基于核心素养的物理教学内容分析

基于核心素养的物理教学内容分析第1页/共45页课例比较：《自由落体运动》的三种教学设计思路思路一：反应尺→出示课题→自由落体运动的定义→定性研究：加速运动→定量研究：匀变速直线运动→测量重力加速度→解释反应尺思路二：分析不同物体下落的特点→实际物体下落快慢与物体重力和形状等因素有关→建模的必要性：深入分析大小不同的钢球、纸团等自由下落的特点→建构自由落体运动的模型→研究自由落体运动的规律：匀变速直线运动→测量匀变速直线运动的加速度→解释：为什么不同物体自由下落的加速度大小相同？→基于解释的猜想：一般物体的加速度与物体的合力和质量有关→课下作业：设计实验验证猜想。第2页/共45页课例比较：《自由落体运动》的三种教学设计思路思路三：基本内容交流：自由落体运动的条件是什么？自由落体运动的加速度多大？自由落体运动满足什么规律？→为什么建立自由落体运动模型？→如何设计实验探究自由落体运动的运动规律？→如何测量自由落体运动的加速度（设计多种实验）→实验：测量自由落体运动的加速度→有何启发？一般物体的加速度由哪些因素决定？→应用：如何测量人的反应时间？第3页/共45页目录1课程改革的核心素养背景2高中物理教学存在的问题分析3物理概念与规律的教学内容分析4高中物理实验教学内容分析5高中物理问题解决教学内容分析第4页/共45页一、课程改革的核心素养背景核心素养——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。范围：关键少数，不是全面的，也不是基础的层次：高级素养，综合的，可迁移的功能：个人需求，更是时代和社会的需求1.核心素养概念界定第5页/共45页国际范围对核心素养的界定联合国教科文组织提出终身学习的五大支柱一、课程改革的核心素养背景第6页/共45页2.国际范围对核心素养的界定经合组织（OrganizationforEconomicCo-operationandDevelopment）“学会学习”渗透在要素中一、课程改革的核心素养背景第7页/共45页国际范围对核心素养的界定欧盟核心素养框架一、课程改革的核心素养背景第8页/共45页2.国际范围对核心素养的界定美国“21世纪素养”框架科学与工程实践学科核心概念跨学科概念美国科学教育新框架，2011一、课程改革的核心素养背景第9页/共45页3.中国对发展学生核心素养的界定一、课程改革的核心素养背景第10页/共45页4.对核心素养的整体理解核心素养：整合、跨学科、可迁移学会学习：各国核心素养框架的共同内容关注大概念：物理观念、跨学科概念科学思维：方法、认识方式等内化科学探究：动手与动脑结合反省内化：物理学视角、物理观念、科学思维一、课程改革的核心素养背景第11页/共45页5.近三十年来我国物理课程目标的变迁双基三维目标物理核心素养全面育人，着眼于“人的发展”整合、上位概念、可迁移具体、明确内化、能力视角学科本质层次性一、课程改革的核心素养背景第12页/共45页6.物理核心素养物理观念物质观念运动与相互作用观念能量观念科学思维模型建构科学推理科学论证质疑创新科学探究问题证据解释交流科学态度与责任科学本质科学态度社会责任一、课程改革的核心素养背景第13页/共45页7.高中物理课程结构一、课程改革的核心素养背景第14页/共45页能量质疑论证一、课程改革的核心素养背景第15页/共45页运动与相互作用论证一、课程改革的核心素养背景第16页/共45页二、高中物理教学存在的问题：举例教师行为学生表现教学内容缺乏整合知识碎片化，缺乏大概念统领实验与思维缺乏有效整合不会设计，不会解释论证仅凭经验，不重视实证，针对性差上课效率低，疑问未有效解决大题量，典型不突出，以题目填满时间缺乏深层理解，分析情景能力差，迁移能力差教师中心，不给学生留有空间；仅关注自身如何讲主动性不够，不会选择，不能决策，灵活性差；错误概念不能有效转变过分关注解题技巧与具体方法思路缺乏，生搬硬套第17页/共45页三、高中物理概念与规律教学内容分析1.围绕核心概念分析科学概念体系静电场电荷两种电荷摩擦起电和感应起电电荷守恒定律库仑定律电场力的性质电场强度电场强度的叠加电场线点电荷电场的场强电势差与电场强度的关系能的性质电势能等势面电势电势差应用电容器的电容带电粒子在电场中的运动静电现象的应用第18页/共45页第19页/共45页三、高中物理概念与规律教学内容分析1.围绕核心概念分析科学概念体系第20页/共45页三、高中物理概念与规律教学内容分析1.围绕核心概念分析科学概念体系第21页/共45页三、高中物理概念与规律教学内容分析1.围绕核心概念分析科学概念体系第22页/共45页三、高中物理概念与规律教学内容分析2.在不同时间跨度上分析概念学习进阶从简单到复杂的表现：平衡→加速定性→定量直线→曲线第23页/共45页三、高中物理概念与规律教学内容分析2.在不同时间跨度上分析概念学习进阶特例

猜想

验证加速度与合力、质量关系论证牛顿第二定律:F=ma第24页/共45页三、高中物理概念与规律教学内容分析2.在不同时间跨度上分析概念学习进阶第25页/共45页三、高中物理概念与规律教学内容分析3.分析具体物理概念的学习困难与障碍第26页/共45页三、高中物理概念与规律教学内容分析4.分析具体物理概念的素养发展价值例：自由落体运动、万有引力定律、位移、加速度具体内容对应科学思维大量复杂的落体运动到研究简单的初速度为零、只受重力作用的运动模型建构物理学史上关于重物下落快还是轻物下落快的讨论质疑、推理自由落体运动是匀变速直线运动科学论证重力加速度的测量创新（发散思维）制作反应尺创新应用（产品）第27页/共45页四、高中物理实验教学内容分析1.分析实验对知识学习的价值例：速度、加速度测量测量（巩固瞬时速度概念）

探究平行四边形定则（获取规律）

电容器两个极板的电势差与电量的关系（建立概

念的事实依据）

第28页/共45页四、高中物理实验教学内容分析2.分析实验对发展学生思维的价值实验探究具体内容对应科学思维猜想与假设推理设计实验方案建模、质疑创新、推理处理实验数据并得出结论论证实验误差分析推理第29页/共45页四、高中物理实验教学内容分析2.分析实验对发展学生思维的价值（以测E和r为例）实验方案设计科学推理、质疑创新函数关系实验数据处理科学论证、质疑创新物理图像误差分析科学推理、科学论证等效替代、图像第30页/共45页四、高中物理实验教学内容分析3.分析主要内容：实验原理并进行实验设计实验操作步骤与规范收集数据与分析数据得出结论误差分析实验改进第31页/共45页四、高中物理实验教学内容分析4.分析实验学习的关键点（以测电源电动势和内电

阻为例）设计电路处理数据分析误差第32页/共45页五、高中物理问题解决教学内容分析1.分析问题的具体情景第33页/共45页五、高中物理问题解决教学内容分析2.分析影响问题解决的思维关键点第34页/共45页五、高中物理问题解决教学内容分析2.分析影响问题解决的思维关键点第35页/共45页五、高中物理问题解决教学内容分析3.分析问题解决的策略：大思路而不是小技巧第36页/共45页五、高中物理问题解决教学内容分析3.分析问题解决的策略：大思路而不是小技巧认识对象：玩具、一段水流认识角度：运动和力、能量、动量认识思路：瞬时与积累第37页/共45页五、高中物理问题解决教学内容分析4.分析经典物理情景的变型：促进迁移AB2012北京24题第38页/共45页举例：以自由落体运动思路一：反应尺→出示课题→自由落体运动的定义→定性研究：加速运动→定量研究：匀变速直线运动→测量重力加速度→解释反应尺思路二：分析不同物体下落的特点→实际物体下落快慢与物体重力和形状等因素有关→建模的必要性：深入分析大小不同的钢球、纸团等自由下落的特点→建构自由落体运动的模型→研究自由落体运动的规律：匀变速直线运动→测量匀变速直线运动的加速度→解释：为什么不同物体自由下落的加速度大小相同？→基于解释的猜想：一般物体的加速度与物体的合力和质量有关→课下作业：设计实验验证猜想。第39页/共45页思路三：基本内容交流：自由落体运动的条件是什么？自由落体运动的加速度多大？自由落体运动满足什么规律？→为什么建立自由落体运动模型？→如何设计实验探究自由落体运动的运动规律？→如何测量自由落体运动的加速度（设计多种实验）→实验：测量自由落体运动的加速度→有何启发？一般物体的加速度由哪些因素决定？→应用：如何测量人的反应时间？举例：以自由落体运动第40页/共45页如何准备一节好课？（略）教学内容分析学生学习分析目标重难点及其突破策略教学过程设计第41页/共45页

科学教育不应该传授给孩子支离破碎、脱离生活的抽象理论和事实，而是应当慎重选择一些重要的科学观念，用恰当、生动的方法，帮助孩子们建立一个完整的对世界的理解。