物理教育改革与国家物理课程标准

物理教育改革与国家物理课程标准——研究与发展洛阳师范学院物理与电子信息学院二、研究进展一、课题概况1、理念、目标、探究2、主题3、教学、教材、评价4、评价及案例讨论唐果南福建师大，陈峰一、课题概况基本理念1、注重学生发展，面向全体学生2、从生活走向物理，从物理走向社会3、注重科学探究，提倡教学方式多样化4、注意学科渗透，关心学科前沿5、改进评价系统二、研究进展(一)子课题研究进展1.物理课程标准国际比较2.我国物理课程发展历史及现状分析3.儿童心理发展与物理学习规律研究4.物理科学进展对物理课程的影响(二)初中物理课程标准研究进展1.初中物理课程标准框架2.初中物理课程目标3.初中物理内容标准初中物理教材（教法）现象学生探究物理STS课程目标知识与技能过程与方法科学精神与态度科学技术与社会初中物理教材整体框架构建思路子课题研究（1）物理课程标准国际比较（2）我国物理课程发展历史及现状分析（3）儿童心理发展与物理学习问题研究（4）物理科学进展对物理课程的影响（5）物理教育的社会需求（6）探究式学习模式研究1.物理课程标准国际比较（亚洲）物理课程标准比较（美国）科学课程标准比较（欧洲）科学课程标准比较STSE观念在标准中的体现(1)亚洲--目标相似点a物理概念、规律、原理等的系统学习b科学探究方法及有关操作程序c科学精神和态度的培养d物理对个人生活和社会发展的重要作用•（亚洲）各自特点：•a韩国强调探究式的教学方法及不同水平探究能力的培养•b菲律宾和马来西亚强调了对物理及其技术的掌握和应用•c澳门强调知识系统性，技能掌握以及严谨的科学态度•d台湾则强调基本能力的培养(2)亚洲—内容功与能，势能和动能，各种能量形式及其相互转化，机械能守恒，能量守恒功和能原子结构，原子模型，光电效应，质能方程，核反应原子物理光的直线传播，反射，折射，光的衍射和干涉，横波，纵波，波长，波峰，波谷，波幅，波的频率，波速，波的反射和折射，衍射和干涉，声波，电磁波光和波电流，电压，电阻，电路，串联和并联电路，欧姆定律，电功率，变压器，电流的热效应，磁场，电场，磁场强度，电流的磁效应，电磁效应，电动机，电能电和磁热力学定律热学距离，位移，速度，速率，加速度，牛顿运动三定律，动量，动量守恒运动学力，力对物体的作用，力的大小，力的平衡，万有引力定律力学物质的状态：固体、液体、气体、密度物质物理内容学习领域(3)美国部分州科学课程内容标准内容标准基本原理威斯康辛州科学实例交流与联系明晰性与专一性高级的科学内容作为探究的科学思维习惯安全性原则社会中的科学与技术历史观点生物与发展了解周围世界物理环境地球与宇宙统一的概念和过程基本概念和基础知识作为探究的科学思维习惯交流从个人和社会看科学科学史与科学的性质科学与技术威斯康辛州夏威夷州怀俄明州作为探究的科学物理科学生命科学从个人和社会看科学科学史和科学的性质统一的概念和过程物理科学生命科学地球与空间科学科学与技术科学和学科的联系科学中统一概念和方法以探究为特点的科学物质科学生命科学地球和空间科学科学与技术从个人和社会看科学科学史和科学的性质亚利桑那州科罗拉多州国家--标准美国部分州—物理内容标准分析运动物体和简单机械运动的受力情况用模型模拟化学相互作用和物理相互作用的各个方面分析能量的形式以及能量的转换使用各种模型来描述和解释样本物质的属性和组成9-12年级预测物质的物理和化学性质按时间变化来描述物体的变解释能量的定义解释力和物体相互作用及力,质量与运动的关系预测在外力和能量作用下什么将发生变化测量并计算运动问题的特征量理解能量的多种存在形式和转换形式依据物理和化学性质对问题进行分类5-8年级内容年级（4）STSE观念在课程标准中的体现①“STSE”的界定：STSE是科学(Science)，技术(Technology)，社会(Society)，环境(Environment)的英文缩写.②分析国外若干科学教育标准中的STSE内容③STSE观念和内容的渗透与影响方面课程目标比较1)物理概念、规律等系统学习2)科学探究方法及有关操作程序3)科学精神和态度的培养4)物理对个人和社会的重要作用解释能量的定义理解能量的多种存在形式和转换形式功与能，势能和动能，各种能量形式及其相互转化，机械能守恒，能量守恒物质运动（与力）能（及其传递）物质运动学力学热学电磁学光和波功与能原子物理（美国）类型Ⅱ（亚洲）类型Ⅰ内容标准比较2.我国物理课程发展历史和现状分析①中学物理课程标准、教学大纲的演变a）解放前中学物理课程标准的变革b）新中国中学物理教学大纲的演变②我国中学物理教材发展研究a）中学物理教材发展概况b）现行物理教材现状与评价3、儿童心理发展与物理学习规律研究（1）关于物理课程标准研究的心理思考①升学与成材②知识学习与能力发展③智力与非智力因素④学生主体与教师主体（2）儿童认知特点与初中物理课程设置①儿童认知特点及其发展规律②物理问题解决的特征研究③物理学习兴趣结构及其影响④初中物理课程设置的思考因素（3）探究式物理教学模式探析①探究式教学法的来源和主要思想②探究式教学的有关理论③探究式教学在物理教学中的作用④物理问题解决中探究过程的构成要素4、物理科学进展及其对物理课程发展的影响①物理课程的背景分析②我国现行物理课程存在的问题③物理学在当代新科技革命中的作用④物理学是自然科学的带头学科、核心学科⑤物理学对人类思维方式的影响⑥物理学的近代发展与创新精神⑦现代科技与物理课程改革⑧中学物理课程中现代科技引入实例整体设计：初中物理高中物理Ⅰ基本要求高中物理Ⅱ基本要求高中物理Ⅲ基本要求基本理念1、从生活走向物理，从物理走向社会2、适应学生认知特点3、建构“探究---发现意义”式学习模式4、保证科学素养，发展学生个性5、基础性与前沿性结合6、国际标准接轨与中国特色结合义务教育阶段国家物理课程标准NationalPhysicsEducationStandardsInCompulsoryEducationStage（征求意见初稿）国家物理课程标准研制组2001年10月9日新的研究进展《标准》框架1、前言背景、性质、理念、思路2、课程目标总目标，分维度目标3、内容标准学习内容，科学探究、科学内容4、实施建议教科书、教学、课程资源开发、评价F=MaF=MaF=MaE=MC2E=MC2E=MC2F=MaF=MaF=MaE=MC2E=MC2E=MC2第一部分导言《初中物理课程标准》的制订，是为了通过基础教育，引导我国新一代迎接新世纪的挑战，培养其基本的科学素养，使其具备愉快而有效地工作与生活的基本能力。《初中物理课程标准》在规定了最低限度教学要求的同时，也为一些学习优异的学生拓展学习内容的深度和广度提供了可能。《初中物理课程标准》对教师及管理工作者确定了基本的教学目标和教学内容，并提出了相应的教学建议、评价建议、教材编写建议以及课程资源开发建议等，也为教师和管理工作者留有灵活的空间，以便根据其经验和具体情况完成规定的教学任务。F=MaF=MaF=MaE=MC2E=MC2E=MC2第一部分导言一、本次课程改革背景二、学科性质三、课程价值四、理念（说明）F=MaF=MaF=MaE=MC2E=MC2E=MC2第一部分导言物理学由理论和实验两部分组成。实验，是整个物理学实证研究的基础，物理学理论的提出和对之的确证都要建立在这种获取经验事实以发现规律的实验活动的基础之上实验揭示了自然界的物理事实，而理论则给出对自然界的本质性理解。物理学的理论具有严密的逻辑结构体系，也是基础科学理论的典型代表。物理学的最终目标，是把自然界的基本组分及其相互作用概括进一个统一的总体框架之中，这种对于统一性的执着追求是物理学最突出的特色之一。物理学的内容既包括现有的物理知识，也包括科学家对于这些知识的认识活动。物理学从静态看，是知识，从动态看，是探索过程，研究方法。中学物理应是是建构融静态的物理知识与动态的物理活动于一体的课程体系。学科性质样例F=MaF=MaF=MaE=MC2E=MC2E=MC2F=MaF=MaF=MaE=MC2E=MC2E=MC2一一、知识与技能二、过程与方法三、情感、态度与价值观四、科学技术与社会第二部分：课程目标知识与技能1、主题一，物质2、主题二，运动和相互作用3、主题三，能量4、科学·技术·社会5、测量技能6、收集、处理、描述数据技能。。过程与方法1、观察能力2、发现并提出能力3、信息收集能力4、信息处理能力5、分析概括能力6、信息交流能力。。情感、态度与价值观1、兴趣、好奇2、勇于实践3、克服困难，有成功感4、尊重科学、有条理怀疑5、乐于探究6、合作态度7、STS观念渗透8、责任感与使命感。。F=MaF=MaF=MaE=MC2E=MC2E=MC2F=MaF=MaF=MaE=MC2E=MC2E=MC2一级主题二级主题科学探究l物理课程中进行科学探究的目的l初中物理的科学探究标准l初中物理课程中进行科学探究应注意的问题l科学探究应促进教与学的改革物质l物质的形态和变化l物质的属性l物质的结构和尺度l新材料及其应用运动和力l物质世界的运动形式l机械运动的描述l力l运动和力l波l物理学的发展与科学实验方法能量l功和机械能l能的多样性l能的转化l能的传递l能量守恒l能源和可持续发展第三部分：内容标准F=MaF=MaF=MaE=MC2E=MC2E=MC2样例一、什么是科学探究二、为什么要进行科学探究三、怎样进行科学探究四、初中物理课程中的科学探究标准五、科学探究样例第三部分：内容标准科学探究F=MaF=MaF=MaE=MC2E=MC2E=MC2F=MaF=MaF=MaE=MC2E=MC2E=MC2教学建议：探究样例：让学生通过探究的方式来学习大气压强样例F=MaF=MaF=MaE=MC2E=MC2E=MC2教材编写建议物理教材是物理教学内容的重要载体。为体现初中物理课程的知识与技能、过程与方法、科学精神与科学态度、科学技术与社会四个方面的目标，达到初中物理教材改革的新意，建议从物理现象、学生认知规律、物理规律、探究方法、科学技术与社会和科学素养五个维度来考虑初中物理教材的编写。F=MaF=MaF=MaE=MC2E=MC2E=MC21，自然物理现象2，人工物理现象。3，物理社会问题。现象教材编写建议１、建议教材安排物理内容体现从自然走向物理，从生活走向物理，从物理走向社会的思路。２、教材内容的安排应广泛调动学生的学习兴趣，体现出兴趣对学生学物理的巨大驱动作用。３教材应逐渐激发学生学物理的任务驱动兴趣。学生认知规律F=MaF=MaF=MaE=MC2E=MC2E=MC21，合理选择内容。2，合理安排内容。3，合理安排教材的呈现形式。物理规律教材编写建议1，提出问题。2，收集信息。3，处理信息。4，交流信息。探究模式科学技术与社会和科学素养1，科学技术与社会。2，科学素养。F=MaF=MaE=MC2样例F=MaE=MC2E=MC2氟利昂排热耗能空调病教材建议实例：请调查你周围使用空调的情况，并对使用空调的优点和缺点作出说明（从STS的角度）。教材编写提示：此例说明高科技产品空调在给人类带来舒适的同时，也带来若干问题。E=MC2F=MaF=MaE=MC2E=MC2F=Ma紅燈牌例７：将一空桶中灌入少许清水，放在洒精灯上加热后，迅速盖上盖子，然后用冷水浇在上面，观察所发生的现象，并分析解释其中的物理原理。样例：教材应关注学生好奇、爱动手的原初兴趣本实验用学生身边材料作成，学生感到亲切。最后看到空桶逐渐变扁，同时伴随着发出较大的响声，引起学生极大的兴趣。可作为大气压强引入实验，也可作为让学生感知大气压强大小的验证性实验。教材编写建议样例F=MaF=MaF=MaE=MC2E=MC2E=MC2F=MaF=MaF=MaE=MC2E=MC2E=MC2第五部分：课程评价一.评价准则1评价必须和目的一致2评价必须真实可信3不应依据单一的评价做出重大决策二.学习评价学习评价主要包括以下方面：l探究能力l物理知识l个人情感l分析与决策力三.教学评价教学评价应重点关注：l教学条件l教