物理學科核心素養的研究現狀及發展趨勢
——基于《物理教師》論文的分析

梁佳欣 張 靜

(長江大學物理與光電工程學院物理教育研究所,湖北 荊州 434023)

2017年版《普通高中物理課程標準》提出的物理學科核心素養,是物理學科育人價值的集中體現,其主要包括“物理觀念”、“科學思維”、“科學探究”、“科學態度與責任”4個方面．[1]隨著新一輪課程標準的修訂,物理學科核心素養成為研究的熱點,其研究現狀和發展趨勢是從事物理教育研究的學者和廣大物理教師普遍關心的問題.通過對《物理教師》2015—2018年物理學科核心素養相關論文的系統分析,以期對我國進一步開展相關領域研究有所啟示．

1 數據采集

1.1 資料來源

《物理教師》是中國教育學會物理教學專業委員會會刊,中學物理類核心期刊,面向中學物理教學與研究,為廣大物理教師和中學物理教學服務,提供了大量優秀的中學物理教學論文,物理學科核心素養與中學物理教學息息相關,因此其刊發的相關論文可以從某種程度上展示物理學科核心素養的研究現狀及發展趨勢．

1.2 研究步驟

通過登錄CNKI網站,瀏覽《物理教師》2015—2018年論文的篇名和摘要,篩選出涉及物理學科核心素養的論文共計141篇．之后采用內容分析法,對每一論文的作者單位、作者所在地域、研究角度和研究主題逐一分析和記錄,并歸類匯總．但其中有一部分論文僅提及物理學科核心素養,與其并沒有實質性聯系,此類論文共計39篇,作刪除處理．最終分析論文共計102篇,占《物理教師》2015—2018年總刊發量的6.0%．

2 研究結果

2.1 基本結果

隨著2015年10月《普通高中物理課程標準(征求意見稿)》的發布,引起了學界對這一研究領域的關注,涉及物理學科核心素養的論文數量呈逐年增長趨勢(如圖1)．其中,在2017版《普通高中物理課程標準》頒布后,其論文數量從2016年9篇增加至2017年37篇,有一個較大的跳躍,2018年繼續增加至56篇．

圖1 論文數量隨年份的變化

2.2 作者與地域

統計論文作者單位時,只統計第一作者的情況,視其所署第一單位,分為中學、高校和教研部門(包含相關教育部門與研究機構)3類．[2]統計結果表明:中學教師一直是該研究領域的主力軍,且在2017年數量猛增(如圖2),表明中學對物理學科核心素養的積極響應,符合我國物理學科核心素養實施面向中學的現狀．來自高校和教研部門的作者數量也在逐年增加,成為研究團體不可或缺的一部分．

圖2 不同作者單位論文篇數隨年份的統計

統計論文第一作者所在地域時,根據行政區規劃碼將地域分為華北、東北、華東、中南、西南、西北和港澳臺7個地區(如表1)．統計結果表明:論文作者的地域分布幾乎覆蓋全國各地,其中華東地區所占比例最大,其次是華北地區,華東和華北地區論文共計87篇,占總論文數的85.3%,表明作者大多來自華東和華北地區．中南、西南和西北地區作者數量較少,共計15篇,占14.7%．

表1 論文作者所在地域的統計

2.3 研究角度

分析發現,論文的研究角度除了“物理觀念”、“科學思維”、“科學探究”、“科學態度與責任”四個方面,還有一部分論文是綜合研究物理學科核心素養,因此將論文的研究角度歸為5類:綜合研究、物理觀念、科學探究、科學思維和科學態度與責任．歸類時,若論文包含1個以上類別,根據各類別所占論文比例大小,歸類到所占比例較大的類別中(如表2)．

表2 論文研究角度的統計

研究表明:綜合研究類論文最多,且2016—2018年均為最多(如圖3)．4個方面中,科學思維方面論文所占比例最大,且2017年數量增長較明顯(如圖3),從2016年的0篇增長至2017年的10篇,排到4個方面第一位,至2018年仍排在第一位．物理觀念和科學探究方面論文數量一直處于穩步增長狀態,但科學態度與責任方面至2018年僅有一篇論文發表．

圖3 不同論文研究角度論文篇數隨年份的變化

2.4 研究主題

根據期刊的欄目,以及一般研究主題的分類方法,[3]將論文歸為5個主題:教學方法，教學內容，教學評價，教師發展，教學技術．除了這些類別的論文之外,還有3篇論文是關于物理學科核心素養理論的研究,其中涉及物理觀念、科學思維的理論研究．歸類時,每篇論文只統計1次,對于包含多個主題的論文,歸到其主要主題下(如表3)．

表3 論文研究主題的統計

研究表明:教學方法類論文所占比例最大,2016—2018年均為最多,且逐年增加(如圖4),其中以教學設計和教學策略類論文最多,所占該主題比例達到91.3%．其次是教學評價類論文,2017年其論文數量有明顯增加．教學內容類論文較少,且教師發展和教學技術類尚未有相關論文發表．

圖4 不同研究主題論文篇數隨年份的變化

3 總結與啟示

從2015年至2018年,涉及物理學科核心素養的論文數量逐年增加,物理學科核心素養已經成為研究領域的熱點,其研究具有以下3個特點．

3.1 作者具有廣泛性,但地域分布不均衡

論文的作者具有廣泛性,包括中學教師、高校和教研部門．中學教師一直是物理學科核心素養研究領域的主體,但高校和教研部門的參與度也不斷加強,其與中學教師發表論文的數量差距在2018年有所縮小,說明物理學科核心素養的研究已經吸引了各個層次的研究者參與．中學教師、高校和教研部門應齊頭并進,才可以使物理學科核心素養的研究有長足發展．但第一作者所在地域分布不均衡,其中華東和華北地區作者占總數比例達到2/3以上．從具體地區來看,最多的是江蘇地區,占48.0%,其次是北京地區,占19.6%．

3.2 關注科學思維的研究,但對科學態度與責任的關注較少

從論文研究角度來看,綜合研究物理學科核心素養的論文數量占總數一半以上,符合對新熱點研究的特點．從具體4個方面來看,研究者較關注科學思維的研究,且關注度不斷增加,2015—2016年從未有相關論文發表,到2017—2018年其論文數反超其它3個方面,4年的總論文數占比達到最大,成為了研究領域的一匹“黑馬”,研究內容涉及模型建構、科學推理、科學論證和質疑創新各個方面,其中模型建構類論文最多．但科學態度與責任方面論文僅有1篇．

3.3 關注教學方法的研究,但對教師發展和教學技術的關注過少

從論文研究主題來看,教學方法類論文數量占總數比例達到一半以上,同時教學評價和教學內容類論文也逐漸得到關注,但教師發展和教學技術類卻一直未有論文發表,研究者對這兩個方面關注度過低．

物理學科核心素養作為研究的新領域,熱度不斷增加,研究群體不斷豐富,但無論是作者地域分布的不均衡,還是科學態度與責任方面、教師發展和教學技術類研究的缺失,都是值得關注和思考的問題．