核心素养在初中物理课堂教学中的落地(刘庆高7.20)

核心素养在初中物理课堂教学中的落地刘庆高山东省昌乐二中一、课程标准基于核心素养落地提出的教学建议。二、昌乐二中以“认知内化，实践生成”为学习目标，以“任务驱动，情境体验，真实探究”为教学要求，以学生全面发展为核心下的教学研究。三、看课堂实录，体会核心素养在课堂教学中的落地。一、课程标准基于核心素养落地提出的教学建议。物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。物理观念“物理观念”是从物理学视角形成的关于物质、运动和相互作用、能量等的基本认识；是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华；是从物理学视角解释自然现象和解决实际问题的基础。它主要包括物质观念、运动和相互作用观念、能量观念及应用等要素。科学思维“科学思维”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。它主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。科学探究“科学探究”是指提出物理问题，形成猜想和假设，获取和处理信息，基于证据得出结论并做出解释，以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。它主要包括问题、证据、解释、交流等要素。科学态度与责任“科学态度与责任”是指物理学在产生、形成和发展的过程中，人们不是为了物理学而研究物理学，而是在认识科学本质，理解科学·技术·社会·环境（STSE）的关系基础上逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度以及人文文化。它主要包括：科学态度、团队精神（合作意识、奉献精神等）、科学伦理和社会责任（热爱生命、热爱和平和环保意识等）等要素。1.基于物理学科核心素养确定教学的目标和内容物理教学若以知识为线索展开，就会导致教学设计聚焦于知识，仅仅专注于学生获得知识，而忽视物理课程对学生物理学科核心素养的培养。为此，必须把培养物理学科核心素养作为物理教学的重要目标，将“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”等物理学科核心素养的培养落实于教学活动中。物理观念的形成和发展需要学生通过物理概念、物理规律等内容的学习及运用才能逐步形成。学习概念或规律是学生形成物理观念的有机组成部分。在教学中，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，解决生活和生产中的实际问题。发展学生的科学思维能力是重要的教学目标之一。建构模型是一种重要的科学思维方式，教师在教学中要让学生体会构建这些物理模型的思维方法，理解物理模型的适用条件，能通过建构物理模型来研究实际问题。教师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。学生在处理信息的过程中，经历了“比较一概括一抽象”的思维过程，发展了科学思维。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。物理教学中要十分重视对学的科学态度与责任的培养。通过物理学习认识科学的本质，认识科学·技术·社会·环境之间的联系，增强学生环境保护和可持续发展的意识，提升其社会责任感。应通过增加联系生活和现代科技的教学内容，创设生动活泼的课堂氛围，激发学生的学习热情，通过适当的难度要求让学生获得成功的愉悦，从而保持旺盛的求知欲；尽量可能为学生交流创造机会，发展学生的表达能力，让学生体验和享受合作的成果；引导学生在物理实验中如实记录、客观对待所获取的实验数据，遵循基本的学术道德规范。（2）在教学设计和教学实施过程中重视情境的创设创设真实的情境进行教学，对培养学生的物理学科核心素养具有关键作用。物理概念的建立需要创设情境。学生在学习物理概念之前，基于生活经验形成了大量的经验性常识，要在此基础上建构物理概念，必须对所观察的现象进行重新加工，在诸多客观情境中概括事物的共同属性，抽象事物的本质特征，完成从经验性常识向物理概念的转变。在这个过程中，教师应促进学生科学思维能力的发展。教学实践证明，在物理教概念的教学中，关键是创设体现概念本质特征的情境，发展学生的科学思维。物理规律的探究需要创设问题情境。学生从情境中发现和提炼问题，对问题的可能答案作出假设，并根据问题情境运用已有知识制订探究计划，选择符合情境要求的实验装置进行实验，获取客观、真实的实验数据，通过对数据的分析形成关于物理规律的结论。学生在活动中能真切感受科学探究过程，体会通过科学描述和解释自然现象的乐趣，提升对科学本质的认识，提高科学探究能力。应用物理知识解决具体问题应结合具体的实际情境。运用物理知识解决实际问题能力的高低，往往取决于学生将情境与知识相联系的水平。例如，是否能把情境中的一段经历转化为一个物理探究过程，是否能把情境的故事情节转化为某种物理现象，是否能把描述情境的文字转化为具体的某个物理量，是否能把情境中需要完成的工作转化为相应的物理问题。我们常说某个问题很“活”，其“活”的本质之一在于情境的转化，能不能把问题中的实际情境转换成解决问题的物理情境，建立相应的物理模型，这是应用物理观念思考问题、应用物理知识分析问题的关键。物理教学中，应让学生获得在实际情境中解决问题的大量经验，形成把情境与知识相关联的意识。（3）重视科学探究能力培养和信息技术的应用在中学物理课程中，应注重科学探究，尤其应注重物理实验，这在培养学生科学探究能力和科学态度等方面具有重要地位。在物理实验中，应发掘实验在培养学生发现和提出问题能力方面的潜在价值。教师可在一些物理实验中创设情境，让学生在观察和体验后有所发现、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。应通过实验提高学生制订计划的能力。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，根据现实条件选择有适当方法构思探究计划；学会从原理、器材、信息收集技术、信息处理方法等各方面形成探究计划；学会通过查询相关资料完善探究计划。教学中应尽量为学生提供制订探究计划的机会。要避免让学生按教师或教材的既定步骤进行虚假“探究”，不应只把注意力集中在与探究假设相符的物理事实上，还需要观察和收集那些与预期结果相矛盾的信息。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，发展根据证据、逻辑和现有知识进行科学论证和解释的能力。关于科学探究的交流和表达，应引导学生从以下两个方面提高表达能力：一是交流内容的组织，包括问题的提出、探究方案的设计、数据收集过与整理、结论的得出及解释、存在的问题的反思等；二是陈述的形式，包括文字、表格、图像、公式、插图等，根据内容选择恰当的形式进行交流。教学中要为学生提供交流的机会，让学生准备有条理的讲稿，进行准确和富有逻辑的发言。应通过科学探究让学生体会科学研究中相互合作的必要性，除了在本实验小组范围内进行分工合作之外，还可让不同的实验小组设计不同的实验方案，完成同样的探究任务，实现各小组之间的实验数据共享，感受合作在获取数据中的作用，增强学生的合作意识。实验能培养学生的科学态度和科学精神，教师应培养学生严肃认真对待实验的态度。尊重实验结果与事实，杜绝编造和修改实验数据，并把实事求是的作风带到平时的学习和生活中去。当今社会，信息技术越来越多地应用于我们的生产生活。提高物理教学水平，发展学生物理学科核心素养，离不开信息技术与物理学习的融合。要设计各种学习活动让学生利用信息技术提升物理学习能力。例如，鼓励学生网上查询资料，了解感兴趣的科技动态或物理问题解决实例等；用数字实验或云技术平台解决一些用常规方法难以实现的疑难实验问题；利用手机等信息技术工具便捷地解决某些物理学习问题。（4）通过问题解决促进物理学科核心素养的达成应把物理课程中所形成的物理观念和科学思维用于分析、解决现实生活中的各种问题，在解决问题中进一步提高探究能力、增强实践意识、养成科学态度，促进物理学科核心素养的形成。许多大众传媒的报导、公共场所的公告等信息都跟物理知识有关，关心这些信息，有利于提高学生的物理学科核心素养。例如，某学生看见机场关于“严禁携带额定能量超过160W·h的充电宝搭乘飞机”的规定，但不理解160W·h的含义。一般充电宝（移动电源）的规格标注的是电荷量，单位是mA·h，为什么机场的规定要以W·h做单位?学生仔细阅读机场公告的文字后领悟到，机场限定的不是充电宝的电荷量，而是充电宝的能量，W·h的含义是瓦小时，160W·h相当于57.6t的重物由静止下落1m所具有的动能；若要判断常见锂电池充电宝的能量是否超标，须把它的电荷量乘以标注的额定电压（如3.7V）。学生对这些问题的思考，拓展了物理知识在实践中的应用，加深了对公共传媒中有关信息的科学性认识。教师应鼓励并引导学生基于物理学科核心素养解决生活的问题。例如，在设计具体活动、制订工作计划时，让学生会分析影响问题的主要因素和次要因素，会把一个复杂的问题分解为若干个简单的问题，会思考事物间的因果关系等。要从培养物理学科核心素养的视角审视习题教学的目的，应通过习题教学，使学生在科学思维、探究能力、实践意识、科学态度等方面得到有效提升。习题教学的作用不仅仅是为了得到答案，而是要全面提高学生的问题解决能力。二、昌乐二中以“认知内化，实践生成”为学习目标，以“任务驱动，情境体验，真实探究”为教学要求，以学生全面发展为核心下的教学研究。（一）学习目标制定要规范1.要体现“认知内化、实践生成”要求。认知即知道事物的本质是什么，内化即知道它为什么这样，实践即运用认知内化的东西解决问题，生成是在解决问题的过程中实现对现实生活智慧的运用和创造，生成出自己的见解。表述时应站在学生学习的角度表述，不能站在教师教的角度表述。要体现思维加工的过程，要具体，可操作，可评价。2.从目标中能读出课堂的思维路径、环节设计、学习方式和学习效果。例1：修改前——1.看视频，联系生活，总结出至少5种信息获取的方式；2.设计去云南旅行的行程安排表。这个目标是先认知——看视频；再内化——5种信息获取方式的总结；实践——设计行程。看这个目标，课堂的基本结构我们就清楚了。这部分内容还可以这样来逆向设计：修改后——1.设计去云南旅行的行程安排表，说出在设计过程中运用了何种信息获取方式；2.联系生活实际，举例说明各种信息获取方式的3点优势。从这个过程来看的话，在情境中（云南旅行）做任务（行程设计），获得认知（信息获取方式），并加以内化（说出）与实践（用于分析生活经验）、生成新的体验（建构信息获得的意义）。根据这个设计，我们的课堂结构也出来了。例2：修改前——通过制作“骏马漫步”和“破涕为笑”的逐帧动画，说出逐帧动画制作的原理并学会制作简单的逐帧动画。从这个目标可以看出来，先做任务，再总结原理，学会制作。这一个目标对学生来说就有难度了，“逐帧动画”制作技术性相对比较强，可以先有方法指导。修改后——1.自己搜索下载逐帧动画制作的教程，对照教程梳理逐帧动画制作的和方法步骤；2.根据教师提供的素材，尝试制作“骏马漫步”“破涕为笑”的逐帧动画，并解释其原理。这个目标第一个任务是自己下载教程（优于教师直接给教程）、观看教程并总结方法这是认知内化；制作动画是实践，实践的基础上总结原理是生成。这两个例子，给我们很多的启示：1.可以先给学生任务，做任务的时候习得知识、技能，去运用实践、解决问题、总结经验和方法；2.在做一些较难完成的学习任务时，可以先帮助学生获得方法、运用方法去做任务、解决问题，获得经验。3.学习目标表述的构成要素学习目标的表述包括行为主体、行为表现、行为条件、行为程度四个基本要素，“行为主体”是指谁学，指学生；“行为表现”是指学什么，是可观察、可测量的具体行为；“行为条件”是指怎么学，主要有完成行为的情境、提供的