核心素养与高中物理教学

高中物理核心素养
科学态度与责任
●内涵：
是指在认识科学本质，理解科学·技术·社会·环境（STSE）的 关系基础上形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任心。
●要素：
主要包括科学本质、科学态度、科学伦理、STSE等。
●表现：
•正确认识科学的本质，知道物理研究是一项富有创造性的工作，其 成果具有相对持久性、普适性，同时也具有局限性； •具有学习和研究物理的好奇心与求知欲，能主动与他人合作，实事 求是，不迷信权威，能基于证据和推理发表自己的见解； •知道科学技术是人类共同的事业，应遵循普遍的伦理道德规范； •理解科学、技术、社会和环境的关系。热爱自然，珍惜生命，具有 保护环境、节约能源，促进可持续发展的责任感。
高中物理核心素养
物理观念
●内涵：
是从物理学视角形成的关于物质、运动、能量和相互作用的 基本认识；是物理概念和规律在头脑中的提炼和升华；是运用 物理知识和方法解释自然现象和解决实际问题的能力。
●要素：
主要包括物质观、运动观、能量观、相互作用观及应用等。
●表现：
•形成经典物理的物质观、运动观、能量观、相互作用观等， 能用其解释自然现象和解决实际问题； •初步具有现代物理的物质观、运动观、能量观、相互作用观等， 能用这些观念描述自然界的图景。
素养=(知识+能力）
非认知性素养
认知性素养 ◎发展性:核心素养是天性和习性的 结合，可教可学，具有发展的连续性和阶段性。
核心素养的内涵
●中国学生发展核心素养总体框架
•学会学习 •健康生活 全面发 展的人
Leabharlann Baidu
•责任担当
•实践创新
•人文底蕴 •科学精神
文化基础
核心素养的内涵
●六大学生发展核心素养 核心素养
•一个令人沮丧的现象：物理课代表不愿报考物理专业 …… 物理教育不是成“家 ”的 •杨福家院士的调查： 教育,是成“人”的教育 结果表明,只有不到十分之一的学生毕业后从事与核物理 有关的工作,其余的都纷纷改行,活跃在金融、企业或行政等 岗位上。 ——这正是复旦物理系的成功！ •赵凯华先生的观点：一个人学了物理之后干什么都可以，他 的物理没有白学。对于学物理的人无所谓“改行”。
高中物理课程结构
选修2-1
选修Ⅱ 课程 （2学分）
选修2-2
（2学分）
选修2-3
（2学分）
物理学与 社会发展 选修1-3
（2学分）
物理学与 技术应用
物理学 发展前沿
招生 参考
光的波动性与微粒性；分子物理与统计规律； 原子核与基本粒子 电势能与电势差；电磁感应及其应用； 电磁振荡与电磁波 曲线运动与太空探索；动量与碰撞现象； 机械振动与机械波 静电场及其应用；电路与电器使用； 磁场与场的观念；光学技术及应用 机械运动与物理模型；相互作用与运动规律； 机械能及其守恒定律；能量转化及可持续发展
三维目标
(2.0转型升级版)
核心素养
(3.0聚焦强化版)
从双基到三维目标再到核心素养，既有融合更有超越。作为 核心素养主要构成的关键能力和必备品格，实际上是三维目标 的提炼和整合。三维目标不是终极的目标，而是核心素养形成 的要素和路径。 上述变迁并非是政策风潮的权宜转向，而是教育本质的全面 回归，在根本上体现了从知识本位到以人为本的转变。
一.从物理教学到物理教育
●物理学科价值定位
知识本位 学科本位 学生本位
◎拨开知识本位的迷障 ◎摆脱学科本位的羁绊 ◎回归学生本位的取向
“物理学不只是图表和数据,它能带给你很多更珍贵的东西: 理性的思维方式、人生的哲学和人生的道路.”——陈佳洱
这段话正是对物理学科价值的诠释：让学生终身受益的不 是具体的物理知识，而是所学的知识忘掉之后剩下的东西， 这就是物理学科核心素养。 因此，我们要关注物理知识的文化取向，开发物理知识 的育人价值，从传统的以知识为本的物理教学，转变为培育 核心素养为主的物理教育。
核心素养的内涵
●高中学科核心素养
学 科
语文 数学 英语 政治 历史 地理 物理 化学 生物 信息技术 通用技术
核 心 素 养
语言建构与运用、思维发展与提升、审美鉴赏与创造、文化传承与理解 数学抽象、逻辑推理、数学建模、数学运算、直观想像、数据分析 语言能力、文化意识、思维品质、学习能力 政治认同、理性精神、法治意识、公共参与 历史时空观、史料佐证、历史理解、历史解释、历史价值观 人地观念、综合思维、区域认知、地理实践力 物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任 宏微结合，分类表征，变化守恒，模型认可，实验探究，绿色运用 生命观念，理性思维，科学探究，珍爱生命 信息意识，计算思维，数字化学习，信息社会责任
学会求知、学会做事、学会共处、学会发展、学会改变。 ◎关键能力说 ——经合组织 人与工具 (能互动地使用工具); 人与社会 (能在异质群体中进行互动)； 人与自己 (能自律自主地行动)。 ◎八大素养说 ——欧盟 母语、外语、数学与科学技术素养、信息素养、学习能力、 公民与社会素养、创业精神、艺术素养。
人文底蕴
基本要点
人文积淀; 人文情怀; 审美情趣 理性思维; 批判质疑；勇于探究 乐学善学; 勤于反思; 信息意识 珍爱生命；健全人格；自我管理 社会责任；国家认同；国际理解
科学精神
学会学习 健康生活
责任担当 实践创新
劳动意识；问题解决；技术应用
核心素养的内涵
●高中学科核心素养
学生核心素养的培养，最终要落在学科核心素养的培育 上。学科核心素养是指凸显学科本质、具有独特重要育人 价值的素养。 学科核心素养是核心素养在特定学科的具体化，是学生 学习一门学科之后所形成的具有学科特点的关键成就，是 学科育人价值的集中体现。只有抓住学科核心素养，才能 抓住学科教育的根本。
一.从物理教学到物理教育
●物理学科价值定位
“量子物理是现代文明的基础， 可是很少人真懂，因为我们受经 典物理的观念影响太深。让你的 宝宝早点熟悉量子物理的观念吧， 未来属于他们！” ——朱清时院士的推荐语
Facebook创始人马克·扎克伯格 在“脸书”上晒出的一张照片 他说:“我希望教给她的是一 种好奇心，世界上很多东西不是 显而易见的，我希望她能够自己 去探索。”
浙江省义乌中学 吴加澍
(2016.09.29 南京)
核心素养的提出
●顺应国际教育发展的潮流
知识导向 能力导向 素养导向
这些年来不同国家或地区都在探索：21世纪培养的学生应 具备哪些最核心的知识、能力与情感态度，才能成功地融入 未来社会，在满足个人自我实现需要的同时推动社会发展 ?
◎五大支柱说 ——教科文组织
一.从物理教学到物理教育
●物理课堂教学转型
物理教学通常是以知识为线索展开的，这就容易导致 教师把教学的重点放在知识的落实上，而忽视了物理课 程的育人功能。 为了防止这种倾向，我们在设计和开展教学时必须以 物理核心素养为导向，将物理观念、科学思维、实验探 究、科学态度与责任等要求，至始至终贯穿在教学活动 之中，使物理教学过程成为学生核心素养的形成过程。
评析
这样的教学有什么问题？
问题1：单靠老师的讲授，缺失学习者的主动参与和建构， 即使对所学的知识，学生也是难以深入理解、切实掌握的 ； 问题2：这种一步到位的教法，更是有悖于科学的本质（科 学讲究证据，科学总是试图确定和避免偏见） 。若长此以往， 将使学生对科学形成错误的认知，认为科学发现总是一帆风顺 的；甚至会以偏概全，有碍科学思维的培养。
核心素养的内涵
●核心素养的基本定位
学生发展核心素养，主要是指学生应具备的， 能够适应个人终生发展和社会发展需要的必备品 格和关键能力。
●核心素养的基本特征
◎根基性：核心素养是每个人发展与完善自我、融入社会及 胜任工作起基础作用的共同素养，是适用于一切情境和所有 人的最关键的、有益于学生终身发展的DNA。 ◎整合性：核心素养是一种跨学科素养, 是知识、能力和态 度的综合表现。 态度
核心素养的提出
●深化我国课程改革的诉求
经过多年教育改革，素质教育成效显著，但与立德树人的要 求还存在一定差距，主要表现在重智轻德，单纯追求分数和升 学率，学生的社会责任感、创新精神和实践能力较为薄弱等。 构建核心素养体系便是试图从顶层设计上解决这些难题。
“知识为本” “以人为本”
双基目标
(1.0初级版)
合 格 考 试 等 级 考 试
选修Ⅰ 课程
选修1-2
（2学分）
选修1-1
（2学分）
必修2
必修 课程 （2学分）
必修1
（2学分）
物理教学的应对
物理教学的三个基本问题 (3W)
●why (为何)
●what (是何)
教育观念 的转型
从物理教学到物理教育 ——回归育人本位
课程内容 的转型
从学术形态到教育形态 ——学会广义备课 ●how (如何)
实验探究
●内涵：
是指具有科学探究的意识，能在真实情境中提出物理问题，形成 猜测和假设，利用科学方法获取信息和处理信息，形成结论，以及 对探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。
●要素：
主要包括问题、证据、解释、交流等。
●表现：
•具有科学探究意识，能在不同情境中发现并提出可探究的物理问题， 会合理猜测和假设； •具有设计实验探究方案和获取证据的能力，能正确实施实验探究方 案，使用各种科技手段和方法收集信息； •具有分析论证的能力，会使用不同方法和手段分析、处理信息，描 述、解释探究结果和变化趋势； •具有合作与交流的意愿与能力，能准确表述和评估探究过程与结果。
一.从物理教学到物理教育
●物理课堂教学转型
【例1】一道练习题的教学
除了知识之外还能使 学生得到些什么？
已知汽车质量m,行驶速度Vo，汽车安装有防抱死刹车系统 (ABS), 制动力恒为f，设驾驶员的反应时间为to，问从驾驶 员发现情况到完全停车共经过多少距离?
s = m v02
禁超载 【例2】弹簧的弹性限度 *某老师的“破坏性演示”
2 f + v 0 t0
禁超速
禁酒后驾车
•从知识教学角度看：效果明显！ •从教书育人角度看：学生感受？
*换一种演示方法（铁丝弹簧）
一.从物理教学到物理教育
【例3】牛顿第三定律 ◎以知识为本位的教学
⑴教师列举实例，说明物体间的作 用是相互的； ⑵ 演示两个弹簧秤对拉实验，讲 解相互作用力的大小、方向关系； ⑶总结得出牛顿第三定律。
高中物理核心素养
科学思维
●内涵：
是从物理学视角对客观事物本质属性、内在规律及相互关系的认识 方式；是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程；是分析综合、 推理论证等科学思维方法的内化；是基于事实证据和科学推理对不同 观点和结论提出质疑、批判，进而提出创造性见解的能力与品质。
●要素：
主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等。
技术意识，工程思维，创新设计，图样表达，物化能力 运动能力，健康行为，体育品德
体育与健康
核心素养的内涵
●高中物理核心素养
物理核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步 形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品 格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物 理学科特性的品质。
◎通俗地理解，物理核心素养就是把所学的物理知识都 忘掉后，所剩下的给人终身受用的东西；或者说，学过 的物理能给学生打下什么烙印，他跟没学过物理的人相 比会有怎样的差异。 ◎从专业角度讲，物理核心素养主要由“物理观念”、 “科学思维”、“实验探究”、“科学态度与责任”等 四个方面的要素构成。
教学方式 的转型
从知识重现到知识重演 ——促进深度学习
一.从物理教学到物理教育
●物理学科价值定位
知识本位 学科本位 学生本位
◎拨开知识本位的迷障
•波利亚的统计数据：1%、29%、70% •牛顿第二定律F=ma 在生产、生活实践中的应用 •当年的学生对我说:“您教给我们的物理知识都还给您了”
◎摆脱学科本位的羁绊
●表现：
•能对客观事物进行抽象和概括，构建反映事物本质特征共同属性的 物理模型和概念； •具有规律意识，能通过科学推理，形成物理规律及理论，解释自然 现象和解决实际问题； •具有证据意识，能评估并使用证据对问题进行描述、解释和预测； •具有批判性思维的意识，能基于证据大胆质疑，追求科技创新。
高中物理核心素养
一.从物理教学到物理教育
【例3】牛顿第三定律
◎核心素养导向的教学
㈠物体作用的相互性 【实验观察】
①
同学甲 同学乙 汽车
②
路面
④ ⑤ ③
螺旋桨 空气 物块 水 磁铁 导线 有助于学生树立 “相互作用观”
【分析归纳】
无论是不同种类的物体（固体、液体、气体等），还是不同性质 的力（重力、弹力、摩擦力、电磁力等），两个物体之间的作用总 是相互的。