物理教育改革与国家物理课程标准.ppt

物理教育改革与 国家物理课程标准 研究与发展,洛阳师范学院物理与电子信息学院,二、研究进展,一、课题概况,1、理念、目标、探究,2、主题,3、教学、教材、评价,4、评价及案例讨论,唐果南,福建师大，陈峰,一、课题概况,基本理念,1、注重学生发展，面向全体学生 2、从生活走向物理，从物理走向社会 3、注重科学探究，提倡教学方式多样化 4、注意学科渗透，关心学科前沿 5、改进评价系统,二、研究进展,(一)子课题研究进展 1. 物理课程标准国际比较 2. 我国物理课程发展历史及现状分析 3. 儿童心理发展与物理学习规律研究 4. 物理科学进展对物理课程的影响,(二)初中物理课程标准 研究进展 1. 初中物理课程标准框架 2. 初中物理课程目标 3. 初中物理内容标准,子 课 题 研 究,（1）物理课程标准国际比较 （2）我国物理课程发展历史及现状分析 （3）儿童心理发展与物理学习问题研究 （4）物理科学进展对物理课程的影响 （5）物理教育的社会需求 （6）探究式学习模式研究,1. 物理课程标准国际比较 （亚洲）物理课程标准比较 （美国）科学课程标准比较 （欧洲）科学课程标准比较 STSE观念在标准中的体现,(1) 亚洲-目标 相似点 a 物理概念、规律、原理等的系统学习 b 科学探究方法及有关操作程序 c 科学精神和态度的培养 d 物理对个人生活和社会发展的重要作用,（亚洲）各自特点： a 韩国强调探究式的教学方法及不同水平探究能力的培养 b 菲律宾和马来西亚强调了对物理及其技术的掌握和应用 c 澳门强调知识系统性，技能掌握以及严谨的科学态度 d 台湾则强调基本能力的培养,(2)亚洲内容,(3)美国部分州科学课程内容标准,美国部分州物理内容标准,（4）STSE观念在课程标准中的体现 “STSE”的界定：STSE是科学(Science)，技术(Technology)，社会(Society)，环境(Environment)的英文缩写. 分析国外若干科学教育标准中的STSE内容 STSE观念和内容的渗透与影响方面,课程目标 比 较,1) 物理概念、规律等系统学习 2) 科学探究方法及有关操作程序 3) 科学精神和态度的培养 4) 物理对个人和社会的重要作用,内容标准比较,2. 我国物理课程发展历史和现状分析 中学物理课程标准、教学大纲的演变 a）解放前中学物理课程标准的变革 b）新中国中学物理教学大纲的演变 我国中学物理教材发展研究 a）中学物理教材发展概况 b）现行物理教材现状与评价,3、儿童心理发展与物理学习规律研究 （1）关于物理课程标准研究的心理思考 升学与成材 知识学习与能力发展 智力与非智力因素 学生主体与教师主体,（2）儿童认知特点与初中物理课程设置 儿童认知特点及其发展规律 物理问题解决的特征研究 物理学习兴趣结构及其影响 初中物理课程设置的思考因素,（3）探究式物理教学模式探析 探究式教学法的来源和主要思想 探究式教学的有关理论 探究式教学在物理教学中的作用 物理问题解决中探究过程的构成要素,4、物理科学进展及其对物理课程发展的影响 物理课程的背景分析 我国现行物理课程存在的问题 物理学在当代新科技革命中的作用 物理学是自然科学的带头学科、核心学科 物理学对人类思维方式的影响 物理学的近代发展与创新精神 现代科技与物理课程改革 中学物理课程中现代科技引入实例,整体设计：,基本理念 1、从生活走向物理，从物理走向社会 2、适应学生认知特点 3、建构“探究-发现意义”式学习模式 4、保证科学素养，发展学生个性 5、基础性与前沿性结合 6、国际标准接轨与中国特色结合,新的研究进展,标准 框 架,1、前 言背景、性质、理念、思路 2、课程目标总目标，分维度目标 3、内容标准学习内容，科学探究、科学内容 4、实施建议教科书、教学、课程资源开发、评价,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,导言,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,第一部分 导言,初中物理课程标准的制订，是为了通过基础教育，引导我国新一代迎接新世纪的挑战，培养其基本的科学素养，使其具备愉快而有效地工作与生活的基本能力。,初中物理课程标准在规定了最低限度教学要求的同时，也为一些学习优异的学生拓展学习内容的深度和广度提供了可能。,初中物理课程标准对教师及管理工作者确定了基本的教学目标和教学内容，并提出了相应的教学建议、评价建议、教材编写建议以及课程资源开发建议等，也为教师和管理工作者留有灵活的空间，以便根据其经验和具体情况完成规定的教学任务。,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,第一部分 导言,一、本次课程改革背景 二、学科性质 三、课程价值 四、理念,（说 明）,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,第一部分 导言,物理学由理论和实验两部分组成。实验，是整个物理学实证研究的基础，物理学理论的提出和对之的确证都要建立在这种获取经验事实以发现规律的实验活动的基础之上 实验揭示了自然界的物理事实，而理论则给出对自然界的本质性理解。物理学的理论具有严密的逻辑结构体系，也是基础科学理论的典型代表。 物理学的最终目标，是把自然界的基本组分及其相互作用概括进一个统一的总体框架之中，这种对于统一性的执着追求是物理学最突出的特色之一。 物理学的内容既包括现有的物理知识，也包括科学家对于这些知识的认识活动。物理学从静态看，是知识，从动态看，是探索过程，研究方法。中学物理应是是建构融静态的物理知识与动态的物理活动于一体的课程体系。,学科性质,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,课程目标,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,一,一、知识与技能 二、过程与方法 三、情感、态度与价值观 四、科学技术与社会,知识与技能,1、主题一，物质,2、主题二，运动和相互作用,3、主题三，能量,4、科学技术社会,5、测量技能,6、收集、处理、描述数据技能。,过程与方法,1、观察能力,2、发现并提出能力,3、信息收集能力,4、信息处理能力,5、分析概括能力,6、信息交流能力。,情感、态度与价值观,1、兴趣、好奇,2、勇于实践,3、克服困难，有成功感,4、尊重科学、有条理怀疑,5、乐于探究,6、合作态度,7、STS观念渗透,8、责任感与使命感。,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,三、情感、态度与价值观（科学精神与科学态度）, 在对物理学的学习过程中，培养学生对于自然界的好奇心、对于新知识的求知欲，善于提出和发现问题，以及将自己的新见解公开并与他人相交流的愿望。,让学生意识到自然界的可理解性，认识到自然规律的存在及其意义，培养学生对于自然规律的尊重。 通过有趣的学习，克服传统中认为物理学“难学”的心理障碍，树立自信心。, 培养学生对于科学方法的初步意识，认识到观察和实验以及由此得出的“经验事实”在科学中的重要意义，树立尊重事实的科学习惯，初步形成从提出假说到通过对假说的验证而形成科学理论的意识。理解科学以可检验的经验事实为基础的特征，并初步具备识别社会上那些打着“科学”的旗号的伪科学的意识，尤其是对大众传媒上的各种报道具备一定分析判断的能力。, 在可行的范围内，鼓励学生通过自己的观察、推理和思考，在教师的引导下，体验“发现”科学规则的乐趣。同时，让学生意识到在“发现”的过程中，在每一个步骤都可能会存在错误，养成认真分析于自己和他人的观察与见解的习惯，以及勇于根据“经验事实”放弃或修正错误见解的科学态度。 通过物理学这种典型的科学学科的学习，培养学生的科学思维习惯，并初步掌握将这种思维习惯应用于其它社会和生活问题的能力。,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,内容标准,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,一、什么是科学探究 二、为什么要进行科学探究 三、怎样进行科学探究 四、初中物理课程中的科学探究标准 五、科学探究样例,科学探究,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,课程实施建议,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,教 学 建 议 ： 探 究,样例：让学生通过探究的方式来学习大气压强,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,教 材 编 写 建 议,物理教材是物理教学内容的重要载体。为体现初中物理课程的知识与技能、过程与方法、科学精神与科学态度、科学技术与社会四个方面的目标，达到初中物理教材改革的新意，建议从物理现象、学生认知规律、物理规律、探究方法、科学技术与社会和科学素养五个维度来考虑初中物理教材的编写。,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,1，自然物理现象 2，人工物理现象。 3，物理社会问题。,现象,教 材 编 写 建 议,、建议教材安排物理内容体现从自然走向物理，从生活走向物理，从物理走向社会的思路。 、教材内容的安排应广泛调动学生的学习兴趣，体现出兴趣对学生学物理的巨大驱动作用。 教材应逐渐激发学生学物理的任务驱动兴趣。,学生 认知 规律,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,1，合理选择内容。 2，合理安排内容。 3，合理安排教材的呈 现形式。,物理规律,教 材 编 写 建 议,1，提出问题。 2，收集信息。 3，处理信息。 4，交流信息。,探究模式,科学技术与社会和科学素养,1，科学技术与社会。 2，科学素养。,F=Ma,F=Ma,E=MC2,教材建议实例：请调查你周围使用空调的情况，并对使用空调的优点和缺点作出说明（从STS的角度）。,教材编写提示： 此例说明高科技产品空调在给人类带来舒适的同时，也带来若干问题。,E=MC2,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,例：将一空桶中灌入少许清水，放在洒精灯上加热后，迅速盖上盖子，然后用冷水浇在上面，观察所发生的现象，并分析解释其中的物理原理。,样例：教材应关注学生好奇、爱动手的原初兴趣,本实验用学生身边材料作成，学生感到亲切。最后看到空桶逐渐变扁，同时伴随着发出较大的响声，引起学生极大的兴趣。可作为大气压强引入实验，也可作为让学生感知大气压强大小的验证性实验。,教 材 编 写 建 议,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,课程评价,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,一. 评价准则 1 评价必须和目的一致 2 评价必须真实可信 3 不应依据单一的评价做出重大决策,二. 学习评价 学习评价主要包括以下方面： 探究能力 l 物理知识 l 个人情感 l 分析与决策力,三. 教学评价 教学评价应重点关注： l教学条件 l教学目标 l教学计划 l教学内容 l教学方法,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,关于课程标准的几个问题,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,课程标准的结构 以前我们对课程标准很少研究, 只有教学大纲，尽管都反映着一定时代的要求，但没有一个思想上的总体把握，在结构设计上，更是忽略了西方心理学教育学中课程论的思想和精髓，理论基础显得粗糙。这次的物理课程标准吸收了西方一些先进的课程标准结构思想，从课程定位，课程理念，课程目标，内容标准和实施建议层层分级分化，从宏观到微观细化，既有总体上的把握和理解，又有具体的落实和操作，结构非常清晰。 课程标准的理念应该更有提纲挈领的作用，高于课程目标， 在物理课程标准 的前言中，很明晰地把设计框图从定位到理念到目标，步步细化，课程理念很显然较之课程目标，显得更宏观：,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,课程目的：提高全体学生的科学素养； 课程结构：注重共同基础，体现选择性； 课程内容：体现课程时代性与基础性； 课程实施：注重自主学习，提倡教学方式多样化； 课程评价：更新评价观念，促进学生发展。,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,物理课程的定位 ： 以提高全体学生科学素养为目标。 因为在科技迅猛发展的今天，人类面临着很多问题：环境污染，社会冲突，物种资源的萎缩等等。它们的解决依赖于人类利用科学的智慧。这需要我们提高广大民众的科学素养。 最近中国科协提出: 2049项目,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,什么是科学素养？科学素养是指参加国家和文化事务、经济生产和个人决策所必须具备的科学概念和科学过程的知识水平和理解程度。它反映在人们对日常经历的事情充满好奇心，能够提出问题、发现问题和寻找答案。这就是说明、解释和预测自然现象的能力，同时也是理解大众传媒中报道的科学文章的能力和参与关于各种结论的正确性的社会讨论能力。一个具备科学素养的公民应该能够在了解信息来源和产生信息方法的基础上评价科学信息的质量。科学素养的形成是毕生的事情，而不是靠上几年学就能解决的问题。同时，科学素养的形成受到对科学的态度及其重视程度的影响，而这种态度和重视程度则是在人生早期形成的。,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,提高科学素养已经成了各国教育努力的方向。 美国国家课程标准提出，这一标准的前景： 所有的学生，不分年龄、性别、文 化或种族背景、残废与否，不论对科学的兴趣、动机以及志向如何，都应该有机会接受科学教育，以便使自己具有较高水平的科学素养。,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,日本1993年3月公布的高中理科学习指导要领中指出: 高中理科改革的基本方针是“更加重视科学探究学习，培养探究自然的能力和态度。同时针对每个学生的能力、适应性、兴趣关心、进取希望等，培养丰富的科学素养”。新加坡的培养目标是：好的学习者创造者和交流者具有高度的公民责任感。,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,我国义务教育阶段物理教育的总目标是: “培养全体学生的科学素养” 综观中外中学物理教育的定位，“提高全体学生科学素养”已成为时代的强音。,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,美国的国家科学教育标准里关于科学素养的阐释中有这么一句话：“懂得科学和有科学的本领还可使学生们有足够的能力胜任将来的各种重要而富有成效的工作。工商企业者所需要的新就业者就是那种善于学习、善于推理、思维有创造性、能决善断、会解决问题的人。”它充分体现了当代物理课程价值观发展的基本趋势，即从单一的只追求物理课程某一方面的价值正在发展为重视发挥物理课程的多重教育价值，尤其是全面关注物理课程对人的发展的价值。,三. 课程理念。,关于理念，标准“倡导科学精神和人文精神的完美结合”。 20世纪最伟大的科学家爱因斯坦曾经针对他所在时代的教育问题毫不含糊地指出： “用专业知识教育人是不够的。通过专业教育，他可以成为一种有用的机器，但是不能成为一个和谐发展的人。要使学生对价值有所理解并且产生热烈的感情，那是最基本的。他必须对美和道德上的善有鲜明的辨别力。”,今天的教育学家更应该意识到，在发挥物理课程特有的但又在很长一段时间被忽视的科学素养功能的同时，重视和发挥同样为物理课程固有的但尚未受到重视的人文素养功能。我们甚至觉得，它的重要性还可以被提高，在最总局最重要的物理课程定位中也可以加以点明。,理念中提出的“注重教育的选择性”也是我们现在所倡导的。统一规划的教育的标准显然不适合分工越来越细化的现代社会，也不符合人们发展的实际情况。我们必须在教育中教给学生终身教育和继续学习所必要的知识，而不是对每个人面面俱到. 让所有的学生学习物理中精髓和基础的知识 偏文科的学生可多接触些物理学的历史、发展、 对推动社会和人类文明的作用这些比较宏观也比较带有人文色彩的知识； 理科见长的学生更深入地学习物理学的规律，进一步挖掘概念的内涵和外延，领会其重要精神，并开展科学探究活动；工科见长的学生多学些与物理有关的技术和生活应用，比如电子技术、电工等等。,四. 课程目标 回顾历年的课程目标，归纳如下： 1956年中学物理课程目标 A. 适合学生的年龄特征的系统的物理学 基础知识，认识知识在生产中的应用。 B. 实验技能，实际技能，训练运用知识 分析物理现象，激发与发展思维活动。 C. 社会主义思想教育，辩证唯物主义教育。 知识与技能（A）、过程能力和方法（B）、态度和价值观（C）,1963年中学物理课程目标 A. 关于力学、分子物理学和热学、电 学、 光学、原子物理学的基础知识， 了解 应用。 B. 知识应用能力，实验技能和物理计算 能力。 C. 辩证唯物主义教育。,1990年中学物理课程目标 A. 比较系统地掌握学习现代科学技术和 从事社会主义建设所需要地物理基础 B. 知识：知识的实际应用。 C. 观察、实验能力、思维能力、分析问 题和解决实际问题的能力。 D. 物理兴趣，科学方法和态度，鼓励独立 思考和创造精神：辩证唯物主义观点 和爱国主义。,2003年中学物理课程目标: 了解物质结构相互作用和运动的基本规律, 初步了解物理学的发展史和近况及与其他 学科的联系；知识应用。 B. 认识科学探究、实验和物理模型、数学 工具的意义；有一定自主学习、运用实际 质疑、收集处理信息、分析解决问题和 交流合作能力。 C. 探索自然和参与实践的热情；坚持真理 勇于创新的科学精神;团队精神和民族责 任感可持续发展意识，全球意识和人类意 识。,2002年中学物理课程目标（上海征询意见稿） A. 较深入理解概念和掌握规律及应用，实验训练有素，认识物理的形成和发展及科学、技术和社会的关系；信息技术与物理的整合；准确表达有关物理的科学见解且开展交流。 B. 分析综合推理等形式逻辑的思维能力；基本实验能力并能设计方案和对此评价和改进；研究性学习；培养各种学习能力；加工利用信息的能力；在探究中体验假说、建模、演绎等各种更高层次的物理和数学方法。 C. 辩证唯物主义思想；捍卫科学的责任感；怀疑、求真、创新；科学精神与人文精神的统一；合作学习，踏实谦虚，自信，多思，善于协调。,纵向对比我国课程目标的发展，我们不难看出: 知识和技能的角度（A） 从实用主义态度的角度向学生自身发展的角度倾斜，比如八九十年代的“现代科学所需的”，“社会主义建设所需的”到今天的终身教育所需的基础知识的转变. 上海的标准: 提出信息与物理整合的要求，体现了一个现代化大都市在信息时代的教育前卫意识。上海标准中进一步把对学生准确表述自己思想的希望纳入目标要求中，体现了丰富的人文精神，将会对理科学生的塑造模式产生深远的影响。,过程能力和方法（B）: 对能力的要求是在不断加强的，50、60年代是较简单的实验和知识应用能力， 80年代开始，对思维能力有了要求，从最初的分析解决问题能力到自主学习、质疑等能力。 上海的物理课程标准对思维能力要求显得更高、更系统。它不仅提出了一系列形式逻辑能力，对实验能力也有了更高的要求，如要求对实验进行设计、评价和改进。,在态度与价值观（C）: 各个时期的目标都打上了时代烙印。但总的来说，从90年代提出独立思考和创造精神开始，我们的物理教育就朝着越来越重视科学素养的方向发展，全国的标准中提出的合作交流和团队精神散发着人文气息. 上海的物理课程标准 明确地提出了人文素养和科学素养相结合，体现了先进的物理教育理念。,比较2003年全国和上海的物理课程标准: 全国标准更注重学生个性心理特征的发展，比如“能领略自然界的奇妙与和谐，保持好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。有参与科技活动的热情，有将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题”，以学生为本的观念深入人心。 上海的标准: 注重学生品格和意志的培养，如“领悟到怀疑、求真、批判、探究、实践、创新是科学精神的基本要素”，“养成谦虚、踏实、认真的学风，作到勤学、好问、多思”，这对学生今后的发展意义重大。 全国标准 注重在学习过程中获得愉悦感，把学习发展为学生发自内心的要求，更感性. 上海标准 关注在学习过程中的收获，把学习看成是一个积累的过程，更理性。,五. 物理课程标准的国际比较: 韩国（1993年）： 帮助学生系统地学习基本的物理概念并用之于解释自然现象：帮助学生掌握科学方法和探究程序并应用于问题的解决；刺激学生学习物理的动机和兴趣，并逐步形成科学的态度；帮助学生意识到物理概念是不断地发展的；帮助学生意识到物理对技术和社会发展的影响以及与我们生活的密切联系。,美国（1995年）： 由于对自然界有所了解和认识而产生充实感和兴奋感；在进行个人决策之时恰当地运用科学的方法和原理；理智地参与那些就与科学技术有关的各种问题举行的公众对话和辩论；在自己的本职工作中运用一个具有良好科学素养的人所应有的知识、认识和各项技能，从而能提高自己的经济生产效率。,匈牙利（1993年）： 获取必备的知识、发展基本能力、养成科学的态度、能成功并有效地进行选择，能继续高效地进行学习：环保意识和文化交流以及必要的文化价值观和人的价值观。,澳大利亚（1987年）： 比较重点地传授给学生以掌握进一步学习物理知识、其他学科的相关知识以及社会发展需要的科技知识的基础物理知识；培养学生的知识应用能力，观察、实验、理解和分析问题能力；注重科学方法、以及个性发展；注重非智力因素的品质教育。培养理解人、尊重人的品德。,联邦德国（1986年）： 传授物理本身的基础知识和其他学科相关知识以及社会、科学发展所需要的基础物理知识；培养学生的观察、实验能力，知识应用能力，理解、推理和分析问题能力；注重科学方法、科学态度教育，培养学习物理知识的兴趣，培养学生的整体自然观念。,从知识与技能（A）: 美国，澳大利亚和联邦德国不仅注重物理基础知识，也非常注重与其他学科的融合。把物理放在整个科学的大背景下，是当今物理教育探讨的一个热门话题，应该引起我们的注意和思考。,在过程能力和方法（B）: 这几个国家都比较一致，美国和韩国的标准非常看重科学探究过程. 在态度和价值观（C）: 美国、韩国和联邦德国非常注重培养学生对物理的兴趣，让他们把知识的学习变成自发的行为，也更着眼于与社会接轨，让学生能够从学习中得到社会的规范，或者说让能够更加明了他们学到的物理到底有什么现实作用。匈牙利的物理标准的文化氛围更浓，洋溢着丰富的人文气息，显得有比较厚实的文化价值观。而澳大利亚的标准则注重个性发展和培养非智力因素的品质和人格的塑造.,F=Ma,F=Ma,F=Ma,E=MC2,E=MC2,E=MC2,敬 请 指 导 谢 谢,