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1、核心素养视域下,的物理教学,(华东六省一市物理年会 2017.12.28),浙江省义乌中学 吴加澍,核心素养下的物理教学,学生发展核心素养，主要是指学生应具备的，能够适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。,中国学生发展核心素养,物理学科核心素养,物理观念,科学思维,科学探究,科学态度与责任,核心素养下的物理教学,高中物理课程结构,核心素养下的物理教学,义乌中学物理教学优化策略(“四句话”),重视演示实验,强调教的过程,突出教师思维,教师预设变式,*实验为基础 *过程为主线 *思维为中心 *变式为手段,雷树人:试论我国中学物理教学的传统（1982年7月）,*重视基本概念和规律教学
2、*加强演示和学生实验 *强调理论联系实际 *重视培养学生的能力,物理核心素养,物理传统教学,发展,继承,自废武功,厘清课改与传统的关系,？,核心素养下的物理教学,回归本源,物理核心素养,物理传统教学,继承,厘清课改与传统的关系,核心素养下的物理教学,(2.0转型升级版),双基目标,(1.0初级版),(3.0聚焦强化版),回归常识,华东师大杜成宪教授：“以常理想、依常识说、按常规做。”,教育常识看起来都很简单，其实大道至简，它们深刻地反映了教育自身最基本的规律。,只有尊重教育规律和学生身心发展规律，才可能培育和发展学生的核心素养。,叶圣陶,立德树人,发展,why (为何),what (是何),从
3、“物理教学”走向“物理教育”,how (如何),从“学术形态”走向“教育形态”,从“知识重现”走向“知识重演”,核心素养下的物理教学,物理学科的价值,从物理教学走向物理教育,*2017诺贝尔化学奖: 冷冻电镜技术,用物理学家的才思推动生物化学革命,三位物理学家获得2017诺贝尔化学奖，奖励他们为医学生物学发展做出贡献。,*美国今日物理杂志曾就“什么是物理”这一问题广泛征求读者意见，最后的答案是,物理学家所做的就是物理学,20世纪中叶以来，在诺贝尔化学奖、生物医学奖、经济学奖的获奖者中，有一半以上的人具有物理学的背景；,这就是物理智慧的力量！,华尔街,反过来，却从未发现有非物理专业出身的科学家问
4、鼎诺贝尔物理学奖的事例。,为提高学生的科学素养而教,从物理教学走向物理教育,物理教师的角色定位,对“物理有什么用”的回答,我是教物理的,我是教人学物理的,我是用物理教人的,物理是有用的,物理也是无用的,学物理最终是有用的,把人类社会积累的知识转化为学生的个体知识和观念;,把前人从事智力活动的思想、方法转化为学生的认识能力和思维方式;,把蕴含在知识载体中的观念、态度转化为学生的行为准则。,实现三个转化,为发展学生的核心素养而教,物理学科的价值,物理教学的转型,这就要求我们在开展物理知识教学的同时，将物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任等物理核心素养，化大为小、变虚为实，自始至终贯穿在教学
5、活动之中，从而使物理教学过程成为学生核心素养的形成过程。,为此，我们要关注物理知识的文化取向，开发物理知识的育人价值，实现从传统的知识为本的物理教学，走向核心素养导向的物理教育。,从物理教学走向物理教育,物理教学通常是以知识为线索展开的，这就容易导致把教学的重点放在知识的落实上，而忽视了物理课程的育人功能。,每课必问的问题“我为什么要上这堂课？它的价值究竟在哪里?” 或者问:“这堂课除了知识之外，还能让学生得到些什么?”,知识的教育价值：功利价值认知价值发展价值,【例】牛顿第三定律,以知识为本位的教学,教师列举实例，说明物体间的作用是相互的；, 演示两个弹簧秤对拉实验，讲解相互作用力的大小、方
6、向关系；,总结得出牛顿第三定律。,评析,这样的教学有什么问题？,问题1：单靠老师的讲授，缺失学习者的主动参与和建构，即使对所学的知识，学生也是难以深入理解、切实掌握的；,问题2：这种一步到位的教法，会使学生以偏概全，不利于科学思维的培养；同时更有悖于科学的本质（科学总是讲究证据，试图确定和避免偏见），长此以往将使学生对科学形成错误的认知，以为科学发现总是一帆风顺的。,从物理教学走向物理教育,【例】牛顿第三定律,核心素养导向的教学,物体作用的相互性,【实验观察】,【分析归纳】,无论是不同种类的物体（固体、液体、气体等），还是不同性质的力（重力、弹力、摩擦力、电磁力等），两个物体之间的作用总是相互
7、的。,不仅加深对知识的理解，更有助于物理观念的形成。,从物理教学走向物理教育,相互作用力的关系,【猜想假设】,【实验探究】,学生提出：一对相互作用力的方向相反，大小可能相同。,学生设计方案，交流后决定用两只弹簧秤对拉进行研究；,学生分组实验并进行交流，多数学生是将弹簧秤水平放置的，也有学生补充，他们还做了弹簧秤竖直或斜向摆放的实验，结果两个力的大小都是相等的。老师肯定了他们的做法。,交流中还有学生报告，他们实验时发现两只弹簧秤读数并不相等，即使将弹簧秤重新调零也是如此。教师请学生分析这种“反常”现象，并提出相应的实验改进方法。,至此可以得出结论了吗？学生指出上述实验都是物体处于平衡状态下做的，
8、他们试图做非平衡状态（如加速运 动）时的实验，但读数困难。教师采用传感 器演示，发现相互作用关系与运动状态无关。,【归纳结论】学生尝试总结规律，并进行交流,针对两只读数不准的弹簧秤,学生提出用第三只弹簧秤“等效替代”方案，经实际操作果然解决了问题。老师对学生创见表示高度赞赏。,从物理教学走向物理教育,why (为何),what (是何),从“物理教学”走向“物理教育”,how (如何),从“学术形态”走向“教育形态”,从“知识重现”走向“知识重演”,核心素养下的物理教学,部分教师的疑惑:,牛一律就是牛二律a=0时的特例，还有必要专门用一节课上吗？,机械能守恒定律能做的题用动能定理都能做，机械能
9、守恒定律 不能做的题动能定理也能做，那机械能守恒定律不是可以被替代了吗？,学生已经学过自由落体运动及相关知识，为什么还要学伽利略对自由落体运动的研究？,评析：上述疑虑的产生，都是以狭隘的知识观，甚至单纯从解题的角度去权衡知识的价值的。,什么知识最有价值?,“生有涯而知无涯”。今天看来，最有价值的知识，是能化为智慧、化为能力、化为品格的知识，或者说是能促进学生核心素养发展的知识。,从学术形态走向教育形态,启示：对于物理教师来说，不仅要有丰富的物理学科知识，还需具备关于知识的知识。,斯宾塞的百年课程难题,“量子物理是现代文明的基础，可是很少人真懂，因为我们受经典物理的观念影响太深。让你的宝宝早点熟
10、悉量子物理的观念吧，未来属于他们！” 朱清时院士的推荐语,Facebook创始人马克扎克伯格在“脸书”上晒出的一张照片,他说:“我希望教给她的是一种好奇心，世界上很多东西不是显而易见的，我希望她能够自己去探索。”,观念,好奇心,从学术形态走向教育形态,文化取向下的物理知识观,相应地，物理知识也有着两种形态：一种是外显的学术形态,另一种是内隐的教育形态。,学术形态对应的是知识的表层意义，即对物理世界的描述或解释；教育形态揭示的是知识的深层意义，即蕴含在知识背后的思维方式和价值取向。,对于教学范畴内的物理，有着作为科学的物理和作为教育的物理的两重性。,从学术形态走向教育形态,广义备课,“奥妙的自然
11、现象后面必然有优美的数学结构； 美轮美奂的数学结构必然有自然的对应。”丘成桐,学会广义备课,【例1】开普勒第三定律,所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。,思考：除了陈述知识之外，是否还可让学生,*领略物理规律的简约之美,*体会科学发现的艰难之旅,宇宙和谐论,从学术形态走向教育形态,学会广义备课,光电效应,“顺藤结瓜”,【例2】光的粒子性,（瓜果丰硕）,（藤枝壮实）,备课建议,从学术形态走向教育形态,why (为何),what (是何),从“物理教学”走向“物理教育”,how (如何),从“学术形态”走向“教育形态”,从“知识重现”走向“知识重演”,核心素养下的物理
12、教学,从学生的“难题”说起,【例1】省会考题：把两支笔杆并在一起构成一条狭缝，使狭缝距离图甲约30cm,并与图中的横线平行，眼睛紧靠狭缝，你看到的图样将是下列各图中的 ( ),【例2】课外活动:估测自行车阻力,反思：我们的学生究竟缺什么?,原因：物理教学远离了物理学的源头!,从知识重现走向知识重演,杨振宁指出,从知识重现走向知识重演,两种教学方式,从中间教起(精粮细作）,从开头教起(粗粮细作）,教的是结论，学到的是技巧,教的是思维，收获的是智慧,学科知识,学科活动,(重演知识发生过程),“绝大部分物理学是从现象中来的，现象是物理学的根源。”,学科知识只是形成学科素养的载体，学科活动才是形成学科
13、 素养的渠道。一切知识，惟有成为学生探究与实践对象的时候， 其学习过程才有可能成为素养发展过程。,“要站在问题开始的地方，要面对原始的问题，而不要淹没在文献的海洋里。”,“生物重演律”的启示,教学过程,胚胎发育,从知识重现走向知识重演,重演律不仅揭示了客观世界的一种普遍现象，而且具有重要的方法论意义，可以作为指导教学的策略思想。,德国生物学家海克尔提出（1866） “个体发生就是种系发生的短暂而迅速的重演”,“重演律”具有普遍意义。它不仅适用于生物学，还可以推广至其它领域，包括经济、文化以及教育等领域。,从知识重现走向知识重演,波利亚的观点“在教一个科学的分支(或一个理论、一个概念)时,我们应
14、该 让孩子重蹈人类思想发展中的那种最关键的步子”,教学指导思想,让学生重演物理知识的发生过程,一项原则,两条铁律,问题导引启迪智慧,彰显物理学科特色,三序合一,优化课堂教学结构,教学基本策略,理想的物理教学不是将知识直接交给学生，而是要回溯到它创生时的原始状态，以典型、简约的方式引导学生重演人类丰富多彩的科学活动，让他们去经历知识的发生过程，从而理解知识的本质，建构知识的意义，并籍此培育物理核心素养。,教学基本策略,从知识重现走向知识重演,一项原则,问题导引启迪智慧,*教学方式:,知识呈现式,*教学建议:,知识问题化，问题情境化,知识,问题,情境,把知识转化为问题，将问题融合于情境之中,在情境
15、中思考问题，在思考问题中掌握知识,教学设计过程:,学生学习过程:,教学基本策略,从知识重现走向知识重演,一项原则,问题导引启迪智慧,对于常人：,对于牛顿：,现象+问号,现象+质疑,不是有效的问题,有效的科学问题,“苹果为什么会落地？”,*什么是有效问题,*有效问题的特征,角度,问题的针对性(紧扣教学目标,针对学生实际),梯度,广度,深度,问题的挑战性(引发认知冲突,激活学生思维),问题的开放性(解答思路多元,思维活动开放),问题的层次性(设问有序递进,思维逐次深入),难度,问题的适切性(面向多数学生,符合认知水平),一项原则,问题导引启迪智慧,同样的，让学生重演物理知识的发生过程，也离不开观察实验和理性思维这两只脚。,教学基本策略,从知识重现走向知识重演,两条铁律,彰显物理学科特色,事实证据,理性思维,物,理,（以实验为基础）,（以思维为中心）,“科学是用理论和实验这两只脚前进的。有时这只脚先迈出一步，有时另一只脚先迈出一步，但是前进要靠两只脚”,*密立根指出,物理学科特色凸显了物理学科的本质，它是物理核心素养的基因和内核，也是物理学科无可替代的独特价值所在。,
