于 海，齊 穎，張 勇，王 濤，徐井華，閆松偉，付沙威

隨著“云時代”技術從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的不斷迭代，教育方式、教學內(nèi)容和教學效果的評價模式也悄然發(fā)生了變化，特別是在類似疫情隔離的特殊情況下，“云時代”教育顯得尤為重要.20 世紀中葉，經(jīng)濟比較發(fā)達的國家紛紛著力關注國家競爭力與教育導向的關系，根據(jù)各自國情廣泛深入地開展教育改革，從重視學科知識教學轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾晫W科核心素養(yǎng)的塑造，積極探究如何推動社會進步和學生的終身發(fā)展［1］.在全球推進核心素養(yǎng)基礎教育的背景下，選擇適當?shù)膶W習方式發(fā)展核心素養(yǎng)成為一個世界性的教育難題［2］.各國也將人才培養(yǎng)目標逐漸聚焦于培養(yǎng)學生賴以生存和競爭的學習能力、實踐能力、創(chuàng)新意識及社會責任感等核心素養(yǎng).目前，我國基礎教育課改已基于自身本質(zhì)將各學科凝練出了具體化的核心素養(yǎng)，但對培養(yǎng)中學生學科核心素養(yǎng)與學習能力的策略研究還不夠深入，實施操作并不成熟.本課題組以“云時代”培養(yǎng)中學生物理核心素養(yǎng)與學習能力的策略與實施研究為例，依托新一輪課改和云技術的發(fā)展進行調(diào)查與分析，為著力推進其他學科的研究和新課改關鍵環(huán)節(jié)的深化發(fā)展提供有價值的參考.

1 研究現(xiàn)狀

1.1 國外研究現(xiàn)狀

2019年，國際經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD）發(fā)布《學習框架2030》，致力于構(gòu)建主體性學習生態(tài)系統(tǒng)，充分發(fā)揮各利益相關者的協(xié)同作用，共同促進學生的學習與發(fā)展［3］.2018 年，歐洲聯(lián)盟（EU）修訂《歐洲終身學習核心素養(yǎng)建議框架2018》中的八大核心素養(yǎng)呈現(xiàn)出更加強調(diào)核心素養(yǎng)發(fā)展的支持體系、縱深化發(fā)展、向“歐洲教育領域”嬗變的新動向，建議成員國參照該標準推進終身學習和教育改革［4］.各國際組織和經(jīng)濟體選取的核心素養(yǎng)要素存在差異：收入中下的經(jīng)濟體對“學會學習與終身學習”素養(yǎng)的關注度顯著高于高收入經(jīng)濟體；高收入經(jīng)濟體對“自我認識與自我調(diào)控”素養(yǎng)的關注度顯著高于收入中下經(jīng)濟體［5］.聯(lián)合國教科文組織將核心素養(yǎng)作為各國教育質(zhì)量監(jiān)測與評價的依據(jù)［6］.2013 年，加拿大推進了基于核心素養(yǎng)的基礎教育的改革進程，系統(tǒng)建構(gòu)、實踐探索都指向核心素養(yǎng)發(fā)展的深度學習理論——強調(diào)運用知識解決現(xiàn)實問題，在知識遷移與運用的過程中發(fā)展核心素養(yǎng)，它的實現(xiàn)在于確立伙伴式師生關系、搭建學與做的溝通橋梁，指向證據(jù)描述的素養(yǎng)評價，提升指向一致的變革領導力［2］.

1.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

2016 年，《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》研究成果指出，以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心的文化基礎、自主發(fā)展、社會參與是培養(yǎng)核心素養(yǎng)的基礎框架，綜合表現(xiàn)為人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創(chuàng)新六大素養(yǎng).該框架明確了未來學生和教師專業(yè)的發(fā)展方向，并最終在課程設置和教學過程中展開［6］《.普通高中物理課程標準（2017 年版）》明確提出，物理學科核心素養(yǎng)是學科育人價值的集中體現(xiàn)，是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力.然而，在中國知網(wǎng)上，以關鍵詞“物理核心素養(yǎng)、學習”進行檢索，截止到2019 年僅31 篇（2019 年17 篇，2018 年10 篇，2017 年3 篇，2016年1 篇）.可見，雖然研究論文數(shù)量逐年增加，但數(shù)量和增長幅度較小，尚處于起步階段.受技術滯后、課改意識提升慢、監(jiān)督體系力度弱、跟進措施缺乏等因素制約，中學生物理核心素養(yǎng)并未得到更好地發(fā)展［7］.培養(yǎng)學生學習能力、落實和發(fā)展核心素養(yǎng)的策略研究越來越成為教學實踐研究的重要方向.

本課題組從研究“云時代”中學生物理核心素養(yǎng)與學習能力的時代內(nèi)涵、特征、相關性、評價入手，將深度學習等新理念與指向核心素養(yǎng)的中學物理教學設計進行有機配合，提出可行性宏觀扶植策略和微觀階梯培養(yǎng)方案并嘗試實施，以供探討.

2 宏觀扶植策略和微觀階梯實施方案

“云時代”大數(shù)據(jù)信息相關性明顯增強，培養(yǎng)中學生物理核心素養(yǎng)和學習能力的相關性也會增強.通過調(diào)查分析可知［8］，當前國內(nèi)培養(yǎng)中學生物理核心素養(yǎng)（物理觀念、科學思維、科學探究和科學態(tài)度與責任［4］）與學習能力（基本能力、拓展能力和創(chuàng)造性［9］）涉及的主要問題及表現(xiàn)為：終端進化迅速，技術優(yōu)勢強；培養(yǎng)認知理性拓寬，速度和范圍有礙培養(yǎng)效率；策略亟需依托優(yōu)勢教學方式；實施程度因培養(yǎng)者的素養(yǎng)不同而具有一定差異性；能力評價和線上專業(yè)水平滯后于需求.因此，有的放矢地研究其時代內(nèi)涵和特征、相關性、評價模式，可為培養(yǎng)策略的實施提供堅實的基礎.

2.1 宏觀扶植策略

首先，在保持我國教育行政現(xiàn)代化走向的條件下，“云時代”培養(yǎng)的中學生物理核心素養(yǎng)與學習能力應該符合兩者的時代內(nèi)涵、特征和相關性，構(gòu)建知行合一的宏觀策略，提升培養(yǎng)者和中學生的理性認知速度、范圍、程度，這是制定和實施宏觀培養(yǎng)策略的前提.

保持我國的基礎教育行政現(xiàn)代化走向（科學化、民主化、法治化和專業(yè)化）能提升教育秩序、效率、公平性和效能［10］，同時也是學生發(fā)展的必要宏觀行政基礎，是宏觀策略研討質(zhì)量和有效實施的保障.在基礎教育多元、開放的時代定位日益鮮明的今天，中學生物理核心素養(yǎng)和學習能力的時代內(nèi)涵和特征也逐漸細化.前者涵蓋物理觀念、科學思維、科學探究和科學態(tài)度與責任，并在最新版課標中被規(guī)范細化，科學特征鮮明，后者包括多元才能（知識整合能力、社交能力、心理素質(zhì)拓展能力、團隊合作能力、理財能力、策劃與決策能力）和核心能力（注意力、觀察力、記憶力、思維力、想象力、創(chuàng)造力、理解力、語言表達能力、操作能力、運算能力、聽視覺能力）.物理學習能力則重點突出注意、觀察、思考、探究和解決問題，設計實驗以及實驗操作、歸納總結(jié)、語言表達等方面能力［11］，突出與學習情境交互體驗，其深度學習特征明顯［12］.培養(yǎng)中學生物理核心素養(yǎng)的具體內(nèi)容只有依靠提升其學習能力這一核心才能有效實施，二者具有正相關性.由此探討并構(gòu)建知行合一的宏觀培養(yǎng)策略，才能順應“云時代”趨勢并有效實施.

其次，“云時代”培養(yǎng)中學生物理核心素養(yǎng)和學習能力的宏觀扶植策略應包括理念定位、資質(zhì)識別、自匹配培養(yǎng)方式與內(nèi)容、多元評價及反饋機制，它們之間的關系如圖1 所示.

理念定位是指對中學生物理核心素養(yǎng)和學習能力時代內(nèi)涵、特征和正相關的基本認知及扶植式培養(yǎng)的理念定位.通過教育行政部門確立、引領和統(tǒng)一各層理念，方便上下協(xié)調(diào)，形成知行合一的扶植合力.

圖1 宏觀扶植策略邏輯關系略圖

資質(zhì)識別是指對學生資質(zhì)的大數(shù)據(jù)識別.教育行政部門需將培養(yǎng)策略關聯(lián)中高考政策，學生應用自測APP 大數(shù)據(jù)（由培養(yǎng)團隊提供）識別自己的學習特質(zhì)以及培養(yǎng)前物理核心素養(yǎng)和學習能力的等級.自匹配APP 會推薦與等級相應的培養(yǎng)方式和內(nèi)容，培養(yǎng)方式和內(nèi)容的宏觀選用、引領、示范、激勵和推廣是教育行政部門在團隊專家的協(xié)助下決策并提供的培養(yǎng)質(zhì)量和主體動力保障.同時，“云時代”海量物理優(yōu)質(zhì)資源的建設、高效物理課堂資源的自主選用和即時評議反饋等優(yōu)化培養(yǎng)方式和內(nèi)容已初現(xiàn)雛形，并被基礎教育一線物理教師和家長熟知.表現(xiàn)突出的部分線上教育公司（如，作業(yè)幫、小猿、智學網(wǎng)等）和線下專業(yè)水平高且與時俱進的公立學校及物理教師較多.在中學生心目中，后者在實際培養(yǎng)信任度和培養(yǎng)效率方面具有特別的地位，為公立學校教育成為“云時代”培養(yǎng)中學生物理核心素養(yǎng)與學習能力的主體平臺增添了主觀能動力和依靠力.

多元評價及反饋機制是將團隊專家設定的評價指標、權(quán)重、等級和方式等提交給教育行政部門，待確認后發(fā)布給培養(yǎng)團隊、第三方權(quán)威學業(yè)評估機構(gòu)和中學物理學科賽事主辦方，作為培養(yǎng)和評估學生核心素養(yǎng)和學習能力、試（賽）題編制和批閱的主要參考，確保評價的權(quán)威性、科學性和統(tǒng)一性.培養(yǎng)團隊定期培養(yǎng)教師和家長，接受他們的需求反饋并及時給予有效指導，定期向教育行政部門反饋培養(yǎng)修訂建議，保障反饋及時有效.根據(jù)權(quán)威評估機構(gòu)和賽事主辦方的個性化評價，教師、家長和學生定時溝通三方共知的培養(yǎng)方式和評價結(jié)果，并積極作出個性化微觀階梯方案的調(diào)整.鼓勵學生參加物理學科賽事和權(quán)威評估，利用試（賽）題實施新課改，培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng)和學習能力，量化學生的培養(yǎng)效率，有的放矢地解決實際培養(yǎng)問題，確保培養(yǎng)策略的指向性、專業(yè)化和個性化效率.另外，多元評價指標包括物理核心素養(yǎng)和學習能力的評價觀、教師評價、學生評價、家長評價、評估機構(gòu)評價和賽事評價等指標（參考指標如圖2）.

2.2 微觀階梯式培養(yǎng)實施方案

“云時代”培養(yǎng)中學生物理核心素養(yǎng)和學習能力宏觀策略的貫徹和實施要為微觀個體（每位學生）的培養(yǎng)質(zhì)量與效率的提升提供政策、評估和賽事資源的保障.在宏觀策略的扶植下，學生識別自己的等級并獲得自匹配的培養(yǎng)方式和培養(yǎng)內(nèi)容后，才可以運用適合的培養(yǎng)方式以深度學習為學習能力特征、以階梯式提升等級為目標的主動培訓.因此，微觀階梯式培養(yǎng)方案的設計與實施不但要秉承宏觀培養(yǎng)的理念定位，而且要階梯式落實物理核心素養(yǎng)和學習能力的具體內(nèi)容.目前，物理核心素養(yǎng)和學習能力的培養(yǎng)方案的實施仍主要體現(xiàn)在線下中學物理課堂教學，少部分線上課堂呈現(xiàn)出優(yōu)于線下的培養(yǎng)意識與行為（如學而思的老杜初中物理課堂），且趨勢良好.

圖2 多元評價指標參考圖

首先，微觀階梯式培養(yǎng)實施方案要重視深度學習情境的個體差異設置，注重對真實生活的個體體驗和差異，這是落實學生個體物理觀念和科學思維從形成、深化到運用，科學探究從認識、深入到熟練，科學態(tài)度與責任從體會、擔當?shù)絺鞒懈麟A梯的必要設計認知，也是自匹配APP 分級有效、資源全面的理念保障.

其次，“云時代”培養(yǎng)中學生物理核心素養(yǎng)和學習能力的微觀階梯式培養(yǎng)實施方案應該涵蓋與自測資質(zhì)各級別相應的差異培養(yǎng)方式和階梯培養(yǎng)內(nèi)容、師生及時優(yōu)化評價記錄、方案反思及修正.它們之間的關系如圖3 所示.

其中，差異培養(yǎng)方式是依托線上線下課堂教學進行階梯式深度學習的教學設計呈現(xiàn)的.通常情況下，學生主體時間分布在線下傳統(tǒng)課堂，線上課堂為輔.在異常情況下（如疫情等），傳統(tǒng)課堂也可以實現(xiàn)線上教學.對應自測結(jié)果的初識、深入、運用3 個等級資質(zhì)（根據(jù)學生學習特質(zhì)每個等級還可以細化為被動、主動型2 級），自匹配APP 分別推薦三種能力班別和四種規(guī)模班別（結(jié)合學生學習特質(zhì)、班額和師資推薦）的課上培養(yǎng)方式.課下輔導交流進程中，不同班型初期都采取及時提醒模式，再漸進到定時診斷模式，最后漸進到不定時研討模式，以便調(diào)整中學生的學習習慣，為物理學習能力的階梯式培養(yǎng)提供基本輔助.階梯式培養(yǎng)內(nèi)容主要包括物理學科素養(yǎng)及其學習能力的培養(yǎng).將核心素養(yǎng)的四項內(nèi)容各設三個階梯（圖3 中①～③）注入不同能力的訓練，最終完成深度學習能力的提升.在課上，教師根據(jù)具體教學內(nèi)容所需的學科素養(yǎng)設置各階梯（等級）目標，學生達到目標后可以通過宏觀反饋和評價（主要是師生間）向上一個等階梯（或等級）出發(fā).

圖3 微觀階梯式培養(yǎng)實施方案示意圖

師生及時優(yōu)化評價記錄是指教師要在授課和輔導中關注學生個體的反饋，及時用多視角錄課等優(yōu)化方式記錄學生反饋與教師評價情況，有利于學生回放復習，根據(jù)教師評價的具體內(nèi)容，結(jié)合能力指標進行反思，也便于教師對應深度學習能力的各項指標進行診斷、反思并修正培養(yǎng)方式和內(nèi)容難度.

2.3 實施案例

2019 年秋季學期，本課題組與以通化市教育學院為主體的基礎教育物理培養(yǎng)團隊就本宏觀扶植策略的實施進行了研討.隨后，依托通化市初中物理學科教師專業(yè)素養(yǎng)提升培訓和“同課異構(gòu)”等活動（如圖4），嘗試性地部分實施了微觀階梯式培養(yǎng)方案——匹配深入級提高小班線下互動課堂、及時提醒式課下輔導交流方式培養(yǎng)中學生物理核心素養(yǎng)和學習能力.以同課異構(gòu)之“滑輪”I 課為例，結(jié)合體現(xiàn)深度學習特征的教學設計，對實施情況總結(jié)如下：

（1）宏觀扶植理念貫穿微觀階梯式培養(yǎng)教學設計.從滑輪教具的制作和改進到教學設計的完善，本課題組成員給予講課教師多方扶植和指導，幫助教師完成了體現(xiàn)深度學習互動特征的同課異構(gòu)教學設計.通過智學網(wǎng)等APP 評價功能，學生角色從單一的學習接受者向體驗者、探究者和評價者轉(zhuǎn)變.可見，教師進行深度學習教學設計的主動性及資源層次、廣度有保障；學生提升物理核心素養(yǎng)和學習能力的動力足、階梯目標更精準、體驗角色增加，為引導學生形成良好的核心素養(yǎng)與學習能力做好頂層教學設計.

（2）微觀階梯式培養(yǎng)方案的實施激活了培養(yǎng)動力、提升了培養(yǎng)質(zhì)量和效率.以深入級提高班培養(yǎng)過程為例，此資質(zhì)匹配的培養(yǎng)內(nèi)容的重點任務是通過精心創(chuàng)設的生活應用質(zhì)疑情境和師生交互探究方式，鞏固核心素養(yǎng)①階梯對應的注意和觀察學習能力基礎上，登上②階梯，深化物理觀念和科學思維的歸納能力、深入科學探究的實驗能力、擔當起科學態(tài)度與責任，以合作解決生活應用問題為導向，培養(yǎng)學生的探究、思考和表達的深度學習能力.課堂伊始，通過圖片、視頻和實物展示滑輪的應用優(yōu)勢、用途分類及各自的結(jié)構(gòu)特點，吸引和鞏固了初識級學生的注意和觀察力，為核心素養(yǎng)的進階提供了基礎學習能力.學生跟隨教師指向科學思維的階梯問題（應用體驗、適用情況、工作特點等）主動尋找上階梯的方式，開啟深度學習.通過體驗實物大滑輪的應用情境，師生一起深化力與距離等相關物理觀念，關注距離和力的省廢、力的方向，交互合作探究滑輪（組）工作特點的實驗方法、實驗步驟，深入并重復科學探究的各基本環(huán)節(jié)，實現(xiàn)學生實驗能力提升，科學思維的連續(xù)進階及恰當思考、歸納、表達滑輪（組）工作特點和優(yōu)勢的學習能力.在合作解決生活應用問題（環(huán)境約束下滑輪組的選配）中選擇科學態(tài)度，承擔應有的責任.

圖4 課堂實施情境

深入級提高班的培養(yǎng)過程中，各細節(jié)任務指標的完成程度都由視頻記錄.由類似學習通APP 等軟件上傳多角度課堂實錄，以便學生有的放矢地回放復習內(nèi)容，將問題及時反饋給教師，針對教師的評價及時反思和提高，然后再次通過自測取得上一級培養(yǎng)資格、方式和內(nèi)容，保障了培養(yǎng)內(nèi)容的指向性、專業(yè)化和個性化及較高的培養(yǎng)效率.

及時提醒式課下輔導與多元評價反饋相輔相成重培養(yǎng)過程.教師利用學習通APP 及時提醒學生查看個人在課堂實錄中的過程激勵評價，輔導解決學生自身科學思維進階過程中遇到的問題.學生能及時回味課堂體驗，及時感受提升的喜悅，為定時診斷式和不定時研討式課下輔導交流的選擇奠定主觀基礎.再輔以多元評價的反饋，對應具體指標，學生提升的目標清晰，教師修正思路明確，家長協(xié)助方法得力，評估機構(gòu)連接有效，參與賽事有依據(jù).

由于培養(yǎng)意識、人力物力資源、網(wǎng)絡技術、教學業(yè)務水平、工作量衡量等差異的制約，與同課異構(gòu)之“滑輪”Ⅰ相比，“滑輪”Ⅱ的課堂培養(yǎng)效果差異比較大，而物理學科教師專業(yè)素養(yǎng)的提升對增強培訓課堂的效果較好.通過對具體實施過程的對比發(fā)現(xiàn)了一些不足，還需要專業(yè)培養(yǎng)團隊、學科帶頭人、教師和學生等多方通力合作，才能為完善微觀階梯式培養(yǎng)方案提供更多的提升渠道和空間.

3 展望

“云時代”中學生物理核心素養(yǎng)與學習能力的培養(yǎng)策略與實施仍處在研發(fā)和試驗階段，培養(yǎng)團隊還需進一步深入中學物理教學一線，準確把握培養(yǎng)者對中學生物理核心素養(yǎng)和學習能力的認知和培養(yǎng)行為，充分挖掘、激發(fā)探究和研討培養(yǎng)策略與實施的潛力因素，為著力推進各學科新課改中核心素養(yǎng)等關鍵環(huán)節(jié)提供有價值的參考.