基于核心素养的物理教学.ppt

1、基于提升核心基于提升核心素养的物理教学素养的物理教学从支付宝到余额宝 电子商务、银行业务、互联网医疗（天猫医药馆）从发微博到发微信 互联网、通讯从电脑到手机相机 华为、苹果、诺基亚、索尼 引子：这是一个变化迅猛的世界知识：如何变成力量？变化：是唯一不变的，变迁是时代特征。跨界：思路决定出路，跨领域、指向问题解决。生命力：由创新力决定。品格：价值观导向David H.Autor and Brendan Price(2013).The Changing Task Composition of the US Labor Market:An Update of Autor,Levy,and Murna

2、ne(2003).retrieval from http:/economics.mit.edu/files/9758(2015-11-27)1960-2009年美国经济中劳动技能需求变化平均劳动技能投入的比重非常规性的分析能力非常规性的手工劳动常规性的手工劳动非常规性的人际互动能力常规性的认知能力思考：学生将面对不可预知的未来？教学如何满足学生的需求？v学生应该具备哪些素养才能面对未来？v学生应该怎样学习才能具备这些素养？v教师教学应该帮助学生具备这些素养？基础教育课程改革是一项复杂而细致的系统工程基础教育课程改革是一项复杂而细致的系统工程。教育观念教育观念 人才培养目标人才培养目标 课程结构

3、课程结构 课程内容课程内容 学科体系学科体系 课程评价课程评价 课程管理课程管理 教学观念教学观念教学方式教学方式评价方式评价方式思维习惯思维习惯对教师对教师提出提出了新的要求了新的要求 2017年10月18日，习近平总书记在中国共产党第十九次全国代表大会上的报告中指出：优先发展教育事业。建设教育强国是中华民族伟大复兴的基础工程，必须把教育事业放在优先位置，加快教育现代化，办好人民满意的教育。要全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，发展素质教育，推进教育公平，培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。推动城乡义务教育一体化发展，高度重视农村义务教育，办好学前教育、特殊教育和网络教育，

4、普及高中阶段教育，努力让每个孩子都能享有公平而有质量的教育。完善职业教育和培训体系，深化产教融合、校企合作。加快一流大学和一流学科建设，实现高等教育内涵式发展。健全学生资助制度，使绝大多数城乡新增劳动力接受高中阶段教育、更多接受高等教育。支持和规范社会力量兴办教育。加强师德师风建设，培养高素质教师队伍，倡导全社会尊师重教。办好继续教育，加快建设学习型社会，大力提高国民素质。2017年9月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发关于深化教育体制机制改革的意见。意见提出了深化教育体制机制改革的四个基本原则：（一）坚持扎根中国与融通中外相结合。（二）坚持目标导向与问题导向相结合。（三）坚持放管服相结合。（

5、四）坚持顶层设计与基层探索相结合。全面深化教育综合改革，全面实施素质教育，全面落实立德树人根本任务，系统推进育人方式、办学模式、管理体制、保障机制改革，使各级各类教育更加符合教育规律、更加符合人才成长规律、更能促进人的全面发展，着力培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人，为实现“两个一百年”奋斗目标、实现中华民族伟大复兴的中国梦奠定坚实基础。意见指出，在培养学生基础知识和基本技能的过程中，强化学生关键能力培养。培养认知能力，引导学生具备独立思考、逻辑推理、信息加工、学会学习、语言表达和文字写作的素养，养成终身学习的意识和能力。培养合作能力，引导学生学会自我管理，学会与他人合作，学会过集体

6、生活，学会处理好个人与社会的关系，遵守、履行道德准则和行为规范。培养创新能力，激发学生好奇心、想象力和创新思维，养成创新人格，鼓励学生勇于探索、大胆尝试、创新创造。培养职业能力，引导学生适应社会需求，树立爱岗敬业、精益求精的职业精神，践行知行合一，积极动手实践和解决实际问题。教育部2014年4月印发关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见，提出全面深化课程改革“五个统筹”的工作任务。一是统筹小学到研究生各学段。明确各学段各自教育功能定位，使其依次递进、有序过渡。二是统筹各学科。充分发挥人文学科的独特育人优势，进一步提升数学、科学、技术等课程的育人价值。加强学科间的相互配合，不断提高学生综

7、合运用知识解决实际问题的能力。三是统筹课标、教材、教学、评价、考试等环节。有效配合，相互促进。四是统筹一线教师、管理干部、教研人员、专家学者、社会人士等力量。充分发挥各自优势，形成育人合力。五是统筹课堂、校园、社团、家庭、社会等阵地。营造协调一致的良好育人环境。十项改革措施推进课程改革：十项改革措施推进课程改革：针对课改的关键领域、主要环节和制约课程改革的体制机制障碍，意见提出了十项措施：研究制定学生发展核心素养体系和学业质量标准；修订课程方案和课程标准；编写、修订高校和中小学相关学科教材；改进学科教学的育人功能；加强考试招生和评价的育人导向；强化教师育人能力培养；完善各方参与的育人机制；实施

8、研究基地建设计划；整合和利用优质教育教学资源；加强课程实施管理。2012年3月，经合组织发表了为21世纪培育教师提高学校领导力：来自世界的经验报告。报告介绍“21世纪技能评估与教学项目组”汇集了来自世界各地60多个研究机构的250多名研究者的意见。指出21世纪学生必须掌握以下四方面的技能世纪学生必须掌握以下四方面的技能：思维方式思维方式：创造性，批判性思维，问题解决，决策和学习创造性，批判性思维，问题解决，决策和学习 能力能力工作方式工作方式：沟通和合作能力沟通和合作能力工作工具工作工具：信息技术和信息处理能力信息技术和信息处理能力生活技能生活技能：公民、生活和职业，以及个人和社会责任公民、生

9、活和职业，以及个人和社会责任学科核心素养研究的国际趋势：学科核心素养研究的国际趋势：报告说，“这些变化对教师的能力要求有深远的影响，教师必须将21世纪的生存技能更有效地教给学生使他们成为终身学习者，掌握无定式的复杂思维方式和工作方式，这些能力都是计算机无法轻易替代的。”为21世纪培育教师提高学校领导力：来自世界的经验，第35页。欧盟欧盟“八大素养八大素养”：母语沟通、外语沟通、数学能力及基母语沟通、外语沟通、数学能力及基本科技能力，数位能力，学会如何学习，人际、跨文化与本科技能力，数位能力，学会如何学习，人际、跨文化与社会能力及公民能力，创业家精神和文化表达。社会能力及公民能力，创业家精神和文

10、化表达。经合组织经合组织“三种关键能三种关键能力力”自立自主地行动的能力异质社群中进行人际互动的能力交互作用地运用社会、文化、技术资源的能力联合联合国教国教科文科文“五五大支大支柱柱”学会求知学会做事学会共处学会发展学会改变美国美国“21世世纪技能纪技能”职业与生活技能职业与生活技能数数字字化化素素养养学习学习与创与创新素新素养养安全与交通安全与交通技术与个体技术与个体芬兰芬兰“7种综种综合能合能力力”成长为人成长为人文化认同与国际化文化认同与国际化信息素养与交际信息素养与交际参与行使公民参与行使公民与企业家的权利与企业家的权利对环境、健康和可持对环境、健康和可持续发展的将来的责任感续发展的将

11、来的责任感1.实现成功生活：OECD、台湾、日本等2.促进终身学习：UNESCO、欧盟等3.促进个人发展：新加坡等4.内容、目标与途径相结合：美国等整体呈现与社会发展、国家发展相统一的趋势指标指标经合经合组织组织欧盟欧盟教科文教科文组织组织日本日本新加坡新加坡美国美国芬兰芬兰匈牙匈牙利利英国英国加拿大加拿大法国法国澳大利亚澳大利亚新西兰新西兰香港地香港地区区台湾地台湾地区区语言素养语言素养数学素养数学素养 学会学习学会学习 问题解决问题解决 沟通与沟通与交流交流团队合作团队合作 信息技术信息技术素养素养自我规划自我规划与管理与管理 创新与创新与创造力创造力 社会参与社会参与和贡献和贡献 国际视

12、野国际视野 高度重视和强调的 现代关键素养指标有：沟通与交流 团队合作 国际视野 信息素养 创新与创造力 社会参与与贡献 自我规划与管理 高度重视和强调的 传统基本素养指标有：语言能力 数学素养 学会学习 问题解决能力 反思教育：向“全球共同利益”的理念转变？（Rethinking Education:Towards a global common good?），这是联合国教科文组织（UNESCO）前不久公开出版的一份新的研究报告。1972年出版了研究报告学为生存：教育世界的今天和明天（Learning to Be:The world of education today and tomorr

13、ow，简称富尔报告Faure Report）。1996年出版了研究报告教育：内在的财富（Learning:The treasure within，简称德洛尔报告Delors Report）。报告重新定义了知识、学习与教育：报告重新定义了知识、学习与教育：“知识知识在有关学习的任何讨论中都是核心议题，可以理解为个人和社会解读经验的方法。因此，可以将知识广泛地理解为通过学习获得的信息、认识、技能、价值观和态度。知识本身与创造及复制知识的文化、社会、环境和体制背景密不可分。”“学习学习可以理解为获得这种知识的过程。学习既是过程，也是这个过程的结果；既是手段，也是目的；既是个人行为，也是集体努力。学习

14、是由环境决定的多方面的现实存在。获取何种知识以及为什么，在何时、何地、如何使用这些知识，是个人成长和社会发展的基本问题。”报告指出：“教师应成为向导，引导学习者通过不断扩大知识库来实现发展和进步。”“教育教育可以理解为有计划、有意识、有目的和有组织的学习。正规教育和非正规教育机会意味着一定程度的制度化。”学生发展核心素养，是指学生应具备的、能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。中国学生发展核心素养，以科学性、时代性和民族性为基本原则，以培养“全面发展的人”为核心，分为文化基础、自主发展、社会参与三个方面。综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六大素养

15、，具体细化为国家认同等十八个基本要点。根据这一总体框架，可针对学生年龄特点进一步提出各学段学生的具体表现要求。中国学生发展核心素养体系：物理核心素养物理核心素养物理核心素养是物理学科育人价值的集中体现，是学生在接受物理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关键能力和必备品格，是学生科学素养的重要构成。物理核心素养主要包括“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面。科学科学探究探究科学科学思维思维物理核心素养物理核心素养 物理核心素养的提出从发展学生核心素养的角度集中体现了物理学科的育人价值，是新课程三维目标的提炼与升华。物质观念 运动与相互作用观念 能量观念

16、模型建构 科学推理 科学论证 质疑创新 科学本质 科学态度 问题 证据 解释 交流 物质观念 运动与相互作用观念 能量观念 模型建构 科学推理 科学论证 质疑创新 科学本质 科学态度 问题 证据 解释 交流 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；是从物理学视角解释自然现象和解决实际问题的基础。形成观念解决问题 物质观念 运动与相互作用观念 能量观念 模型建构 科学推理 科学论证 质疑创新 科学本质 科学态度 问题 证据 解释 交流 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；是基于经验事实建构物理模型的抽象概

17、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，进行检验和修正，进而提出创造性见解的能力与品质。物质观念 运动与相互作用观念 能量观念 模型建构 科学推理 科学论证 质疑创新 科学本质 科学态度 问题 证据 解释 交流 是指基于观察和实验提出物理问题、形成猜想和假设、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行交流、评估、反思的能力。物质观念 运动与相互作用观念 能量观念 模型建构 科学推理 科学论证 质疑创新 科学本质 科学态度 问题 证据 解释 交流 是指在认识科学本质，理解科学

18、技术社会环境关系的基础上，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，以及遵守道德规范，保护环境并推动可持续发展的责任感。v指向学生发展。v指向学科本质（学科核心素养）。v指向“高级”思维发展。中学物理教学改革方向的思考“知识为本”“以人为本”双基目标三维目标学科核心素养学校实践面临的挑战之思考学校实践面临的挑战之思考从知识获得到学科素养发展从基于经验到基于学习进阶从知识点课堂教学到主题整体教学从教学孤立改革到课程教材教学评价的系统改革适应新课标和新教材的课堂教学适应学业质量标准的考试评价适应新系统的教师成长和发展v从知识从知识记忆记忆到知识到知识理解理解v从基于从基

19、于习题训练习题训练到面对到面对实际问题解决实际问题解决v从具体性从具体性知识学习知识学习到到核心观念建构核心观念建构v从从知识解析知识解析到促进到促进认识转变和发展认识转变和发展v从从知识结论知识结论到彰显知识的到彰显知识的功能价值功能价值碎片化碎片化整体化整体化 习题化习题化真实问题情景真实问题情景结论为本结论为本思维外显思维外显教学取向改变的思考教学取向改变的思考物理课堂教与学行为分析：选取20节初中物理优质课（力学和电学共13节，热学3节，光学2节，声学2节）进行分析。“发问置疑”、“独立思考”和“思考讨论”作为三个高品质的、能够促进学生深度参与的学习行为基元平均每节课的频次均不到1次，

20、这也正说明在当今初中物理课中对学生高级思维行为的忽视。维度类别频次时长总和（次）平均（次/节）总和（秒）平均（秒/节）展示成果201.00118459.20动手操作432.153201160.05书写计算221.10154877.40表达陈述32516.257839391.95发问置疑70.351095.45独立思考30.15522.60思考讨论160.8086243.10总计43621.814795739.75“学生行为主导”的教学行为基元统计为 何 教?(教 学 目 标)为 谁 教?(教 学 主 体)教 什 么?(教 学 内 容)怎 么 教?(教 学 方 法)价值观课程观教学观教学的几个本

21、原问题：第一层面:物理是一门科学第二层面:物理是一种智慧第三层面:物理是一类文化物理是什么?“没有物理修养的民族是没有物理修养的民族是愚蠢的民族愚蠢的民族”物理文化是高品位的文化物理文化是高品位的文化物理学是一门智慧的科学物理学是一门智慧的科学教师用智慧教物理教师用智慧教物理学生用智慧学物理学生用智慧学物理参考吴加澍老师的讲课内容知识“学物理”的现状意识见识物理学习物理知识物理公式数学运算 一个人如果缺少知识一个人如果缺少知识,他可以在任何时候补上；但他可以在任何时候补上；但如果一旦错过时机，在学习能力或在情感、态度等如果一旦错过时机，在学习能力或在情感、态度等精神层面上造成了缺陷，以后将是很

22、难弥补的。精神层面上造成了缺陷，以后将是很难弥补的。德国物理学家劳厄:“重要的不是获得知识，而是发展思维能力。教育无非是一切已学过的东西都遗忘掉的时候所剩下来的东西。”思维方式、价值取向物理教学的价值：把人类社会积累的知识转化为学生个体的知识和观念 把前人从事智力活动的思想、方法转化为学生的认识能力和思维方式 把蕴含在知识载体中的观念、态度转化为学生的行为准则物理观念物理观念科学思维科学思维科学态度与责任科学态度与责任科学探究科学探究心理上：角色换位思维上：还原稚化课堂教学的思考：时空上：留有余地留缺口开窗口安接口培养学生问题意识拓展物理学习视野了解知识发展趋向理查德理查德费曼费曼:“我想知道

23、这是为什么，我想知道这是为什么，我想知道为什么我想知道这是为什么，我想知道为什么我想知道这是为什么，我想知道究竟为什么我非要知道我为什么想知道这我想知道究竟为什么我非要知道我为什么想知道这是为什么。是为什么。”2018年1月16日上午，教育部召开新闻发布会，介绍普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版）有关情况。落实立德树人根本任务的需要。党的十八大明确提出“把立德树人作为教育的根本任务”，党的十九大进一步强调“落实立德树人根本任务，发展素质教育”。在课标内容方面，努力凸显思想性、时代性和整体性等。各学科课标进一步强化社会主义核心价值观教育，中华优秀传统文化、革命文化和社会主义先进文

24、化教育等内容；充分反映马克思主义中国化最新成果以及经济社会发展、科技进步新成就；更加关注学科内在联系及学科间的相互配合，克服碎片化及彼此间的脱节等现象。各学科凝练提出了本学科的核心素养，明确了学生学习该学科课程后应形成的正确价值观念、必备品格和关键能力，并围绕学科核心素养的落实，精选、重组教学内容，设计教学活动，提出考试评价的建议，目的是切实引导各学科教学在传授学科知识过程中，更加关注学科思想、思维方式等，克服重教书轻育人的倾向，把立德树人根本任务落到实处。核心素养在教育改革中的主要功能基于核心基于核心素养应关素养应关注的主要注的主要问题问题物理课程物理课程体系的设体系的设计与建设计与建设物理

25、教学物理教学实践研究实践研究物理教师物理教师专业发展专业发展研究研究物理学习物理学习研究研究物理教学物理教学评价研究评价研究高中物理课程是普通高中自然科学领域的一门基础课程，旨在落实“立德树人”根本任务，进一步提升学生的物理核心素养，为学生的终身发展奠定基础，促进人类科学事业的传承与社会的发展。高中物理课程在义务教育的基础上，帮助学生从物理学的视角认识自然，理解自然，建构关于自然界的物理图景；引导学生经历科学探究过程，学会科学研究方法，养成科学思维习惯，增强创新意识和实践能力；引领学生认识科学的本质以及科学技术社会环境（STSE）的关系，形成科学态度、科学世界观和价值观，为做有责任感的社会公民

26、奠定基础。高中物理课程高中物理课程性质性质1.注重体现物理学科本质，培养现代公民必备的核心素养注重体现物理学科本质，培养现代公民必备的核心素养2.注重课程的基础性和选择性，满足学生终身发展的需求注重课程的基础性和选择性，满足学生终身发展的需求3.注重课程的时代性，关注科技进步和社会发展需求注重课程的时代性，关注科技进步和社会发展需求4.引导学生自主学习，提倡教学方式多样化引导学生自主学习，提倡教学方式多样化5.注重过程评价，促进学生核心素养的发展注重过程评价，促进学生核心素养的发展高中物理课程高中物理课程基本理念基本理念 高中物理课程应在义务教育的基础上，进一步促进学生物理学科核心素养的养成和

27、发展。通过高中物理课程的学习，学生应达到如下目标。1.形成物质观念、运动与相互作用观念、能量观念等，能用其解释自然现象和解决实际问题。2.具有建构模型的意识和能力；能运用科学思维方法，从定性和定量两个方面对相关问题进行科学推理、找出规律、形成结论；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趣进行描述、解释和顶测；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。高中物理课程目标 3.具有科学探究意识，能在观察和实验中发现问题、提出合理猜想与假设；具有设计探究方案和获取证据的能力，能正确实施探究方案，使用不同方法和手段分析、处理信息，描述并解释探究

28、结果和变化趋势；具有交流的意愿与能力，能准确表述、评估和反思探究过程与结果。4.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；关心国内外科技发展现状与趋势，了解物理研究和物理成果的应用应遵循道德规范，认识科学技术社会环境的关系，具有保护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感。高中物理课程结构必修1（2学分）机械运动与物理模型，相互作用与运动规律必修3（2学分）静电场，电路及其应用，电磁场与电磁波初步，能源与可持续发展选择性必修1（2学分）动量与动量守恒定律，机械振动与机械波，光及其应用选择性必修2（2

29、学分）磁场，电磁感应及其应用，电磁振荡与电磁波，传感器选修1（2学分）物理学与社会发展选修3（2学分）近代物理学初步选修2（2学分）物理学与技术应用必修课程选修课程选择性必修课程合格性考试等级性考试自主考核必修2（2学分）机械能及其守恒定律，曲线运动与万有引力定律，牛顿力学的局限性与相对论初步选择性必修3（2学分）固体、液体和气体，热力学定律，原子与原子核，波粒二象性基于物理学科核心素养确定教学的目标和内容基于物理学科核心素养确定教学的目标和内容 把培养物理学科核心素养作为物理教学的重要目标，将物理学科核心素养的培养落实于教学活动中。通过对物理概念和规律的逐步学习、系统反思和迁移应用，促进物理

30、观念不断发展，并学会应用这些观念解释自然现象，解决实际问题。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，是发展科学思维的重要途径。科学探究能力的培养，应渗透在物理教学的整个过程。通过增加联系生活和现代科技的教学内容、创设生动活泼的课堂氛围，激发学生的学习热情，让学生保持旺盛的求知欲；尽可能为学生交流创造机会，让学生体验和享受合作的成果；引导学生在实验中如实记录、客观对待所读取的实验数据，遵循基本的学术道德规范。课程标准对物理教学的建议及要求：概念的建立需要创设情境规律的探究需要创设问题情境应用物理知识解决具体问题应结合具体的实际情境创设创设情境情境进行教学进行教学在教学设计和教学实施过

31、程中重视情境的创设在教学设计和教学实施过程中重视情境的创设重视科学探究能力的培养和信息技术的应用重视科学探究能力的培养和信息技术的应用在高中物理课程中，应重视科学探究，尤其应重视物理实验。在物理实验中，应发掘实验在培养学生发现和提出问题能力方面的潜在价值。通过实验提高学生制订计划的能力。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，发展依据证据、运用逻辑和现有知识进行科学论证和解释的能力。教学中要为学生提供交流的机会。通过科学探究让学生体会科学研究中相互合作的必要性。通过实验培养学生的科学态度和科学精神。设计各种学习活动让学生利用信息技术提升物理学习能力。通过问题解决促进物理学科核心素养

32、的达成通过问题解决促进物理学科核心素养的达成 应把物理课程中所形成的物理观念和科学思维用于分析、解决生活中的问题，在解决问题中进步提高探究能力、增强实践意识、养成科学态度，促进物理学科核心素养的形成。利用生活中的情景生成有价值的科学探究问题。关心大众传媒信息，有利于提高学生的物理核心素养。应鼓励并引导学生基于物理学科核心素养解决生活中的问题。应通过习题教学，使学生在科学思维、探究能力、实践意识、科学态度等方面得到有效提升，全面提高学生的问题解决能力。加强实验室建设，促进学生实验能力发展加强实验室建设，促进学生实验能力发展 重视实验室的硬件配置与建设。充分利用实验器材，强化学生实验和演示实验。积

33、极创造条件，建立实验室开放制度。以独立或小组合作方式，开展课外实验研究 利用日常用品改进实验或开发新实验 创新物理实验，开发出低成本、高质量的物理实验 重视数字实验，创新实验方式 建设数字化实验室或引进数字实验室系统，研究数字实验系统对传统实验的改进方法，研究数字化实验系统的教学方式，促进教学手段与方式的现代化必修课程的物理实验必修课程的物理实验必修必修11.测量做直线运动物体的瞬时速度2.探究弹簧弹力与形变量的关系3.探究两个互成角度的力的合成规律4.探究加速度与物体受力、物体质量的关系必修必修25.验证机械能守恒定律6.探究平抛运动的特点7.探究影响向心力大小与半径、角速度、质量的关系必修

34、必修38.观察电容器的充、放电现象9.长度的测量及其测量工具的选用10.测量金属丝的电阻率11.用多用电表测量电学中的物理量12.测量电源的电动势和内阻选择性必修课程的物理实验选择性必修课程的物理实验选择性必修选择性必修11.验证动量守恒定律2.用单摆测量重力加速度的大小3.测量玻璃的折射率4.用双缝干涉实验测量光的波长选择性必修选择性必修25.探究影响感应电流方向的因素6.探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系7.利用传感器制作简单的自动控制装置选择性必修选择性必修38.用油膜法估测油酸分子的大小9.探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系新修订课标中高中物理新修订课标中高中物理学生实验项目

35、学生实验项目：新新物理课程标准物理课程标准词云图词云图王晶莹博士科研团队王晶莹博士科研团队必修必修1：主题：主题1内容标准与内容标准与实验稿实验稿的比较的比较 实验实验稿稿物理物理1：主题（一）：主题（一）：运动的描述运动的描述新新标准标准必修必修1：主题主题1：机械运动与物理模型：机械运动与物理模型（1）通过史实，初步了解近代实验科学产生的背）通过史实，初步了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用。景，认识实验对物理学发展的推动作用。（2）通过对质点的认识，了解物理学研究中物理通过对质点的认识，了解物理学研究中物理模型的特点，模型的特点，体会物理模型在探索自然规律中的体会物

36、理模型在探索自然规律中的作用。作用。（3）经历匀变速直线运动的实验研究过程，理解）经历匀变速直线运动的实验研究过程，理解位移、速度和加速度，位移、速度和加速度，了解匀变速直线运动的规了解匀变速直线运动的规律，体会实验在发现自然规律中的作用。律，体会实验在发现自然规律中的作用。（4）能用公式和图像描述匀变速直线运动，体会）能用公式和图像描述匀变速直线运动，体会数学在研究物理问题中的重要性。数学在研究物理问题中的重要性。1.1.1了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用。1.1.2经历质点模型的建构过程，了解质点的含义。知道将物体抽象为质点的条件，能将特定实际情境中的物体抽象成质

37、点。体会建构物理模型的思维方式，认识物理模型在探索自然规律中的作用。1.1.3 理解位移、速度和加速度。通过实验，探究匀变速直线运动的特点，能用公式、图像等方法描述匀变速直线运动，理解匀变速直线运动的规律，能运用其解决实际问题，体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限方法。1.1.4 通过实验认识自由落体运动规律。结合物理学史的相关内容，认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用。必修必修1：主题：主题2内容与内容与实验稿实验稿的比较的比较实验实验稿稿物理物理1：主题（二）相互作用与运动规律主题（二）相互作用与运动规律新新标准标准必修必修1：主题主题2：相互作用与运动定律相互作用与运动定

38、律（1）通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，）通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数计算摩擦力。能用动摩擦因数计算摩擦力。（2）知道常见的形变。通过实验了解物体的弹）知道常见的形变。通过实验了解物体的弹性。性。知道胡克定律。知道胡克定律。（3）通过实验理解力的合成与分解。知道共点）通过实验理解力的合成与分解。知道共点力的平衡条件。能区分矢量与标量。能用力的合力的平衡条件。能区分矢量与标量。能用力的合成与分解分析日常生活中的问题。成与分解分析日常生活中的问题。（4）通过实验，探究加速度与物体质量、物体）通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系。理解牛顿运动定律，能用牛顿运动受力

39、的关系。理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。通过实验认识超重定律解释生活中的有关问题。通过实验认识超重和失重现象。和失重现象。（5）认识单位制在物理学中的重要意义。认识单位制在物理学中的重要意义。知道知道国际单位制中的力学单位。国际单位制中的力学单位。1.2.1 认识重力、弹力与摩擦力。通过实验，了解胡克定律。知道滑动摩擦和静摩擦现象，能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。1.2.2 通过实验，了解力的合成与分解，知道矢量和标量。能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。1.2.3 通过实验，探究物体运动的加速度与物体受力、物体质量的关系。理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解

40、释生产生活中的有关现象、解决有关问题。通过实验，认识超重和失重现象。1.2.4 知道国际单位制中的力学单位。了解单位制在物理学中的重要意义。必修1的教学提示本模块注重在机械运动情境下培养学生的运动与相互作用观念和模型建构等物理学科核心素养；教学中应根据本模块所学物理模型的特点，联系生产生活实际，从多个角度创设情境，提出与物理学有关的问题，引导学生讨论，让学生体会建构物理模型的必要性及方法等；让学生经历建构速度、加速度、力等重要物理概念的过程，了解测量这些物理量的方法，进而学习定量描述生活中物体运动和相互作用的方法；通过探究物体间相互作用与运动状态变化的关系等实验，引导学生运用控制变量等研究方法

41、设计实验方案，学会分析和处理实验数据的方法，提高科学探究能力。（1）能用位移、速度、加速度等物理量描述物体的直线运动，能用匀变速直线运动的规律解释或解决生活中的具体问题。能对物体的受力和运动情况进行分析，得出结论。能从物理学的运动与相互作用的视角分析自然与生活中的有关简单问题。（2）了解建立质点模型的抽象方法和质点模型的适用条件，能在特定情境下将物体抽象为质点，体会物理模型建构的思想和方法。通过瞬时速度和加速度概念的建构，体会物理问题研究中的极限方法和抽象思维方法。知道证据是物理研究的基础，能使用简单直接的证据表达自己的观点。（3）会做“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”等实验。能明确科学

42、探究实验所要解决的问题，知道制订实验方案是重要的，有控制变量的意识。会使用基本的力学实验器材获取数据，能用物理图像描述实验数据，能根据数据得出实验结论，知道实验存在误差。能表达科学探究的过程和结果。（4）通过直线运动和牛顿运动定律的学习，认识物理学是对自然现象的描述与解释，具有学习物理学的兴趣。必修1的学业要求v促进深度学习的发生v教学设计：从课时到单元v从课程标准到课堂目标的一致性v内容重组或教学结构化处理v强调学习方式改变与目标的匹配v教-学-评一致探索物理教学改进的方向探索物理教学改进的方向教学教学方式方式自主学习、交流讨论、探究实践、信自主学习、交流讨论、探究实践、信息化应用息化应用教

43、学教学内容内容概念进阶、观念建构、跨学科概念、概念进阶、观念建构、跨学科概念、科学思维、科学探究、问题解决科学思维、科学探究、问题解决课堂结构课堂结构问题诊断、答疑解惑、整合提升、巩问题诊断、答疑解惑、整合提升、巩固深化、反馈矫正固深化、反馈矫正教学评价教学评价从评定到诊断矫正；从终点裁判到过从评定到诊断矫正；从终点裁判到过程引导；从知识考查到素养考查程引导；从知识考查到素养考查 深度学习的概念源于人工神经网络的研究。含多隐层的多层感知器就是一种深度学习结构。深度学习通过组合低层特征形成更加抽象的高层表示属性类别或特征，以发现数据的分布式特征表示。促进深度学习的发生 需要深度学习解决问题的特征

44、：深度不足会出现问题。人脑具有一个深度结构。认知过程逐层进行，逐步抽象。美国2015基础教育地平线报告中明确提出“向深度学习转变向深度学习转变”。根据卓越教育联盟的定义，深度学习是指通过创新的方式向学生提供丰富的学习内容，而且学生能够学以致用。基于项目的学习、基于问题的学习、基于研究的学习都属于深度学习的一种。美国2016基础教育地平线报告中提出“探索深度学习策略探索深度学习策略”。威廉和弗洛拉休利特基金会（William and Flora Hewlett Foundation）将其深度学习定义为“开展批判性思考、问题解决、协作和自主学习”。深度学习旨在帮助学生掌握影响他们周围世界的新知识和

45、技能。教学策略也从被动接受转向主动获取的学习，让学生从新的信息中形成自己的观点。有越来越多的研究表明，深度学习方法比传统的讲授模式更有效。深度学习，是指在教师引领下，学生围绕着具有挑战性的学习主题，全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程。在这个过程中，学生掌握学科的核心知识，理解学习的过程，把握学科的本质及思想方法，形成积极的内在学习动机、形成积极的情感、态度、正确的价值观，成为既具独立性、批判性、创造性又有合作精神、基础扎实的优秀的学习者。2014年9月，教育部基础教育课程教材发展中心正式实施“深度学习”教学改进项目研究工作，从理论及实践等层面进行了深入的研究。深度学习的特征1

46、.联想与结构能够根据当前的学习活动去调动、激活以往的知识经验；以融会贯通的方式对学习内容进行组织，建构出自己的知识结构。2.活动与体验全身心（思维、情感、态度、感知觉）投入到挑战性的学习活动中，体验挑战成功的成就感。“探索”、“发现”、“经历”知识的形成过程，体会学科的思想方法。与他人（教师、同学）展开积极的合作与沟通，体会合作在学习中的价值与意义。体会学科的价值、学习活动的意义以及个人在学习活动中的成长。3.本质与变式能够抓住教学内容的关键特征，全面把握学科知识的本质联系。学生能够举一反三，列出正反例（如标准正例、非标准正例、反例）来说明学科知识的本质。4.迁移与应用能够将所学内容迁移到新情

47、境中，能够综合应用所学知识去解决生活中的现实问题。基于对深度学习概念和特征的理解，判断某个物理教学设计或案例是否符合深度学习：学习内容是否属于物理核心知识（大概念）、实现了知识的结构化、体现了核心知识的教育价值与功能，承载并落实了物理学科的思想方法和核心素养。学习活动是否让学生实施了具有挑战性的任务，学生是否高度参与、深度思维、情感内化。学习结果学生是否能够深度理解物理概念，主动探究，体现物理思维及方法，以及物理核心素养的发展。深度学习活动的主要特征：深度学习目标相契合 让学生参与挑战性任务 考虑学生多种学习倾向 有指导的探究 表现思考的结果 系统设计 内容重组或教学结构化处理v知识结构化：体

48、现本质，便于记忆、理解与迁移v知识条件化：从何而来？补充背景知识v知识情境化：到哪里去？创设真实情境，解决实际问题v指向目标的教材处理的技术新增删除更换整合重组静静电电场场电荷电荷两种电荷两种电荷摩擦起电和感应起电摩擦起电和感应起电电荷守恒定律电荷守恒定律库仑定律库仑定律电场电场力的性质力的性质电场强度电场强度电场强度的叠加电场强度的叠加电场线电场线点电荷电场的场强点电荷电场的场强电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系能的性质能的性质电势能电势能等势面等势面电势电势 电势差电势差应用应用电容器的电容电容器的电容带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动静电现象的应用静电现象的应用列举式

49、概念体系：静电场为例列举式概念体系：静电场为例电荷及其守恒定律电荷及其守恒定律库仑定律库仑定律电电 场场电场力电场力电场力的功电场力的功电场强度电场强度电电 势势 能能电势、电势差电势、电势差电场强度与电势差的关系电场强度与电势差的关系导体的静电平衡导体的静电平衡带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动电容与电容电容与电容器器静电场科学概念关系静电场科学概念关系描述描述解释解释逻辑式概念体系：静电场为例逻辑式概念体系：静电场为例学习方式与目标的匹配知识与技能过程与方法能力、品格、观念学什么学什么怎样学怎样学学会什么学会什么正确的知识+正确的过程=习得的素养基于核心素养的系统结构模型基于核心

50、素养的系统结构模型学学科科能能力力活活动动及及表表现现创新创新迁移迁移创新思维创新思维系统探究系统探究复杂推理复杂推理应用应用实践实践简单设计简单设计推论预测推论预测分析解释分析解释学习学习理解理解说明论证说明论证概括关联概括关联辨识记忆辨识记忆学科思想学科思想认识方式认识方式认识思路认识思路认识角度认识角度学学科科素素养养从知识到能力和素养的发展进阶从知识到能力和素养的发展进阶A3说明论证说明论证A2概括关联概括关联A1观察记忆观察记忆B3设计证明设计证明B2推论预测推论预测B1分析解释分析解释C3创新思维创新思维C2系统探究系统探究C1复杂推理复杂推理A.学习理解学习理解B.实践应用实践应