知行物理：学科育人课程基地建设新样态

编者按：江苏省句容高级中学重视科技创新教育，在原有的“江苏省机器人创新教育课程基地”和“江苏省STEM创新教育课程基地”基础上，一脉相承地建设了“江苏省知行物理学科育人课程基地”，开发了“智学·实践”知行物理课程，发挥了课程基地集群优势，将育人内容从“学科教学”向“学科育人”转型，实现了学科知识和学科实践的有机统一。

【关键词】学科育人；知行物理；课程基地

【中图分类号】G633.7  【文献标志码】B  【文章编号】1005-6009（2024）39-0074-03

【作者简介】张永才，江苏省句容高级中学（江苏句容，212400）党总支副书记、副校长，高级教师，江苏省“333高层次人才培养工程”中青年学术技术带头人。

江苏省句容高级中学创始于1926年，经历了近百年的薪火传承、励精图治。学校践行陶行知的“行是知之始，知是行之成”教育思想，形成了“以人为本，立德为先，民主和谐，全面发展”的办学理念和“以诚为人治学，以毅追求至善”的校训。学校一贯重视科技创新教育，在原有的“江苏省机器人创新教育课程基地”和“江苏省STEM创新教育课程基地”基础上，一脉相承地建设了“江苏省知行物理学科育人课程基地”（以下简称“知行基地”），开发了“智学·实践”知行物理课程，旨在培育学生“启智润心、勤学笃行、践行求真”的能力与态度，培养具有智学素养和实践能力的知行合一的人才。

一、体系架构

知行基地通过“认知为前提、探索为主线、实践为佐证、创新再升华”的学习方式，培养学生的物理观念、科学思维、科学探索和科学态度与责任。其中，智学是实践的基础和指导，实践是智学的延伸和验证，智学和实践相互促进、密不可分。学校依据“智学·实践”核心架构，确立了课程基地建设的网络体系。

1.搭建物理人文科技展区

学校建立了物理人文科技展区，展示物理学在人类社会中的应用；介绍物理学在电子、通信、能源等领域的科技成果；探讨物理学在推动人类社会生产力进步中的作用，从而培养学生的创新思维和实践能力，促进学生的全面发展。

2.创建物理实践项目区

学校以“智学·实践”为主题的知行物理实践项目主要设计在校内课程基地和校外定点实践活动基地展开。

知行物理校内实践项目主要指，学生以项目组为单位在校园内建立的各种物理融合探究实验设施，如学校分贝测量、种植园环境湿度、温度日照时间的研究、本地梅雨季节降雨量研究、太阳能应用实验等。学生通过项目实施，经历“有学习研究、有思考设计、有实践探索、有体悟总结”的实践学习过程。

同时，学校积极与高校联络互动，带领学生走进高校实验室体验操作，邀请物理领域的专家、学者授课，拓宽师生的学术视野。学校还与科创企业建立合作关系，创建探究实验中心。企业结合自身研发优势，提供实验设备和用具供学生实践使用，帮助学生掌握物理知识、提高实践应用能力，培养学生的创新精神、团队协作能力和社会责任感。

3.创设师生教学相长平台

学校通过社团活动、拔尖人才集训、项目研究、社会实践活动、各类实验赛事，让学生在合作探究中学会提问、学会探究、学会讨论、学会表达，进而学会学习，引导学生从记忆性学习转为思考性学习、从被动型接受变为主动性探索，成长为有智慧、勇实践的知行人才。

为建设新时代高素质专业化教师队伍，学校充分利用知行基地的网络技术互动手段，建设完善的资源共享平台，教师可以更加便捷地获取丰富的教学资源，并进行交流和合作。学校定期组织教师参加培训和学习活动，提升教师的教学理念和教学能力；鼓励教师开展物理教学课题研究和论文写作，提高教师的教学质量和专业能力。

二、课程设置

学校知行基地以基础型和拓展型两大类主线设计课程，开设多样态、多功能的体现知行思想和创新能力的育人课程，以满足学生多样化发展的需求。

基础型课程由基础知识课程和基础实验课程组成。基础知识课程主要包括常规理论、物理学史、物理人文，基础实验课程主要包括力学实验、热学实验、光学实验、电学实验、电磁实验。拓展型课程由知识应用课程、项目探究课程和实践创新课程组成。知识应用课程主要包括物理奥赛课程、物理应用课程、生活物理课程，项目探究课程主要包括跨学科融合课程、数字技术课程，实践创新课程主要包括社会实践课程、制作工坊课程、兴趣实验课程。

知行基地以螺旋进阶式培养方式生成了基础型和拓展型多样态课程。多样态课程从多个维度引导学生“从知到智、从智到思、从思到行、从行到新”，从而提升“知识积累、进阶思考、认知升华、探索创新”的终身学习能力（见图1）。

学校通过知行基地为学生提供了全面的物理课程体系，帮助学生掌握了物理知识、提高了实践应用能力，同时培养了学生的创新精神、团队协作能力和社会责任感。知行基地课程设置主要发挥了以下效果。

一是符合学生的认知发展规律。这种培养方式从基础认知开始，逐步引导学生进行深入的思考和研究，再通过实践探索巩固所学知识，最后达到认知升华的目标，有助于提高学生的学习效果。

二是培养学生的科学实践能力。通过多样态的课程设计，让学生全面了解物理学科的基本概念、原理，通过实践探索活动，培养学生的实际操作、问题解决和团队协作等能力，为他们未来的发展打下坚实基础。

三是促进教师的专业素养提升。通过不同层次课程和活动的设计，教师可以根据学生的需求和实际情况进行有针对性的教学，提高教学效果的同时，也促进了教师的专业成长。

三、实施范式

知行基地融数模建构、合作探究、主题项目于一体，以基础达成、能力生成、素养形成为学科育人的三层进阶目标，探索提升学生学习效能、培养学生综合素质的学科育人实施范式。

1.构建数模结合学习范式

知行基地依据“智学·实践”核心架构，将物理模型数字化，采用数字模型与物理现象相结合的数模结合研究法。教师在物理教学中，鼓励学生数模结合，如用数学图像法、公式法、极限法、对称法，基于Excel，GeoGebra等软件来解决物理问题。在知行物理课程中，数模结合主要包括五个步骤。（1）确定研究问题：首先需要明确要研究的问题，并对其进行定义和描述。（2）收集分析数据：根据研究问题，收集相关的数据，并对其进行清洗、整理和分析，了解数据的特征和规律。（3）构建数据模型：根据研究问题和数据特征，选择合适的建模方法和技术，并建立相应的数字化物理模型。（4）验证优化模型：对建立的模型进行验证和优化，以确保其能够准确地描述实际问题，并进行合理的预测和分析。（5）推广应用模型：将模型应用于实际问题的解决和决策中，以发挥其实际应用价值。

2.推进合作探究学习范式

合作探究式学习是基于学生主动发现、自主学习、同伴互助、教师点拨、成果生成的学习方式。“智学·实践”课程的步骤包括三个阶段。（1）创设探究情境：根据探究主题，创设问题情境、实验情境、实践情境等，激发学生的学习兴趣和探究欲望。（2）组织探究活动：根据探究情境，组织观察、实验、调查、分析等探究活动，引导学生通过探究得出结论。（3）总结探究成果：引导学生总结和评价探究成果的可靠性和实践应用的价值，提高学生综合素质。

3.建立主题项目学习范式

主题项目式学习的实施范式包括三个步骤。（1）制定主题项目计划：学生根据项目主题，制定详细计划，包括时间表、任务分配、关键里程碑等。（2）实施主题项目流程：学生按照计划，运用各种知识、技能和工具，分工合作，进行项目实施，解决遇到的问题。（3）主题项目总结展示：学生进行总结展示项目的目标、实施过程、遇到的问题及解决方案、最终成果等。

“求木之长者，必固其根本；欲流之远者，必浚其泉源。”育人方式的转型归根结底在于育人理念转型。江苏省句容高级中学知行物理学科育人课程基地，以“智学·实践”为核心架构，以立德树人为育人目标，将育人内容从“学科教学”向“学科育人”转型，建设了“培育核心素养的课程系统，引领学生发展的教师队伍，具有辐射效应的育人环境”，实现了教育理论与教学实践的有机统一，让教育成为美好的遇见！