❶ 課標理念在教材中的體現,新課標理念在人教版物理教材中如何體現編者全面解讀
聚焦核心素養打造新教材
2017年底教育部發布了修訂後的《普通高中物理課程標准(2017年版)》,人民教育出版社將根據新課程編寫相應的新教材,2019年秋季這些教材將在全國部分省市使用。
為了讓廣大教師更好地理解新課程的教材,這里談談新課程相關理念的理解和教材如何表達。
核心素養的理解
《普通高中物理課程標准(2017年版)》 (以下簡稱《標准》 )對學科核心素養的界定是「學科核心素養是學科育人價值的亂棗態集中體現,是學生通過學科學習逐漸形成的正確價值觀、必備品格和關鍵能力。
物理學科的核心素養主要包括「物理觀念」、「科學思維」、「科學探索」、「科學態度與責任」四個方面。
核心素養是在個人發展和未來社會求人的新視角下提煉出來的課程目標,與上次課程改革中提出的「三維目標」中提到的知識、技能、態度等有著非常重要的聯系,但並不完全相同
在物理學科核心素養的四個方面中,科學觀念岩襪、科學思維和科學態度與責任是物理科學教育中的不同方面,而科學探究不同於上述三個方面,它是學生必須學習和掌握的探究能力,包括提出問題、解決問題、實驗能力、論證能力、交流合作等
物理觀念的形成要靠對概念、規律的正確把握,在物理觀念的教學中首先要注意對物理概念、規律的正確學習,促進學生對概念、規律的深刻理解; 同時,要注意在學生有了一定的概念、規律基礎後,及時提煉和升華有關概念、規律,形成科學的物理觀念。
物理學不僅以其概念、規律揭示了自然界基本運動的許多真理,而且在建立這種知識體系的過程中發展了科學思維和研究方法,推動了科學的進步。
因此,在物理學習中,注意學生的科學思維培養至關重要。
所以,強調核心素養教育的教育設計應該是「思維型教育」。
思維型教學的大致流程是創設情境—-提出問題—–自主探究—-總結反思—-應用遷移,這一流程的主要目標是激發學生學習動機、誘發學生認知沖突、構建學生自主新認知
所以,核心素養理念下的物理學習應該是學生通過探索活動,確立概念、發現規律、形成觀念、發展思維、學習方法、掌握態度。
教材核心素養理念的落實
教材經過多方面設計,體現了核心素養教育的理念,在此僅作說明。
1 .樹立物理觀念
「物理觀念」是《標准》中提到的四門物理學科的核心素養之首。
物理觀念主要包括物質觀念、運動與相互作用觀念、能量觀念三個要素。
理解物理觀念,重要的是把握「物理概念和規律等在頭腦中被提取和升華」。 在這里概念和規律是基礎,通過把握概念和規律,可以把握主體。
教學中物理觀念的學習必須注意兩個方面。 一是要注意物理概念、規律的正確學習,深刻理解和靈活應用。 二是要注意結合有關概念、規律和核心概念,及時整合提升,形成科學的物理觀念。
例如,瞬時速度、加速度、運動量等概念的構建對很多學生來說是抽象的,教材在這些概念的構建過程中不惜筆墨,注重基礎建設。
例如關於瞬時速度,教材在學習了平均速度後,對學生說:「平均速度描述物體在一定時間內運動的平均速度和方向。
那麼,如何表達某一時刻物體運動的速度和方向呢? 」的問題,給學生時間和空間,引導學生積極思考,首先讓他們發表自己的意見。
然後教材與學生一起分析如何應對這種問題,滲透「極限」思想,建立瞬時速度的概念。
在學生有了一定的基礎後,教材將在各個地方有計劃地對一些物理概念、規律、觀點等進行歸納、提煉和提高,形成相應的物理觀念。
物理觀念的學習,概念和規律是基礎,但概念和規律不等於觀念。 在教學中,只有在概念和規律的教學基礎上有意識地總結和提煉其中的觀念,才能使物理觀念的學習落到實處。
例如,教材在必修第一卷的「質點參考系」部分,特意設置了這樣的旁門。 「我們生活的客觀世界是物質,物質由分子、原子等構成,我們看到的物體是物質的聚集狀態。
機械運動描繪了物體位置隨時間變化的規律」,加強物質觀和運動觀的學習; 整個運動學在完成第二章後,特意安排了。 「世界是物質,嘩源物質的運動有多種形式。 例如,機械運動、熱運動、電磁運動等。
這些不同的運動形式有不同的運動規律,我們將不斷學習。
」的旁邊,從各個側面進一步認識物質觀和運動觀; 必修第三卷《場強》《電磁波的發現與應用》等,記載了「場像分子、原子等實物粒子一樣具有能量,因而場也是物質存在的一種形式」「實物粒子是物質存在的一種形式,場是物質存在的另一種形式,它們都是客觀的
」等旁邊批評,加深對物質觀念的理解。
2 .科學思維的培養
《標准》科學思維的定義是:科學思維是從物理學的角度對客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系的認識方式——基於經驗事實構建物理模型的抽象概括過程,具有綜合性、 是分析推理論證等方法在科學領域的具體運用即根據事實證據和科學推理對不同觀點和結論提出質疑、批評、檢驗和修正,進而提出創造性見解的能力和品格。
科學思維的內涵非常豐富,它是近年來國際物理教學中非常引人注目的一個方面,也是此次高中物理課程改革的重點。
為了更好地培養學生的科學思維,我們在教材中採取了以下主要做法。
(1)重視模型構建能力的培養
在思維中分析、抽象、概括等思維方法是物理學習中非常重要的方法,這些方法在模型構建中得到最充分的體現。
用建模思想處理實際問題是物理學中的重要手段和方法,從某種意義上說,物理學就是用模型描述自然,用數學表示模型的實驗來驗證模型。
為了加強建模能力的培養,教材一是在正文中強調建模思想,二是在適當的地方以「旁註」的形式提出建模思想。
例如,在分析物體是否可以被視為質點時,文本可以分為:1.物體上各點的運動存在差異,差異是否可以忽略; 2 .物體各點運動的差異不容忽視,但所研究的問題關注的是整體還是細節3 .物體的大小和形狀不容忽視,但物體各點運動情況是否完全相同,要從三個方面進行分析,看物理是否可以看作質點。
教材在文中不僅直接闡述了在實際問題中如何用模型的思想來解決問題,而且注意在適當的地方將模型構建的思想以旁批的形式進行歸納和提高。
例如,在本文關於「質點」概念的表述中,「在物理學中,強調問題的主要因素,忽視次要因素建立理想化的物理模型,並將其作為研究對象,是一種被廣泛採用的科學研究方法。
質點這一理想化模型是該方法的具體應用。
「旁邊的批; 他對伽利略的理想實驗說:「伽利略的理想實驗的本質是消除實際存在的影響物體運動的摩擦力,想像抓住事物的本質。
基於這種邏輯推理將實際實驗理想化的思想也是研究物理問題的重要方法之一。
」旁邊有一個徽章。
這種將正文和旁點結合起來,闡述理想模式思想的方法,教材還有很多地方是相同的安排。
)2)加強科學推理、論證等科學思維的培養
思維中科學推理和科學論證也是物理學習和研究中非常重要的思維方法,在物理學習和研究中很多地方都用到推理和論證,初中物理中常用的推理方法有歸納、演繹、類比等。
教材在很多地方都有意識地用合適的方法學習。
例如,教材庫侖定律學習中滲透的是一種比值推理方法; 在楞次定律的學習中教材滲透的是歸納推理的方法。
除了上述一些思維方法外,物理中常用的一些學科方法也應歸於科學思維方面。
例如,等效方法、控制變數的方法、用物理量的比定義新的物理量的方法、極限的方法等。
這些方法課都有要求,必須讓學生理解和學習。
為了加強科學思維的學習,教材在每本書上都設置了「科學方法」欄目,第一本《控制變數》,第二本《演繹推理》,第三本《物理量之比定義新物理量》,第一本《分析與綜合》,第二本《抽象與摘要》,第一本
(3)設置開放性問題加強質疑創新思維的培養
《標准》作為科學思維的四大要素之一質疑創新。
質疑創新並不是一種思維形式,而是在科學思維中必須包含質疑和創新的質量要素,倡導創新。
為了加強質疑創新思維的培養,教材將不再打破傳統的以陳述為主的寫作方式,而是通過提出問題、創設情景來引發學生的思維,讓學生對矛盾之處產生質疑,提出自己解決問題的方法。
在分析問題、探索規律的時候,不是指定哪一種方法,而是給出開放式的問題解決方法,或者給出開放式的課題讓學生自主探索、提出問題,讓學生從正反兩個方面進行說明。
3 .科學探究設計
關於科學探究,教材編輯主要想強調的是探究者參與到自己發現和解決問題的過程中來,強調科學探究的本質,而不是形式。
為此,教材採取了一系列的做法,主要方面如下。
)1)面向問題
教材在每堂課一開始,提出了激發學生自發思維、解決問題的方法,以培養學生的問題意識、思維習慣為目的,提出了僥幸感興趣、聯系實際的問題。
這種安排在培養學生「提出問題」能力的同時,也能引導學生有問題地進行概念建構、規律探索。
例如,初中學習「物體之間的作用是相互關聯的」,高中學習牛頓第三定律的內容時,很多學生不重視,不能積極參與學習,教材就設計了「大人小孩摔斷手腕」的問題。 這樣的問題看似簡單,但讓學生分析、解釋,很多學生的腦海里有很多錯誤的概念,通過很好地選擇教材進行分析,可以把問題說清楚
為了貫徹這種由問題引發探究的思想,教材在編寫過程中適時開設了「思考與討論」「試試看」欄目,引導學生在「動手」和「動腦」兩個維度上進一步展開討論與探究。
)2)設置專項實驗探索
為了避免探究產生歧義,教材中沒有設置「探究」欄,但需要通過實驗探究的比較大的內容,都用「實驗探究…」的寫法來表示。 內容以實驗為手段引導學生探究,如「實驗:探索小車速度隨時間變化的規律」。
另一方面,在不以探究為中心的演示實驗、驗證實驗、測量實驗等中,也有不出現「探究」文字的。 例如,「演示觀察進行曲線運動的物體的速度方向」「實驗驗證力學能量守恆定律」「實驗:導體電阻率的測量」。
為了強調上述探究性實驗的探究性,教材沒有坦然地說明如何實現這些研究,而是讓學生思考如何才能完成實驗要求的任務。
想清楚了之後,為了充分發揮探究心,教材並沒有給出固定的操作方案,而是給出了2~3個參考例子,有不同的方法來體現完成同樣的探究任務。
(3)增加「課題研究」實際銜接內容
修訂前教材每本都有「課題研究」欄目,但欄目內容多為擴展性、學術性,與學生生活密切相關的內容很少。
為了增強聯系實際的意識,教材改變了課題研究欄的主題,研究的主題都與學生生活的實際密切相關,或者與本書所學的知識密切相關。
例如,共同必修和選修的6本書的課題「研究樣本」的主題是:球形物體的空氣阻力的大小與速度的關系的研究、揮手動作的物理原理的研究、充電電池電量不同時的電動勢和內部阻力的研究、單擺周期與重力加速度的定量關系的實驗研究、半導體薄膜壓力感測器特性
此外,為了更好地發揮學生的自主研究,教材在每個研究樣本後推出了「參考選題」,提出學生可以根據實際情況自行確定研究主題。
六本參考書的題目是:橡皮筋彈力與伸長量關系的研究、標槍動作的物理原理的研究、手機功耗因素的研究、彈簧振子運動周期的實驗研究、熱敏電阻特性的實驗研究、家用燃氣熱水器在不同加熱溫度下的熱效率的研究」。
這些課題的開展需要具備比較綜合的研究問題能力,有利於提高全體學生的探究能力,同時也增強了關注科學、技術、社會之間聯系的意識。
4 .態度和責任的滲透
新課程標准為態度和責任增添了科學的本質內容,對學生形成科學的認識觀非常重要。
因此,教材要注意在適當的地方體現科學的本質。
例如,為了讓學生認識到「科學研究是人類有目的的探究活動」的科學本質,教材從前言中寫道:「人類自古以來就對自然界抱有好奇心。
請參閱。
請參閱。
這種好奇心和提高人類生產力水平的需要,構成了自然科學發展最主要的兩個動力。
在它們的驅使下,人類不斷探索自然規律。
」; 為了讓學生認識到「物理學的成果具有相對的穩定性和普遍性,但也具有發展性和局限性」。
」的科學本質,教材在必修第二卷相對論等內容部分,「相對論和量子力學都不是否定過去的科學,只有過去的科學才是一定條件下自己的特殊情況。
」。
態度和責任的教育不能生硬地說教,而要自然而然地融入科學內容的學習。
例如,科學家在研究相關問題時表現出的嚴格、現實、耐心的精神,就要及時激勵學生學習。
因此,在教材和相關內容中特別提到。 例如,教材特意說:「物理學的目的是求真,客觀事實是判斷對錯的標准,對就是對,錯就是錯。」
猜想和論斷必須經得起實驗的驗證和邏輯的推敲。
「寫在緒論里; 一些在專門欄目中介紹和提醒注意科學家表現出的優秀品質的內容,也可以放在旁邊的批次里。
應當指出,核心素養的四個方面是物理教育的有機整體,不可分割。
物理觀念教育一定包括訓練科學思維、培養科學態度、運用科學探索等。
在這四個核心素養中,物理觀念是基礎,科學思維是核心,科學探索是方式,科學態度和責任是必備品格、育人最終目標。
教學中要注意這四位一體的全面設計,不能只注重某一方面而忽視其他方面。
對教材學習方式多樣化的思考
新課程強調學習方式的多樣化,為此教材採取了一系列的做法,促進學生學習方式的轉變,激發學生的學習興趣,使學生自主參與學習。
(1)創造情景,誘發思維
如上所述,每節課前教材都從誘發學生思考的問題開始。
這樣學生就可以在老師的組織下,自主思考、小組討論,開展這門課的學習。
)2)設置題排,引發思考
每節課前面的問題大部分是這門課的主要問題,或者是這門課結束後可以解決的問題。
圍繞本節的主要問題,往往需要解決每一個小問題。
例如,必修第1卷第2節開始的問題「討論物體位置隨時間的變化,涉及位置、時間等概念。
你認為要准確說明行駛在北京長安街上的車位,應該採用什麼方法? 你對時間是怎麼知道的? 》是這門課要討論的主要問題之一。
而且,為了」討論物體位置的時間性變化」,首先需要知道位置的記述方法; 學習了位置的記述方法後,教材繼續說:「物體位置的記述很清楚了。 那麼,物體位置的變化應該如何記述呢?」 引導學生圍繞這個問題的學習和思考,導出「位移」的概念。
學習了位移的概念和在軸上表示位移的方法後,教材說:「物體從點a到點b運動時,坐標xA為5 m,xB為2 m,物體的位移大小是多少? 方向怎麼樣? 中選擇所需的族。
在這些問題序列的引導下,學生的思維水平將得到深化,科學思維的習慣也將得到養成。
)3)設置「思考與討論」,深化思考
隨著學習的深入,為了讓學生及時進行小組討論、合作學習,教材專門開設了「思考與討論」欄目。
例如,加速度是一個比較抽象的概念,生活中沒有與之對應的術語。 為了讓學生更好地理解和理解加速度的概念,教材在學習加速度後,可以問:「對於運動的物體來說,『你運動了多少』。」 這是路程和位移的概念。 也可以問「工作多快」。 這是速度的概念。
但是,生活用語中沒有與加速度相對應的詞語。
日常生活中一般只有粗略的「快」和「慢」。 這里有時指速度,有時模糊地指加速度。
你能分別舉出這樣的例子嗎? 這樣的思考和討論可以加深學生對加速度概念的理解。
如果學生和教師能很好地利用這個欄目,就能進行更深入的思考和討論。
除「思考與討論」欄目外,教材還設計了「試試看」欄目,讓學生動手體驗、自主探索。 一些「科學散步」「STS」欄目提出了一些開放性的問題,供學生思考、討論、甚至自學。
加強生產、生活實際的聯系
培養學生創新意識和實踐能力的最有效途徑應該是理論聯系實際。
只有理論聯系實際,才能讓學生把現有的生活經驗和物理問題緊密結合起來,讓學生感到物理是生活的、有趣的、有用的。
為了加強理論和實際的聯系,教材從以下幾個方面進行了安排。
1 .引入的問題聯系實際
要真正啟發學生的思維,就要想辦法引導學生發現實際中有用的問題。
為了讓學生從一開始就有意義的問題來學習,教材在每一節的開頭都設置了學生可能遇到的、可以積極思考的問題。
例如,必修第1卷第1章前4節的問題有:「如何表現玩耍的孩子、飛翔的雄鷹的運動」、「如何表現長安街上行駛的汽車的位置」、「如何表現操場般的賽跑運動的速度」、「如何比較火車和汽車的加速速度」等。
這些問題與學生的生活實際密切相關,學生比較熟練、親切,願意探討。
2 .分析實例聯系實際
教材在分析具體問題、學習相關概念和規律時,盡量列舉學生常見的實例,激發學生的學習興趣,增強對科學的親近感,培養將現有知識轉移到實際問題中的能力。
例如,在必修第1卷學習《力的合成與分解》時,教材特意安排了學生提水和吊燈兩個實例; 在必修第二卷學習《運動的合成與分解》時,教材特意分析了人在電梯里行走或靜止時,如何看待人的運動問題; 在圓周運動線速度和角速度的學習中,分析了學生中常見的自行車齒輪運動問題等。
3 .概念、規律的應用聯系實際
概念、規律的掌握就像要分析實際問題一樣,概念規律的應用也應該是研究實際問題,或者是學生熟悉、聽過、看過的實際問題,這樣學生所學的內容就有意義、親切
因此教材在應用所學內容解決問題時,盡量安排學生熟悉的實際問題。
例如,在應用運動學定律研究實際問題時,教材特意安排分析航母上類似運載器起降的問題; 在應用共感力平衡知識解決實際問題時,教材特意根據實際需要安排了如何設計兒童滑梯的問題。
這些概念、規律在實際問題中的應用,設計得很好,有助於進一步理解相關物理觀念,有助於提高解決問題的能力。
4 .習題聯系實際
由於高中物理中涉及的研究對象比較簡單,例如研究只能作為質點的物體,物體的運動不參與旋轉等。
結果,學生看和研究的問題大多是物塊、小球等,過多的這種抽象問題會降低學生自身建模和解決實際問題的能力,也會影響學生的學習興趣。
為了克服這些問題,教材盡量下功夫,選擇那些初中可以研究的實際問題。
例如,「嫦娥三號」登月探測器月末速度問題、航母艦載機起飛問題、空調受力問題等,都是必修的第一卷。
教材設計了共同必修三本書的全部習題中,約一半以上與實際相聯系的題目。
關於弘揚中華文化的思考
中華文化蘊含著中華人文文化和科學文化,我國科技文化的發展具有悠久的歷史,同時在近代也做出了卓越的貢獻。
教材編寫中應合理反映這些貢獻。
因此,教材在這次的修訂中,特意增加了相關的內容。
例如,在「科學游動全球導航衛星系統」中增加了我國「北斗」導航衛星系統的相關內容; 特意安排了必修三天我國射電望遠鏡「天眼」的相關內容,專門介紹了科學家南仁東是如何克服困難、獻身科學事業的。 特別是增加了我國科學家在相關領域進行的研究介紹,並附有我國科學家的照片。
例如,緒論中安排了三位華裔科學家,其他部分介紹了錢學森、趙忠賢、吳健雄等科學家。
在教材中有意識地反映中國科技成果和中國科學家的事跡,既能讓學生切身感受到科技發展近在咫尺,又能增強民族自豪感,有助於培養學生獻身中國科學事業的情懷。
關於教材的編寫還有很多需要說明的地方,但限於篇幅,只選擇了其中的主要方面進行了說明。
此外,我還想說明教材只是眾多教育資源中的一部分。
從教材發展到實際教學的過程中,有教師再創造的廣闊空間。
這是展現教師對物理和教學理解的豐富多彩的舞台,也是師生情感交流、智力交匯的輕松和諧之地。
通過這種富有智力和非智力因素的教育活動,讓書中的內容在學生的心中和手中得到發揮,是教師的光榮使命。
本文轉載自公眾號:管窺物理
文章發表在《中學物理》 (高中)
設計:劉曄(實習)編輯:周丹主編)吳海濤,我知道你在「看」哦
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❷ 物理學科核心素養是什麼
物理觀念,科學思維早螞滲,科學探究,科學態陸脊度與責任。物胡根據查詢物理學科定義得知,物理學科核心素養為物理觀念,科學思維,科學探究,科學態度與責任四個方面,是學生科學素養的重要構成。 物理學(physics),是研究物質最一般的運動規律和物質基本結構的學科。
❸ 科學態度與責任主要包括
科學態度與社會責任」深刻揭示化學學科的價值取向,強調學生「在認識化學學科本質和化學學科價值,理解科學、技術、社會、環境(STSE)關系基礎上,逐漸形成對化學科學技術應有的科學精神和社會責任感」[2]。化學學科為何強調培育這方面素養並提出怎樣的學習要求?把握這兩個方面,是有效開展「科學態度與社會責任」素養培育的前提。
1.強調培育「科學態度和社會責任」素養的緣由
化學研究是人們探索化學物質及其運動變化規律的特殊認識活動,並以探索物質及其轉化基本規律、建立科學理論從而認識客觀物質世界為目的。這一探索活動需要化學工作者執著探索的精神、崇尚真理的意識和刻苦艱辛的努力。而物質及其運動變化規律是客觀的、不以人的意志為轉移,這就要求化學研究過程遵循科學的行為規范、求實的科學精神、嚴謹的科學態度;人類認識活動的最終目的在於改造世界,而人的意識支配著改造活動,並給社會進程與發展帶去積極或消極的影響。化學認識活動亦如此:若能建立正確價值觀念、合理利用化學技術,將能促進人類社會可持續發展,否則會給環境、生態等帶來危害。這就需要人們建立和諧發展理念、建立符合社會需求的意識形態,從而在應用物質及其轉化規律改造世界時,注重權衡利弊、強化社會責任。
因此,化學教學時,一方面要引導並培育學生探究物質及其運動變化的興趣與能力,秉承嚴謹求實的態度,樹立崇尚真理的意識,認識化學對社會發展的重大貢獻;另一方面,要幫助學生深刻認識環境保護和資源合理開發的重要性,建立「綠色化學」觀念,強化社會責任意識,從而促進人類社會的可持續發展。顯然,這是化學課程學習的最終目的和價值追求,是化學學科落實「立德樹人」教育根本任務的重要體現。
2.「科學態度與社會責任」素養的內涵要求
前已指出,「科學態度與社會責任」是學生經歷化學課程學習形成的、對化學科學技術應有的科學精神和社會責任感。如何理解此維度素養的具體內涵?我們知道,化學是以實驗為基礎的學科,講究以實驗事實說話,強調通過探究活動得出結論。實驗過程需要遵循科學研究行為規范,需要嚴謹求實、尊重事實、開拓進取,還需要面對挫折不懼艱辛、面對權威敢於質疑,這些都是科學精神的具體表現;而社會責任,強調學生建立起對社會擔當負責的意識,正視化學及其技術應用有利一面和可能危害,關注與化學有關的熱點問題,建立「綠色化學」觀念和可持續發展意識,積極參與有關化學問題的社會決策。因此,「科學態度與社會責任」是對化學教育價值與社會價值的深刻、全面體現,是「化學學習的更高層次的價值追求」。
❹ 物理學科核心素養是什麼
物理學科的核心素養是指學生在接受物理教育過程中逐步形成適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。
是學生通過物理學習內化的帶有物理學科性質的品質。物理學科核心素養包括物理觀念、科學探究、科學思維、科學態度與責任。
(4)什麼物理是科學態度與責任擴展閱讀:
物理學核心素養的內涵
學生發展核心素養,主要指學生應具備的,能夠適應個人終生發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。
中國學生發展核心素養總體框架包括三個方面六大素養:
1、自主發展:學會學習、健康生活
2、社會參與:責任擔當、實踐創新
3、文化基礎:人文底蘊、科學精神
❺ 物理學科素養四大要素
物理核心素養是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身學習的社會發展需要的基礎知識、關鍵能力、科學態度等方面的表現,是學生通過物理學習集中體現的帶有物理特徵的品質,是學生科學素養的關鍵成分,主要由「物理觀念與應用」、「科學思維與創新」、「科學探究與創新」、「科學態度與責任」等四個方面的要素構成。
1、物理觀念與應用:從物理學視角形成的關於物質、運動與相互作用、能量等的基本認識,是物理概念和規律等在頭腦中的提煉和升華。「物理觀念」包括物質觀念、運動觀念、相互作用觀念、能量觀念及其應用等要素。
2、科學思維與創新:從物理學視角對客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系的認識方式,是基於經驗事實建構理想模型的抽象概括過程;是分析綜合、推理論證等科學思維方法的內化;是基於事實證據和科學推理對不同觀點和結論提出質疑、批判,進而提出創造性見解的能力與品質。「科學思維」主要包括模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新等要素。
3、科學探究與創新:提出物理問題,形成猜想和假設,獲取和處理信息,基於證據得出結論並做出解釋,以及對實驗探究過程和結果進行交流、評估、反思的能力。「實驗探究」主要包括問題、證據、解釋、交流等要素。
4、科學態度與責任:在認識科學本質,理解科學·技術·社會·環境(STSE)的關系基礎上逐漸形成的對科學和技術應有的正確態度以及責任感。「科學態度與責任」主要包括科學本質、科學態度、科學倫理、STSE等要素。
❻ 物理核心素養是什麼
物理核心素養主要包括:物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任。
「物理觀念」是從物理學視角形成的關於物質、運動與相互作用、能量等的基本認識;是物理概念和規律等在頭腦中的提煉與升華;是從物理學視角解釋自然現象和解決實際問題的基礎。
「科學思維」是從物理學視角對客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系的認識方式;是基於經驗事實建構物理模型的抽象概括過程;是分析綜合、推理論證等方法在科學領域的具體運用。
「科學探究」是指基於觀察和實驗提出物理問題、形成猜想和假設、設計實驗與制訂方案、獲取和處理信息、基於證據得出結論並作出解釋,以及對科學探究過程和結果進行交流、評估、反思的能力。
「科學態度與責任」是指在認識科學本質,認識科學·技術·社會·環境關系的基礎上,逐漸形成的探索自然的內在動力,嚴謹認真、實事求是和持之以恆的科學態度,以及遵守道德規范,保護環境並推動可持續發展的責任感。
意義:
學生物理學科核心素養的發展不是一蹴而就的,而是一個循序漸進的長期發展過程,需要通過初中和高中兩個階段物理課程的學習來實現。義務教育物理課程作為科學教育的組成部分,是以提高全體學生科學素養為目標的自然科學基礎課程,是學生物理學科核心素養發展的初級階段。
此階段的物理課程不僅應注重科學知識的傳授和技能的訓練,而且應注重對學生學習興趣、探究能力、創新意識以及科學態度、科學精神等方面的培養。
❼ 物理學科素養四大要素
物理學科素養中四大要素分別為:物理觀念、科學思維、實驗探究以及科學態度和責任。
物理觀念是指形成經典物理的物質觀、運動觀、能量觀、相互作用觀、並且能用來解釋自然現象和解決實際問題。
科學思維,是指具有構建理想模型的意識和能力。
實驗探究是指具有分析論證的能力,會使用各種方法和手段分析、處理信息。
科學態度和責任,是指具有學習和研究物理的好奇心與求知慾。
物理學專業的學生如具有扎實的物理理論的功底和應用方面的經驗,能夠在很多工程技術領域成為專家。中國每年培養本科應用物理專業人才約12000人。和該專業存在交叉的專業包括物理專業,工程物理專業,半導體和材料專業等。
人才需求方面,中國對應用物理專業的人才需求仍舊是供不應求。很多物理研究的課題仍舊是基礎性的,往往需要大量 的政府的政策性投入,難以實現產業化,這對於打算畢業後從事應用物理研究的人員來說,是應該做好思想准備的。
❽ 物理核心素養是什麼
物理學科核心素養主要由物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任四個方面構成。
物理學科核心素養是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力,是學生科學素養的重要構成。
解讀
物理學科核心素養是在發展學生學科核心素養的基礎教育課程總目標的框架下提出的,是對物理教育領域關於物理學科教育價值的長期研究和實踐成果的總結概括,發展學生的物理學科核心素養引領著基礎教育階段物理課程的方向。
學生物理學科核心素養的發展不是一蹴而就的,而是一個循序漸進的長期發展過程,需要通過初中和高中兩個階段物理課程的學習來實現。義務教育物理課程作為科學教育的組成部分,是以提高全體學生科學素養為目標的自然科學基礎課程,是學生物理學科核心素養發展的初級階段。
此階段的物理課程不僅應注重科學知識的傳授和技能的訓練,而且應注重對學生學習興趣、探究能力、創新意識以及科學態度、科學精神等方面的培養。
❾ 物理學科素養四大要素之間的關系
物理教育是科學教育的一部分,國際上對物理教育的研究,都是在科學教育統一的框架下進行的。物理學科核心素養是物理學科育人價值的集中體現,是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發展和社會發展需要的關鍵能力和必備品格,是學生科學素養的重要組成部分。物理學科核心素養主要由「物理觀念」「科學思維」「科學探究」「科學態度與責任」四個方面構成。
一、物理觀念
知識是能力的基礎,有知識不一定就有能力,但沒有知識就一定沒有能力。在科學教育領域,國際上關於科學知識的表述有核心概念、關鍵概念、大概念、科學原理、科學知識等方式。在應試教育的背景下,我國特別重視知識和原理的教學,很多學校強調死記硬背的知識和原理學習,而素養強調知識和原理的深度理解和靈活應用。最新的國際科學教育研究與實踐中,強調核心概念、大概念、跨學科概念。而在中國的文化中,概念是指一類事物的共同屬性與本質特徵,是抽象的,這與國際上關於概念的內涵並不一致。因此,在建構物理核心素養時,沒有使用物理知識,也沒有使用物理概念,而使用了物理觀念。一方面,觀念是概念和規律等在頭腦中的提煉和升華,另一方面,中國文化中的觀念與國際上概念的內涵基本一致。
我們將物理觀念(特別強調應用)作為物理核心素養,其依據主要有如下方面:第一,對科學知識的理解和運用是學生發展非常重要的核心素養。第二,世界各國的課程標准都將核心概念,或大概念,或關鍵概念,或知識理解與應用、工程實踐等作為重要的科學素養。如英國科學課程標准認為:在科學研究領域,有一些關鍵概念支撐著科學研究工作順利進行;學生需要理解這些概念,以幫助他們更加深人理解所
學的科學知識、技巧和科學觀念。南非科學教育標准中提出自然科學領域的學習有助於提高學生的科學素養,有三個方面,其中之一是提高對科學知識的理解和運用。美國NGSS提出強調科學與工程實踐、學科核心概念、跨學科概念。第三,科學教育研究一直重視概念學習,從21世紀之前重視概念發展、概念轉變,到最近重視核心概念和概念進階,都把科學概念學習作為科學教育的重要目標。科學教育研究者普遍認為,科學教育的目標不是去獲得一大堆由事實和理論堆砌的知識,而應是實現一個趨向於核心概念的進展過程。核心概念是某個知識領域的中心,是一種
教師希望學生理解並能得以應用的概念性知識,這些知識必須清楚地呈現給學生,以便學生理解與他們生活相關的事件和現象
基於高中物理的基本內容,「物理觀念」主要包括物質觀念、運動觀念、相互作用觀念、能量觀念及其應用等要素。
二、科學思維
觀察、實驗與科學思維相結合,是物理學科的基本特徵。科學思維是具有意識的人腦對科學事物(包括科學對象、科學現象、科學過程、科學事實等)的本質屬性、內在規律及事物間的相互聯系和關系的間接與概括的反映,是物理核心素養的核心內容。
學會學習、批判性思維與創新是學生發展核心素養的重要成分。學會學習主要是指學生面對新的情境或者具有挑戰性的學習任務時,所表現出來的在思維、認知策略和自我調控等方面的綜合能力,包括對學習的興趣、習慣方法、思維方式、認知策略等。批判性思維與創新主要指對於事物保持好奇心和開放性態度,具有探索精神;對於現象能夠進行反思和質疑,發現問題所在,具有批判精神和批判能力;敢於創新,勇於挑戰,能夠提出新穎和有價值的想法並付諸實踐。
21世紀以來的科學教育研究,特別重視科學論證、模型思維和科學推理。隨著人們認識到批判性思維是21世紀的主要能力,作為科學學習和研究中批判性思維的重要表現—科學論證的研究和培養已經得到高度重視,它可以幫助學生發展料學探究能力,建構科學知識並促進科學概念轉變與理解,提升科學認識論水平,提升推理能力、批判思維能力和交流能力。理想模型是根據研究的問題和內容,在一定條件下對研究客體的抽象,是從多維的具體圖像中,抓住最具有本質特徵的圖像,建立一個易於研究的、能從主要方面反映研究客體的新圖像。為了描述客觀事物的運動規律,物理學家往往把研究對象抽象為理想模型,建模方法是科學研究的常用方法,模型思維是一種重要的科學思維。科學推理是根據一個判斷得出另一個判斷的思維形式。在國際科學推理研究中,研究者普遍認為,小學生應具體分類、排序、守恆和可逆性等,中學生應該具體理論推理、組合推理、比例推理、控制變數、概率推理、關系推理等。
幾乎所有國家的課程標准都會將科學思維與創新列為課程目標。加拿大安大略省於2006年制定的《安大略課程((1一8年級):科學與技術》標准對學生知識和能力的評估從知識和理解、思維和探究、交流、應用四個方面進行,批判性思維和創造性思維、批判性/創造性思維過程、技能和策略等是主要內容。英國將「想法和證據」(Ideas and Evidence)設定為教育目標(The National Curriculum for England, 2004)西班牙將「論證能力」( Skill of Argumentation)擬定為學生必須具備的基本能力;學生能力國際評價項目(Programme for International Student Assessment,
PISA,2015)對科學能力的評價包括認識科學問題、運用知識科學地解釋現象、運用科學證據做決策並與他人交流。芬蘭的高中物理課程標准中強調建模;澳大利亞維多利亞州物理課程標准強調模型建立的科學思維過程、分析、綜合、評價等;韓國的課程目標中提出培養學生科學思考的能力和創造性解決問題的能力,為有創意地、科學性地解決日常生活的問題培養必備的科學素養。
基於上述分析,模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新是構成科學思維的主要成分。
三、科學探究
科學探究是人類探索和了解自然、獲得科學知識的主要方法,也是學生學習科學的主要方式,還是一種綜合的、關鍵的科學能力和素養。
科學教學倡導探究式學習,為學生提供充分的探究式學習機會,逐步培養學生收集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、分析問題和解決問題的能力,以及交流與合作的能力等,形成尊重事實、善於質疑的科學態度,突出學習能力、創新精神、實踐能力,以及批判性思維和創造性思維能力的培養。探究及其教學是科學教育最重要的研究領域,最近的趨勢是:探究教學強調合作學習與科學論證,基於模型的科學學習環境有利於促進學生進行科學探究,提高學生的探究能力。
世界各國的課程標准都會將科學探究與交流能力作為培養目標[}z}。例如,美國國家科學教育標准中的課程目標強調培養學生進行科學探究所需要的能力(包括確定可以通過科學探究回答的問題、設計和進行科學研究、利用適當的工具和技術收集、分析和解釋數據、培養運用證據進行描述、解釋、預測和構建模型的能力、通過批判性和邏輯性思維建立證據與解釋之間的關系、承認和分析提出的可供選擇的解釋和預測、交流科學過程和解釋、把數學運用在科學探究的各個方面)和對科學探究的理解能力(包括不同性質的問題提示我們要進行不同的科學探究、當前的科
學知識和理解可以指導科學探究、數學對於科學探究的各個方面均十分重要、收集數據所採用的技術提高了數據的精度,使科學家能夠分析研究結果並使之定量化、科學解釋強調證據,擁有符合邏輯的論據,還需要運用科學原理、模型和理論、合理的懷疑是科學進步的動力、科學研究有時可以產生可供進一步研究的新概念和新現象,產生調查研究的新方法,或者開發出改進數據收集工作的新技術)。英國國家科學教育課程標准》中提出通過科學教育,促進核心技能的發展,包括進行科學調查研究、進行科學探究、發現和交流各種不同的事實、觀點和意見、收集、思考和分析第一手和二手數據,等等,這些都是科學探究的主要成分。英國國家課程標准將實踐與探究技能,以及交流都作為學科核心素養。澳大利亞維多利亞州物理
課程標准培養學生的關鍵技能包括:科學探究、分析和應用對物理的理解、交流物理信息和理解。強調書面語言、口頭語言形象地表達事物、過程、概念等特點,能用圖形、表格、圖表、圖像等表示。韓國強調培養科學探究自然的能力。加拿大奧尼托巴省強調科學探究、技術問題解決、STSE等。
我國2001年以來的課程改革,強調自主學習、合作學習和探究學習,並將科學探究作為科學教學的主要目標。一般來講,科學探究包括提出問題、作出假設、制訂計劃、收集證據、處理信息、得出結論、表達交流、反思評價等要素,我們可以歸納為問題、證據、解釋、交流四個方面。
四、科學態度與貴任
通過物理學科的學習,學生對自然現象保持好奇心和探究熱情,樂於觀察、實驗和思維;實事求是,不迷信權威,敢於大膽質疑,追求創新;善於與他人合作、分享;了解科學、技術、社會、環境的關系;熱愛自然、珍惜生命,具有保護環境、節約資源的責任感。這些都是科學態度的主要內容,也是物理學習的重要目標。
溝通與合作是團隊成員為了共同的目標,積極主動合作、有效交流分享、協同完成任務的綜合能力表現,溝通是合作的紐帶,合作有助於促進良好的溝通。溝通與合作是個體參與社會的主要途徑與方法,包括建立良好人際關系的能力,傾聽表達、協同合作等。學會學習主要是指學生面對新的情境或具有挑戰性的學習任務時,所表現出來的在思維、認知策略和自我調控等方面的綜合能力,其不僅是促進學生終身學習和自主發展的核心能力,也是學生適應不斷變化的社會環境的前提條件。學習興趣是學會學習的主要內容。
世界各國的課程標准都強調科學態度的培養。例如,英國《國家科學教育課程標准》中提出通過科學教育,促進學生在精神、道德、社會、文化,以及核心技能的發展。精神發展指通過學生感知生存於其中的自然的、物質的世界,反思他們在這中間的責任,以及探究諸如生命起源於何時、來自於何處之類的問題。道德發展指通過幫助學生認識到利用觀察和證據而不是利用先人之見或偏見得出結論的重要性,以及通過討論科學知識應用的意義,這包括承認科學知識的應用既可以產生有利的影響,也可以產生不利的影響。社會發展指通過幫助學生認識到意見的形成和
決定的理由可以通過實驗證據而得出,以及通過使學生注意到對科學知識的不同解釋如何運用於討論社會問題。文化發展指通過幫助學生認識到科學發現和科學思想影響著人們的思考、感知、創造、行為和生活方式,以及通過使學生注意到文化差異影響人們接受、運用和重視科學思想的程度。核心技能的發展包括交流、合作等技能。
科學本質是指對於科學知識、科學研究過程、科學方法、科學精神、科學的歷史、科學的價值、科學的限度等方面最基本特點的認識,是一種對於科學本身全面的、哲學性的基礎認識。近年來,研究者特別重視科學本質與科學學習興趣的研究及培養,科學態度的多個方面反映了科學本質。
值得說明的是,科學的內在動機或者興趣是重要的科學素養。從廣義上講,態度包括情感、價值觀,還包括動機、興趣等,而從狹義上講,態度不包括這些方面。如果我們提出情感、態度、價值觀,就必須狹義理解態度,這樣,內在動機或者興趣就不包括在內,顯然對學生素養的培養是不全面的。因此,在這里沒有用情感、態度、價值觀。
通過以上分析我們可以看出,科學態度與責任主要包括科學本質、科學態度、社會責任等方面。在物理核心素養的四個要素中,科學探究是一個過程,是一種學習方式和科學研究的方式,是一種學習物理觀念、發展科學思維、形成科學態度和責任的手段和途徑,同時,也是一種綜合的能力。物理觀念、科學思維、科學態度與責任是通過物理學習而形成的核心素養。