◎ 潘新竹

一、初高銜接課程開發(fā)的背景

筆者所在的上海市實(shí)驗(yàn)學(xué)校是一所集教育、教學(xué)、科研于一體的市實(shí)驗(yàn)性、示范性學(xué)校。學(xué)校實(shí)行小學(xué)、初中、高中十年一貫的彈性學(xué)制，其中小學(xué)4 年，初中3 年，高中3 年?；谛〕醺咭回灥膶W(xué)制，學(xué)校得以對(duì)學(xué)生的成長開展密切的跟蹤調(diào)查，各學(xué)段的教師也能定期交流學(xué)生的發(fā)展情況。在此過程中我們發(fā)現(xiàn)，由于初高中對(duì)學(xué)生能力要求的差異，加上初中結(jié)業(yè)驗(yàn)收考試（相當(dāng)于中考）指揮棒的存在，使得剛升入高中部的學(xué)生在思維能力、學(xué)習(xí)方式等方面往往跟不上節(jié)奏。例如，在學(xué)習(xí)物理和數(shù)學(xué)這兩門學(xué)科的時(shí)候，學(xué)生多半是以孤立的眼光來看待這兩門學(xué)科的，雖然在數(shù)學(xué)課學(xué)習(xí)了工具，但是不知道有什么用，在物理課上也不能靈活地運(yùn)用工具去處理物理模型問題。此外，為了應(yīng)付驗(yàn)收考試，學(xué)生經(jīng)歷了近一個(gè)學(xué)期的“習(xí)題訓(xùn)練”，這樣的訓(xùn)練使得他們雖然在面對(duì)已知物理模型的時(shí)候具有非常高的敏感度，但是如果要處理一個(gè)課內(nèi)沒有接觸過的實(shí)際物理問題，則完全沒有方向。因此，學(xué)生通常需要花一個(gè)學(xué)期，甚至更長的時(shí)間來適應(yīng)全新的學(xué)習(xí)環(huán)境。

針對(duì)初高銜接過程中所面臨的問題，學(xué)校初中部在2015 年實(shí)施了一項(xiàng)大膽的教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)：在中三（即初中的畢業(yè)年級(jí)）的第二學(xué)期期中考試過后，綜合評(píng)價(jià)位于前70%的學(xué)生可以免于參加期末的初中結(jié)業(yè)驗(yàn)收考試。學(xué)校希望通過這項(xiàng)教學(xué)改革，把大部分學(xué)生從應(yīng)付驗(yàn)收考試的教學(xué)中解放出來，給予他們充分的時(shí)間用于高自由度的個(gè)性化學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生盡早地在思維能力和學(xué)習(xí)方式等方面適應(yīng)更高層面的需求，從而探索培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的方法和路徑。

正是在這樣的背景下，筆者以物理學(xué)科核心素養(yǎng)為基礎(chǔ)、STEAM 學(xué)科融合教學(xué)理念為指導(dǎo)、目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)向式教學(xué)為主體，并通過豐富的表現(xiàn)形式呈現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，開展基于學(xué)科核心素養(yǎng)的課程開發(fā)探索研究。

二、初高銜接課程的開發(fā)和實(shí)施

（一）課程目標(biāo)和設(shè)計(jì)思路

正如前文所述，參與初高銜接課程的是學(xué)校綜合評(píng)價(jià)位于前70%的學(xué)生?？傮w上來說，這部分學(xué)生具有一定的自學(xué)能力以及較強(qiáng)的閱讀理解和邏輯能力；然而他們的動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力相對(duì)較弱，有待進(jìn)一步的提升。因此，筆者為物理學(xué)科初高銜接課程設(shè)置了以下主要目標(biāo)：初步了解進(jìn)入20 世紀(jì)以來，現(xiàn)當(dāng)代物理學(xué)研究的主要內(nèi)容、所面臨的困難和亟需解決的問題；能對(duì)簡單的實(shí)際物理問題提出猜想假設(shè)、開展建模分析，并通過探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證討論；能用不同的藝術(shù)表現(xiàn)形式（如唱歌、演講等）表達(dá)自己的物理觀。

顯然，傳統(tǒng)的課堂授課方式難以實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)。教師如果僅僅是給學(xué)生布置任務(wù)，繼而采取完全開放的自主學(xué)習(xí)方式，由于課程目標(biāo)較高，學(xué)生也很難高質(zhì)量地完成本課程的學(xué)習(xí)。因此，筆者采用如下設(shè)計(jì)思路。

（1）課堂授課和任務(wù)解決相結(jié)合。解決任何實(shí)際問題，首先需要一定理論知識(shí)的積累，因此課堂教學(xué)還是必要的。本課程中的課堂教學(xué)時(shí)間預(yù)設(shè)為總課時(shí)數(shù)的1/4，內(nèi)容主要集中在科學(xué)方法論、數(shù)學(xué)物理方法、辯證思想實(shí)驗(yàn)等方面。在課堂學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，學(xué)生進(jìn)一步開展以任務(wù)解決為核心的目標(biāo)導(dǎo)向型學(xué)習(xí)。

（2）低難度任務(wù)和高難度任務(wù)相結(jié)合。在學(xué)校綜合評(píng)價(jià)位于前70%的學(xué)生中，無論是數(shù)理邏輯還是閱讀理解，抑或是談吐表達(dá)，學(xué)生之間各項(xiàng)能力的差異其實(shí)還是很大的。如果采取一刀切的教學(xué)策略，給所有的學(xué)生布置相同的任務(wù)，可能會(huì)導(dǎo)致大部分學(xué)生不能高質(zhì)量地完成任務(wù)，從而磨滅他們學(xué)習(xí)物理的興趣，起到適得其反的作用。因此，設(shè)置若干個(gè)難度、形式都不同的可選任務(wù)，讓學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)際情況選擇合適的任務(wù)去完成是必要的。

通過對(duì)輔助粒子s、t的上述正定算子值測量后, Alice 和Bob能以如下概率確切地獲知O1,O2,O3和O4，

（3）理性的科學(xué)任務(wù)和感性的藝術(shù)任務(wù)相結(jié)合。雖然物理學(xué)科是一門純理性的自然科學(xué)學(xué)科，但是科學(xué)和藝術(shù)之間總是有著密不可分的微妙聯(lián)系——藝術(shù)創(chuàng)作需要靈感，而某些重大的科學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)也離不開靈感。因此，筆者在初高銜接課程中所設(shè)計(jì)的任務(wù)問題中，除了對(duì)物理現(xiàn)象的分析研究之外，還有根據(jù)物理知識(shí)和規(guī)律對(duì)歌曲重新進(jìn)行編排創(chuàng)作，從而讓具有不同特長的學(xué)生都擁有展現(xiàn)自身才華的空間。

（二）課程的整體框架

基于對(duì)課程教學(xué)目標(biāo)的分析，本課程的開發(fā)主要涉及四個(gè)板塊：數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)中的應(yīng)用、科普書籍的閱讀及讀書分享、基于SYPT（上海市高中生物理學(xué)術(shù)競賽）的實(shí)際問題解決及小論文撰寫、用物理知識(shí)改編歌曲并翻唱。筆者從教學(xué)難度、多元智能、核心素養(yǎng)、學(xué)習(xí)形式等四個(gè)維度對(duì)上述四個(gè)板塊進(jìn)行了分析（見表1）。

如前文所述，雖然學(xué)校初中生有70%可以直升高中部學(xué)習(xí)，但是學(xué)生之間的個(gè)體差異仍然是不可忽略的。鑒于學(xué)生在學(xué)習(xí)能力和興趣愛好方面的不同，筆者向?qū)W生個(gè)性化地推送了這四個(gè)板塊。

在這四個(gè)板塊中，“數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)中的應(yīng)用”是必選板塊，主要幫助學(xué)生為即將到來的高中物理學(xué)學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備?？紤]到學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)工具的掌握情況有差異，筆者在課程開始之前通過一次紙筆測試對(duì)學(xué)生進(jìn)行分類，達(dá)標(biāo)的學(xué)生可以免修這一部分內(nèi)容，從而讓學(xué)生把更多的精力放在其他板塊的學(xué)習(xí)中。

“科普書籍的閱讀及讀書分享”“用物理知識(shí)改編歌曲并翻唱”這兩個(gè)板塊是基于STEAM教學(xué)理念、多元智能理論開發(fā)的板塊。無論是讀書分享，還是翻唱歌曲，都帶有一定創(chuàng)作的成分，因此相比于第一個(gè)板塊它們的難度更高。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好從這兩個(gè)板塊中選修至少一個(gè)，從而在枯燥的理論學(xué)習(xí)之余拓展眼界、培養(yǎng)興趣。

“基于SYPT的實(shí)際問題解決及小論文撰寫”是四個(gè)板塊中難度最高的一個(gè)，主要目的是初步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究等物理學(xué)科核心素養(yǎng)。筆者原則上向第一個(gè)板塊免修的學(xué)生推送這一板塊的學(xué)習(xí)，當(dāng)然也鼓勵(lì)所有感興趣的學(xué)生參加學(xué)習(xí)。

整體上來說，所有直升學(xué)校高中部的學(xué)生在物理學(xué)科初高銜接課程中將至少學(xué)習(xí)兩個(gè)板塊的內(nèi)容。一方面為高中的學(xué)習(xí)做好知識(shí)和方法上的準(zhǔn)備；另一方面為更深入的學(xué)習(xí)培養(yǎng)興趣、挖掘潛能。

表1 課程板塊分析

（三）基于板塊的課程實(shí)施

1. 數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)中的應(yīng)用

數(shù)學(xué)是解決物理問題最重要的工具之一?，F(xiàn)行的數(shù)理課程是按學(xué)科各自的核心邏輯進(jìn)行編撰和教授的，因此，在初中階段學(xué)生對(duì)這兩門學(xué)科的內(nèi)在聯(lián)系認(rèn)識(shí)不足。雖然學(xué)了很多重要的數(shù)學(xué)工具，卻不懂得如何在解決物理問題的時(shí)候有效地使用它們。本課程的第一個(gè)板塊就是立足于學(xué)生現(xiàn)有的數(shù)學(xué)工具和物理知識(shí)，通過實(shí)際的案例分析，培養(yǎng)他們用理性、定量的方式解決物理學(xué)問題的習(xí)慣。

具體到章節(jié)，本課程主要從兩個(gè)方面切入：第一章主要討論用方程和函數(shù)等代數(shù)方法解決直線運(yùn)動(dòng)、熱平衡、簡單電路等問題，使學(xué)生掌握用物理知識(shí)建立物理模型、用方程建立物理量之間的聯(lián)系、用函數(shù)分析變化趨勢和極值等解決物理問題的基本方法；第二章主要討論用向量、三角形和圓等幾何方法解決靜力學(xué)、二維平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)等問題，進(jìn)一步拓展學(xué)生的認(rèn)知范圍，在幾何意義、代數(shù)意義和物理意義之間建立聯(lián)系，培養(yǎng)他們綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)工具多角度、多路徑解決物理問題的思維能力。

作為初高銜接課程的第一個(gè)板塊，這一部分內(nèi)容主要還是以傳統(tǒng)知識(shí)為主，通過課堂授課的方式幫助學(xué)生掌握一些基本的理論和方法，一方面為本課程的研究性學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)；另一方面也是為高中的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

2. 科普書籍的閱讀及讀書分享

興趣是最好的老師，尤其是對(duì)于物理學(xué)這樣一門與哲學(xué)有著千絲萬縷聯(lián)系的學(xué)科。在興趣和好奇心的驅(qū)使下，學(xué)生對(duì)奇妙的物理規(guī)律的學(xué)習(xí)會(huì)充滿動(dòng)力；反之則會(huì)覺得物理是一門枯燥乏味的學(xué)科。因此，本課程的第二個(gè)重要板塊就是科普書籍的閱讀及讀書分享。

課程目前選擇的科普讀物是由曹天元所撰寫的《上帝在擲骰子嗎——量子力學(xué)史話》。本書雖然涉及量子力學(xué)，但是主要是物理思想、物理方法、物理學(xué)史層面的，閱讀全書所需要的物理知識(shí)基礎(chǔ)并不多，對(duì)數(shù)學(xué)工具更是毫無要求，因此非常適合剛接觸物理、好奇心極強(qiáng)的初中生閱讀。

為了能幫助學(xué)生更好地理解這本科普書籍，本課程針對(duì)書中每一章都設(shè)計(jì)了“閱讀指導(dǎo)”，教師對(duì)于前兩章做了具有引導(dǎo)性和示范性的讀書分享。隨后教師根據(jù)事先制訂的閱讀計(jì)劃，安排學(xué)生分組開展讀書交流活動(dòng)。每一章都安排一個(gè)小組上臺(tái)交流他們在閱讀過程中遇到的疑難點(diǎn)，對(duì)相關(guān)物理概念、科學(xué)方法和哲學(xué)思想的理解和思考。全班學(xué)生則可以利用這個(gè)機(jī)會(huì)通過提問和討論交流自己的閱讀體會(huì)和觀點(diǎn)。在完成整本書的閱讀之后，每位學(xué)生交一篇讀后感以對(duì)此次閱讀做一個(gè)總結(jié)。

3. 基于SYPT 的實(shí)際問題解決及小論文撰寫

SYPT 是由上海市教育委員會(huì)教學(xué)研究室牽頭引進(jìn)的，以IYPT（國際青年物理學(xué)家邀請賽）為模板的一項(xiàng)比賽。比賽包括實(shí)際物理問題的分析、數(shù)學(xué)模型的建立、物理實(shí)驗(yàn)的開展、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論模型的分析、面對(duì)面的團(tuán)體對(duì)抗辯論賽等多個(gè)環(huán)節(jié)。該比賽能充分挖掘?qū)W生在物理學(xué)科方面的潛力，培養(yǎng)他們的學(xué)科核心素養(yǎng)。

筆者在2017 年把該板塊加入初高銜接課程中：學(xué)生以4 人為一隊(duì)自由組合，從當(dāng)年的SYPT 中選擇一個(gè)物理問題開展研究并撰寫小論文。在課程的實(shí)施過程中，為了培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的習(xí)慣，并進(jìn)一步加強(qiáng)初高中聯(lián)動(dòng)，教師團(tuán)隊(duì)還組織了每一道題的理論分析研討、高中參賽選手論文成果匯報(bào)、觀摩高中參賽隊(duì)內(nèi)部模擬比賽等。通過一系列教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施，學(xué)生能較好地完成該板塊的學(xué)習(xí)，并以浸潤式參與的方法培養(yǎng)“科學(xué)探究”這一物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

4.用物理知識(shí)改編歌曲并翻唱

在學(xué)校教育中，強(qiáng)調(diào)數(shù)理邏輯的物理學(xué)科似乎和音樂之間并沒有太多的交集，但是目前有一些研究表明，開發(fā)和利用有效的音樂資源，并巧妙地運(yùn)用于物理教育課堂，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)狀態(tài)，提高學(xué)習(xí)效率［1］。同時(shí)也有一線教師開展了教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，“物理歌”教學(xué)法的提出，使得枯燥難記的物理概念，抽象的、干巴巴的物理規(guī)律和概念被牢牢記?。?］。因此在本課程中，筆者加入了“用物理知識(shí)改編歌曲并翻唱”這一教學(xué)板塊，一方面借用藝術(shù)提升學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的興趣；另一方面也是對(duì)多樣式目標(biāo)導(dǎo)向?qū)W生活動(dòng)設(shè)計(jì)的一種嘗試和研究。本課程的實(shí)施按照以下步驟逐次展開。

（1）以初中物理的課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，通過師生共同討論協(xié)商，明確適合編唱的教學(xué)素材，從而突破學(xué)生記憶有困難的教學(xué)重難點(diǎn)，突出體系化創(chuàng)作。

（2）組織學(xué)生針對(duì)篩選得到的知識(shí)點(diǎn)選擇歌唱曲目，并在教師的指導(dǎo)之下創(chuàng)作編寫歌詞，從而突出學(xué)生在創(chuàng)作中的主體地位。

（3）邀請音樂專業(yè)相關(guān)人士進(jìn)行把關(guān)，對(duì)曲目編寫、學(xué)生歌唱和視頻錄制等各方面開展指導(dǎo)。最終把物理歌錄制成教學(xué)素材視頻，從而使研究成果具象化，符合新時(shí)代學(xué)生活動(dòng)的要求。

三、初高銜接課程開發(fā)與實(shí)施啟示

從2015 年開始，本課程經(jīng)過四年多的教學(xué)實(shí)踐，雖然內(nèi)容架構(gòu)與最初的設(shè)計(jì)相比已經(jīng)有了很大的變化，但是筆者一直秉承“以物理學(xué)科核心素養(yǎng)為基礎(chǔ)、STEAM 學(xué)科融合教學(xué)理念為指導(dǎo)、目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)向式教學(xué)為主體”的方針，進(jìn)行初高銜接課程的開發(fā)和實(shí)施。在此期間教學(xué)相長，有收獲也有反思。

首先，如何進(jìn)一步使課程更具有體系性，強(qiáng)化各板塊之間的內(nèi)在聯(lián)系，是下一階段課程開發(fā)的重點(diǎn)。目前課程各個(gè)板塊之間缺乏密切的聯(lián)系，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會(huì)產(chǎn)生割裂感，也不利于課程的復(fù)制和推廣。因此，在現(xiàn)有課程邏輯的基礎(chǔ)上，重新設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，加強(qiáng)各板塊之間的聯(lián)系顯得十分必要。

其次，如何進(jìn)一步使課程更具有層次感，使之能面向不同程度的學(xué)生，是下一個(gè)階段課程實(shí)施的重點(diǎn)。隨著課程內(nèi)容的不斷豐富，在課程的實(shí)施過程中會(huì)面臨兩個(gè)問題：不可能在有限的時(shí)間內(nèi)把所有板塊的內(nèi)容都向?qū)W生展示；不同板塊內(nèi)容的難度不一，不可能用一套實(shí)施方案面向所有的學(xué)生開展課程。因此要求教師在實(shí)施課程的過程中做好分層次、個(gè)性化的處理，使不同的學(xué)生根據(jù)自己的特點(diǎn)和興趣學(xué)習(xí)不同的板塊。

最后，如何開發(fā)任務(wù)導(dǎo)向式的拓展型課程并向全年段輻射，是下一個(gè)階段課程研究的重點(diǎn)。本課程實(shí)際上在實(shí)施過程中具有較大的局限性。在空間上，該課程的實(shí)施依托于學(xué)校特殊的學(xué)制和初中驗(yàn)收方案，脫離了這個(gè)大背景課程將無法有效地復(fù)制；在時(shí)間上，該課程僅有2 個(gè)月的實(shí)施時(shí)間，受限于課時(shí)數(shù)，課程在深度上無法挖掘、在廣度上無法鋪開。因此，筆者計(jì)劃利用本課程開發(fā)實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)，開展進(jìn)一步的課程研究，開發(fā)面向全年段的、具有普遍適應(yīng)性的課程。

如果說教育教學(xué)是具有創(chuàng)造性的工作，那么課程的開發(fā)和實(shí)施就是其中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。國家課程雖然具有極強(qiáng)的普適性，但是相對(duì)而言也就缺乏了針對(duì)性。不同的地區(qū)、不同的學(xué)校、不同的學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的要求往往是不同的。根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況、依托于先進(jìn)的教學(xué)理念，開發(fā)和實(shí)施拓展型課程是教師的重要使命之一。