初中物理《课程标准》修订解读

1 义务教育物理课程标准修订解读 课标修订的背景和进程 课标修订的指导思想和思路 课标的框架 课标的理念和特点 课标修订的具体内容及意义 课标修订对教师的要求 课标修订的背景 一 从 2001 年开始实施的课程标准 实验稿 使义务教育阶段的物理 教育发生了相当大的变化 具体表现为 1 评价课程与检查教学的标准的变化 从大纲到课标 更加强调了以 学生全面发展为本的课程理念 更加关注了全体学生的学习需求 2 物理教材的变化 基于课标编写的初中物理教材 更加重视三维课 程目标的落实 更加关注初中学生的认知特点 教材内容更加注重从生活走 向物理 从物理走向社会 为学生的全面发展提供了空间 3 教学方式的变化 越来越多的老师对探究式与传授式教学有了新的 认识 并能根据教学目标 教学对象 教学内容等采用不同的教学方式 4 考试评价的变化 在注重终结性评价的同时 过程性评价也受到了 关注 中考的形式与内容也在逐步发生变化 实验操作的考试引导了师生对 2 物理实验教学的关注 命题质量的提升促进了三维课程目标的落实 5 教师专业成长平台拓展了 与专家面对面交流以及便捷的新课程远 程研修 使教师既能走出去学习 也能引进来研讨 还能通过网络平台便捷 灵活地学习 二 问卷调查 教育部分别在 2003 年 2007 年组织了两次大范围的问卷调查 调查内 容涉及课程的理念性质 思路 课程目标 科学探究及案例 内容标准 实 施建议等 同时 课标修订组还通过多种方式调查了中国科学院的学科专家 高校的物理教师 中学物理教师及教研员 中学物理教材编写者等 调查主要结论 1 认同课程性质 理念及思路 议调整文字表述 2 认同三维课程目标 建议调整文字表述 3 认同科学探究内容 建议适当增加实例 适当降低要求 4 认同内容标准的一 二级主题 对于三级主题的内容条目有老师 认为适中 有老师认为较难 有老师希望增加 5 认可教学建议 资源开发建议 教科书编写建议等 建议加强评 价建议的操作性 2007 年 4 月 义务教育课程标准的修订正式启动 成立义务教育课程标准修订组 由两部分人员组成 大规模 广泛征求意见 反复调查 分析 研究 讨论 修改 根据征求的意见进一步修订 多次易稿 3 2011 年初形成送审稿报教育部 2011 年上半年由教育部组织专家审定委员会审定通过 课标修订的指导思想和思路 主要指导思想 坚持基础教育课程改革的大方向 注重学生科学素养的提升 关注学生 应对未来社会的挑战 突出课程的基础性 时代性及应用性等 注重增强义 务教育物理课程标准的指导性 规范性 操作性与可评价性等 整体思路 坚持基础教育课程改革的指导思想 坚持 物理课程标准 实验稿 确定的义务教育物理课程的基本理念 课程培养目标 保持 物理课程标准 实验稿 原有的整体框架结构和核心内容不变 在此基础上 进一步规 范 物理课程标准 实验稿 中与 科学内容 相关的行为动词 适当增 加实例 调整 实施建议 仔细推敲文字表述等 物理课程标准 的框架结构 4 5 物理新课程标准 的基本理念 1 突破学科本位的思想 注重学生的发展 教材的顺序不完全按照物理学的知识体系进行 例如 八年级开始就涉及回声和声速的计算 但是到九年级才学习速度公 式 能量八年级电学已经涉及但是概念到九年级下期才安排 教材先安排二力平衡再安排学习认识各种力 学习速度后再学习时间和长度测量 电路短路故障贯穿电学的始终 教学资源多种多样 教科书只是其中的一种 并且目前教科书版本也很 多 如人教版 北师大版 湘教版 沪教版等 教师应该适应形势 一方面 教学活动的安排应该按照 标准 的要求来进行 不以某一种教科书的表述 为判断正误及高低标准 另一方面 也不能只是手拿一本教科书和配套教参 就认为能胜任教学 教师要参考多种教科书 从不同教科书的处理中进一步 理解 标准 的精神 同时也要参考多种介绍物理学及其应用的参考书 自 己的知识面 同时也并不是书上所有字句都要求学生学懂 学会 例如在介 绍电冰箱时提到了 耗电量 气候类型 前者是还没有学到的知识 后 者则不属于物理学的范畴 书本有意在电冰箱的技术参数中安排了这些项目 6 并不加解释 目的是拉近课程与实际的距离 在实际生活中 不知道的 甚 至永远不可能弄懂的东西太多了 学生要学会包容 不但如此 还要学会从 许多不懂的东西中找到能够理解的那部分并能利用 教材不等于教学内容 教学内容大于教材 教材并不是对每个学生都适合的 教师要用好教材 但 也绝对不能完全照着教材教 不敢越雷池半步 这样做的最终目的就在于 新课程标准 是以物理学的内容作为素材 使学生获得终身学习的兴趣 习惯及一定的学习能力 帮助学生树立科学的 价值观 而不是向学生全面地介绍物理学 2 从生活走向物理 从物理走向社会 贴近学生的生活 物理课程设置应该贴近学生的生活 让学生从身边熟悉的生活现象中区 探究并认识物理规律 同时还应将学生认识到的物理知识及科学研究方法与 社会实践及其应用结合起来 让他们体会到物理在生活与生产中的实际应用 这不仅可以增加学生学习物理的兴趣 而且还将培养学生良好的思维习惯和 科学探究的能力 这在我们物理新课程中大量涉及 例如 用脉搏 步长测时间和距离 学会读汽车速度表 用两个不同焦距的凸透镜制作望远镜 了解微波炉的基本原理 了解电冰箱的有关知识 阅读助听器的说明书或查找相关资料 了解助听器的原理和主要性能 指标 7 自制小乐器 召开小型音乐会 了解温室效应 能源危机 节能减排的知识 安全用电 节约用电的相关知识 电子邮箱的相关知识 因此 新课标的实施 更讲究灵活的教学方法 更强调学生自主获取知 识 自主合作 互动生成的课堂教学理念更适合新课标的落实 实施新课标 的课堂教学更关注宽松的学习环境 自主的学习热情 互动的学习氛围 开 放的学习形式 更关注人人参与学习 人人积极动脑 人人交流展示 人人 学有收获 学生自主合作学习 教师组织引导参与 学生的自主学习应表现在 学习目标的自我确定 学习方法的自我选择 学习过程的自我调控 学习结果的自我反馈 摒弃注入式教学 告别讲授型 课堂 还学生主人翁地位 立教师课堂导学者角色 3 注重科学探究 提倡学习方式多样化 标准 强调以物理知识和技能为载体 让学生经历科学探究过程 学习 科学探究的方法 培养学生的科学探究精神 实践能力 创新意识 改革以 书本为主 实验为辅的传统教学模式 提倡多样化的教学方式 在 内容标准 中 科学探究是和科学内容并列的 可见它在物理学习 中的重要地位 它让学生在探究性学习中产生浓厚的学习的兴趣 而且还能 感受到自己的失败与错误 通过纠正错误 逐步走向正确 真正体会成功的 喜悦 意义不能给予 只能发现 富有探索性的物理学习实践是发现物理现 象背后意义的关键 也是物理素养形成的过程 8 当然科学探究也不是唯一的课堂教学方式 教师可以根据具体内容灵活 的选用不同的教学方式 例如自主学习 合作学习等 4 注意学科渗透 关心科技发展 注重科学技术与社会的关系 是当今世界科学教育的一个大趋势 标准 在规定教学内容和活动建议时在这方面有充分考虑 有评估某些物质 如塑料 化肥 清洁剂 灭蚊片 农药 核能 等 对人和环境的积极和消极影响的意识 能尝试与同学交流对当地环境保 护 资源利用的意见 尝试对环境温度问题 如温室效应 热岛效应 等 发表自己的见解 研究电冰箱内外的温度差与所耗电能的关系 提出节能措施 分别从炊事 取暖 交通等方面对当地燃料结构近年 来的变化作调查研究 从经济 环保和社会发展等方面进行综合评价 标准 还同时注意借鉴国际科学教育的理论和实践 构建具有中国特 色的物理课程 注意将科学技术的新成就引入物理课程 注重学科之间的渗 透 人文精神与自然科学的交融 以使学生获得对自然界更加本质的认识 逐步树立科学的世界观 学生要有节约用水的意识 则必须知道水资源 的危机 水污染对人类造成的危害 初步了解纳米材料的应用和发展前 景 了解原子核式结构 了解人类探索微观世界的历程 并认识这种探 索将不断深入 大致了解人类探索太阳系及宇宙的历程 并认识人类对 宇宙探索不断深入 体现学科融合的理念等等 5 构建新的评价体系 标准 不以甄别和选拔为校内评价的主要目的 在新的评价观念的指 导下 构建多元化 发展性的评价体系 以促进学生的全面发展 9 标准 倡导对学生学习的各个方面的现状和进步进行档案式的评价 不赞成以知识考查为核心 不赞成把书面考试作为惟一的评价方式 重视学 生在活动 实验 制作 讨论等方面表现的评价 主张终结性评价和形成性 评价并重 如何正确对待实验考试 综合素质测评 课程标准 的特点 1 将素质教育的理念落实到课程标准之中 现在学校重心 纸笔 考试 成绩 2 突破学科中心 精选终身学习必备的基础知识和技能 改变课程内容繁 难 偏 旧的 现状 密切教科书与学生生活以及现代社会 科技发展的联系 3 改善学习方式 课程标准通过加强过程性 体验性目标 以及对教材 教学 评价等方 面的指导 引导学生主动参与 亲身实践 独立思考 合作探究 发展学生 搜集和处理信息的能力 获取新知识的能力 分析和解决问题的能力 以及 交流与合作的能力 评价建议具有更强的指导性和操作性 标准力图提出有效的策略和具体的评价手段 使评价的重心更多地指向 学生的学习过程 从而促进学生和谐发展 标准中建议采取多种方法进行评价 成长记录 测验与考试 10 答辩 作业 长周期作业 短周期作业 集体评议 4 自主灵活 标准 重视对不同阶段目标的刻划 以及对实施过程的建议 对达到 目标的内容 特别是知识的前后顺序 不做硬性规定 这是 标准 和 大 纲 的一个重要区别 为教材的多样性和教师教学的创造性提供了较大的空 间 物理新课程标准 与 教学大纲 的比较 课标修订的具体内容及意义 11 本次课标修订坚持了实验稿课标提出的义务教育物理课程的基本理念 课程培养目标 注重了学生的科学素养的全面提升 关注了学生应对未来社 会挑战的需求 突出了课程的基础性 时代性及实践性等 同时 还继承了 实验稿课标的整体框架结构和核心内容 在本次修订中 进一步增强了义务 教育物理课程标准的指导性 规范性 操作性与评价性等 适当调整了 科 学内容 完善了 实施建议 等 课标 第一部分为前言 含引子 课程性质 课程基本理念 课程标 准设计等内容 在引子中更简洁 明确地叙述了物理学是什么 物理学在人 类文明进程中的作用 义务教育阶段物理课程在提升公民科学素养方面的作 用等 在课程性质中 更加明确了初中物理的课程性质 删去了与课程目标 重叠的内容 在课程基本理念中 将 注重学生发展 改变学科本位 调整 为 面向全体学生 提高学生科学素养 将 构建新的评价体系 调整为 注重评价改革导向 促进学生不断发展 而其它内容仅做文字小调整 课标 第二部分为课程目标 含总目标与 知识与技能 过程与方 法 情感态度与价值观 等分维度目标 对总目标 从知识 能力 情感 科学技术社会等方面进行了梳理与微调 对 知识与技能 分目标 将行为 动词 初步认识 统一为 认识 其它仅做文字推敲 对 过程与方法 分目标 从观察能力 信息收集能力 分析概括能力 交流能力 自学能力 达成及研究方法应用等方面进行了重新梳理 对 情感态度与价值观 分目 标 仅做了文字推敲 第三部分为科学内容 本次修订的重点主要集中于对 科学内容 的修订 实验稿标准中 科 12 学内容 含 3 个一级主题 14 个二级主题 每个二级主题下又有若干三级主 题 这次保留了原课标中的一级 二级主题 主要从以下方面针对三级主题 内容进行了修改 第四部分为实施建议 没做大的修改 只是对 实施建议 进行了完善 仔细推敲文字表述等 课标修订的具体内容 一 调整了内容 以减轻学生的课业负担 国家中长期教育改革和发展规划纲要 2010 2020 年 的第四章 义务教育 中有三条 其中第三条 总第十条 的标题就是 减轻中小学 生的课业负担 规划纲要 指出 减轻学生课业负担是全社会的共同责任 把减负落实到中小学教育全过 程 促进学生生动活泼学习 健康快乐成长 调整教材内容 科学设计课程 难度 根据纲要的精神 此次课标修订从四个方面调整了 物理课程标准 实 验稿 中的课程内容 以减轻学生的课业负担 1 删去了与物理学关联不强 要求比较宽泛的条目 以减少课程内容 删去条目 能从生活或社会应用的角度 对物质进行分类 修订后的 标准 对此不再单独列入 对生活和社会的关注 将在其它 条目中予以重视 2 初中学生普遍感到有一定难度的知识 他们进入高中后将会进一步学 习这些知识 删去后并不影响初中知识结构的系统和完整 这些内容也都可 13 以删去 比较色光混合与颜料混合的不同现象 修订时删去了 颜料混合 的内容 知道波长 频率和波速的关系 改为 知道波长 频率和波速 3 小学科学课程中已学习的物理知识 初中又没有进一步提升的内容 则没有必要进行简单地重复 删去了 探究光在同种均匀介质中的传播特点 4 知识内容尽管不做调整 但通过降低教学要求的层次 达到减轻学生 课业负担的目的 关于 机械效率 的要求 原来是 理解 修订后下调为 知道 关于 不可再生能源和可再生能源 修订后只要求 列举 不再强调 说出特点 原有 内容标准 68 条 修订后有 内容要求 63 条 二 明确了要求 使教学心中有底 1 认知领域中只设立了解 认识 理解三个层次 不再使用 初步认 识 大致了解 等介于两者之间的说法 其行为要求更清楚了 2 对教学中不太容易把握的内容 物理课程标准通过一定的行为动词结 合概念 规律 现象的具体表述 使教学要求进一步得到明确 14 3 明确科学探究的内容在知识上需要掌握到的程度 修订稿相关条目说 明中 在 探究 二字的后面都加了 并了解 3 个字 明确其要求的层次是 了 解 4 明确提出了学生实验具体项目 为促进物理实验教学的发展 加强对学生实验能力的培养 本次修订中 增加了对物理实验的要求 如 增加 测量密度 测量速度 探究液 体压强 观察静电现象 等等 同时 不仅在三级主题中增加了实验条目 15 而且在附录中补充了学生必做实验 共 20 个 这些实验 不仅注重了内容 结构的合理 而且注重了能力结构的协调 在本次修订中强调了进行探究式 实验 鼓励有条件的学校不仅让学生完成列出的必做实验 而且应充分利用 已有的实验器材 努力开发适合本校情况的实验课程资源 尽可能多地让学 生动手做实验 这一做法 不仅消除了教师的疑虑 也明确了实验要求 1 基本操作类 7 项 用刻度尺测量长度 用表测量时间 用弹簧测力计测量力 用天平测量物体的质量 用常见温度计测量温度 用电流表测量电流 用电压表测量电压 连接简单的串联电路和并联电路 2 测定性实验 4 项 测量物体运动的速度 测量水平运动物体所受的滑动摩擦力 测量固体和液体的密度 测量小灯泡的电功率 3 探究性实验 9 项 探究浮力大小与哪些因素有关 探究杠杆的平衡条件 探究水沸腾时温度变化的特点 16 探究光的反射规律 探究平面镜成像时像与物的关系 探究凸透镜成像的规律 探究电流与电压 电阻的关系 探究通电螺线管外部磁场的方向 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 问题 为什么不把 伏安法测电阻 列入必做学生实验 说明 1 从实验能力看 伏安法测电阻 的电路结构 仪器操作 所测数据 都和 20 测量小灯泡功率 实验相同 2 从知识内容看 伏安法测电阻 和 17 探究电流跟电压 电阻的关 系 相同 都是欧姆定律 为避免重复 没有把 伏安法测电阻 列入必做学生实验项目 但仍鼓 励有条件的学校把它作为学生实验来实施 三 微调条目 优化三维目标 适当增加条目 以利落实三维课程目标 1 适当增加条目 弥补个别遗漏 如增加了 通过实验 观察摩擦起电现象 探究并了解同种电荷相斥 异种电荷相吸 因调查得知 此条目在小学科学 高中物理皆未明确要求 此内容与生产生活联系密切 此内容对后续学习有一定影响 中学生掌握该 概念不难 2 适当增加个别条目 以便明确要求 17 如增加了 了解串 并联电路电流和电压的特点 进一步明确串 并 联中仅要求了电流 电压 未要求电阻 避免老师盲目拔高 3 适当增加一些强调探究过程 注重情感态度与价值观目标落实的条 目 如 通过实验 探究液体压强与那些因素有关 能在个人力所能及的 范围内对社会的可持续发展有所作为 等等 在 情感 态度 价值观 方面 标准 进一步强化了物理知识了跟生产 生活的联系 更加关注知识 的实践应用 增加了以下内容 了解电磁感应在生产 生活中的应用 运用物体的浮沉条件说明生产 生活中的一些现象 知道大气压强及其与人类生活的关系 了解提高机械效率的途径和意义 用焦耳定律说明生产 生活中的一些现象 问题 课程标准 删去了 了解物体运动状态变化的原因 和 了 解测量大气压强的方法 条目 为什么要删去 问题 课程标准 删去了 了解物体运动状态变化的原因 和 了 18 解测量大气压强的方法 条目 为什么要删去 说明 删去这两条文字 是为了使行文的含义准确 避免重复陈述 并没有删 去这两方面的内容要求 问题 压强 欧姆定律 电功和电功率等内容在修订时 删去了 能进 行简单计算 这句话 是否不要求计算 机械效率的要求下调为了解层次 是否不要求计算 说明 不能这样认为 理解和了解 是解决问题时的心智技能水平 计算 是解决问题的形式 这两者之间没有刻板的必然联系 理解的内容 当然要求会计算 了解的 也可以计算 理解和了解的区别在于 理解需达到转化的水平 而了解只要通过回忆 就能解决问题 其情景是常见的 书上的 四 科学探究 用实例消除困惑 1 正认识确科学探究的目的 标准 在 教学建议 中指出 在科学探究中 教师不仅应关注让学 生通过探究发现某些规律 而且应注重在探究过程中发展学生的探究能力 提高探索兴趣 增进对探究本质的理解 培养科学态度和科学精神 学生的科学探究跟科学工作者的科学探究在目的上有不同的地方 这就 是学生的科学探究把提高能力作为重要目的 而不完全是探究的结果 2 处理好课堂中科学探究教学中的两个矛盾 19 在课堂中实施科学探究教学 通常会遇到两对矛盾 一是学生自主探究 和教师进行指导的矛盾 二是丰富的探究过程和有限的探究时间的矛盾 这 两对矛盾常常造成教师的困惑 虽然提倡学生自主探究 但学生在课堂中根据问题完全独立地自主地探 究 将会遇到很多困难 有时探究难以进行下去 需要教师的指导 而教师 过多 过细地进行指导 又会削弱学生的自主程度 影响学生探究能力的培 养 所以产生了 学生自主 和 教师指导 这一对矛盾 科学探究具有从提出问题到交流合作等七个要素 有很丰富的探究过程 学生要自主完成这七个要素的行为 需要大量的时间 然而课堂的时间是有 限的 课堂中除了科学探究活动之外 还有其他的教学任务需要完成 因此 又构成了丰富的探究过程和有限的探究时间之间的矛盾 新课程实施多年来 发现 诸多教师仍然对此两对矛盾困惑不已 究其原因 是缺乏具体实例的 说明和引导 修订后的物理课程标准设计了三个科学探究实例 两个是课内的 一个 是课外的 3 标准 用实例消除教师困惑 标准 原有科学探究实例两个 在当时情况下 实例的的编写目的 是 增强对科学探究要素的认识 修订时 只保留了其中一个作为课外探究的实例 重新撰写了两个 作 为课堂内的实例 引导教师认识 课内的探究和课外的探究有什么区别 案 例是怎样处理上面所说两对矛盾的 例 2 影响电磁铁磁性强弱的因素 20 提出问题 教师提出 课堂上教师问 电磁铁的磁性强弱和什么因素有关 如果改变通过电磁 铁的电流或者改变电磁铁的匝数 它的磁性强弱会变吗 假设与猜想 学生相互议论 假设通过电磁铁的电流由 1A 增加到 2A 电磁铁的磁性 会怎样 是否可以这样推测 导线中的 2A 电流是两股 1A 电流汇合而成的 每股电流都产生一个磁场 两个相同磁场合在一起 电磁铁的磁性增强了 如果电磁铁的电流不变 线圈由 100 匝增加到 200 匝 它的磁性又会怎 样 是否可以这样推测 200 匝线圈是由两组 100 匝线圈组合而成的 每组 线圈都产生一个磁场 两个相同磁场合在一起 电磁铁的磁性增强了 通过以上推测可以想到 电磁铁的线圈匝数越多 通过的电流越大 电 磁铁的磁性将越强 制定计划与设计实验 通过怎样的实验来检验以上猜想呢 这个实验需要解决三个问题 同学 们讨论了解决这三个问题的各种可能方法 1 怎样测量电磁铁磁性的强弱 学生 A 看它能吸起多少根大头针或小铁钉 学生 B 看它能吸起多少 铁屑 用天平称 学生 C 看它对某一铁块的吸引力 用弹簧测力计把被 电磁铁吸住的铁块拉开时弹簧测力计的读数 有多大 2 怎样改变和测量通过电磁铁线圈的电流 学生 D 用滑动变阻器改变 线圈中的电流 用电流表测量电流的大小 学生 E 用增减电池来改变线圈中的电流 用串联小灯泡的亮度来比较 21 电流的大小 3 怎样改变电磁铁线圈的匝数 学生 F 使用中间有抽头 能改变线圈匝数的现成电磁铁产品 学生 G 临时制作电磁铁线圈 边实验 边绕制 教师建议 用学生 C D F 提出的方法来组成探究实验的方案 进行实验与收集证据 按照教师的建议 学生分小组进行实验操作 把开关 滑动变阻器 电 流表 电磁铁串联起来接到电源上 当滑动变阻器取不同值时测量电流和电 磁铁对铁块的吸引力 把测量数据填入下表 表 1 电流 A 电磁铁对铁块的引力 N 改变线圈匝数 调节滑动变阻器 使电流保持不变 测量不同匝数时电 磁铁对铁块的吸引力 把实验数据填入下表 表 2 匝数 电磁铁对铁块的引力 N 分析与论证 各个小组从本组实验的表 1 数据看到 当电磁铁线圈匝数不变 电流逐 渐增大时 电磁铁对铁块的吸引力是同步增大的 从表 2 数据看到 在电流 相同的情况下 电磁铁线圈的匝数增加时 电磁铁对铁块的吸引力是同步增 大的 由此可以证实 电磁铁的磁性强弱和电磁铁线圈的匝数 通过电磁铁 线圈的电流有关 电磁铁线圈的匝数越多 电流越大 磁性越强 评估 回顾以上操作 看看有什么不妥的地方 当改变线圈匝数的时候 是否 确实做到了线圈中电流和线圈的形状都不变 当测量电磁铁的吸引力时 是 22 否用的是同一个铁块 有没有其他因素影响了实验结果 如果这些因素在实 验中都作了充分的考虑 实验的结果应该是可靠的 交流与合作 各个小组把实验过程和结果写成实验报告 并分别在班上报告本组的实 验结果 进行讨论和交流 修订版新增实例 例 1 什么情况下磁可以生电 课堂上教师提出 电流的周围存在着磁场 说明电可以生磁 这就自 然会想到 磁是否可以生电 放在磁场中的线圈是否有电流产生 为寻求 问题的答案 教师做演示实验 要学生认真观察 教师把一根导线悬吊在蹄形磁体的两磁极中间 导线的两端跟电流表连 接 然后 让学生观察电流表指针 同学们发现指针没有偏转 学生通过讨论对上述现象做出解释 观察不到指针示数的变化 可能是 因为没有电流 也可能是因为电流太微弱 为了检验是否是电流太小的原因 教师换用了一个能检测微小电流的灵 敏电流表 但是即便用这样的灵敏电流表学生仍未看见电表指针示数的变化 有学生认为 也许还是因为电流不够大 再换个强磁体试试 教师按照 学生的建议 把两个蹄形磁体并在一起 取代了原来的磁体 在更换磁体时 几个细心的学生叫道 指针动了 然而令他们失望的 是 再仔细观察时指针却停留在零位置不动了 此时 学生中产生了争论 有的说 我分明看到指针动了 有的说 指针不是仍停在零位置上吗 23 教师不失时机地启发学生 在更换磁体时 有同学发现电流表指针动 了 这是真的吗 学生要求再重复一次更换磁体的操作 看指针是否会动 老师请一名学 生试验 经反复操作 发现磁体运动时 电流表指针确实动了 而且 磁体 不动 导线运动时 也会产生相似情况 这说明 在一定情况下磁场中的导 线可以产生电流 究竟在什么具体情况下磁场中的导线才能产生电流 学生开始分小组进 行自主探究 评析 本例没有对各个探究要素面面俱到 而是侧重在提出问题 进行实验与 收集证据方面发展学生的探究能力 本课之所以选择了上述目标 是由于电 磁感应实验的特点 它能为学生的观察和发现提供有利的情景 另外 通过 师生交流 学生明确了两点 1 可以用电流表跟线圈连接来检测线圈中是否 有电流 2 只有线圈相对磁体运动时才能产生电流 这就为学生接下去的 自主探究作了很好的铺垫 使学生能把探究目的集中到 怎样运动才能产生 电流 这一主题上 从而能在有限的课堂时间内从容地完成科学探究任务 本例还能使学生体会到严谨的态度和敏锐的观察在科学探究中的重要性 例 2 探究凸透镜成像的规律 课堂上 全班学生分成了 12 个实验小组 每个小组配一套实验器材 其中有 凸透镜 光屏 发光体各 1 个 都有支架 刻度尺 长 1m 1 把 各小组凸透镜的焦距都是 15cm 发光体由几个发光二极管组成 形状是一 个箭头 高度 3cm 24 教师让全班同学共同探究凸透镜成像的规律 物距从 6cm 开始 每增加 3cm 取一组实验数据 直到 39cm 共 12 组不同物距的数据 见下表 教师规定每个小组只测两组数据 不同小组测量不同的物距 使得每组 物距的数据都有两个小组测量 教师告知学生 如果反复观测不到发光体的 像 便填写 不能成像 出现无法测到的数据 可以暂时空着 看看能否 从已测到的数据中得到一些启发 这样 除了物距为 15cm 18cm 等个别小 组的测量遇到一些困难外 其它小组很快就完成了实验数据的收集工作 表 格中所有数据对各小组来说都是共享的 教师要求学生从这些数据中总结出 凸透镜成像的规律 这是本次探究活动的重点 物距 cm 像的性质实像的像距 cm 实像还是虚像正立还是倒立实像的长 度 cm6 9 要发现实验规律 需要对实验数据进行比较 教师提示学 生观察表格中像的虚实 正倒 长度 像距四列数据 分别找出其中的规律 1 对比实像和虚像的数据发现 物距小于 15cm 时成的像都是虚像 物距大于 15cm 时则成实像 可以推想 物距等于 15cm 时将不能成像 这 就是物距 15cm 的测量小组无法获得测量结果的原因 2 对比像的正立和倒立的数据发现 物距小于 15cm 时成的像都是 正立的 物距大于 15cm 时像是倒立的 即 虚像都是正立的 实像都是倒 立的 3 比较像的长度数据发现 成虚像时 感到像都被放大了 成实像 时 测出的像有时被放大了 有时被缩小了 进一步对比数据还发现 当物距是 30cm 时 实像的长度恰好为 3cm 25 跟发光体的长度相同 当物距大于 30cm 时 实像长度小于 3cm 是缩小的 当物距在 15cm 到 30cm 之间时 实像长度大于 3cm 是放大的 4 比较像距的数据发现 当物距在 15cm 至 30cm 之间时 像距大 于 30cm 当物距大于 30cm 时 像距在 15cm 到 30cm 之间 学生还进一步找到一些规律 例如 在成实像时 如果发光体离焦点越 近 像的位置就离凸透镜越远 这就是物距为 18cm 的测量小组为什么找不 到像的原因 因为此时的像距已经非常大了 按这条思路 果真在离凸透镜 约 90cm 的位置上找到了物距 18cm 发光体的巨大实像 在发现了一系列规律之后 教师要求各小组用概括的语言来陈述这些规 律 为了使规律更有普适性 教师启发学生用焦距 f 的长度作为物距和像距 的单位 即 15cm 用 f 表示 30cm 用 2f 表示 显然 这样陈述的规律更有 普适性 规律的陈述应该是简洁 有条理的 各小组都尝试用最简洁的语言来概 括凸透镜成像规律 通过对各种陈述方式的对比 大家认为按物距 u 的三种 情况 u f f u 2f u 2f 依次描述像的性质最为简洁 也最有条理 评析 这是可以在课内进行科学探究的实例 本例根据凸透镜成像的特点 侧 重发展学生 进行实验与收集证据 和 分析与论证 的科学探究能力 让 学生把主要的精力用于收集实验数据 并对其进行比较和分析 并据此总结 出科学规律 本例还采用了分工合作的方式收集实验数据 不仅让学生获得 一次合作探究的体验 也节约了时间 保证了本次探究任务能在有限的课堂 教学时间内完成 本例是在分析实验数据的基础上来形成结论的 教师有意 26 把收集实验数据和分析实验数据作为两个清晰的不同过程 这有利于加深对 科学探究的理解 它使学生具体感受到什么是证据 什么是结论 体验到科 学的结论来自于对证据的收集和分析 两个课内科学探究的实例 尽管内容差别很大 一个是电学的 另一个 是光学的 但它们都有一个共同特点 教学中各个探究要素并不面面俱到 前者侧重于 提出问题 和 收集证据 后者侧重 分析和论证 由于实 例采用的是 教学实况描述 的方式 有具体情境的支撑 教师阅读实例后 能领悟到 属于本课题所侧重的科学探究要素 教师要舍得花费足够的时间 让学生自主进行 少加指导 而不是本课题侧重的要素 则可以通过教师的 指导 使探究过程可以很快进行下去 这就是说 课堂内的科学探究 通过 不同的课题侧重培养不同能力 的办法 来实现各种探究能力的全面发展 消除了教师实施科学探究时关于两对矛盾的困惑 例 3 比较材料的保温性能 保留 提出问题 李明在一所农村中学读书 学校有一只大的开水桶 冬天为了保温 在 桶外裹上了一层棉被 尽管如此 早上灌的是开水 到了下午还是变得凉凉 的 一天早上 李明看见张迪用铝合金饭盒装开水时 滚烫的饭盒只垫了薄 薄的一层泡沫塑料就不烫手了 他突然想到 能否用泡沫塑料代替棉被给开 水桶保温呢 他将这一想法告诉了张迪 李明认为 手觉得热 是因为手吸 收了热量 温度升高 隔着泡沫塑料拿热饭盒不烫手 说明泡沫塑料导热性 能差 用导热性能差的材料包着开水桶 保温的效果按理说就会好些 张迪 随手摸了一下热水桶上的棉被 暖乎乎的 热量通过棉被传出来了 张迪想 27 李明可能是对的 泡沫塑料的保温效果可能会比棉被好 李明告诉张迪 如果用这两种材料分别包着装有热水的烧瓶 定时测量 两烧瓶中的水温 便可以得出这两种材料保温性能好坏的结论 还可能有 其他因素影响水温变化 如两个烧瓶中的水是否一样多 水温是否一样高 张迪说 是的 李明强调 还需注意放烧瓶的环境是否一样 泡沫塑 料与棉被的厚度是否一样等等 他们注意控制影响水温变化的其他因素 决定在两个烧瓶中装质量相等的水 加热到相同的温度后分别用两种保温材 料包好 放在相同的环境温度下自然冷却 按照这个计划操作 李明和张迪 把实验测得的数据填在下表中 进行实验与收集证据 分 析与论证 根据表格中的数据 第 1 组 泡沫塑料保温 从 80 降至 40 所用的 时间超过了 45min 而第 2 组 棉被保温 降低相同温度只用了不到 25min 这表明 泡沫塑料的保温性能确实优于棉被 评估 以上表格中 第 35minT1 的数据与 T1 的总的变化趋势有较大的偏差 回想实验的操作 有可能在读温度时有疏忽 如果剔除这个温度值 其他所 有数据都与实验结论吻合 因此 这个实验的结论应该是可信的 交流与合作 李明和张迪讨论后 给学校总务处写了一封信 信中阐述了实验的过程 min 0 5 10 15 20 25 35 45 55 65 80 95 110 125 140 155 T1 80 72 64 59 55 51 50 41 37 34 30 26 24 22 21 20 T2 80 65 56 48 43 38 32 28 26 24 22 22 21 21 20 20 28 和结论 建议学校替换开水桶的保温材料 评析 新增 本例从日常生活中发现问题 提出问题和做出猜想 学生以验证猜想为 目的设计了实验 收集了实验数据 并在分析数据的基础上形成了 泡沫塑 料的保温性能优于棉被 的结论 之后 还对探究的过程和结果作出评估 并用写信的方式进行了表达和交流 这是一次完整的科学探究过程 本例探 究的问题来源于学生生活 探究的实验器材比较简单 但探究过程需要一定 的时间 这是一个在课外进行科学探究的实例 第三个实例描述的是学生课外的科学探究 让教师看到课外和课内的科 学探究在教学上是有区别的 l 从课题的提出来看 课内科学探究是按教材的进度探究物理课程标 准所规定的内容项目 而课外探究项目的科学主题不受物理课程标准和教材 的约束 其内容和生活联系比较紧密 学生可以通过生活中的发现自主提出 2 从课题的实施来看 课内的探究受到时间限制 只能侧重部分要素 而课外探究的时间机动且充裕 可以经历完整的探究过程 3 从能力培养来看 整个初中物理课程有大量的课内探究课题 通过不 同课题侧重不同要素 使学生的探究能力得到深人和全面的发展 而整个初 中物理课程只可能完成不多的几个大的课外探究项目 通过每个课题的完整 探究过程 发展学生全面的探究能力 修订后的物理课程标准在每个科学探究实例后面都添加了一段 评析 帮助教师理解实例所说明的问题 使实例能起到更好的示范 指导作用 用 29 实例消除教师的困惑 原课标的两个科学探究案例 其类型相近 修订时删去了其中一个案例 补充了两个 修订后的三个案例具有比较合理的内容结构 既有课内探究 也有课外探究 既有完整探究过程 也有部分探究要素的强调 既有按教材 设计的探究内容 也有自选课题的探究内容 探究案例的选择和设计 充分 考虑了调查中教师所反映的对科学探究案例类型的需求 另外 在每一个案 例后 增写了一段 评析 旨在分析本案例的特点以及所实现的具体目标 对该科学探究案例的设计 实施进行解读 根据教育部对 标准 文本统一 规定 科学探究案例放进了附录 体现课内探究与课外探究的不同特点 4 正确实施科学探究 对科学探究项目能力要求进行规划 发现问题 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 猜想 设计实验 30 探究浮力大小与哪些因素有关 进行实验 观察记录数据 探究水沸腾时温度变化的特点 分析与论证 探究凸透镜成像的规律 五 教学建议 让科学内容的教学理念更加明确 此次课标修订对 教学建议 进行了重点修改 除保留了原来 重视科 学探究式教学 和 加强物理学与生活 社会的联系 两个主题以外 新设 立了关于 实验教学 和 科学内容教学 两个方面的主题 强化对新课程 下 实验教学 和 科学内容教学 的指导 修改后的 教学建议 更加 关注教师教学中的疑难问题 更加切合教师的教学实践 更加注重多维课程 目标的落实 特别值得提及的是关于对 科学内容教学 的指导 在科学内容的教学中教师很容易把教学设计的目光集中在知识上 一心 一意思考如何使学生获得知识的结论 因而忽视了 过程 和 情感 两个 维度的目标 再加上不少教师误以为物理问题主要是靠物理知识解决的 没 有意识到 能力 和 态度 往往是解决问题更关键的因素 因而在科学内 容教学中忽视了对 过程与方法 情感 态度 价值观 目标的设计 教学建议 为此强调 在科学知识的教学中 应该融入 过程与方法 和 情感 态度 价值观 目标 这就需要在教学中对学生的学习行为进行 设计 让他们经历发现问题和解决问题的过程 使学生尽量有观察 质疑 发现 分析 辩论 交流等机会 并注重激发学生的学习热情 让学生体验 成功的愉悦 养成理论联系实际的习惯 引导学生从生活走向物理 从物理 31 走向社会 把三个维度的课程目标融在日常的物理概念和物理规律的教学过 程之中 六 评价促进学生发展 1 我国物理 教学大纲 课程标准 关于学生评价的发展历程 1 1996 年以前 物理 教学大纲 中没有关于评价的内容 2 1996 年 高中物理教学大纲 供试验用 中 第一次对 考试 提出要求 这是在物理 大纲 中首次出现关于学习评价的内容 3 2000 年 高中物理教学大纲 试验修订版 中 以 考核 为标 题 第一次提出 除书面考试 还应 对学生的实验能力进行考查 但整 个 考核 主题的内容仍然是对 考试 要求的说明 4 2000 年在 初中物理教学大纲 试用修订版 中 第一次出现 评 价 这一用词 指出评价应帮助学生发现自己学习的长处和问题 明确努力的方向 提 出不仅要把笔试成绩作为评定学生学习水平的根据 还要在实验操作技能 解决问题的能力 实践活动情况 以及在兴趣与动机 态度与习惯等方面的 表现 作为评定根据 至此 已看到了发展性评价的萌芽 5 2001 年 义务教育物理课程标准 试验稿 中 第一次提出 发 展性评价 概念 并把 构建新的评价体系 作为五大课程理念之一 明确 把 促进学生素质的全面提高和教师的不断进步 作为课程评价的重要目的 标准 第一次在教育部关于国家课程要求的正式文件中 系统地对学 32 习评价提出实施建议 但鉴于新的课程改革刚刚起步 建议中关于评价内容 和形式的可操作性还有待于优化 6 2003 年 普通高中物理课程标准 实验 中 第一次把 体现评 价的内在激励功能和诊断功能 关注过程性评价 注意学生的个体差异 等 发展性评价特点 写进了课程理念 2 义务教育物理课程标准 2011 年版 关于学生评价的修订 修订组对 物理课程标准 实验稿 中的 评价建议 也进行了重点 修改 修改后的 评价建议 从指导思想 评价内容 评价方法和应注意 的问题四个方面 全面渗透着 评价促进学生发展 的主题 评价建议 强调 学习评价应改变以往过分强调甄别与选拔的做法 应以促进学生全面发展为目的 为此 必须充分发挥评价的诊断功能和激励 功能 通过学习活动 诊断学生在发展中的优势与不足 并在此基础上提出 有针对性的指导意见 通过评价 激发学生内在发展的动力 帮助学生认识 自我 建立自信 发展自己的潜能 评价建议 指出 纸笔测验能有效地指导学生的学习 为教师改进和 调整教学提供依据 强调应通过纸笔测验保持学生学习物理的兴趣与热情 在实际教学中 有些学校期中 期末考试物理试卷的命题 经常出现难度把 握失当的情况 过难的题目摧毁了学生的自信 打击了学生的学习热情 这 都是与 评价促进学生发展 的理念不符的 纸笔测验试题的评价目标不应随意拔高 评价建议 通过一个实例对 命题者打了一剂 预防针 即修订后的物理课程标准要求 了解串 并联 电路电流和电压的特点 这一知识 而教学实践中可能不少教师会凭自己的 33 经验把这一要求延伸到 电阻 评价建议 特地指出 该条目没有对串 并联电路的电阻关系提出明确要求 因此 在考试评价中 不应把串 并联 甚至混联 电路的电阻规律作为统一的教学要求让学生掌握 引导教师在 教学实践中深入研读课程标准的具体要求 克服评价目标的随意性 评价建议 指出 作业评价应控制作业的难度和数量 保持学生的学 习兴趣 可以用简练的 鼓励性的语言进行评价 激励学生的学习热情 在 作品评价中 通过对小论文 小发明 小制作 研究性学习成果等作品的展 示 增强学生的自信心和成就感 让学生学会欣赏并学习他人 在成长记录 评价中 学生把白己最有成就感的材料放进成长记录袋 记录自己成长的轨 迹 了解自己获得了哪些提高 看到自己的长处 反思自己的不足 促进自 己的进步 评价建议 把 评价促进学生发展 这条主线 从理念到内容 从方 式到操作 一贯穿得更加清晰 七 课标修订对教师的要求 新课程改革中的三次创造性工作 制定 课程标准 第一次创造 课标组 编写教科书 第二次创造 教材编者 实施教学 第三次创造 教师 教师的成长 二次发展论 高原期 走向成熟 追求卓越 34 一个教师要走向成功 仅有第一次专业成长是不够的 起决定性作用的 是第二次专业成长 第一次成长主要靠经验的积累 第二次成长主要靠用 理论来反思自己 的经验 落实 课程标准 要提高物理教学的有效性 1 知识与技能已不是当今目标的唯一要素 1 信息技术的发展使得知识答案的获得已不再是难事 2 技能的具体内容总是在与时俱进 3 过程 目标和 情感 目标对学生基本素质的形成具有关键意义 4 初中物理 课程标准 修订时为减轻学生课业负担 适当减少了内容 要求的条目 但在 过程与方法 和 情感 态度 价值观 方面 不仅没 有弱化 而且有一定程度的加强 二 从 过程 和 情感 目标思考教学的有效性 怎样激发和保持学生的学习兴趣 怎样养成具体问题具体分析的良好习惯 怎样形成并增强实践意识 怎样养成严谨 求实 认真 平和的科学态度 怎样提高解决问题的各种能力 关于以上五个方面的教学建议 值得专家教师专题研究 35 知识的缺漏随时可以补足 但兴趣的缺乏 意识的淡薄 能力的缺失 态度 和习惯的错误 不是短时间能改善的 它很可能影响整个高中阶段 甚至于 一辈子 初中物理课应在学习兴趣 思维习惯 实践意识 科学态度和基本 能力等方面为学生奠定良好的基础 1 激发和保持学生的学习兴趣 1 可以通过以下途径 激发学生的学习兴趣 设计有趣 出乎意料 的问题 让学生研究 人类通向深海的道路十分崎岖和艰难 其原因之一 是深海的海水压力 大得令人难以置信 人要潜入深海 是一个高科技难题 2011 年 我国自 主研制的蛟龙号载人潜水器潜入了 5 km 级的深海中 敲开了这一神秘 龙 宫 的大门 深海 5 km 意味着什么 有人说 设想你在 5 km 深的蛟龙号潜 水器中把一只脚伸到外面的水里 海水对你脚背的压力相当于 1 000 个人叠 起来踩在你的脚上 海水压力果真有这么大吗 创设生动活泼的研究情境和学习氛围 增添联系自然 联系生活的教学内容 布置有趣的学习任务 2 控制教学要求的难度 使学生所解决的物理问题既不是高 可攀 也不是唾手可得 让学生获得战胜困难 解决物理问题时的喜悦 保持学生对物理学习的兴趣 2 帮助学生养成分析问题的良好习惯 学会具体问题具体分析 对于新情境的问题的解决 是抽象套用理论还是进行具体分析 这是一 个重要的解题习惯 它是影响学生学习 后劲 的重大因素 36 把物理问题分成一些类型 让学生感悟和概括某一类问题的解题思路 有利 于提高解决问题的能力 但是 把方法当成知识来灌输 让学生死记一些解 题套路来套出问题的答案 这并不是好的教学过程 甚至于 把各种具体题目的解答也命名为 法 让学生记住解答的最 后公式在考试中套用 它不仅增加了学生不必要的课业负担 更严重的是对 学生正确思维的形成有很大摧残作用 初中物理 方法 教学的一个调查记录的启示 例 老师让学生记住测电阻的各种 法 见图片 3 教学联系生活 社会 增强学生实践意识 1 实践意识不仅是学生终身发展所必须的 也是教学现实中提高纸笔 测验成绩所必须的 教育部 基础教育课程 杂志对 2011 年新课程高考试 题进行 红黑榜 式点评之后 又对 2011 年全国各地中考试题进行了点评 为此 中国物理教学专业委员会在学会网站上举行了高考题 中考题的 最 佳题 和 欠佳题 评选活动 以上举措对 2012 年高考和中考试卷命题有很好的导向作用 从而对今 后高 初中教学产生积极影响 对 最佳题 的评选中 实践意识是其中一 个重要的方面 2 选择联系生活 社会的教学内容来增强实践意识 选择跟学生生活联系密切的问题 选择物理知识反映现代科技成果的内容 选择联系社会热点的问题 选择有趣的 能激发学习热情的事例 37 用生活中的器具做物理实验 估计生活中的有关物理量大小 3 在联系实际中采用优化的教学方式增强实践意识 教师列举实例进行讲解 让学生列举实例 展示联系生活 社会的图片 演播联系生活 社会的视频 展示实物并进行演示 学生操作体验 学术性游戏 经历创造性解决实际问题的过程 4 利用物理学的特点培养学生科学态度和科学精神 实事求是的精神 物理实验 严谨的科学态度 物理实验 物理作图 尊重自然规律 科学探究 合作精神和团队意识 科学探究 实践是检验结论的标准 科学探究 物理学具有培养学生科学态度和科学精神的先天优势 粗心常常来自 于仓促和浮躁 布置过多的习题给学生做 实际上是在浮躁的社会现象中雪 上加霜 是在训练学生 粗心 5 培养学生解决问题的能力