物理課程核心素養(yǎng)

1、物理課程核心素養(yǎng)的十二個(gè)關(guān)鍵詞：認(rèn)識與理解、分析與綜合、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)理應(yīng)用、觀察與探索、 質(zhì)疑與批判、創(chuàng)新與拓展、尋美求真、學(xué)術(shù)能力、自主發(fā)展、合作與交流、社會(huì)責(zé)任。物理學(xué)科核心素養(yǎng)物理學(xué)科的核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人 終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)內(nèi) 化的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵成分。1、物理觀念從物理學(xué)視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)與相互作用、能量等的基本認(rèn)識，是 物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉和升華?！拔锢碛^念”包括物質(zhì)觀念、 運(yùn)動(dòng)觀念、相互作用觀念、能量觀念及其應(yīng)用等要素。通過高中階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)形成經(jīng)典物理的物

2、質(zhì)觀念、運(yùn)動(dòng)觀念、相互作用觀念、能量觀念等，能用其解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問題；初步具有 現(xiàn)代物理的物質(zhì)觀念、運(yùn)動(dòng)觀念、相互作用觀念、能量觀念等，能用這些 觀念描述自然界的圖景。2、科學(xué)思維從物理學(xué)視角對客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認(rèn)識方式， 是基于經(jīng)驗(yàn)事實(shí)建構(gòu)理想模型的抽象概括過程；是分析綜合、推理論證等 科學(xué)思維方法的內(nèi)化；是基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對不同觀點(diǎn)和結(jié)論提出質(zhì)疑、批判，進(jìn)而提出創(chuàng)造性見解的能力與品質(zhì)?！翱茖W(xué)思維”主要包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素。通過高中階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)具有建構(gòu)理想模型的意識和能力；能正確運(yùn)用科學(xué)思維方法，從定性和定量兩個(gè)方面進(jìn)行科

3、學(xué)推理、找出規(guī)律、形成結(jié)論，并能解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問題；具有使用科學(xué)證據(jù)的意識和評估科學(xué)證據(jù)的能力，能運(yùn)用證據(jù)對研究的問題進(jìn)行描述、解釋和預(yù)測；具有批判性思維的意識，能基于證據(jù)大膽質(zhì)疑，從不同角度思考問題，追求科技創(chuàng)新。3、實(shí)驗(yàn)探究提出物理問題，形成猜想和假設(shè)，獲取和處理信息，基于證據(jù)得出結(jié)論并做出解釋， 以及對實(shí)驗(yàn)探究過程和結(jié)果進(jìn)行交流、 評估、 反思的能力。 “實(shí)驗(yàn)探究”主要包括問題、證據(jù)、解釋、交流等要素。通過高中階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)具有實(shí)驗(yàn)探究意識，能在學(xué)習(xí)和日常生活中發(fā)現(xiàn)問題、提出合理猜測與假設(shè)；具有設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案和獲取證據(jù)的能力，能正確實(shí)施實(shí)驗(yàn)探究方案，使用各種科技手段和方法收

4、集信息；具有分析論證的能力，會(huì)使用各種方法和手段分析、處理信息，描述、解釋實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果和變化趨勢；具有合作與交流的意愿與能力，能準(zhǔn)確表述、評估和反思實(shí)驗(yàn)探究過程與結(jié)果。4、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任在認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)，理解科學(xué)技術(shù)社會(huì)環(huán)境（ STSE的關(guān)系基礎(chǔ)上逐 漸形成的對科學(xué)和技術(shù)應(yīng)有的正確態(tài)度以及責(zé)任感。“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任” 主要包括科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)倫理、STSEg?要素。通過高中階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生能正確認(rèn)識科學(xué)的本質(zhì)；具有學(xué)習(xí)和研究物理 的好奇心與求知欲，能主動(dòng)與他人合作，尊重他人，能基于證據(jù)和邏輯發(fā) 表自己的見解，實(shí)事求是，不迷信權(quán)威；在進(jìn)行物理研究和物理成果應(yīng)用 時(shí)，能遵循普遍接受的道德規(guī)范；

5、理解科學(xué)技術(shù)社會(huì)環(huán)境的關(guān)系， 熱愛自然，珍惜生命，具有保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任 感。物理學(xué)科還應(yīng)教給學(xué)生什么結(jié)合實(shí)例談物理學(xué)科核心素養(yǎng)如何達(dá)成任用鐳物理教學(xué)究竟應(yīng)該給學(xué)生什么？眾所周知，知識只是載體。學(xué)生通過物理知識的學(xué)習(xí)， 獲取終生受用的物理思想方法、思維方式、合作精神和獨(dú)立思考的習(xí)慣， 才是物理教學(xué)應(yīng)有之義。然而在實(shí)際教學(xué)中， 理念和實(shí)際操作卻有很大的距離。究其原因：一是功利性的教學(xué)，為考試單一目標(biāo)服務(wù)，二是教師不知道什么才是讓學(xué)生終生受用的東西。傳授物理思想方法，為學(xué)生終生學(xué)習(xí)奠基我們知道，物理學(xué)家在探索未知世界的過程中積累的物理學(xué)思想方法，不僅能影響自然科學(xué)、思維科學(xué)和

6、社會(huì)科學(xué)的發(fā)展，推動(dòng)社會(huì)技術(shù)的不斷進(jìn)步，而且深刻影響著人們的思維 方式和生活方式。伽利略去世300多年，他所發(fā)現(xiàn)的自由落體規(guī)律， 在物理學(xué)知識的長河中 所占的比例越來越小，但是，他研究問題所創(chuàng)造的思想方法，為后人繼承和發(fā)揚(yáng)， 創(chuàng)造了比自由落體規(guī)律價(jià)值高出千百萬倍的財(cái)富。愛因斯坦和英費(fèi)爾德在物理學(xué)的進(jìn)化中評論說:“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法是人類史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端”?？茖W(xué)史家朱克曼曾走訪 41名諾貝爾獎(jiǎng)獲得者，發(fā)現(xiàn)其“科學(xué)鑒賞力” 和“高超能力”主要得益于從名師那里“學(xué)到一種發(fā)現(xiàn)科學(xué)真理的思想方法和工作方法”，而不是“從導(dǎo)師那里獲得的實(shí)際知識”。事實(shí)也

7、表明，絕大多數(shù)學(xué)生中學(xué)畢業(yè)以后，一輩子不會(huì)去用F=ma公式計(jì)算力的大小，也不會(huì)用法拉第電磁感應(yīng)定律研究電動(dòng)勢，三五年后大 部分物理知識也漸漸地模糊、淡忘，但是，在中學(xué)所接觸到的物理思想方法，卻潛移默化地影響著他們的思維方式。然而，現(xiàn)行高中物理教材只是依照學(xué)科知識為中心的邏輯結(jié)構(gòu)編寫的，原本作為物理認(rèn)識活動(dòng)的中介、連接物理現(xiàn)象與物理知識的紐帶、在物理知識形成與發(fā)展中起著橋梁作用的物理思想方法，比如“時(shí)空觀” “平均思想” “系統(tǒng)思想” “假設(shè)實(shí)驗(yàn)推理法” “逆向 法”，等等，這些影響人生品質(zhì)的物理思想方法在現(xiàn)行教材中只是知識的附庸，或是淹沒在知識的海洋中，或是冰山一角若隱若現(xiàn)。要讓這些有價(jià)值的物

8、理思想方法“浮出水面”，唯一的途徑就是教師將教材中隱性的物理思想方法作為教學(xué)內(nèi)容的一部分，明朗化、顯性化、 條理化地提出來，有機(jī)融入知識傳授過程中。比如用“比值定義法”概念在高中物理課本多達(dá)十余處，不論人教版還是粵教版都是以知識點(diǎn)出現(xiàn)。筆者在速度一節(jié)就把“比值定義法”作為思想方法顯性化，其教學(xué)設(shè)計(jì)過程為：師問：物體勻速運(yùn)動(dòng)有否快慢之別？如何比較快慢？生討論答：用同一位移比較時(shí)間長短或用同一時(shí)間比較位移多少。師問：能否用簡潔的數(shù)學(xué)語言表達(dá)？生討論答：s/t或t/s。師問：同一勻速直線運(yùn)動(dòng) s/t有什么特點(diǎn)，不同勻速直線運(yùn)動(dòng)s/t又有什么特點(diǎn)？生討論答：同一勻速直線運(yùn)動(dòng) s/t的值恒定，不同勻速直

9、線運(yùn)動(dòng) s/t的值不同。師問：這個(gè)比值體現(xiàn)了 什么？生討論答：體現(xiàn)了物體運(yùn)動(dòng)快慢。師總結(jié)：我們把這個(gè)能體現(xiàn)物體運(yùn)動(dòng)快慢的比值稱 為速度，用v表示，有v= ?師繼續(xù)問：s大或t小v 一定大嗎？學(xué)生因思維定勢影響回答 出錯(cuò)。師引導(dǎo)問：汽車1小時(shí)走了 60公里，自行車10小時(shí)走了 100公里，能說汽車比自行 車慢嗎？學(xué)生恍然大悟，運(yùn)動(dòng)快慢必須在相同時(shí)間內(nèi)通過的位移大小或在相等位移時(shí)所用時(shí) 間多少的情況下進(jìn)行比較，即應(yīng)視為一個(gè)整體，v與整體相關(guān)，即sto師順勢點(diǎn)撥：這種用兩個(gè)物理量的比值定義第三個(gè)物理量的方法我們稱為“比值定義法”。并告訴學(xué)生在高中物理中，有相當(dāng)多的物理量是采用“比值法”定義的。隨后的

10、物理教學(xué)中， 每遇到用“比值定義法”定義的物理量都顯性化，前后呼應(yīng)，不斷強(qiáng)化，學(xué)生漸漸認(rèn)識到“比值定義法”為我們提供了利用外界因素來表示其屬性或特征的間接測量方法。營造合作學(xué)習(xí)氛圍，為學(xué)生未來生涯搭橋鋪路“合作共贏”已成為當(dāng)下最流行的詞語。有研究資料表明，從 1901年設(shè)立至1972年, 某自然科學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)?286人，其中185人是因與別人合作取得成就的，占64.9%。從時(shí)間段上來看，合作者獲獎(jiǎng)人數(shù)在第一個(gè)25年占41%在第二個(gè)25年是65%在1951年至1972年則占79%聯(lián)合國教科文組織在教育一一財(cái)富蘊(yùn)藏其中文獻(xiàn)中更是指出：“人口的迅 速增長、自然資源的浪費(fèi)和環(huán)境的惡化、世界多數(shù)人的長期貧

11、困以及千百萬人依然忍受的壓 迫、不公正待遇和暴力行為，均要求開展大規(guī)模的矯正行動(dòng)。只有注入了新思想和強(qiáng)化了手段的國際合作才有助于這些行動(dòng)的實(shí)施”。進(jìn)入21世紀(jì)，科學(xué)研究越來越復(fù)雜，這不僅需要政治家的智慧以及科學(xué)家的合作，也需要大量能滿足科學(xué)研究的不同層次人才的辛勤工 作，合作將成為人們的一種基本生活方式。物理實(shí)驗(yàn)課在營造合作性探究學(xué)習(xí)方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。分組實(shí)驗(yàn)正好是學(xué)生體驗(yàn)合作性探究的最好時(shí)機(jī)，因此每次分組實(shí)驗(yàn)我首先強(qiáng)調(diào)合作要求，甲同學(xué)應(yīng)做什么，乙同學(xué)應(yīng)做什么，如何相互配合。同時(shí)改變過去一人一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告的方式，要求實(shí)驗(yàn)分析報(bào)告必須二人合作完成，共同討論，再寫出研究報(bào)告。此外，在我的教學(xué)班

12、，有一個(gè)獨(dú)特的合作學(xué)習(xí)群體一一讓物理思維水平接近的學(xué)生組成討論小組，遇到問題相互討論。 分層劃組，有話可說，學(xué)生在小組內(nèi)學(xué)業(yè)水平相當(dāng)，也就大膽地發(fā)表意見，積極交流。采取這些舉措，其目的不只是促使學(xué)生相互合作，更重要的是能幫助學(xué)生提高交流、合作、共事的心理品質(zhì)， 為學(xué)生未來生涯搭橋鋪路。在“最近發(fā)展區(qū)”，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、解決問題的能力有人說，中國青年不缺批判精神，缺少的是獨(dú)立思考能力。粗聽起來似乎悖謬，細(xì)想?yún)s 有幾分道理。在中國傳統(tǒng)文化里面，歷來就有對權(quán)威和權(quán)力的膜拜。愛因斯坦在論教育 一文中所言“發(fā)展獨(dú)立思考和獨(dú)立判斷的一般能力，應(yīng)始終放在首位，而不應(yīng)當(dāng)把獲得專業(yè)知識放在首位。如果一個(gè)人掌握

13、了他的學(xué)科的基礎(chǔ)理論，并且學(xué)會(huì)了獨(dú)立地思考和工作，他必定會(huì)找到他自己的道路，而且比起那種主要以獲得細(xì)節(jié)知識為其培訓(xùn)內(nèi)容的人來，他一定會(huì)更好地適應(yīng)進(jìn)步和變化?！睂ξ覀円矐?yīng)是一種警示。問題導(dǎo)入可以成為幫助學(xué)生獨(dú)立思考、建立問題意識、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)怎樣提出問題以及分析問題和解決問題有效途徑。當(dāng)然，課堂問題的提出應(yīng)建立在學(xué)生認(rèn)知水平的“最近發(fā)展區(qū)”，使學(xué)生有能力解決問題，漸進(jìn)深入。以高一 “加速度” 一節(jié)為例，我這樣問題導(dǎo)入： 有了速度概念，為什么還要引入加速度？怎樣定義加速度？采用了什么方法？加速度 大小由誰決定？加速度是標(biāo)量還是矢量？方向與速度相同嗎？由誰決定？加速度的單位與速度單位相同嗎？單位表示是什么？怎么讀？ V、A