内容和行为动词组合构成教学目标

一般而言，教学目标都是由名词和动词构成，因此通过上述三步即可对学习目标和行为动词进行组合，从而完成教学目标的初步设计.“曲线运动”的教学目标初步设计为：（1）知道什么是曲线运动;（2）知道物体做曲线运动的条件;（3）会判断曲线运动的方向;（4）提升自主实验探究的能力和素养.

2 依据教材对初构教学目标细化

教材以新课程标准为依据，全面体现和落实课程标准提出的基本理念和各项目标，同时也是对新课程标准的一次再创造和再组织[2].因此，教材是实现课程目标的重要载体和课程资源.

需要说明的是，本文所说的“教材”不仅局限于教科书，还包括相应的教辅资料.教师要关注课外的例题、习题等，理清内容的先后顺序，明确教材的内容安排和编写思路.

基于以上对教材的定位，教师在基于教材内容细化初构的教学目标时要遵循以下几点.

2.1 仔细地解读教材

一方面，要对教材内容进行内容筛选和整合;另一方面，要考虑知识的整体和逻辑的连贯性.曲线运动这一节是本章的重点，是对运动和力的关系的进一步深化，是从直线运动到曲线运动的过渡，为后面学习和研究平抛运动、匀速圆周运动、天体运动等奠定基础.因此它具有承上启下的作用.在内容编排上，本节选取两个实际情景和两个演示实验，引导学生经历科学探究和理论推导过程，通过学生的自主探究理解曲线运动是变速运动以及物体做曲线运动的条件和速度方向，学生学习这些内容后能学以致用并解决生活中的一些问题.

2.2 适当地展开教材

要在教材内容的基础上丰富和完善教学目标和教学内容，要关注生活中那些比较好的感性材料比如图像、有趣的现象和生活中的现实问题等.另外，要充分利用好文中的例题、习题和课后实验丰富和完善教学素材.“曲线运动”扩充的教学内容包括：（1）挖掘教材中化曲为直的思想;（2）运用数学中的割线和切线知识、对比的思想方法明白曲线运动和直线运动的区别与联系，并知道曲线运动速度的方向;（3）运用极限思想得到平均速度与瞬时速度的区别;（4）关注实验探究的过程、学生应培养的情感.

2.3 进一步补充初构的教学目标

根据课程标准的内容要求初步设计的教学目标比较笼统、不够详细，对教学实施操作性不强.进一步补充与整理的教学目标如下：

（1）理解曲线运动的定义，会判断曲线运动的方向，知道曲线运动的条件.

（2）利用对比的思想方法，明白曲线运动和直线运动的区别与联系，知道曲线运动速度的方向，会运用极限思想与方法得到平均速度与瞬时速度的差别.

（3）通过实验探究曲线运动的速度方向，体验提出问题、作出假设、设计实验、实施实验、记录数据、分析论证得到结论的物理实验过程.

（4）会观察生活，体会物理源于生活、物理联系社会的课程理念.通过实验探究，感受科学之美，体验到合作的重要性.

3 依据物理核心素养完善教学目标

教育应不断向素质教育发展，而从素质教育改革的角度来看，发展学生的核心素养着重体现了以“学生发展”为核心的教育视角的变化，因而对于全面推进素质教育具有重要意义[3].落实物理学科核心素养已成为物理课程的培养目标，为了达到这一课程目标，要通过课程目标—单元目标—课堂教学目标来层层实现.为此，教师要思考物理核心素养在教学过程中的孕育点及生长点，从而设计更科学合理的教学目标.教师基于核心素养设计教学目标时要转变教学观念，以学生核心素养提升为目标，改革教学的方法和过程，关注学生个体知识的建构和应用，创设有利于能力发展的学习和现实情境，以身作则地培养学生的物理核心素养.

3.1 以物理核心素养为导向对教学目标行为动词分类

教学目标分为结果性目标和体验性目标，以三维目标为例，知识与技能目标属于结果性目标，过程与方法目标、情感态度价值观目标属于体验性目标.而物理学科核心素养下的教学目标，结果性目标包括物理观念和科学思维，体验性目标包括科学探究和科学态度与责任.

物理观念属于学习的认知领域，因此它应和学生已有的前认知水平和经验相适应，且物理观念应该随着学习的深入逐渐地加深，体现层次性的特点.物理核心素养中的物理观念要求学生不仅掌握物理知识更要学会对具体的学科知识学以致用并通过对其反思和概括形成整体的科学观和自然观，同时要求形成自己的物质观、运动和相互作用观、能量观，以及通过实验探究过程及科学思维方法的培养所形成的关于物理思想方法类的物理观念.学生通过对物理在社会生活中价值的认识和反思，形成情意类的物理观念如物理价值观.因此，相比较物理知识目标而言，物理观念更加完善也更符合现代培养人才总目标，在教学过程中教师应注重培养学生关于物理观念的形成，并以物理观念来统领物理教学[4].

对于技能目标而言，物理思维比技能目标更加具体.物理科学思维所包括的模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素为教师培养学生物理思维提供了具体的指标与方向.相对于过程与方法目标，物理核心素养中的科学探究部分更加突出了对于物理探究和实验操作的重视，更能体现物理学科的特性从而培养学生的科学素养.相对于情感态度与价值观目标来说，科学责任与态度更加具体，也符合物理的科学特征.因此，将体验性目标分为科学探究与科学态度与责任，它能更好地体现物理学科的特色.

由三维目标下的行为动词更改后的物理核心素养下的行为动词如表1所示.

3.2 寻找教学内容与物理核心素养的结合点进一步分析教学内容

为了使教学内容真正地体现核心素养的各个要素与内涵，结合之前根据课程标准、教材和学情等方面已经确定好的教学内容进行重新分类，并和核心素养的四个要素进行一一的对应与联结.以“曲线运动”这一节教学内容为例，分析如下：

（1）學生能理解曲线运动的定义;学生能通过生活实例和实验学会判断曲线运动的方向;知道曲线运动的条件.其中，要求学生理解什么是曲线运动、会判断曲线运动的方向和条件，主要体现对物理概念的理解.而物理观念是对物理概念的升华，因此可以认为是对物理观念方面的要求.另外，要建立物理观念还需以生活的实例和实验进行引入，因此也体现了对于科学探究和科学态度与责任的要求.

（2）学生不仅学习对比的思想方法还要运用该方法懂得曲线运动和直线运动的区别与联系，知道曲线运动速度方向包括速度分解的方法，以及运用极限的思想方法得到平均速度与瞬时速度的差别.学生理解对比的思想以及极限的方法主要是对于物理方法的运用，因此体现在科学思维的方面;而理解曲线运动的速度分解方法以及区分平均速度和瞬时速度的差别则主要体现在对于物理观念的要求.

（3）学生经历实验探究过程并得出曲线运动速度方向，实验探究过程主要包括：提出问题、作出假设、设计实验、实施实验、记录数据、分析论证来得到结论等.在探究过程中，学生感受到物理严谨的科学态度和合作意识，因此也包含了对于科学态度与责任方面的要求.

（4）在整堂课中，学生通过观察生活，体会物理源于生活、物理联系社会的思想;通过实验探究，体会科学之美以及学生之间相互合作的重要性.因此可以理解这是科学态度与责任的要求.

上述分析结果见表2.

3.3 依据物理核心素养采用二维表确定教学内容的水平层次

根据物理核心素养的物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任这四个维度的内涵及其要素，利用二维表，确定教学内容的动词和名词的组合，根据组合确定表2中每条教学内容归属于物理学科核心素养的维度、明确行为动词的水平层次.结合表1和表2，得到表3.

4 物理课堂教学目标的最终表述

依据物理课程标准、教材内容以及物理核心素养确定好教学目标后，教师还要注意对其进行科学完整地表述.首先，要根据不同学习目标要求准确地选择和使用那些可操作且易于观察的外显行为动词.比如对于理解、了解、应用等不同层次的要求，它们对应的行为动词都不相同.另外，由于教学目标是一种学生学习终了时表现的行为标准和结果，因此在编写教学目标时要考虑目标描述的行为化.目前，比较认可的是ABCD教学目标表述法以及将教学结果的内部过程与外显行为相结合的表述方法[5].在表述时可以依据物理核心素养的四个方面进行表述：A. 物理观念;B. 科学思维;C. 科学探究;D. 科学态度与责任.

另外，教师在表述教学目标时应注意几点：

（1）课堂教学目标的行为主体应该是学生而不是教师.因此，陈述时应遵循学生为主体的理念，像“使学生……”“让学生……”的表述都是不正确的.有时会将行为主体即学生省略，但是默认此时的主体还是学生.

（2）教学目标的表述应该具有针对性.教学目标应避免抽象、空洞，如“培养学生的理性精神”“培养学生极限的思想方法”“培养物理概括能力”这些表述很明显地脱离了教学实际内容，无法指引课堂教学.为此，教学目标的表述要结合具体内容，如在理解曲线运动的瞬时速度时，体会极限法的思想方法.

（3）一条目标应该只包含一个名词和一个动词.名词即认为是确定好的教学内容，而动词就是行为动词.另外，一个行为动词不能包含不同层次的教学结果，例如，知道并理解曲线运动的定义.这里的“知道”“理解”是层次不同的结果.

下面以“曲线运动”为例，其教学目标的完整的表述如下：

A. 物理观念：（1）理解曲线运动的定义;（2）会判断曲线运动的方向;（3）知道曲线运动的条件;（4）区分平均速度与瞬时速度的差别.

B. 科学思维：（1）熟练对比的思想方法;（2）理解运用极限的思想方法.

C. 科学探究：（1）体验并完成探究曲线运动的速度方向的实验过程，包括：提出问题、作出假设、设计实验、实施实验、记录数据、分析论证得到结论等;（2）通过讨论用理论验证实验结果的真实性和准确性.

D.科学态度与责任：（1）通过观察生活，体会物理源于生活、物理联系社会的思想;（2）通过实验探究，体会科学之美以及同学之间相互合作的重要意义.

5 结束语

本文以核心素养为导向和依据设计课堂教学目标，一方面有利于优化物理课堂教学过程，提高教学效率，并提升教师的教學目标设计理念和教学目标理论素养;另一方面，能将物理核心素养真正地在课堂中体现并实施落地.然而，由于本文最终的教学目标的表述是基于普通学生而言的，而实际上许多一线教师面临的学生是参差不齐，层次不一的，因而，在设计和实施教学目标时还要考虑学生的实际情况.因为学情会影响教学设计中重难点的确定，因此设计合适的教学难度也是教师在设计教学目标时应考虑的因素.为此，教师还可以针对学生的实际情况来设置不同层次的教学目标，以达到最好的课堂教学效果[6]，并最终把物理核心素养的培养落实在每一位学生身上.

参考文献：

[1] 丁玉祥.基于物理课程标准的教学目标分解技术与案例评析[J].教学与管理，2012（31）：63-65.

[2] 俞红珍.论教材的“二次开发”[D].上海：华东师范大学，2006.

[3] 林钦，陈峰，宋静.关于核心素养导向的中学物理教学的思考[J].课程·教材·教法，2015， 35（12）：90-95.

[4] 冯华.以物理观念统领物理教学[J].课程·教材·教法，2014， 34（8）：70-73+85.

[5] 陈琦.当代教育心理学[M].北京：北京师范大学出版社，2007：185-188.

[6] 邵燕楠，黄燕宁.学情分析：教学研究的重要生长点[J].中国教育学刊，2013（02）：60-63.

（收稿日期：2019-10-07）