0.高中物理教学如何落实学科核心素养

18.11.11下午陈汉光深圳市华侨城中学高中物理教学如何落实学科核心素养一、高中物理核心素养的含义及组成要素二、高中物理教学如何落实学科核心素养目录一、高中物理核心素养的含义及组成要素1、什么是学科核心素养？学科核心素养是学科教育在全面贯彻党的教育方针、落实立德树人根本任务、发展素质教育中的独特贡献，是学科育人价值的集中体现，是学生经过学科学习之后逐步形成的关键能力、必备品格与价值观念。它是知识与技能、过程与方法、情感态度价值观“三维目标”的整个与提升。2、怎样理解素养与知识、技能、能力的关系？以开车为例。交通规则是知识、移库是技能。知识、技能要变成能力需要有真实的情境，所以需要路考，路考检验的是知识技能在真实情境中的应用水平，这就是能力。有了能力不一定有素养。什么是驾驶素养？仍以开车做比喻，安全驾驶就是关键能力，礼貌行车就是必备品格，尊重生命就是价值观念。从能力到素养，一定需要学习者的反思，是主体发挥主观能动性的结果。因此，素养是靠学生自己悟出来的，不是靠教师教的。教师教的知识、技能、能力是学习的阶段性目标，是通向素养的手段，其本身不是目的。现在考驾照越来越严格，知识、技能和能力越来越强。但驾驶素养依旧不是人人都具有的。比如，遇到黄灯怎么办？如果是具有尊重生命价值观的人，他就知道，到了黄灯必须要停下来或做好启动的准备。再如，交通规则没有告诉你在没有红绿灯的十字路口如何开车，这非常考验一个人的驾驶素养。有驾驶素养的人，会主动刹停，先观察，再做决定；没有驾驶素养的人，没有尊重生命价值观的人，就会快速行驶。所以，素养不是不要知识，也不是不要技能或能力，但是知识多不一定有素养，能力强也不一定有素养。这就是价值观跟知识与技能的关系。我们提倡课程育人，就是说，教师不只是教学生学会读书（知识与技能），还要教学生学会做事（能力），更要教学生学会做人（素养）。这就是我对素养与知识、技能、能力的关系的理解。物理核心素养是指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关键能力和必备品格，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，是学生科学素养的重要构成。意味着：（1）观念的转变：由物理教学转向物理教育。（2）老师职责的转变：由教书转向育人。即做真真正正培养学生的科学思维等素养的事。3、物理核心素养的定义物理观念科学思维科学探究科学态度与责任“物理观念”是从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识，是物理概念和规律等在头脑中的提炼与升华，是从物理学视角解释自然现象和解决实际问题的基础。“科学思维”是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式，是基于经验事实建构物理模型的抽象概括过程，是分析综合、推理论证等方法在科学领域的具体运用；是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑和批判，进行检验和修正，进而提出创造性见解的能力与品格。“科学探究”是指基于观察和实验提出物理问题、形成猜想和假设、设计实验与制订方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解释，以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。“科学态度与责任”是指在认识科学本质，认识科学·技术·社会·环境关系的基础上，逐渐形成的探索自然的内在动力，严谨认真、实事求是和持之以恒的科学态度，以及遵守道德规范，保护环境并推动可持续发展的责任感。4．高中物理核心素养的含义５．高中物理核心素养组成（4）及其要素（3-4-4-3）科学本质科学态度社会责任物质观运动与相互作用观能量观模型建构科学推理科学论证质疑创新问题证据解释交流二、高中物理教学如何落实学科核心素养高中物理教学如何落实学科核心素养，要从纵向上，紧紧抓住四个组成部分14个要素，分析各要素所包含的本质内容，以案例的方式进行论证，给人以启发和借鉴。还要从横向上取一节课，看看哪些教学内容和环节是与核心素养中的某个要素对应，做好目标与内容的教学设计，并在教学中认真落实。（一）高中物理核心素养各要素解读与教学案例分析1、物理教学中如何培养学生物理观念？教学建议：物理观念的形成和发展需要学生通过物理概念和规律等内容的学习及运用才能逐步形成。学习概念和规律是学生形成物理观念的有机组成部分。教学中，通过对物理概念和规律的逐步学习、系统反思和迁移应用，可促进学生的物质观念、运动与相互作用观念和能量观念不断发展，使其学会用这些观念解释自然现象，解决生产生活中的实际问题。物理观念主要包括：物质观、运动与相互作用观、能量观等要素。(1)培养物质观要培养学生形成物质观，一定要培养他们会透过外表分析本质，抽象成物理概念，并会应用物质观来解释实际问题。学习的方法可采用对比法和筛选法等。案例：地磁场是一种客观存在的物质，但它是摸不到看不着的，如何在教学中让学生形成地磁场这个物质观呢？评议：视频中老师由实验激发学生思考线圈产生感应电流的条件——磁通量变化，从而产生联想，知道地磁场是一种客观存在的物质。(2)培养运动与相互作用观要培养学生形成运动观，一定要培养学生会描述运动的性质，会理解运动的特性，会应用运动观来解释实际问题。学习的方法可采用图象法和对比法等。案例：在“直线运动的图象”一课中，如何在教学中培养学生绘图、表述、解释速度-时间图象所反映的运动特性呢？评议：视频中还可以看到，老师设计了4个不同的v-t图象，先让小组交流讨论，再请小组长自选一个图，讲“生活中哪些情境能用以下的v-t图象描述”的故事（比如一个小组长选择右图第2个图，讲汽车从服务区驶上高速公路时先加速，到最大速度时匀速行驶，当又想驶进服务区时要减速至停止），非常生动，既培养了运动观。(2)培养运动与相互作用观要培养学生相互作用观，一定要培养学生明确力的作用是相互的，指导学生了解各种力，通过理论研究与实践检验理解力的三要素的形成过程，掌握力的三要素的特征。学习的方法可采用假设反证法、探究生成法等。案例：洛仑兹力是磁场中重要的一种力，它具有本质特性，又与许多因素有奇特关联，如何在教学中帮助学生理解洛仑兹力呢？评议：视频中老师运用物质观得出安培力与洛仑兹力的本质关系，接着引导学生借助左手定则判断安培力方向来判断洛仑兹力方向的方法，知道洛仑兹力的方向与运动方向垂直，但与运动电荷的带电性质有关，明确了洛仑兹力是一种具有独特性质的力。(3)培养能量观评议：视频中看到双弹簧在螺线管共振，这样设计的目的是：实现认识上的升华（能量是物理学与其它学科对话的通道，也是连接物理学各个分支的纽带，学生能从能量的角度分析物理现象，无疑在认识上是一种升华）。在实验过后，老师请学生运用能量转化和守恒定律的观点来解释磁铁1在A线圈上下振动的过程是机械能转化为电能的过程（生电），而磁铁2在B线圈上下振动的过程是电能转化为机械能的过程（用电），培养学生的能量观。要培养学生能量观，一定要培养学生认识能量守恒定律是自然界的普遍规律，会应用这个规律寻找能量，确认能量，明确能量如何转化和转换。学习的方法要引导学生运用守恒法解释自然界的许多问题。案例：电磁感应得到的感应电流，是机械能转化为电能的过程。怎样在教学中运用能量转化观解释呢？2、物理教学中如何培养学生科学思维？教学建议：发展学生的科学思维能力是重要的教学目标之一。在教学中要让学生体会建构这些物理模型的思维方法，理解物理模型的适用条件，能建构相关的物理模型来研究实际问题。要引导学生经历物理概念的建构过程和物理规律的形成过程，是发展科学思维的重要途径。科学思维主要包括：模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。(1)培养建构模型能力建构模型是一种重要的科学思维方式，质点、点电荷、匀强电场等物理概念，匀变速直线运动、曲线运动、碰撞等物理过程都是物理模型。要引导学生体会“等效”的物理思想。案例：曲线运动是一种常见物理模型。在“运动的合成与分解”一课中，如何开展曲线运动建模思维的培养呢？评议：视频中看到老师选用的实验仪器（起吊机）原理简单、操作方便、呈现的实验过程紧扣教学内容、符合学生认知心理。老师能帮助学生建构相关的物理模型来研究实际问题，能让学生体会建构物理模型的思维方法“运动的平行四边形定则”，真正学会了曲线运动模型的建构。(2)培养科学推理能力教师要结合物理学史的相关内容，让学生在观察、实验的基础上通过科学推理得到结论，认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用，在理论推导中要采用类比法，把已学知识迁移来解决新的问题。案例：安培发现磁场对电流有力的作用，定义为安培力。科学家洛仑兹发现磁场对运动电荷有力的作用，定义为洛仑兹力。在学习洛仑兹力之前，学生已学了计算安培力大小的公式，在“探究洛仑兹力”一课教学中如何帮助学生学会推理，得出计算洛仑兹力大小的公式？评议：视频中看到老师在引导学生进行理论推导时，老师的教学思路清晰，板书设问准确，语言表达简洁，教学节奏流畅，不断引用前面实验探究得到的规律和已学知识引导学生寻找联系，确定新公式，提高推理能力。(3)培养科学论证能力在处理信息时，应让学生依照物理事实运用逻辑推理确立物理量之间的关系，发展依据证据、运用逻辑和现代科技知识或数学知识进行科学论证和解释的能力。案例：学生通过学习已经知道超重和失重跟加速度有关，如何运用牛顿运动定律论证超重和失重跟加速度的定量关系呢？评议：视频中看到老师通过把电梯升降过程出现的超重和失重现象，引导学生依照实验事实，应用牛顿运动定律和逻辑推理，确立了支撑物体的力（超重力或失重力）跟重力以及加速度的定量关系，并类比数学一次函数知识和图象引入F-a图加以拓展、论证，培养科学论证能力。(4)培养质疑创新能力“学起于思,思源于疑。”质疑常常是创新的开始。教学中要鼓励学生从生活中发现问题，从实验现象中提出问题，从事物的反面逆向思考问题。培养具有这些特质的人才有可能培养出创新型人才。案例1：在“运动的合成与分解”一课实验探究中，学生如何从自身的研究找出错误，并进行交代和提示？评议：视频之前，学生先用右图仪器做实验。视频中看到他在讲述自己对两个匀速直线运动的合运动的猜想、实验、作图，最后从理论上分析，发现自己猜想匀速直线运动的合运动是“曲线运动”是不对的。讲得十分精彩！3、物理教学中如何培养学生科学探究？教学建议：科学探究能力的培养，应渗透在物理教学的整个过程。无论是物理知识的教学，还是物理问题的解决，都要引导学生发现和提出问题，根据解决问题的需要，收集和选择有用信息，基于证据和逻辑对问题作出合理解释，培养学生具有准确表述问题解决过程与结果的意愿和能力。科学探究主要包括：问题、证据、解释、交流等要素。案例：如果让你上“探究的感应电流产生的条件”你会怎样创设情景，提出问题，引入课题？案例：如果让你上“探究洛仑兹力”你会怎样创设情景，提出问题，引入课题？(1)引导发现和提出问题教师在一些物理实验中创设情境，让学生在观察和体验中有所发现、有所联想，萌发出科学问题；还可在实验中创设一些任务，让学生在完成任务中运用科学思维，自己提炼出应探究的科学问题。评议：老师用一根条形磁铁在取下后盖的电视机后面“弹奏”歌曲《小星星》，学生既听到悦耳歌曲，又从电视机屏幕上看到电子亮斑随音乐翩翩起舞的景象，议论纷纷，质疑求知，对接下来的课堂产生极大的兴趣。评议：老师演示“双弹簧振动实验”，实现设疑激趣（引起学生的好奇和质疑，学生在初中虽然学过电磁感应现象，但无法解释本实验现象），为进一步研究产生感应电流的条件埋下伏毛。案例：每个学习小组自选仪器，独立寻找“产生感应电流的条件”？(2)重视收集有效证据让学生学会把探究课题分解为几个相对独立的小问题，思考解决每个问题的不同方法，根据现实条件选择适当方法、器材，开展实验，收集有效证据，概括实验结论。评议：由视频可以看出老师的设计意图：用比赛方式来让学生自选仪器，设计实验方案，并进行了交流，表述探究“磁生电”的不同方法，再书写在黑板上成为了后面概括“产生感应条件”的一系列证据。(3)强调基于证据解释要避免让学生按教材的既定步骤进行虚假“探究”，要观察和收集那些与预期结果相矛盾的信息。处理信息时应让学生依照物理事实运用逻辑推理确立物理量