当前位置 :项目首页 > 研修作业 > 正文

《发展学生的物理核心素养》

今天有幸在首都师范大学教育学院听北京师范大学物理系郭玉英教授的讲座《发展学生的物理核心素养》。本次讲座围绕三个核心问题展开：

A.什么是物理核心素养？

B.核心素养相关的研究示例。

C.如何在课堂教学中发展核心素养？

示例1.美国科学家费曼与父亲的经历

案例启示：学科教学要促进学生核心概念、科学思维和探究能力的共同发展。

“科学教育不应该传授给孩子支离破碎、脱离生活的抽象理论和事实，而是应当慎重选择一些重要科学观念，用恰当生动的方法，帮助孩子们建立一个完整的对世界的理解。”——周光召

“核心素养兼具稳定性与开放性、发展性，是一个伴随终身可持续发展、与时俱进的动态化过程，是个体能够适应未来社会、促进终身学习、实现全面发展的基本保障。”——引自林崇德主编的《21世纪学生发展核心素养》

核心素养：

核心素养不等同于对具体知识的掌握，但又是在对知识与方法的学习中形成和内化的，并可以在处理各种理论和实践问题的过程中体现出来；

核心素养是学生在接受知识相应学段的教学过程中，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；

核心素养是关于学生知识、技能、情感、态度、价值观等方面的结合体；

核心素养指向过程，关注学生在其培养过程中的体悟而非结果导向。

物理核心素养：

学生在接受物理教学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；学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质；是学生科学素养的关键成分。

物理核心素养主要包括：

                     物理观念

                     科学思维

                     科学探究

                     科学态度与责任

物理核心素养从发展学生核心素养的角度集中体现了物理学科的育人价值。四个方面是相互联系、共同发展的。物理观念的形成过程是学生经历科学思维和科学探究的过程，同时伴随着科学态度与社会责任的发展过程和对科学本质的认识不断深化的过程。

物理核心素养是三维目标的整合提炼与发展：

                     明确提出了物理观念的内容

                     明确提出了科学思维的要素

                     明确提出了科学本质和社会责任

物理观念：

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、能量等的基本知识；

物理观念是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华；

物理观念是从物理学视角解释自然现象和解决实际问题的基础；

“物理观念”不仅是物理核心素养的主要内容，而且是其他物理核心素养的重要基础。

物理观念主要包括：

                     物质观念

                     运动观念

                     相互作用观念

                     能量观念

物理观念体现了学科核心概念的教育价值。

物理学科核心概念是组织整合物理学科内容的少数关键概念，是将众多的物理知识联为一致整体的物理学习的核心内容；是学生理解或探究更复杂概念的关键工具，与生活实际和重大社会议题相关，在整个学习过程中都具有可教性与可学性。

科学思维：

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；

科学思维是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程；

科学思维是分析综合、推理论证等方法的内化；

科学思维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和品质。

科学思维主要包括：

                    模型建构

                    科学推理

                    科学论证

                    质疑创新

科学建模：

建立模型解决问题是十分重要的科学研究方法，也广泛应用在各个研究领域。科学研究者需要根据研究目的，建构模型对现象进行表征，使研究问题简化和抽象化，便于揭示和描述对象的本质特征和运动规律，从而建构解释和进行预测、交流。

物理教学中的模型例举：

1、  物质结构的微观模型，原子模型

2、  质点、刚体、理想气体、磁感线、电场线

3、  牛顿第一定律、理想气体方程

4、  匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动

5、  力的图示、重力场模型

6、  电路图

科学推理：

科学推理包括：归纳推理、演绎推理和类比推理

科学推理能力测试：Lawson”s Classroom Test of Scientific Reasoning (LCTSR,2000)量表。量表涵盖比例推理、控制变量、高级控制变量、相关性推理、概率推理、假设演绎推理六个维度。

科学论证：

科学论证是一种基于科学知识、证据和推理以证实、辨明主张的实践活动

科学论证能力是学生进行科学论证所必需的能力，是通过论证活动表现出来的一种复杂的综合能力。

科学论证的结构（图尔敏）：

    《发展学生的物理核心素养》

科学探究：

科学探究是指提出科学问题，形成猜想和假设，设计实验与制定方案，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。科学探究不仅是一种科学学习的主要方式，是形成其他物理核心素养的主要途径，而且对学生的提问能力、批判性思维能力、交流和合作能力等综合能力的形成具有重要价值。

科学探究主要包括：

                    问题

                    证据

                    解释

                    交流

科学态度与责任：

科学态度与责任是指在认识科学本质，理解物理学与技术、社会与环境之间的关系基础上，逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任感；是学生通过物理学习而形成的关键品格，对于学生正确的世界观、价值观和社会责任感的形成具有重要的价值。

科学态度与责任主要包括：

科学本质

科学态度

社会责任

 科学本质：

对于科学知识、科学研究过程、科学方法、科学精神、科学的历史、科学的价值、科学的限度等方面最基本特点的认识，是一种对于科学本身全面的、哲学性的基础认识。

社会责任：

社会责任包括“科学伦理和“STSE”

科学伦理，是指在学习、研究和应用科学的过程中，应该考虑和遵守的规范准则，如应实事求是，不能弄虚作假，应顾及他人的利益，不对人类和自然带来不利影响等。

学生存在的主要问题：

1、  知识碎片化，不能形成系统的知识结构，缺乏上位的物理观念

2、  模型建构能力较差

3、  科学论证缺乏证据意识

4、  科学推理逻辑不严谨

如何在课堂教学中发展核心素养？

1、  基于物理核心素养进行教学内容分析，确定重点

用物理观念统领物理概念、物理规律的教学，具体分析该课题在发展学生物理观念中的地位和作用。

该课题对发展学生科学思维能力和探究能力的价值，具体内容有助于发展哪些思维能力和探究能力要素。

该课题与学生生活、科技、社会有哪些联系，蕴含哪些科学本质、STSE的教育因素。

2、  基于物理核心素养进行学情分析、确定难点

针对该课题具体分析学生现有的物理观念、科学思维、实验探究能力和科学态度与责任的发展水平；

分析从现有水平发展到课程标准要求水平需要经过几个阶段，观念和能力的发展障碍是什么？

3、  基于物理核心素养确定教学目标

    物理概念、规律和相应观念的发展目标；

科学思维能力的具体发展目标

科学探究能力的具体发展目标

科学态度与责任的渗透目标

要点提示：

1、从学生已有认识   入手展开循序渐进的教学过程

2、创设能够学生提供支撑性的事实经验的真实情景

3、引导学生经历概念建构或探索规律的完整过程，促进相应能力的发展

4、让学生解决真实的物理问题，从中认识物理学的价值和与生活、社会、科技的联系。

思考问题：

1、  教学过程中发展了哪些核心素养？

2、  学生关于能的认识是如何发展的？

3、  哪些教学过程发展了学生的科学思维？

4、  本课例和传统教学有哪些主要区别？