高中物理教学如何落实学科核心素养

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,下午,陈汉光 深圳市华侨城中学,高中,物理教学,如何落实学科,核心素养,一、高中物理核心素养的含义及组成要素,二、高中,物理教学,如何落实学科,核心素养,目录,一、高中物理核心素养的含义及组成要素,1,、什么是学科核心素养？,学科核心素养是学科教育在全面贯彻党的教育方针、落实立德树人根本任务、开展素质教育中的独特奉献，是学科育人价值的集中表达，是学生经过学科学习之后逐步形成的关键能力、必备品格与价值观念。它是知识与技能、过程与方法、情感态度价值观“三维目标的整个与提升。,2,、,怎样理解素养与知识、技能,、,能力的关系？,以开车为例。交通规那么是知识、移库是技能。知识、技能要变成能力需要有真实的情境，所以需要路考，路考检验的是知识技能在真实情境中的应用水平，这就是能力。,有了能力不一定有素养。什么是驾驶素养？仍以开车做比喻，平安驾驶就是关键能力，礼貌行车就是必备品格，尊重生命就是价值观念。从能力到素养，一定需要学习者的反思，是主体发挥主观能动性的结果。因此，素养是靠学生自己悟出来的，不是靠教师教的。教师教的知识、技能、能力是学习的阶段性目标，是通向素养的手段，其本身不是目的。,现在考驾照越来越严格，知识、技能和能力越来越强。但驾驶素养依旧不是人人都具有的。比方，遇到黄灯怎么办？如果是具有尊重生命价值观的人，他就知道，到了黄灯必须要停下来或做好启动的准备。再如，交通规那么没有告诉你在没有红绿灯的十字路口如何开车，这非常考验一个人的驾驶素养。有驾驶素养的人，会主动刹停，先观察，再做决定；没有驾驶素养的人，没有尊重生命价值观的人，就会快速行驶。所以，素养不是不要知识，也不是不要技能或能力，但是知识多不一定有素养，能力强也不一定有素养。这就是价值观跟知识与技能的关系。我们提倡课程育人，就是说，教师不只是教学生学会读书知识与技能，还要教学生学会做事能力，更要教学生学会做人素养。这就是我对素养与知识、技能、能力的关系的理解。,物理核心素养是指学生在承受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身开展和社会开展需要的关键能力和必备品格，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，是学生科学素养的重要构成。,意味着：1观念的转变：由物理教学转向物理教育。,2教师职责的转变：由教书转向育人。即做真真正正培养学生的科学思维等素养的事。,3,、物理核心素养的定义,物理观念,科学思维,科学探究,科学态度与责任,“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、能量等的根本认识，是物理概念和规律等在头脑中的提炼与升华，是从物理学视角解释自然现象和解决实际问题的根底。,“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，是基于经历事实建构物理模型的抽象概括过程，是分析综合、推理论证等方法在科学领域的具体运用；是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑和批判，进展检验和修正，进而提出创造性见解的能力与品格。,“科学探究是指基于观察和实验提出物理问题、形成猜测和假设、设计实验与制订方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解释，以及对科学探究过程和结果进展交流、评估、反思的能力。,“科学态度与责任是指在认识科学本质，认识科学技术社会环境关系的根底上，逐渐形成的探索自然的内在动力，严谨认真、实事求是和持之以恒的科学态度，以及遵守道德标准，保护环境并推动可持续开展的责任感 。,4,高中物理核心素养的含义,高中物理核心素养组成4及其要素3-4-4-3,科学本质,科学态度,社会责任,物质,观,运动,与,相互作用观,能量观,模型建构 科学推理,科学论证 质疑创新,问题,证据,解释,交流,二、高中物理教学如何落实学科核心素养,高中物理教学如何落实学科核心素养，要从纵向上，紧紧抓住四个组成局部14个要素，分析各要素所包含的本质内容，以案例的方式进展论证，给人以启发和借鉴。还要从横向上取一节课，看看哪些教学内容和环节是与核心素养中的某个要素对应，做好目标与内容的教学设计，并在教学中认真落实。,一高中物理核心素养各要素解读与教学案例分析,1,、物理教学中如何培养学生物理观念？,教学建议：物理观念的形成和开展需要学生通过物理概念和规律等内容的学习及运用才能逐步形成。学习概念和规律是学生形成物理观念的有机组成局部。教学中，通过对物理概念和规律的逐步学习、系统反思和迁移应用，可促进学生的物质观念、运动与相互作用观念和能量观念不断开展，使其学会用这些观念解释自然现象，解决生产生活中的实际问题。,物理观念主要包括：物质观、运动与相互作用观、能量观等要素。,(1),培养物质观,要培养学生形成物质观，一定要培养他们会透过外表分析本质，抽象成物理概念，并会应用物质观来解释实际问题。学习的方法可采用比照法和筛选法等。,案例：,地磁场是一种客观存在的物质，但它是摸不到看不着的，如何在教学中让学生形成地磁场这个物质观呢？,评议：视频中教师由实验激发学生思考线圈产生感应电流的条件磁通量变化，从而产生联想，知道地磁场是一种客观存在的物质。,(2),培养,运动,与相互作用观,要培养学生形成运动观，一定要培养学生会描述运动的性质，会理解运动的特性，会应用运动观来解释实际问题。学习的方法可采用图象法和比照法等。,案例：在“直线运动的图象一课中，如何在教学中培养学生绘图、表述、解释速度-时间图象所反映的运动特性呢？,评议：视频中还可以看到，教师设计了4个不同的v-t图象，先让小组交流讨论，再请小组长自选一个图，讲“生活中哪些情境能用以下的 v-t图象描述的故事比方一个小组长选择右图第2个图，讲汽车从效劳区驶上高速公路时先加速，到最大速度时匀速行驶，当又想驶进效劳区时要减速至停顿，非常生动，既培养了运动观。,(2),培养,运动,与相互作用观,要培养学生,相互作用观,，一定要培养学生明确力的作用是相互的，指导学生了解各种力，通过理论研究与实践检验,理解力的三要素的形成过程,，掌握力的三要素的特征。学习的方法可采用,假设反证法、探究生成法,等。,案例：,洛仑兹力是磁场中重要的一种力，它具有本质特性，又与许多因素有奇特关联，如何在教学中帮助学生理解洛仑兹力呢？,评议：视频中教师运用物质观得出安培力与洛仑兹力的本质关系，接着引导学生借助左手定那么判断安培力方向来判断洛仑兹力方向的方法，知道洛仑兹力的方向与运动方向垂直，但与运动电荷的带电性质有关，明确了洛仑兹力是一种具有独特性质的力。,(3),培养,能量观,评议：视频中看到双弹簧在螺线管共振，这样设计的目的是：实现认识上的升华能量是物理学与其它学科对话的通道，也是连接物理学各个分支的纽带，学生能从能量的角度分析物理现象，无疑在认识上是一种升华。在实验过后，教师请学生运用能量转化和守恒定律的观点来解释磁铁1在A线圈上下振动的过程是机械能转化为电能的过程生电，而磁铁2在B线圈上下振动的过程是电能转化为机械能的过程用电，培养学生的能量观。,要培养学生,能量观,，一定要培养学生,认识能量守恒定律是自然界的普遍规律,，会应用这个规律寻找能量，确认能量，明确,能量如何转化和转换,。学习的方法要引导学生运用,守恒法,解释自然界的许多问题。,案例：,电磁感应得到的感应电流，是机械能转化为电能的过程。怎样在教学中运用能量转化观解释呢？,2,、物理教学中如何培养学生科学思维？,教学建议：开展学生的科学思维能力是重要的教学目标之一。在教学中要让学生体会建构这些物理模型的思维方法，理解物理模型的适用条件，能建构相关的物理模型来研究实际问题。要引导学生经历物理概念的建构过程和物理规律的形成过程，是开展科学思维的重要途径。,科学思维主要包括：模型建构、,科学推理、科学论证、质疑创新等,要素。,(1),培养,建构模型,能力,建构模型是一种重要的科学思维方式，质点、点电荷、匀强电场等物理概念，匀变速直线运动、曲线运动、碰撞等物理过程都是物理模型。要引导学生体会“等效的物理思想。,案例：曲线运动是一种常见物理模型。在“运动的合成与分解一课中，如何开展曲线运动建模思维的培养呢？,评议：视频中看到教师选用的实验仪器起吊机原理简单、操作方便、呈现的实验过程紧扣教学内容、符合学生认知心理。教师能帮助学生建构相关的物理模型来研究实际问题，能让学生体会建构物理模型的思维方法“运动的平行四边形定那么，真正学会了曲线运动模型的建构。,(2),培养,科学推理能力,教师要结合物理学史的相关内容，让学生在观察、实验的根底上通过科学推理得到结论，认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用，在理论推导中要采用类比法，把已学知识迁移来解决新的问题。,案例：安培发现磁场对电流有力的作用，定义为安培力。科学家洛仑兹发现磁场对运动电荷有力的作用，定义为洛仑兹力。在学习洛仑兹力之前，学生已学了计算安培力大小的公式，在“探究洛仑兹力一课教学中如何帮助学生学会推理，得出计算洛仑兹力大小的公式？,评议：视频中看到教师在引导学生进展理论推导时，教师的教学思路清晰，板书设问准确，语言表达简洁，教学节奏流畅，不断引用前面实验探究得到的规律和已学知识引导学生寻找联系，确定新公式，提高推理能力。,(3),培养,科学论证能力,在处理信息时，应让学生依照物理事实运用逻辑推理确立物理量之间的关系，开展依据证据、运用逻辑和现代科技知识或数学知识进展科学论证和解释的能力。,案例：,学生通过学习已经知道超重和失重跟加速度有关，如何运用牛顿运动定律论证超重和失重跟加速度的定量关系呢？,评议：视频中看到教师通过把电梯升降过程出现的超重和失重现象，引导学生依照实验事实，应用牛顿运动定律和逻辑推理，确立了支撑物体的力超重力或失重力跟重力以及加速度的定量关系，并类比数学一次函数知识和图象引入 F-a 图加以拓展、论证，培养科学论证能力。,(4),培养,质疑创新能力,“学起于思,思源于疑。质疑常常是创新的开场。教学中要鼓励学生从生活中发现问题，从实验现象中提出问题，从事物的反面逆向思考问题。培养具有这些特质的人才有可能培养出创新型人才。,案例1：在“运动的合成与分解一课实验探究中，学生如何从自身的研究找出错误，并进展交代和提示？,评议：视频之前，学生先用右图仪器做实验。视频中看到他在讲述自己对两个匀速直线运动的合运动的猜测、实验、作图，最后从理论上分析，发现自己猜测匀速直线运动的合运动是“曲线运动是不对的。讲得十分精彩！,3,、物理教学中如何培养学生科学探究？,教学建议：,科学探究能力的培养，应渗透在物理教学的整个过程。无论是物理知识的教学，还是物理问题的解决，都,要引导学生发现和提出问题，根据解决问题的需要，收集和选择有用信息，基于证据和逻辑对问题作出合理解释，培养学生具有准确表述问题解决过程与结果的意愿和能力,。,科学探究,主要包括：,问题、证据、,解释、交流,等要素。,案例：如果让你上“探究的感应电流产生的条件你会怎样创设情景，提出问题，引入课题？,案例：如果让你上“探究洛仑兹力你会怎样创设情景，提出问题，引入课题？,(1),引导发现和提出,问题,教师在一些物理实验中创设情境，让学生在观察和体验,中,有所发现、有所联想，萌发出科学问题；还可在实验中创设一些任务，让学生在完成任务中运用科学思维，自己提炼出应探究的科学问题。,评议：教师用一根条形磁铁在取下后盖的电视机后面“弹奏歌曲小星星，学生既听到悦耳歌曲，又从电视机屏幕上看到电子亮斑随音乐翩翩起舞的景象，议论纷纷，质疑求知，对接下来的课堂产生极大的兴趣。,评议：教师演示“双弹簧振动实验，实现设疑激趣引起学生的好奇和质疑，学生在初中虽然学过电磁感应现象，但无法解释本实验现象，为进一步研究产生感应电流的条件埋下伏毛。,案例：每个学习小组自选仪器，独立寻找“产生感应电流的条件？,(2),重视收集有效,证据,让学生学会把探究课题分解为几个相对独立的小问题，思考解决每个问题的不同方法，根据现实条件选择适当方法、器材，开展实验，收集有效证据，概括实验结论。,评议：由视频可以看出教师的设计意图：用比赛方式来让学生自选仪器，设计实验方案，并进展了交流，表述探究“磁生电的不同方法，再书写在黑板上成为了后面概括“产生感应条件的一系列证据。,(3),强调基于证据解释,要防止让学生按教材的既定步骤进展虚假“探究，要观察和收集那些与预期结果相矛盾的信息。处理信息时应让学生依照物理事实运用逻辑推理确立物理量之间的关系，开展依靠证据、运用逻辑和现有知识解释的能力。,案例2:探究感应电流产生的条件.,(新课标2021年版P85-89页,实验4：“动态磁通量演示实验。,演示操作：把线圈套入圆柱形磁铁，控制活扣，使线圈紧贴着模型往下运动。,实验现象：在运动过程中，穿过线圈的磁感应强度在减小，线圈面积在增大，灵敏电流计指针没有发生偏转！。,任务：请各组学生针对以上实验现象讨论原因，并解释这个实验现象。,评议：假设用B变化或S变化两种情况概括成磁通量变化，这种总结是不严谨的。即只有穿过闭合回路磁感线的条数发生变化，闭合回路才有感应电流。,(4),学会交流和表达,关于科学探究的交流和表达，应引导学生从以下两个方面提高表达能力：一是交流内容的组织，包括问题的提出、探究方案的设计、数据收集和整理、结论的得出及解释、存在问题的反思等；二是陈述的形式，包括文字、表格、图像、公式、插图等，根据内容选择恰当的形式进展交流。,评议：由视频看到，为探究决定洛仑兹力大小的因素及关系，教师为学生提供交流的时机，让学生准备讲稿，进展准确和富有逻辑的发言，通过制订方案，设计表格，让学生在本校创新制造的仪器中定性探究出决定洛仑兹力大小的规律，学会了交流和表达。,案例：,决定洛仑兹力大小有哪些因素？与这些因素有什么关系？请同学交流讨论，共同制订实验方案，探究决定洛仑兹力大小的规律？,4,、物理教学中如何培养学生科学态度与责任？,教学建议：要通过物理学习认识科学的本质，认识科学技术社会环境之间的联系，增强学生环境保护和可持续开展的意识，提升其社会责任感。应通过增添联系生活和现代科技的教学内容，创设生动活泼的课堂气氛，激发学生的学习热情，通过适当的难度要求让学生获得成功的愉悦，从而保持旺盛的求知欲。,科学态度与责任主要包括：科学本质、科学态度与社会责任等要素。,(1),认识科学本质,教学要给学生思考讨论的时机，让学生通过物理学习认识科学的本质。通过适当的难度要求让学生获得成功的愉悦，从而保持旺盛的求知欲。通过带有迷惑性的问题，让学生学会去伪存真，透过现象看本质的本领。,案例：“在电视机中弹音乐的科学本质是什么呢？,评议：引入是提出具有科学本质的悬念，课中围绕这个悬念探究得出物理规律，最后必须用这个物理规律来解释课初的悬念，提醒物理现象所包含的科学本质。,案例：“双弹簧共振的科学本质是什么呢？,(2),提高科学态度,物理教学中要十分重视对学生,科学态度,的培养。实验能培养学生的科学态度和科学精神，教师应培养学生严肃认真对待实验的态度。尊重实验结果与事实，杜绝编造和修改实验数据，并把实事求是的作风带到平时的学习和生活中去。,案例：是不是只要闭合电路中的磁通量发生变化就能产生感应电流呢？,评议：这个视频告诉我们，实践是检验真理的标准。我们在发现新的问题的时候，不能简单粗暴地作出否认，而是要以科学的态度，寻找新的方法，最终确信“只要闭合电路中的磁通量发生变化就能产生感应电流是正确的。,(3),增强社会责任,物理教学中要十分重视对学生社会责任感的培养。通过摆事实，讲道理，帮助学生认识科学技术社会环境之间的联系，增强学生环境保护和可持续开展的意识，提升其社会责任感。,评议：由视频看到教师在2分钟时间内充满热忱的爱国情演讲，激发学生肩负着中华民族伟大复兴的历史使命，增强社会责任感。,案例：电动势一课的完毕语。,二如何在一节课中尽量落实核心素养一些要素,下面以粤教版加速度一课为例，谈一谈整体教学模式设计。,“加速度概念，是高中抽象概念的第一个进阶知识点，其学习过程符合学习任务知识内容、学习条件等、学生能力元认知、科学探究、解题、创造能力等现状的特征，教师以问题诱导式教学进展设计，导入大量的情景，激发学生的好奇心和科学思维。以教学流程来说明：,落实物理核心素养要素的教学设计是指一节课的设计要尽量把要素表达，但也不能把14个要素全部表达，重要的是遵循学生的心理开展规律和课标要求进展设计。,利用录像视频分析，认识加速运动。,问,1,：,图,a,、图,b,是分别反映一辆汽车行驶中的两种情形。用点记录了汽车每经过相等的时间,t,时的位置，用箭头表示了汽车在该位置时的速度大小及方向，用虚线表示了汽车行驶的线路。由图你能判断汽车分别做什么运动吗？,落实课标,：,从物理,运动观念,的视角认识用点、线、箭等表示物理量，并由点距、箭长短、直线等形式，判断物体做加速直线运动或减速直线运动，培养将物理学与实际相联系的意识。,利用比照法和层层推进的方法，建构“加速度。,问,2:,生活中物体的运动各有不同，如：一架飞机以,200m/s,的速度匀速飞行；一辆汽车从静止开始经过,20s,后，其速度变为,20m/s,；一位运动员起跑经过,2s,从静止变为,10m/s,（,1,）谁的速度最大？,（,2,）谁的速度变化量最大？是多少？,（,3,）谁的速度变化率（即速度变化量与所用时间的比值）最大？是多少？,（,4,）猜,“,速度变化率,”,可构建一个新概念“加速度”？,落实课标,：,强调经历将生活实际上升到物理概念的过程，,利用对比法和层层推进的方法，,理解加速度的意义，知道加速度与速度、速度变化量的区别和联系，落实,“,模型建构,”,的科学思维。,组织学生通过游戏和实验，从定性和定量两个方面进展科学推理、形成对“加速度概念的全面理解。,问,:,加速度是一个物理量，,其大小能不能让同学们来亲,身体验呢？,现提供如图所示测速仪（可,以测出瞬时速度）和秒表，请设计测定每位同学起跑时记录数据的表格,通过经历体验，你感觉到加速度越大具有什么样的特征呢？对身体又有什么影响？,已知一同学在组长号令中起跑，当组长按停秒表时读得,4.0s,，副组长同时从测速仪读得,28.8km/h,试列出初速度、末速度、时间的数量，由加速度公式计算该同学的加速度,落实课标：,基于观察和实验提出问题，形成方案，基于,证据,得出,“,加速度,”,概念。基于学生体验中的数据，让学生具有一种特别有趣的亲切感，通过全面理解加速度的概念、公式和单位，并能加以应用。,运用矢量运算的法那么，讨论加速度方向的意义。,问,4,：,加速度和速度一样都是矢量加速度表示了物体做加速运动或做减速运动中速度变化的快慢，所以，物体速度变化的方向就是加速度的方向图（,a,）、图（,b,）分别记录了汽车运动一段时间,t,的初、末两个时刻的瞬时速度,v,0,、,v,t,的大小和方向请用矢量图示分析汽车速度变化的方向，并说明变速运动的汽车的加速度方向与初速度方向的关系,落实课标：,摆出匀加速运动和匀减速运动两种情况，利用矢量加减法则，通过作图、推理、投石问路，让学生,经历将生活中的实际上升到物理概念建立的过程和方法，从而理解加速度方向。落实,“,推理,、找规律、得结论,”,的科学思维，属于,学业水平二的要求。,运用多媒体技术画,v-t,图，讨论加速度的图象意义。,问,5,：,图,(a),为师生合作实验，利用小车沿两个不同倾斜角度的导轨下滑，观察使用,DIS,实验系统测量运动小车几个时刻的速度，电脑把输入的速度与对应时间立刻描绘出,v-t,图象,(,横轴代表时间，纵轴代表速度,),，如图,(b),所示,以上两条图线的斜率代表的是什么？乙线比甲线的斜率较大，说明了什么？,图,(a),图,(b),落实课标：,师生共同利用多媒体技术合作实验，掌握控制变量法得到小车不同的加速度利用多媒体画,v-t,图象,提高学习效率的认识应用比较法，图象法，解释,v-t,图线的斜率,表示物体加速度的数学物理融合思想。体现了,“,使用,证据,对研究的问题进行描述、解释和预测,”,的科学思维,。,小结。,学生们七嘴八舌谈了本节课学习了,1.,加速度的定义，物理意义以及表达式；,2.,应用这些知识探究每位同学起跑时的加速度大小；,3.,还通过画图表示加速度的方向；,4.,了解了怎样从,v-t,图像中读出加速度。,表达了“交流和表达的核心素养要素。而不是由教师代替小结。,作业。,调查深圳市深南大道的长度，数数红绿灯装了多少个？结合所学知识，撰写科学小论文，分析红绿灯该如何装置才能有利于该路道的畅通以及减少环境污染,。,表达了“社会责任的核心素养要素。而不是由教师代替小结。,PCK,课程、教学法、评价、,学科性质、教学管理,关心学生是否学到知识,手中有方法,脑中有构造,心中有学生,教师的核心素养,提升科学态度与责任，还在靠教师的人格力量。为此，要充满教学激情，引导学生乐观积极向上。,良好的心态，理想的教育,良好的心态，理想的教育,讲台前的我,