基于“感悟”的物理核心素养:内涵与策略
[中图分类号]G642.2[文献标识码]A[文章编号]10054634（2017）03010210
0引言
物理学是自然科学领域的一门基础学科，研究大至宇宙天体、小到基本粒子等自然界一切事物的基本结构与相互作用以及运动规律。高中物理作为普通高中的一门基础课程，旨在进一步提升学生的物理核心素养，为学生的终身发展奠定基础。
素养即素质的养成，是内化和生成的过程，是知识、能力、态度等内化而成的带有学科特性的品质。学生发展核心素养体系主要是明确学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。本文基于“学懂（acquisition comprehension）―悟会（digestion mastery）―化育（bildung）”，即ACDMB教学模式[1]，对中学物理学科核心素养内涵进行初步探讨，揭示感悟与物理核心素养养成之间的关系，寻找通过“感悟”促进学生“物理核心素养”养成的策略，提出基于感悟的“物理核心素养”的内涵是从最底层的“学懂指向”（知识目标）到中间层的“悟会指向”（能力目标），再到最上层的“化育指向”（素养目标），在知识建构基础上，自觉运用物理思维方式、感性方式和悟性方式去解决问题的习惯和能力以及品格。
1 基于“感悟”的物理核心素养内涵
1.1感性?理性?悟性
如何让知识的学习过程转变成素养的形成过程？人们需要通过五官对客观世界进行体验和感性认识；需要聚焦核心知识，把知识成为探究的对象，加强对事物内在本质和事物性质的理性认识；需要结合学生的生活情境开展意义学习、深度学习，培养学生解决复杂问题的能力。从复杂的维度中悟出简明的规律，在本质的把握中悟出个性的表达。很多尤里卡（指灵感）是在无意识中逐渐将一系列原本无关联的新旧知识、经验慢慢结网，最后在整体观照下的通透的悟性认识。比如报纸上“看”到自己感兴趣的“学生发展核心素养”这8个字（问题的发现提出），是纸面反射的光线（光信号，客观事实）到达眼睛（感官，肉身之眼），通过眼睛的折光系统成像于视网膜。在极其狭小视觉中心（大脑，心智之眼）进行理性分析处理和“创造”（问题的深入化理解）。感官之“见”到的8个字，是一个见，“见”到的是识，见识和知识；心（心，默观之眼）之“观”，又见，两个见，“观”到的是“智”，智慧和素养（问题最终解决）[2]，具体如表1所示。
1.2基于“感悟”的“物理核心素养”
许多学者将人的认识能力分为理性和非理性，也有的分为经验和理论。非理性主要在于“感?悟”，在于认识起始时的感性，在于能力、智慧、素养提升时的悟性。如果说感性是接受印象的能力，理性是概念与事物间的逻辑反应能力，那么悟性是在感性认识、理性思维的同时，在意识中沉淀，想象中升华，思维中推断的能力。比如，“学生发展核心素养”这8个字，通过自身经验累积和内化感悟，结合实践成果和理论提升，构建了基于“感悟”的“物理核心素养”结构图，见图1。
第一，“学生发展核心素养”是新一轮课改的价值取向，基于人的培养，从文化基础（分科学精神、人文底蕴）、社会参与、自主发展3个维度展开。学科核心素养是指通过学习某学科的知识与技能、思想与方法而习得的重要观念和关键能力以及必备品格。物理课程是科学的重要部分，其价值取向是培养学生物理核心素养。
第二，物理核心素养包括科学探究、科学思维、科学态度与责任、物理观念4方面内容，其养成过程一方面是感性、理性、悟性逐渐增强的过程，另一方面是学生与教师在时空范围内实现真正的学习，是与事物、与人、与自己相遇和对话的过程。从社会关系角度看，人与物、人与人、人与己对应文化基础和社会参与以及自主发展，从“物”到“人”，也是人的悟性不断加强的过程。从科学精神到人文底蕴，都需要平静内心那些说不清、道不明（默会）的内化和诠释方式，即悟性的方式。
第三，科学素养的养成过程，是从“客观事实”的感性认识基础上抽化出“经验事实”（进行经验描述），并经过理性认识转化成“科学事实”（进行科学实证），而从科学事实升华成“科学素养”（进行哲学思辨），离不开悟性。悟性提升是能力发展和素养提升的重要标志，悟性随着知识（学懂）、能力（悟会）、素养（化育）的提升而发展。
1.3“学懂?悟会?化育”的水平层次
?W斯卡?王尔德说，“值得学的东西是教不出来的”，诸如艺术与领导力以及创新等文化性的、感知性的、思考性的、探索性的和批判性的知识，这些行动中的知识和表现是值得学的，却无法通过语言的描述和讲授很顺畅地传递给学生。而事实上，教师过多地教授知识反而导致学生能力的退化，教师的思考不能代替学生的思考，教师的思想不是学生的思想，教师的“送货量”不等于学生的“收货量”。正如前面所述，学生在学懂知识的基础上进行能力与品格的转化、内化、升华，这个过程只能依靠学习者自己的思考、感悟。学会思考远比记住多少知识更有价值。学生自已获得的一项知识和技能，自己解决问题，远比通过其他途径得来的更彻底地属他所有。如同种子发芽生长、开花结果，教师只是提供环境土壤，而种子的生命成长力恰恰是最重要的。当然知识是载体，是收获能力和品格的基础，如何有效地进行“转识为智”，提升素养，笔者认为可使用“ACDMB”教学模式[1]。 应用物理知识解决实际问题，必须结合真实的情境。运用物理知识解决实际问题能力的高低，往往取决于学生把情境与知识相关联的水平，即能否把问题中的实际情境转化为解决问题的物理条件。例如，是否能把情境中的一段经历转化为一个物理过程，是否能把情境中的故事情节转化为某种物理现象，是否能把描述情境的文字转化为具体的某个物理量，是否能把情境中需要完成的工作转化为相应的物理问题要求。人们常说某个问题很“活”，其“活”的本质就在于情境的转化，能不能把问题中某一个鲜活的实际情境转化成解决问题中的物理情境，建立相应的物理模型，这是应用物理观念思考问题，应用物理知识分析问题的关键。物理教学中，应让学生获得在实际情境中解决物理问题的大量体验，形成把情境与知识相关联的意识，这种意识是无法通过教师的讲解活动来培养的。
课前，学生学懂了较简单的事实和概念；课内，学生感悟的是更为复杂的策略和元认知。正因为学生初步掌握基本知识和概念，课内留出更多面对面的时间。问题是，教师用什么样的过程或方式让学生实现物理能力与品格即核心素养的渗透与感悟？教师在课内组织什么样的资源、问题和活动情境，学生掌握怎样的方法，?@得怎样的经历和体验？物理知识是有关世界的事实以及物理问题解决的程序的集合。知识就像地图，现实就像领土，把知识还原到真实世界，就要设置原始问题情境，这才是充满物理味的课堂。从真实的学习情境中发现进而评价学生学习的层次，习题教学或考试评价则往往提供情境进行反演连结。如何将长长的一道物理情境题反过来进行文字概括、图示表达、规律揭示和原理解答，这需要科学思维、推理能力，也需要语文素养和建模能力。
2.4“悟”贵在整体
核心素养一端连接的是生活情景，另一端连结的是一个“完整的人”，是“立德树人”整体观照下的人之发展品格与能力。感悟是一种整体理解，核心素养是整体感悟。如同完成一幅拼图，不同的单片必须组合起来才会有意义，而拼图的整体效果需要对整个情境作有组织的整体反应。如同学习中的顶灯效应，学生学习一些新知识，就像走进他不熟悉的黑暗的房间里面，教师可以有两种方式帮助他：一种方式是用高度聚光的探照灯把房间的每一个角落依次呈现给他们。另外一种方式，就是把这个房间的顶灯打开，一下子把整个房间都照亮。尽管顶灯在局部并没有探照灯那样亮，但能使学生放心自信大胆地走进这个房间，显然是顶灯。同样，在学新知识之前和进行各类复习总结时，教师需要帮助学生建构知识完整体系，经过个体经历、情景体验、整体理性和悟性加工（直觉、灵感、分析、判断等）手段，学生自主将将知识融入自己的认知结构，从而整体把握实现知识建构和知识转化。
“单元教学”的整体视角。单元教学是教师对课程标准、教材等教学指导性资源进行深入解读和剖析，根据自己对教学内容的理解以及学情分析，从一个单元的整体角度出发，对教学内容进行分析、重组、整合，挖掘蕴含的核心思想方法及其相互关系，整体设计和安排一个单元的教学过程，形成相对完整的教学主题，并以一个完整的教学主题作为一个教学单元的教学。单元教学与课时教学的异同从内容上说是明显的，关键的问题是如何处理好单元教学设计背景下的教学设计以及和感悟之间的关系。一个教学单元可以由多个课时组成，不同的课时从不同的角度，不同的深广度，用不同的方式，对同一主题进行多元化解析[4]。
“核心知识”的整体视角。基于“感悟”的课堂，要建立物理知识间的横向联系，形成点、线、面的知识勾连网络；要着力解决物理学科中的疑难问题；应梳理与概括某类知识的教学思路；要处理好知识教学的“一般法则”与“特殊性描述”之间的辩证关系；要对物理核心知识和核心思维以及核心观念等这些最有价值的知识进行归类、梳理和概括；要注重学科间、课程纵向、主题式，按年级、水平、领域进行整合。在教学中较多地关注对某一学习主题的多角度认识，重视不同领域知识间的横向联系；从表面看似零散孤立的知识之间挖掘形成有意义的联系，使学生获得学科本质认识的整体感，不断构建学生良好的认知结构。如果将教学过程理解为教师介入学生学习的过程，那么这种介入的实质就是教师对学生学习状态的转化，教师可以在单元教学中先做示范，学生被组织引领至临界区域、临界状态，引发学生自组织学习状态，最后进行交流展示学生的单元知能图。一般一个单元、同一主题（如选择核心物理概念力、功、能量、场、熵）用一张 A4 纸，选择图文要素，以内在机理进行组织，整合成图表。设计好知能体系，要有留白，为以后复习增添笔记用，比如可以选择能量这个概念，将基于生活实际的各种能量转化和不同事件所需要的能量大小用图表进行表示。
2.5“悟”意为深度
“悟”意为深度，不是增加知识难度，而是通过深度思考，对事实和概念进行深度分析，感悟教学内容的意义和价值。深度学习是一个关于学习层次的概念，深度学习的体征体现在联想与结构、活动与体验、本质与变式、迁移与应用等方面。深度学习结果的判断依据，就是看有没有引起深度感悟，这决定了学习者在浅层学习至深度学习的连续谱系中所处的水平状态。理想的深度学习是如此，而现状往往是：过去习惯把学生比喻成为海绵，就是让其吸收或记忆尽可能多的知识，现在学生见多识广，却过于浮躁，认识停留于表层，流于形式，限于眼前，有了相对宽广的知识却没有深入的感悟。造成这一现状归根结底是“感性不足，理性缺失，因而悟而无门”。“ACDMB”教学模式，首先是从无知到有知，是从薄到厚，是对知识充分占有和积累的过程。其次是从有知到认知，是从厚到薄，对知识进行本质感悟的过程。感悟过程要把知识融会贯通，化为己有，形成自己的见解。教师要深入研究课程性质、课程理念，多进行“为什么要学这个知识”的深度追问，对教学内容在课程框架中的位置有深入了解。最后要借助核心概念和核心观点形成过程，在教学实践中选择合适的素材和设问角度，更好地设计教学过程，多进行复杂的连结，思维启迪，价值追问，避免 “就事论事”。高层次的“懂”必须加入“悟”，高层次的“会”更需要悟，知识通过师“教”生“习”获得（简单事情），能力通过师“导”生“学”获得（复杂事情），素养通过师“育”生“悟”获得（尖端事情）。教育的本身价值应体现人文关怀，个性的砥砺、情感的培养和生命的润泽更为重要。教育的本质标准应从知识层次提升到生命层次，课堂教学呈现的应是师生生命、生存、生活的本然角色。 牛顿第二定律是中学物理中最重要的一个规律，如果教师的教学局限于前四方面水平，那么充其量也就是有扎实的知识、技能、方法和思维能力。教学能留给学生的营养（素养）仅?H是这些？若干年后学生对牛顿第二定律知识的记忆还能剩下什么？笔者认为教学需要“就事论理”。如同一带电粒子分别从平行板和非平行板（电压和孔间距均相等）的电场中无初速进入，并从另一极飞出，求电场力、加速度、末速度和运动时间。该题是源（指带电极板）的形状变化引起其间的电场变化，而对同一带电粒子产生不同的受力和运动效果，是动力源（或场源、电源）对研究物体产生效果。牛顿第二定律的因果率可拓展到任何实验规律，如验证“牛顿第二定律”实验中的动力源是钩码、沙桶或其他重物，研究对象是小车及车上的砝码，效果显示则可以用打点计时器记录空间时间，也可以用光电门测出速度，或者直接用各种力或速度传感器直接得到效果。因此牛顿第二定律不仅揭示的是力和加速度的因果关系，更是“源F、对象m、效果显示a”的因果关系，效果a是由外因F与内因m共同决定。这个论理过程是对客观事物的本质属性及因果关系产生的一种隐喻和感悟！深在思想、深在理论，深入到事物的本质特征和基本规律，并能把深奥的道理讲得简明，从复杂的现象中提炼出简明的规律，即用“深入浅出”方式简明表达，具体实例见表4。
2.6“悟”胜于通透
梅里尔提出的“五条首要教学原理”主要包括完整任务、激活旧知、示证新知、尝试应用、融会贯通5个部分。通透是最高的学习境界。通透的学习需要追问“懂而不会”原因[5]，架设“从懂到会”桥梁[6，7]，构建“学懂悟会”模式。“悟”胜于通透。教师怎么做？教师作为促进者，提供视频、任务、目标、问题和平台，学生组建学习共同体进行交互式教学，师生及时交流展示与当堂检测反馈；教师作为研究者，要善于提出高关联度问题、明确度问题，适时提出高综合度问题，提出高阶思维和设置有意义的问题。教师走进教材，把握教材，驾驭教材，最后走出教材，创设自己心中的教材，做到胸有成竹。教师要扣住重点，找准知识支点，聚焦有价值的知识，进行因果关联，在过程丰富、意义追问，注重连结，整体设计，并且要有足够的深度感悟，才可能使学生无限趋近“通透”。
通透在于“原点”思考。从“无知―有知―认知”和“无―有―无”衍生，曹本冶教授提出“点―面―点”的思考。“点”是什么？是研究的对象。物理学的研究对象毫无疑问是处于情境的物，就是学科的“点”。从“点”扩展到“面”，“面”就是“把物理置于丰富文化教育实践中”，意思是在科学的生态环境中理解它。这个“面”的扩展，其目的和结果是使研究者更好地解释物理，透过繁杂的表象感悟简明的真相，就是要回到起始的“点”，虽然这两个“点”的含义不同，回到教育的原点是为了人的发展。基于“感悟”的核心素养，聚焦核心知识、核心能力、核心观念的“点―面―点”的回归过程，从返璞归真，繁中取精，回归原点思考，实现教与学的融通。
通透在于“生命”的感悟。如“生活中的圆周运动”一课，从西班牙交通安全事故到轨道和驾驶火车的安全措施，从凹处超重易爆胎、凸处易飞离，到离心的危害等等现象，时时告诉人们，教天地人事，育生命自觉，建立安全行驶的态度与责任：转弯过桥请减速，大半径适倾斜。应用规律课以“生活中的圆周运动”为明线，以“安全行驶”为暗线。因为教学不仅仅是知识的传递，能力的提升，更具有态度与责任的浸染[8]，是生命意义的理解及对安全行驶的通透感悟。
通透在于“哲学”的境界。感悟作为一种哲学思辨方式，哲学家用哲学演绎教育，一线教师用教育感悟哲学。教师应深入教育实践，体验教育生活，不断感悟和总结出教育哲理，从而对教育的基本问题做出自己的回答。教师要对教育作哲学思考，要回溯教育原点，运用哲学的观点和方法，对科学现象、物理问题、物理本质、内在规律，以及相互关系进行寻根究底的解释、概括、内化与创新。在“跨学科”的横向贯通中，理解“科学?技术?社会?环境”之间的关系，如贯通于科学、人文、艺术、生活各个领域的能量守恒观、质量守恒观等，通过对个体经验的审视，达到共同文化环境中的人、事、物的提升与贯通。在“各学段”的纵向贯通中，关注初中基础，照应大学更高水平的学习需求，培养学生应具备的适应个体终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。
3结束语
教学的本质是揭示问题根源，而教育是让教育对象有“感觉”，让教育者烙上学科的精神和价值。美国经济学家约塞夫?熊彼特曾写过：“行动―光有理想和理论是不够的，只有行动起来，努力改变现状才是真正对理想的拓荒。”至此，教学不需要长篇大论地教导学生该学什么、怎么学，只要教师指好目标，站在远处，让学生自然、自主、欣然地赴约。也许有一天，知识忘记了，能力带着走；告诉的忘记了，经历的已沉淀；表层的总会模糊，融入血脉的已然追随。重视学科教学规律走向人的成长规律与教学规律的叠加和融合。这就是基于“感悟”的核心素养发展，让师生努力在感悟中行动，在行动感悟。
