理论教育 高中物理建模能力量化统计结果

高中物理建模能力量化统计结果

时间:2023-08-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:无论是不同课标间的纵向比较,还是课标内部的横向比较,都可以看出建模能力的“专项能力因素”类属是科学或物理课程标准培养的重点。

高中物理建模能力量化统计结果

我们对科学课标和物理课标中关于模型和建模的表述按照物理建模能力构成要素框架理论进行了再分析和解读,并按照“非认知因素”“基础能力因素”和“专项能力因素”三个能力类属下的11个能力指标将所有表述进行分类,统计出各阶段物理课标或科学课标对模型和建模在不同能力指标上关注的次数及百分比,为纵向分析我国从小学到高中阶段课标对学生模型和建模能力培养的衔接和连贯情况提供参考。

1.从能力类属的视角看统计结果

从物理建模能力构成要素的能力类属审视统计结果,发现小学科学、初中科学、初中物理、高中物理课程标准对模型和建模能力的表述在“非认知因素”“基础能力因素”“专项能力因素”三个维度上的比例基本稳定,波动性很小。其中,从“专项能力因素”视角表述模型和建模能力的频次最多,从“非认知因素”视角对模型和建模能力进行表述的频次最少。但也有特例,初中科学课标从“非认知因素”类属对建模能力提出要求的频次比“基础能力因素”类属高。初中科学课标和高中物理课标在“课程目标”部分,对模型和建模能力有一定的表述,其中,初中科学课标的“课程目标”中提出培养科学模型应用的能力,在高中物理课标的“课程目标”中出现了对“建模”的表述,虽然对建模能力的目标表述不具体,但已经能说明高中物理课程对学生模型和建模能力培养的关注。无论是不同课标间的纵向比较,还是课标内部的横向比较,都可以看出建模能力的“专项能力因素”类属是科学或物理课程标准培养的重点。

2.从要素指标的视角看统计结果(www.daowen.com)

从能力类属的维度审视统计结果后,再深入到要素指标进行分析,可以发现“非认知因素”下的“性格特征”指标是中、小学科学课标及初、高中物理课标中培养关注度最低的能力要素,特别是中、小学科学课标的文本分析中没有一处反映相关内容的表述。在“非认知因素”维度下的“成就动机”和“专业兴趣”的关注度比较接近,这说明课程标准在激发学生学习兴趣要求的同时,一般会伴随对学生成就动机的激励。在四份课程标准中,对“基础能力因素”下的四个要素指标—“分析力”“迁移应用”“自我发展”“交流与合作”提出的培养要求基本均衡。中、小学科学课程标准对“专项能力因素”下各指标提出的培养要求比较均衡,但还是可以从数据中解读出科学课标对建模能力的培养要求基本上还是集中在对基本科学模型的认知以及对模型和建模意识的培养这两个基本点上。然而,初、高中物理课标的表述中明显能感受到对“专业知识”的重视,在初中物理课标中“专项能力因素”类属的各指标共出现了21次,其中“专业知识”就出现了12次,占57.1%;这种情况在高中物理课标中就更加突出了,在高中物理课标中“专项能力因素”类属的各指标共出现了74次,其中“专业知识”指标出现了46次,占62.2%。同时,在高中物理课标关于模型和建模的表述中对“模型思维”和“元建模知识”的要求也达到了12和11次。可见,在高中物理阶段对建模能力培养目标定位的重点已经不是建模意识的培养,而是转向对大量的基本物理模型的理解和掌握以及对模型表征工具和建模策略的学习。高中物理课标对“基础能力因素”类属的四个指标的要求,有明显的差别,它更加强调“分析力”和“迁移应用”在物理建模能力构成中的重要性。这说明随着学生抽象逻辑思维能力的发展,高中物理课标对学生逻辑思维的训练进一步加强和对逻辑思维能力的培养更加重视,认识到逻辑思维是物理建模能力的基础,培养和发展物理建模能力就要从抓学生逻辑思维能力入手,而“分析力”和“迁移应用”正是逻辑思维的关键组件。

从小学到初中再到高中这样一个学生学习科学的历程审视我国现行的科学课程和物理课程标准,我们发现它们对模型和建模的培养理念、目标要求、内容标准等方面没有做到平稳过渡和无缝对接,它们彼此间的衔接性和连贯性比较差。既然模型是公认的科学课程中最重要的核心概念和跨学科概念,建模是科学最重要的实践要素和思维方法,那么科学和物理课程应该重视并担负起对学生建模能力培养的重任。

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