物理学科核心素养下教师专业成长的途径与策略.docx

物理学科核心素养下 教师专业成长的途径与策略 目录4引言：互联网时代的困惑与教师的责任4物理学科核心素养对教师提出的拷问？4基于校本的“课例研究”实施的途径(已有成果的 简介)4学科特征与物理教师的思维特征4反思的实践者的特征与“课例研究”的重构4网联网+时代教研方式的变革与教师的发展思考引言：互联网时代的困惑与教师的选择机器人参加2017年数学高考得105分，快答题 时间不用1s42017年6月7日下午，一台名为Al-Maths的人工智 能机器人参与了考试。在没有网络和题库支持下 ，这台机器人在22分钟内完成了一张北京文科数 学考卷。考卷得分为105分，而满分是150分。4对这台机器人来说，解答一道题目的时间快不 到一秒。4这是两位特殊的考生，正是中国历史上，第一 次正式参加高考的人工智能。北京的“考生” 是学霸君推出的智能教育机器人 Aidam，而成 都的“考生”则是由成都准星云学科技有限公 司开发的人工智能系统 AI-Maths 。4时间开始是六点四十：这比高考要晚了近五个小时。不过，在这场为他专门准备的考试里，才开始了不到八分钟，而他（Aidam）已经快把题目做完了。4终，他答完了题。用时9分 47 秒。4经过数学特级老师、奥赛教练韩兆勇的评审，他的分数终公布：134 分。未来十年50%的工作会消失，有你的职业么？4司机（无人驾驶）4记者4加油站的管理人员4经纪人4快递员4 面对来自计算机的挑战，传统职业受影响的可能性不大，如水管工、电工、木工等等。一些你曾经看不起的职业却非常安全，很讽刺吧？二、物理学科核心素养对教师提出的拷问？4思考：人工智能背景下，教师的不可替代性？4教师的创造性的劳动特征。4教育对象的特殊性因材施教4教学过程是一个认识过程，也是一个发展过程， 是教与学多层面的转化，终表现为知识、能力 和品德的发展和成长。n核心素养(Key Competencies)是学生在接受相应学段的教育过程中，逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。核心素养的解读数学抽象数学抽象是指舍去事物的一切物理属性，得到数学研究对象的思维过程。主要包括：从数量与数量关系、图形与图形关系中抽象出数学概念及概念之间的关系，从事物的具体背景中抽象出一般规律和结构，并且用数学符号或者数学术语予以表征。逻辑推理逻辑推理是指从一些事实和命题出发，依据逻辑规则推出一个命题的思维过程。主要包括两类：一类是从特殊到一般的推理，推理形式主要有归纳、类比；一类是从一般到特殊的推理，推理形 式主要有演绎、归纳 。 数学建模数学建模是对现实问题进行数学抽象，用数学语言表达问题、用数学知识与方法构建模型解决问题的过程。主要包括：在实际情境中从数学的视角发现问题、提出问题，分析问题、构建模型，求解结论，验证结果并改进模型，终解决实际问题。直观想象直观想象是指借助几何直观和空间想象感知事物的形态与变化，利用图形理解和解决数学问题的过程。主要包括：借助空 间认识事物的位置关系、形态变化与运动规律；利用图形描述、分析数学问题；建立形与数的联系；构建数学问题的直观模型，探索解决问题的思路。 数学运算数学运算是指在明晰运算对象的基础上，依据运算法则解决数学问题的过程。主要包括：理解运算对象，掌握运算法则，探究运算方向，选择运算方法，设计运算程序，求得运算结果等。数据分析数据分析是指针对研究对象获得相关数据，运用统计方法对数据中的有用信息进行分析和推断，形成知识的过程。主要包 括：收集数据，整理数据，提取信息，构建模型对信息进行分析、推断，获得结论 。物理观念从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识，是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华。“物理观念”包括物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念及其应用等要素。通过高中阶段的学习，学生应形成经典物理的物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念等，能用其解释自然现象和解决实际问题；初步具有现代物理的物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念等，能用这些观念描述自然界的图景。实验探究实验探究”主要包括问题、证据、解释、交流等要素。通过高中阶段的学习，学生应具有实验探究意识，能在学习和日常生活中发现问题、提出合理猜测与假设；具有设计实验探究方案和获取证据的能力，能正确实施实验探究方案，使用各种科技手段和方法收集信息；具有分析论证的能力，会使用各种方法和手段分析、处理信息，描述、解释实验探究结果和变化趋势；具有合作与交流的意愿与能力，能准确表述、评估和反思实验探究过程与结果。科学思维科学思维”主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。通过高中阶段的学习，学生应具有建构理想模型的意识和能力；能正确运用科学思维方法，从定性和定量两个方面进行科学推理、找出规律、形成结论，并能解释自然现象和解决实际问题；具有使用科学证据的意识和评估科学证据的能力，能运用证据对研究的问题进行描述、解释和预测；具有批判性思维的意识，能基于证据大胆质疑，从不同角度思考问题，追求科技创新。 科学态度与责任“科学态度与责任”主要包括科学本质、科学态度、科学伦理、 STSE等要素。通过高中阶段的学习，学生能正确认识科学的本质；具有学习和研究物理的好奇心与求知欲，能主动与他人合作，尊重他人，能基于证据和逻辑发表自己的见解，实事求是，不迷信权威；在进行物理研究和物理成果应用时，能遵循普遍接受的道德规范；理解科学 技术社会环境的关系，热爱自然，珍惜生命，具有保护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感。 素养目标：知识技能过程方法情感态度价值观方式：用什么样的过程或方式让学生领会意义、达到目标？选什么样的素材不是为学材料而用材料；给学生怎样的体验实现情感态度价值观的渗透与引 领；组织什么样的活动掌握怎样的方法、获得怎样的经 历结果：课程标准要求的内容与水平人物理观念科学思维实验探究科学态度 与责任“拓展式”课例研究范式与物理教师实践共同体的建构三、成果简介：问题的解决指向：教师专业发展的途径与策略4“课例研究”载体促进教师“实践共同体”的学习形 式能否解决教研的有效性问题？4物理课堂教学研究有什么特殊性问题需要关注？“拓展 式”课例 研究的内 涵1形式2方法3内容理 论 方 面关注物理课 堂关注教师发 展2015年1、3、12期人大报刊资料中心全文转 载核心成果2016年3月中国人民大学书报资料中心2015年中学物理教育教学研究综述基于中学物理教与学论文转载情况分析列为学科热点研究典型案例主要成员在期刊公开发表论文19篇（核心8篇,人大转载4篇） 物理教师（中文核心）发表3篇 中学物理教学参考 （中文核心）发表2篇 物理教学探讨发表2篇 物理教学发表2篇 中学物理发表3篇 物理通报发表2篇 湖南中学物理发表3篇 教育导刊（中文核心）发表1篇 中学物理教与学（人大报刊复印资料）全文转载4篇 影响主要事件4 2012年3月第一次开展区校联动的教研活动。4 2012年12月第一次“拓展式”课例研究案例收入独立撰写专著适应性与适切性：物理教学行为的结构分析（暨大出版社，广州市教育局2012年度资助出版的10本专著之一）4 2013年11月广东省2012年教育规划项目立项，省“强师工程”重点（3万元资助）；4 2015年9月广州市教学成果一等奖（培优项目）；4 2016年4月通过免验收形式的成果鉴定；4 2017年9月广东省教学成果一等奖。”课题研究 “的三大流 派“实践共同体”几个概念：4来源：情景学习：合法的边缘性参与（莱夫 温格）4释义：不同学科视角对认知、实践和学习的理解 （哪个是首要的？）4意义：参与者共享对活动系统的理解，这种理解 与自己的教学，以及与教研活动的主题相关。2012年3月第一次实施“拓展式”课例研究2012年12月第一次“拓展式”课例研究案例发表（收入独立撰写专著适应性与适切性：物理教学行为的结构分 析）“课例研究” 的本 土化校本教研与区域教 研对接（形式）基于学科性的再思 考物理课堂现象的质 性分析（方法）变易图式研究 （内容）“拓展”的思路“拓展式”课例研究结构框架4方法4内容4形式课例研究“拓展式”课例研究体系框架案例一：课例研究研究流程流程说明：4实践研究流程包含三个阶段八个环节和一个指导。三个阶段分别是校本实施、区域教研和总结提升。校本实施以备课组教师为实践主体，校本研究包含五个环节：阅读相关文献，组织学生进行前测（或问卷）调查、分析学生对教学内容的“变易”情况，确定“变式”教学策略，然后进行教学设计。区域教研实施包含两个环节：以区域物理教师为实践主体进行观课、交流，由学科中心组织的教师实践反思。总结提升包含研修报告撰写的环节，是对教研的成果的总结、提升和推广。专家指导体现在学科的专业引领，是教学名师、教学专家对教学的具体指导，贯穿在各个阶段和环节之中。案例：认识多用表（第1轮）4电流表的参数：满偏电流Ig；满偏电压Ug；内阻Rg4电流表的内阻：表头G的电阻。4把电流表G改装成电压表：4原理，例题，问题：改装后电压表的内阻多大？4把小量程的电流表改装成大量程的电流表4原理，例题，问题：改装后电流表的内阻多大？4训练题：多用表不同档位对应的测量模式（电压表或电流表）4欧姆表：案例：认识多用表（第2轮）4 知识准备：认识表头(回顾电流在磁场中的作用,电流表的工作原理, 指针偏转的原理 )指针的偏转角度与通过电流I成正比,4 基本原理：偏转角度反映出电流的大小，可用作测量电流。电流表，满偏电流 Ig。作为电流表刻度均匀（为什么？） 4 变式1：由欧姆定律，设表头内阻Rg，则表头两端的U=IR，表头两端的 U与电流成正比偏转角度成正比电压表，满偏电压Ug。4 变式2：满偏电压Ug较小，如何测量大电压？用分压电阻分压电阻如何计算分析？ 4 变式3：满偏电流Ig较小，如何测量大电流？用分流电阻分压电阻如何计算分析？ 4 变式4：多用表不同档位对应的测量模式（电压表或电流表）4 变式 5：表头与未知电阻串联构成的闭合电路，未知电阻与通过电流I（指针的偏转角度）的关系？分析欧姆表的工作原理，作为电流表刻度均匀吗（为什么？）变式图式分析应用举例：案例2：物理课例的分析框架及其质性研究四、学科特征与物理教师的思维特征4情景-物理建模-数学模型全脑思维 认识世界五、反思的实践者的特征与“课例研究”的重构做反思的实践者专业人员在行动中如何思考？4教师成长公式：4美国心理学家波斯纳提出：4教师的成长公式是：经验+反思=成长。他认为，如果教师仅仅满足于获得教学经验而不对经验进行深入思考，那么他的经验将大受限制。4的确，在现今教育改革的热潮下，教师反思是一个重之又重 的话题。那么，教师反思究竟反思什么？为什么教师要对自己的教学进行反思？我们又怎样在教学活动中进行有效的反思呢？4 反思性教学这一术语的正式出现，主要得益 于美国学者舍恩1983年发表的著作反映的 实践者：专业人员在行动中如何思考（教 育科学出版社2007版）一书的影响。在书中 ，舍恩认为反思性教学是教师从自己的教学 经验中学习的过程，反思性教学的问世是对 将教学改革简单地贴上成功或失败标签的超 越。4 我国学者熊川武教授认为：”反思性教学是 教学主体借助行动研究，不断探究与解决自 身和教学目的，以及教学工具等方面的问题 ，将学会教学与学会学习结合起来 ，努力提升教学实践合理性，使自己成为学 者型教师的过程。”陈信余（市教研员）之问：工具和方法哪个重要？2017年8月31日市教研活动教师反思的三种重要成分：4认知成分：指教师如何加工信息和做出决策。4批判成分：指驱动思维过程的基础，包括经验、 信念取向以及教学目标等。4教师的陈述：要反映教师自己的声音，它包括教 师所提出的问题，用来解释和改进自己课堂教学 的解释系统。4 个案研究：广州市X中学科组长W老师；4 课题：电学实验设计教学；4 所在年级：高三年级。4 参与研究： X中物理科组。4 成果发表：物理教师2015年第7期例举二：物理教学中的话语分析：教师的追问行为及其对课堂生成的影响。教师应追问什么？4哈佛大学尼普斯坦教授提出做到“十个字”4 假以假如的方式。4 例-即多举例4 比比较知识间的异同4 替让学生多想有什么可以替代的。4 除“除了-还有什么？”4 可可能会怎样？4 想让学生想多种多样的情况。4 组把不同的知识组合在一起会如何？4 六“六何”为何，何以，何事、何处、何时，如何。4 类多和学生类推各种可能。六、思考：互联网+时代教研方式的变革与教师的发展4课堂视频分析工具支持下+大数据支持教师课堂 教学行为案例分析4Transana 平台4NVivo 8计算机辅助的定性分析工具4基于切片技术的视频课例分析4TIMSS 课堂观察方法课堂教学录像分析平台4Transa