核心素养与教材建设

核心素养与教材建设 彭前程 2018年8月28日,目 录 CONTENTS,教科书特点,教科书修订指导思想、原则,01,02,学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。物理学科核心素养主要包括“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面。,物理学科核心素养,高中物理 课程结构,2008年4月底，美国Ohio州，Oxford市一小学，期末考试期间,PISA测试 关键年龄：15岁（大多数国家义务教育的结束年龄） 关键领域：3 + 1 阅读、数学、科学+ 问题解决能力 评价目标：生活需要的基本素养而不是课程的学习成就,PISA的特点 广泛性：约70个国家（经济体）参加，占世界GDP的9/10 连续性：3年一次侧重一个关键领域，9年一循环 实用性：由成员国教育部长会议发起，直接服务于教育政策而不仅仅是学术研究 时代性：促进终生学习。不仅关注学习成就，同时关注学习动机、信念和学习策略 “教育界的世界杯奥林匹克”,PISA2012的结果: 问题解决能力,科学思维的培养是物理教学的核心。,物理观念是对物理概念、规律的提炼与升华，所以概念、规律是观念的基础，教学中要注意促成学生对概念规律的深度理解（基础）。,科学态度与责任要贯彻在整个教学过程中。,科学探究是物理教学的手段，同时也是学生应掌握的方法。,物理学科核心素养,01,指导思想、编写原则,教科书修订前要对课标 进行仔细分析,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，落实国家中长期教育改革和发展规划纲要（20102020年）和教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见的有关要求。以社会主义核心价值观为统领，以普通高中课程标准为依据，以培养高中学生核心素养为宗旨，遵循学生身心发展规律，在继承和借鉴的基础上创新，聚焦学科核心素养，提升教科书育人价值。,指导思想,1突出育人功能 物理课程是高中课程中的有机组成部分，在进行物理科学教育时，要注意物理课程在培养合格的社会主义接班人这一大的育人目标上的作用。充分体现德育为先、立德树人的基本观念，继承和弘扬中华优秀传统文化、革命文化和社会主义先进文化，培养学生良好政治素质、道德品质和健全人格，引导学生形成正确的世界观、人生观、价值观。,编写原则,1突出育人功能 深入理解中国学生发展核心素养体系，了解物理学科核心素养的构成，明确物理学科课程的育人价值定位。根据发展学生核心素养的需要，在,内容处理 活动安排 作业设计 呈现方式,等方面对教科书进行全面修订。要以学科知识的学习为载体，并通过情境创设和问题驱动等方式，精心设计系列学习和实践活动，让学生在分析和解决真实情境问题的过程中发展核心素养，培养创新精神和实践能力。,编写原则,编写原则 情境创设,2. 体现时代要求 创新是时代的最强音。教科书修订要贯彻创新、协调、开放、共享的发展理念，创新教科书的内容和呈现方式，以利于创新型人才的培养。 要结合物理课程内容，尽可能反映现代科技的最新发展，特别是这些科技发展中能体现创新思维的内容。要体现现代信息技术在教学中的广泛应用。探索纸质教科书与电子音像产品、数字化教学资源的整体设计，促进数字技术和新媒体在教学中的有效应用。,编写原则,编写原则 反映科技 最新发展,编写原则 反映科技 最新发展,3确保科学适宜 遵循教育、教学的规律，客观反映人类探索自然和社会发展的研究成果，确保教科书在体系结构上的逻辑连贯性，深度难度的渐进性，内容的准确性，表述的规范性。 围绕学生适应终身发展和社会发展所需要的必备品格和关键能力来选取内容，合理确定内容的广度和深度，避免过多过难。内容选取和活动设计等要符合学生的身心特征，体现学生核心素养发展水平的层次性和成长性。 紧密联系学生生活经验，力求符合我国大多数地区和学校的实际，使教科书利教、利学，适应不同水平学生的需要。,编写原则,4优化装帧设计 在遵循编印规范、整体美术设计的基础上，根据物理学科的特点改进版式和插图，使之更加生动、新颖、活泼、美观，提高教科书的可读性和审美性，便于自主学习，提升阅读体验。,编写原则,02,教科书特点,物理观念是对物理概念、规律的提炼与升华，所以概念、规律是观念的基础，教学中要注意促成学生对概念规律的深度理解。,例如，关于“物质观”的教学，我们不能只抽象地停留在“世界是由物质组成的”这一过于概括的叙述中，而是应该让学生学好质量、分子、原子、原子结构、星体、星系等有关的概念，这样才能使学生更好地理解世界是由物质组成的，以及具体的物体是怎样由微观的粒子组成的。只有对这些具体的概念理解得充分、深入，才会形成具体的、丰满的物质观。,突出核心素养理念 培养全面发展人才,1.突出核心素养理念，培养全面发展人才,（1）物理观念的培养 要想使学生很好地理解物理观念，首先，要注意物理概念、规律的准确学习，促成学生对概念、规律的深度理解。为此，我们加强了概念、规律的探究学习，以使学生对相关的概念、规律等有深入的理解。例如，瞬时速度概念的建立对多数学生来说是比较难的，需要一个逐渐建立的过程。教科书在平均速度之后，先向学生提出“平均速度描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度及方向。那么，怎样描述物体在某一时刻运动的快慢和方向呢？”的问题，让学生主动思考，提出自己的想法。随后，教科书通过形象的语言向学生渗透“极限”的思想，使学生对瞬时速度建立起正确的概念。,编写特点,物理观念是对物理概念、规律的提炼与升华，所以概念、规律是观念的基础，教学中要注意促成学生对概念规律的深度理解。,同时，要注意将有关概念规律等适时加以提升，形成科学的观念。 例如，在学习机械能、内能、电能、核能等内容时，除了学习相关的概念、规律教学外，还要适时地向学生进行：能量是研究客观世界重要的方面，物质的各种运动形式都伴随着一定的能量，各种能量在一定条件下是可以转化的，能量在转化或转移过程中其总量不变等观念的教学。 只有在进行概念、规律的教学中适时注意对有关概念的提升，才能使物理观念的教学得以水到渠成地建立起来。,物理学科核心素养,物理观念,运动与,相互作用观,能量观,守恒观,物质观,时空观,。,物理学科核心素养,（1）物理观念的培养 学生有了一定的基础后，教科书注意将有关概念、规律适时加以提升，形成观念。例如，为了加强物质观的教学，在必修“质点 参考系”一节安排如下旁批：“我们生活的这个客观世界是物质的，物质由分子、原子等组成，我们所看到的物体是物质的聚集状态。机械运动主要描述物体位置变化的规律” 。,1.突出核心素养理念，培养全面发展人才,编写特点,（1）物理观念的培养 在第二章运动学之后安排如下旁批：“世界是由物质组成的，物质的运动有多种形式，例如机械运动、热运动、电磁运动、微观粒子的运动等。这些不同的运动形式，有着不同的运动规律，我们将陆续学习。”,1.突出核心素养理念，培养全面发展人才,编写特点,（1）物理观念的培养 为了加强能量观的学习，教科书在必修第二册“机械能守恒定律”一节安排了如下旁批：“能量是人们研究物质世界非常重要的概念，是物质运动的统一量度。物体运动虽然形式各异，但是每种运动都具有相应的能量。能量及其转化将各种运动统一、联系起来。”。只有在进行概念、规律的教学中适时注意将有关概念加以提升，才能使物理观念的教学得以水到渠成地建立起来。,1.突出核心素养理念，培养全面发展人才,编写特点,C,高中课程改革,教材中守恒观念的落实（原教材）,C,教材中守恒观念的落实（新教材）,C,教材中守恒观念的落实（新教材）,C,教材中时空观念的落实（新教材）,C,教材中时空观念的落实（新教材）,C,教材中涉及到的量子观念（新教材）,C,（2）科学思维的体现 科学思维是人们对客观事物进行分析、推理，从而概括、总结出事物的本质及内在规律等科学的思维及方法，是物理教育中特别关注的一个方面。培养学生的科学思维是物理教学的核心。,1.突出核心素养理念，培养全面发展人才,编写特点,思维型教学,创设情境,提出问题,自主探究,合作交流,总结反思,应用迁移,动机激发,认知冲突,自主构建,应用迁移,物理学科核心素养,2018/11/19,电源电动势,分析、综合、抽象、概括、判断、推理（演绎、归纳、类比）等,科学思维方法,广义的科学思维方法也应该包括学科方法，如物理中常用的等效、外推、控制变量、比值定义等,物理学科核心素养,（2）科学思维的体现,加强模型建构思想的培养 模型建构是非常重要的方法，包含分析、抽象、概括等思维方法，对学生科学思维的培养有很好的作用。正文突出建模思想。如，分析物体是否可以看成质点：有时物体上各点的运动有差异，但差异很小，如果这种差异对所研究的问题影响很小，就可以把它看成质点；有些运动的物体虽然各点运动的差异不小，但是所研究的问题并不关注物体的细节变化，而是考虑物体整体的变化，这时也可以将物体看成质点来处理；有些物体虽然不能忽略大小和形状，但是物体各点的运动情况完全一样，这样的物体也可以当成质点来处理。在匀速直线运动、点电荷、弹簧振子等内容的学习中也都努力体现理想化、建模的思想。,1.突出核心素养理念，培养全面发展人才,编写特点,（2）科学思维的体现,加强模型建构思想的培养 除了在正文中体现模型建构的思想外，教科书还特意在适当的地方用“旁批”的形式对模型建构的思想加以提示，以引起学生对这一方法的重视。例如，在正文“质点”的概念旁，加有旁批：在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法。质点这一理想化模型就是这种方法的具体应用。在伽利略理想实验旁边，旁批：“伽利略理想实验的本质是想象着把实际中存在、影响物体运动的摩擦力去掉，抓住事物的本质。这种依据逻辑推理把实际实验理想化的思想也是研究物理问题的重要方法之一。类似的旁批在教科书中还有多处。,1.突出核心素养理念，培养全面发展人才,编写特点,（2）科学思维的体现,渗透极限的思想 极限的思想是物理学中的重要研究方法，课标有要求。,渗透极限的思想,（2）科学思维的体现,渗透极限的思想,（2）科学思维的体现,加强科学推理、论证等科学思维的培养 科学推理和科学论证是物理学习与研究中重要的思维方法，是科学思维的主干，教科书主要的概念、规律学习都用到了推理与论证。例如，在自由落体的学习中，教科书首先通过伽利略富有说服力的推理，得出“重的物体与轻的物体下落同样快”的结论。接着教科书又设计实验，用实验证明了重的物体与轻的物体下落得确实同样快。再比如，在牛顿第二定律的探究中，教科书先根据学生的生活经验，提出加速度与力、质量有关，接着请学生自己设计实验、收集数据得出具体的关系，这实际上就是一个获取证据，进行推理、论证的过程。,1.突出核心素养理念，培养全面发展人才,编写特点,（2）科学思维的体现,加强科学推理、论证等科学思维的培养 在物理研究与学习中，有些思维方法对科学推理与论证体现得比较直接，例如，由一般性结论推出个别性结论的演绎推理，或由部分推出一般的归纳推理。但是有些物理学方法则有可能含有多种思维方法，如物理研究中常用的控制变量的方法，其中就含有推理与论证的成份。 除推理与论证思维方法之外，像观察、控制变量、用物理量之比定义新物理量、极限这些物理学科的方法虽然与推理与论证思维方法不在同一个层面上，但是却是物理研究中常用的方法，是学生应该了解和学习的，所以我们根据学习内容的不同在适当的地方对这些方法进行了介绍。,1.突出核心素养理念，培养全面发展人才,编写特点,（2）科学思维的体现,1.突出核心素养理念，培养全面发展人才,编写特点,（2）科学思维的体现,推理、论证等科学思维的培养 例如，在说明如何探究加速度与力、质量的关系时，教科书在旁批提到：“从实验的角度，同时研究某个物理量与另外两个或多个物理量之间的定量关系是非常困难的。面对这样的问题，我们通常采用