我國中學物理學科能力的百年建構(gòu)

1、課程標準是國家頒布的課程綱領，是課程實施的指導性文件，其中的課程目標明確了立德樹人的學科教育期望，也蘊含著對學生能力培養(yǎng)的要求。從 1902 年清政府管學大臣張百煕主持制定《欽定學堂章程》，到 2017 版《普通高中物理課程標準》的頒布，我國中學物理課程的發(fā)展已逾百年。與時俱進地培養(yǎng)學生的學科能力成為物理教育的核心目標，百年課程中物理學科能力的建構(gòu)將反映出不同發(fā)展階段對中學生所應具備的物理能力的要求。為厘清物理學科能力的百年演變軌跡和發(fā)

2、展特征，本研究選取 1902—2017 年頒布的 31 份物理課程標準，將其按照時間順序劃分為四個階段，利用文本分析軟件和自然語言處理系統(tǒng)開展高頻詞共現(xiàn)和特征詞權(quán)重分析，結(jié)合分學段三維權(quán)重計量，深度剖析百年中學物理課程發(fā)展史特征和能力變革；并基于物理學科能力分類框架，從基本能力、綜合能力、問題解決、認識論和創(chuàng)造性思維五個維度對課程目標進行學科能力演變的文本研究，以構(gòu)建我國百年中學物理學科能力。一、研究方法 一、研究方法 我國基

3、礎教育階段歷來重視數(shù)理化教育，物理學科能力被認為是物理核心素養(yǎng)的重要組成部分。本文以百年來的中學物理課程標準為研究對象，綜合運用多種文本分析方法，剖析其對物理學科能力要求的演變特征，從而為當前的物理課程改革提供歷史文本的研究證據(jù)和實證分析的科學依據(jù)。（一）研究背景和 （一）研究背景和對象學科能力是成功解決學科問題或完成學科任務的個性特征［1］，以概括能力為基礎，兼具思維品質(zhì)成分和個體差異以及學科的特殊能力［2］。物理學科能力是指學生順利

4、進行物理學科的認識活動和問題解決活動所必需的、穩(wěn)定的心理調(diào)節(jié)機制，是系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的物理學科知識技能及核心活動經(jīng)驗圖式（穩(wěn)定的學科經(jīng)驗結(jié)構(gòu)）對學習行為的定向調(diào)節(jié)和執(zhí)行調(diào)節(jié)。［3］歐美發(fā)達國家倡導合科的科學教育，重視考查科學教育對學生能力的培養(yǎng)，因此諸多國際大型測評項目均以科學素養(yǎng)為基準進行測評。如國際學生測評項目（Program for International Student Assessment,簡稱 PISA）強調(diào)在現(xiàn)實生活中

5、創(chuàng)造性地運用基本科學知識的能力，圍繞科學素養(yǎng)的四個方面，即科學知識、科學態(tài)度、科學能力和情境脈絡展開［4］，測評內(nèi)容的知識領域涉及物理學科，關注物理知識、物理態(tài)度、物理技能和物理情境，2018 年時還新增了創(chuàng)造性思維。美國國家教育進步評價（The National Assessment of Educational Progress,簡稱 NAEP）的測評框架突出科學實踐，涵蓋識別科學原理、運用科學探究、運用科學原理以及運用科學實驗設計

6、。 ［5］發(fā)展中國家則特別強調(diào)分科的物理能力，比如土耳其咖茲大學的安魯·珀溫（Unlu Pervin）通過對本國科學藝術中心 11—13 歲資優(yōu)生物理能力的測量，將物理能力分為六大方面：物理學習興趣、形成新的物理信息的能力、解釋物理主題和實驗現(xiàn)象的能力、進行物理原理和規(guī)律的分析、具備將物理與其他學科相聯(lián)系的跨學科能力、能夠改進所學物理知識和技能。 ［6］物理學最初是從自然哲學中分化出來的，19 世紀中葉才成為一門獨立的學科［7

7、］。20 世紀初，物理學已然成為揭示自然規(guī)律、探索宇宙奧秘的最重要的學科之一，被譽為“自然科學之王”［8］。1862 年，清廷開辦京師同文館。1869 年，丁韙良被擢升為同文館總教習，在其推動下，格物學（即物理）成為正式課程。20 世紀初，隨著興學堂和推行新學制等一系列改革舉部分，并構(gòu)建了物理實驗操作能力的結(jié)構(gòu)模型。 ［20］郭玉英、張玉峰和姚建欣提出物理學科能力表現(xiàn)的理論框架，即學習理解能力、應用實踐能力、遷移創(chuàng)新能力三大維度的 9

8、項一級指標和 7 級水平。 ［21］從探索自然的樸素理論，建立經(jīng)典物理體系，到 20 世紀相對論和量子論的革新，再到智能時代的物理學，物理學的演化歷程即是人類探索未知世界的智慧和求真之途?；A物理課程具有獨特的育人價值，物理學科能力的發(fā)展也是伴隨著物理學和物理教育的演化歷程，經(jīng)歷了初期的理論移植與經(jīng)驗積累、轉(zhuǎn)型期的思想流變與實踐改革、新課改后的理論繁榮與方法創(chuàng)新等不同階段。 ［22］雖然我國學者對物理學科能力的劃分標準不同，但其演進歷程

9、最終都包含和指向了基本能力和綜合能力，以實驗能力、科學探究和科學思維為核心的問題解決能力，以情感態(tài)度價值觀和學科本質(zhì)為核心的認識論能力，以及高階創(chuàng)造性思維。因此，本研究綜合物理學科能力的層級式分類特征，將其能力領域進行了五級劃分（基本能力、綜合能力、問題解決能力、認識論和創(chuàng)造性思維），得到了中學物理學科能力文本分析的分類框架，實質(zhì)上區(qū)分了靜態(tài)能力和動態(tài)能力，并考量了高階思維能力和各測評維度同質(zhì)性與異質(zhì)性的平衡。表 2 我國中學物理學