1、核心素养与教学目标核心素养与教学目标浙江省教育厅教研室浙江省教育厅教研室 梁梁 旭旭一、核心素养一、核心素养素质与素养素质与素养素质素质辞海辞海人的生理上的原来的特点人的生理上的原来的特点.事物本来的性质事物本来的性质.完成某种活动所必需的基本条件。完成某种活动所必需的基本条件。360360百科百科本来含义是指有机体与生俱来的生理解本来含义是指有机体与生俱来的生理解剖特点剖特点,即生理学上所说的即生理学上所说的“遗传素质遗传素质”,它是人的它是人的能力发展的自然前提和基础能力发展的自然前提和基础.素质偏向与先天有关，不是与教育相关。素质偏向与先天有关，不是与教育相关。素质教育？素质教育？素养素
2、养 由训练和实践而获得的技巧或能力由训练和实践而获得的技巧或能力与教与教育相关。育相关。素养是指一个人的修养，从广义上讲，包括素养是指一个人的修养，从广义上讲，包括道德品质、外表形象、知识水平与能力等各个方道德品质、外表形象、知识水平与能力等各个方面。面。OECD(经验合作发展组织，经验合作发展组织，3030个国家个国家奥地利奥地利*比利时比利时*加拿大加拿大*丹麦丹麦*法国法国*德国德国*希腊希腊*冰岛冰岛*爱尔兰爱尔兰*意大利意大利*卢森堡卢森堡*荷兰荷兰*挪威挪威*葡萄牙葡萄牙*西班牙西班牙*瑞典瑞典*瑞士瑞士*土耳其土耳其*英国英国*美国美国*日本日本*(1964)(1964)*芬兰芬
3、兰*(1969)(1969)*澳大利亚澳大利亚*(1971)(1971)*新西兰新西兰*(1973)(1973)*墨西哥墨西哥 (1994)(1994)*捷克捷克 (2019)(2019)*匈匈牙利牙利 (2019)(2019)*大韩民国大韩民国*(2019)(2019)*波兰波兰 (2019)(2019)*斯洛伐克斯洛伐克 (2000)(2000)）三个维度三个维度（1 1）能使用工具）能使用工具（2 2）能在）能在异质群体异质群体中进行互动中进行互动（3 3）能自律自主地行动）能自律自主地行动 OECDOECD九项素养九项素养（1 1）能使用工具）能使用工具 使用语言、符号和文本；使用语言
4、、符号和文本；使用知识和信息；使用知识和信息；使用（新）技术。使用（新）技术。（2 2）能在异质群体）能在异质群体(个性各异而又互相依赖的人们组成的社会群体个性各异而又互相依赖的人们组成的社会群体)中中进行互动进行互动 与他人建立良好的关系；与他人建立良好的关系；团队合作；团队合作；管理与解决冲突。管理与解决冲突。（3 3）能自律自主地行动）能自律自主地行动 了解所处的外部环境，了解所处的外部环境，预料自己的行动后果，预料自己的行动后果，能在复杂的大环境中确定自己的具体行动；能在复杂的大环境中确定自己的具体行动；形成并执行个人计划或生活规划；形成并执行个人计划或生活规划；知道自己的权利和义务，
5、能保护及维护权利、利益，也知道自己的局限与不知道自己的权利和义务，能保护及维护权利、利益，也知道自己的局限与不足。足。EU（欧盟）核心素养（欧盟）核心素养八个领域八个领域母语母语外语外语数学与科学技术素养数学与科学技术素养信息素养信息素养学习能力学习能力公民与社会素养公民与社会素养创业精神创业精神艺术素养艺术素养EUEU（欧盟）核心素养（欧盟）核心素养八个领域三个维度（八个领域三个维度（2424项）项）母语母语外语外语数学与科学技术素养数学与科学技术素养信息素养信息素养学习能力学习能力公民与社会素养公民与社会素养创业精神创业精神艺术素养艺术素养知识知识技能技能态度态度美国美国 三项技能领域三项
6、技能领域美国美国 11项核心素养项核心素养（3 3）生活与职业技能）生活与职业技能 灵活性和适应性灵活性和适应性 主动性和自我指导主动性和自我指导 社会和跨文化技能社会和跨文化技能 工作效率和胜任工作工作效率和胜任工作的能力的能力 领导能力和责任能力领导能力和责任能力（1 1）学习与创新技能）学习与创新技能 批判性思维和问题解决能力批判性思维和问题解决能力 创造性和创新能力创造性和创新能力 交流与合作能力交流与合作能力（2 2）信息、媒体与技术）信息、媒体与技术技能技能 信息素养信息素养 媒体素养媒体素养 信息交流和科技素养信息交流和科技素养新加坡新加坡中国中国学生学生发展发展核心素养核心素养
7、发布发布 历时三年，北京师范大学等多所高校的近百名研究人员。历时三年，北京师范大学等多所高校的近百名研究人员。通过通过基础理论基础理论研究，厘清核心素养的概念内涵与理论结构，准确把握核心素养的研究，厘清核心素养的概念内涵与理论结构，准确把握核心素养的价值定位；价值定位；开展开展国际比较国际比较研究，分析比较研究，分析比较1515个国际组织、国家和地区核心素养研究的程序方个国际组织、国家和地区核心素养研究的程序方法、指标框架和落实情况；法、指标框架和落实情况；通过通过教育政策教育政策研究，梳理研究，梳理不同时期党和国家对人才培养的总体要求不同时期党和国家对人才培养的总体要求；开展开展传统文化传统
8、文化分析，揭示分析，揭示中华优秀传统文化中修身成德的思想和传统教育中华优秀传统文化中修身成德的思想和传统教育对人才对人才培养的要求；培养的要求；开展开展课程标准课程标准分析，了解现行课程标准中的核心素养相关表述，明确课标修订任分析，了解现行课程标准中的核心素养相关表述，明确课标修订任务。务。核心素养核心素养(Key Competencies)(Key Competencies)是学生在接受是学生在接受相应学段相应学段的教育过程中，逐步形成的适应个的教育过程中，逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的人终身发展和社会发展需要的必备品格和关必备品格和关键能力。键能力。核心素养是所有学生应具有的核
9、心素养是所有学生应具有的最关键、最必要的基础素养最关键、最必要的基础素养 核心素养是知识、能力和态度等的核心素养是知识、能力和态度等的综合表现综合表现 核心素养可以核心素养可以通过接受教育通过接受教育来形成和发展来形成和发展 核心素养具有发展核心素养具有发展连续性和阶段性连续性和阶段性 核心素养兼具核心素养兼具个人价值和社会价值个人价值和社会价值 学生发展核心素养是一个学生发展核心素养是一个体系体系，其作用具有，其作用具有整合性整合性开始感觉开始感觉很好！很完美！很好！很完美！有学者质疑有学者质疑是核心（是核心（必备品格和关键能力必备品格和关键能力）？还）？还是全面素养？是全面素养？现在思考：
10、现在思考：其它国家的素养为什么比我们要其它国家的素养为什么比我们要“偏面偏面”？我们国家的素养在学生阶段能养成吗？学生的素我们国家的素养在学生阶段能养成吗？学生的素养是同一的吗？养是同一的吗？我们的核心素养研究缺少了什么根本的东西？我们的核心素养研究缺少了什么根本的东西？自然人自然人社会人社会人文化人文化人 是否我们的研究缺少了对真实的是否我们的研究缺少了对真实的“学生学生”的研究？的研究？是设计出了一个核心素养，而不是真正研究出了核心素养。是设计出了一个核心素养，而不是真正研究出了核心素养。在高中阶段成为在高中阶段成为“完人完人”的比例有多少？成为的比例有多少？成为“完人完人”是是有条件的吗
11、？有条件的吗？是否核心素养模型越完美，学生的成长也就越全面，学生是否核心素养模型越完美，学生的成长也就越全面，学生的成长是否受制于其它规律的制约？的成长是否受制于其它规律的制约？会分散力量、失去重心。会分散力量、失去重心。人贵有自知之明人贵有自知之明勤于反思，容易吗？勤于反思，容易吗？有多少人能够认识自己的社会责任？又有多少人能够做到有多少人能够认识自己的社会责任？又有多少人能够做到国际理解？国际理解？有多少中国人（外国人）具有勇于探究、理性思维、批判有多少中国人（外国人）具有勇于探究、理性思维、批判质疑的素养？（有了全球科学素养调查）质疑的素养？（有了全球科学素养调查）又有多少中国人（外国人
12、）具有人文情怀、审美情趣？又有多少中国人（外国人）具有人文情怀、审美情趣？这么全面而完备的这么全面而完备的“核心素养核心素养”不可能是学不可能是学生必备品格和关键能力，而是一个生必备品格和关键能力，而是一个中国高中学生的中国高中学生的理想化模型理想化模型有一定的引领作用，但也可能产生有一定的引领作用，但也可能产生误导（违背发展规律的一厢情愿）误导（违背发展规律的一厢情愿）。二、物理核心素养二、物理核心素养 物理观念物理观念 科学思维科学思维 科学探究科学探究 科学态度与责任科学态度与责任物理核心素养物理核心素养物理观念物理观念 “物理观念物理观念”是从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、
13、能量等的是从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识基本认识；是物理是物理概念和规律等在头脑中的概念和规律等在头脑中的提炼和升华提炼和升华；是从物理学视角解释自然现象和是从物理学视角解释自然现象和解决实际问题解决实际问题的基础的基础。“物理观念物理观念”主要包括主要包括物质观念物质观念、运动观念运动观念、相互作用观念相互作用观念、能能量观念量观念及及应用等应用等要素。要素。科学思维科学思维 “科学思维科学思维”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的认识方式认识方式，是基于经验事实建构理想模型的是基于经验
14、事实建构理想模型的抽象概括过程抽象概括过程；是分析综合、推理论证等是分析综合、推理论证等方法的内化方法的内化；是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判、是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判、检验和修正，进而提出创造性见解的检验和修正，进而提出创造性见解的能力与品质能力与品质。“科学思维科学思维”主要包括主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素新等要素。物理核心素养物理核心素养科学探究科学探究“科学探究科学探究”是指提出科学问题、形成猜测和假设，设计实验与制定方案、是指提出科学问题、形成猜测和假设，设计实验与制定方案
15、、获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解释，以及对科获取和处理信息、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、反思的学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力能力。“科学探究科学探究”主要包括问题、证据、解释、交流与合作等要素主要包括问题、证据、解释、交流与合作等要素。科学态度科学态度与责任与责任“科学态度与责任科学态度与责任”是指在认识科学本质、理解科学是指在认识科学本质、理解科学 技术技术 社会社会 环境的基础上，环境的基础上，逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任感。逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任感。“科学态度与责任科学态度与责任”主要包括
16、：主要包括：科学本质、科学态度、社会责科学本质、科学态度、社会责任等要素。任等要素。6 6维维1818因素因素物理观念物理观念科学思维科学思维科学探究科学探究科学态度与责科学态度与责任任自主自主发展发展健康健康生活生活珍爱生命珍爱生命健全人格健全人格适性发展适性发展学会学会学习学习乐学善学乐学善学勤于勤于反思反思信息意识信息意识社会社会参与参与责任责任担当担当社会责任社会责任国家认同国家认同国际理解国际理解实践实践创新创新劳动意识劳动意识问题解决问题解决技术应用技术应用文化文化基础基础人文人文底蕴底蕴人文积淀人文积淀人文情怀人文情怀审美情趣审美情趣科学科学精神精神理性思维理性思维批判质疑批判质
17、疑勇于探究勇于探究物理学科在人的核心素养培养中的作用分析物理学科在人的核心素养培养中的作用分析6 6维维1818因素因素物理观念物理观念科学思维科学思维科学探究科学探究科学态度与责科学态度与责任任自主自主发展发展健康健康生活生活珍爱生命珍爱生命健全人格健全人格适性发展适性发展知限度知限度有敬畏有敬畏学会学会学习学习乐学善学乐学善学勤于勤于反思反思信息意识信息意识社会社会参与参与责任责任担当担当社会责任社会责任国家认同国家认同国际理解国际理解实践实践创新创新劳动意识劳动意识问题解决问题解决技术应用技术应用文化文化基础基础人文人文底蕴底蕴人文积淀人文积淀人文情怀人文情怀审美情趣审美情趣科学科学精神
18、精神理性思维理性思维批判质疑批判质疑勇于探究勇于探究物理学科在人的核心素养培养中的作用分析物理学科在人的核心素养培养中的作用分析6 6维维1818因素因素物理观念物理观念科学思维科学思维科学探究科学探究科学态度与责科学态度与责任任自主自主发展发展健康健康生活生活珍爱生命珍爱生命健全人格健全人格适性发展适性发展知限度知限度有敬畏有敬畏学会学会学习学习乐学善学乐学善学勤于勤于反思反思信息意识信息意识社会社会参与参与责任责任担当担当社会责任社会责任国家认同国家认同国际理解国际理解实践实践创新创新劳动意识劳动意识问题解决问题解决技术应用技术应用文化文化基础基础人文人文底蕴底蕴人文积淀人文积淀人文情怀人
19、文情怀审美情趣审美情趣科学科学精神精神理性思维理性思维批判质疑批判质疑勇于探究勇于探究物理学科在人的核心素养培养中的作用分析物理学科在人的核心素养培养中的作用分析无知者无畏！反应时（火车前拍照），酒驾！高速限速安全电压防范雷击防范射线（工人把放射源放在口袋）微波炉可用吗？手机辐射很厉害吗？等6 6维维1818因素因素物理观念物理观念科学思维科学思维科学探究科学探究科学态度与责任科学态度与责任自主自主发展发展健康健康生活生活珍爱生命珍爱生命健全人格健全人格适性发展适性发展知限度知限度有敬畏有敬畏学会学会学习学习乐学善学乐学善学勤于勤于反思反思信息意识信息意识习知识习知识立观念立观念建结构建结构重
20、思维重思维善反思善反思愿学习愿学习会学习会学习社会社会参与参与责任责任担当担当社会责任社会责任国家认同国家认同国际理解国际理解知人物知人物懂历史懂历史 重环保重环保可持续可持续 实践实践创新创新劳动意识劳动意识问题解决问题解决技术应用技术应用能建模能建模会推理会推理能分析能分析会综合会综合用方法用方法会联想会联想善提问善提问会证实会证实能交流能交流会操作会操作摆事实摆事实讲道理讲道理尊对方尊对方文化文化基础基础人文人文底蕴底蕴人文积淀人文积淀人文情怀人文情怀审美情趣审美情趣科学科学精神精神理性思维理性思维批判质疑批判质疑勇于探究勇于探究即见物即见物又见理又见理重证据重证据信推理信推理猜大胆猜大
21、胆证严谨证严谨物理学科在人的核心素养培养中的作用分析物理学科在人的核心素养培养中的作用分析6 6维维1818因素因素物理观念物理观念科学思维科学思维科学探究科学探究科学态度与责任科学态度与责任自主自主发展发展健康健康生活生活珍爱生命珍爱生命健全人格健全人格适性发展适性发展知限度知限度有敬畏有敬畏学会学会学习学习乐学善学乐学善学勤于勤于反思反思信息意识信息意识学知识学知识立观念立观念建结构建结构重思维重思维善反思善反思愿学习愿学习会学习会学习社会社会参与参与责任责任担当担当社会责任社会责任国家认同国家认同国际理解国际理解知人物知人物懂历史懂历史 重环保重环保可持续可持续 实践实践创新创新劳动意识
22、劳动意识问题解决问题解决技术应用技术应用能建模能建模会推理会推理能分析能分析会综合会综合用方法用方法会联想会联想善提问善提问会证实会证实能交流能交流会操作会操作摆事实摆事实讲道理讲道理尊对方尊对方文化文化基础基础人文人文底蕴底蕴人文积淀人文积淀人文情怀人文情怀审美情趣审美情趣科学科学精神精神理性思维理性思维批判质疑批判质疑勇于探究勇于探究即见物即见物又见理又见理重证据重证据信推理信推理猜大胆猜大胆证严谨证严谨物理学科在人的核心素养培养中的作用分析物理学科在人的核心素养培养中的作用分析三、核心素养与教学目标三、核心素养与教学目标著名观点著名观点1：双基是教学目标：双基是教学目标1.0 三维目标是
23、教学目标的三维目标是教学目标的2.0 核心素养是教学目标的核心素养是教学目标的3.0著名观点著名观点2：核心素养是三维目标的整合核心素养是三维目标的整合 （三个维度是统一在教学过程中，（三个维度是统一在教学过程中，不可能分设）不可能分设）教师困惑：以后每节课的教学目标怎么写？教师困惑：以后每节课的教学目标怎么写？【案例】【案例】行星的运动行星的运动基本要求基本要求了解人类对行星运动规律的认识历程了解人类对行星运动规律的认识历程,了解观察在认识行了解观察在认识行星运动规律中的作用星运动规律中的作用。（过程与方法）（过程与方法）初步理解开普勒行星运动定律初步理解开普勒行星运动定律。（知识）。（知识
24、）体会科学家们实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢体会科学家们实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神。（情感、态。（情感、态度价值观）度价值观）知道开普勒行星运动定律的科学价值。知道开普勒行星运动定律的科学价值。（知识）（知识）发展要求发展要求了解开普勒第三定律中了解开普勒第三定律中k值的大小只与中心天体有关值的大小只与中心天体有关。（知识）（知识）体会对自然界和谐的追求是科学研究的动力之一体会对自然界和谐的追求是科学研究的动力之一。（情感。（情感、态度价值观）、态度价值观）教师困惑：以后每节课的教学目标怎么写？
25、教师困惑：以后每节课的教学目标怎么写？【案例】【案例】行星的运动行星的运动基本要求基本要求了解人类对行星运动规律的认识历程了解人类对行星运动规律的认识历程,了解观察在认识行星运了解观察在认识行星运动规律中的作用动规律中的作用。（科学思维科学思维）初步理解开普勒行星运动定律初步理解开普勒行星运动定律。（。（?）体会科学家们实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚体会科学家们实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神持真理和勇于探索的科学态度和科学精神。（。（科学态度与责任科学态度与责任）知道开普勒行星运动定律的科学价值。知道开普勒行星运动定律的科学价值。（?
26、）发展要求发展要求了解开普勒第三定律中了解开普勒第三定律中k值的大小只与中心天体有关值的大小只与中心天体有关。（。（?）体会对自然界和谐的追求是科学研究的动力之一体会对自然界和谐的追求是科学研究的动力之一。（。（科学态度科学态度与责任与责任）专家：专家：知识决不是物理观念知识决不是物理观念课标组：课标组：是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华教师：教师：教学目标缺少这几条，这课还怎么上？教学目标缺少这几条，这课还怎么上？【案例】【案例】牛顿第二定律牛顿第二定律教学目标教学目标基本要求基本要求掌握牛顿第二定律的内容和数学表达式。掌握牛顿第二定律的内容和数学表
27、达式。（知识）（知识）知道公式中的知道公式中的F的含义，知道加速度的方向与合外力的含义，知道加速度的方向与合外力方向的关系。方向的关系。（知识）（知识）根据牛顿第二定律进一步理解根据牛顿第二定律进一步理解G=mg。（知识）（知识）运用牛顿第二定律，解决简单的动力学问题。运用牛顿第二定律，解决简单的动力学问题。（思维）技能（程序与规范）（思维）技能（程序与规范）发展要求发展要求理解加速度与物体所受的合力之间的关系。理解加速度与物体所受的合力之间的关系。（知识）（知识）2.2.用正交分解法和牛顿第二定律解决实际问题。用正交分解法和牛顿第二定律解决实际问题。（思维）技能（程序与规范）（思维）技能（程
28、序与规范）【案例】【案例】牛顿第二定律牛顿第二定律教学目标教学目标基本要求基本要求掌握牛顿第二定律的内容和数学表达式。掌握牛顿第二定律的内容和数学表达式。（?）知道公式中的知道公式中的F的含义，知道加速度的方向与合外力的含义，知道加速度的方向与合外力方向的关系。方向的关系。（?）根据牛顿第二定律进一步理解根据牛顿第二定律进一步理解G=mg。（?）运用牛顿第二定律，解决简单的动力学问题。运用牛顿第二定律，解决简单的动力学问题。（科学科学思维思维）发展要求发展要求理解加速度与物体所受的合力之间的关系。理解加速度与物体所受的合力之间的关系。（?）2.2.用正交分解法和牛顿第二定律解决实际问题。用正交
29、分解法和牛顿第二定律解决实际问题。（科科学思维学思维）专家：专家：知识决不是物理观念知识决不是物理观念课标组：课标组：是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华教师：教师：教学目标缺少这几条，这课还怎么上？教学目标缺少这几条，这课还怎么上？我的观点我的观点核心素养并不是教学目标核心素养并不是教学目标核心素养：是学生必备品格和关键能力（是状态量）核心素养：是学生必备品格和关键能力（是状态量）教学目标：是指教学活动预期达到的结果（学生心理与行为的教学目标：是指教学活动预期达到的结果（学生心理与行为的变化）。（是过程量）变化）。（是过程量）已经完工的房子：已经完工的
30、房子：外形外形 结构结构 材料材料 功能功能 都是对房子本都是对房子本身的描述身的描述核心核心素养素养正在建造的房子：每天要完成的工作，就相当于教学目标。正在建造的房子：每天要完成的工作，就相当于教学目标。完工的房子只有美丽的外形，而建造中的完工的房子只有美丽的外形，而建造中的房子不仅有属于房子的框架，还有不属于房房子不仅有属于房子的框架，还有不属于房子的架子、安全网、塔吊、施工便道等。子的架子、安全网、塔吊、施工便道等。住进房子的人可能并不知道建造过程中发住进房子的人可能并不知道建造过程中发生的许多工作，但建造房子的人如果不做这生的许多工作，但建造房子的人如果不做这些事情些事情房子能建造得出
31、来吗！房子能建造得出来吗！物理视角的运动观念物理视角的运动观念微观运动微观运动宏观运动宏观运动分子运动分子运动原子运动原子运动电子运动电子运动光子运动光子运动电磁波运动电磁波运动高能粒子运高能粒子运动动地面物体运动地面物体运动单个运动规律单个运动规律大量运动规律大量运动规律地球运动地球运动月球运动月球运动行星运动行星运动彗星运动彗星运动宇宙演化宇宙演化描述方式及概念描述方式及概念具体的运动情景具体的运动情景物理视角的运动观念物理视角的运动观念微观运动微观运动宏观运动宏观运动分子运动分子运动原子运动原子运动电子运动电子运动光子运动光子运动电磁波运动电磁波运动高能粒子运高能粒子运动动地面物体运动地
32、面物体运动单个运动规律单个运动规律大量运动规律大量运动规律地球运动地球运动月球运动月球运动行星运动行星运动彗星运动彗星运动宇宙演化宇宙演化描述方式及概念描述方式及概念具体的运动情景具体的运动情景知识知识知识知识方法方法知识知识？四、基于核心素养的教学目标四、基于核心素养的教学目标知识与技能知识与技能过程与方法过程与方法情感、态度情感、态度与价值观与价值观物理观念物理观念科学思维科学思维科学探究科学探究科学态度科学态度与责任与责任四、基于核心素养的教学目标四、基于核心素养的教学目标知识与技能知识与技能过程与方法过程与方法情感、态度情感、态度与价值观与价值观物理观念物理观念科学思维科学思维科学探究
33、科学探究科学态度科学态度与责任与责任四、基于核心素养的教学目标四、基于核心素养的教学目标知识与技能知识与技能过程与方法过程与方法情感、态度情感、态度与价值观与价值观物理观念物理观念科学思维科学思维科学探究科学探究科学态度科学态度与责任与责任观念观念是什么的是什么的知识，对应知识知识，对应知识实验技能实验技能属于属于实验探究实验探究解决问题的技解决问题的技能能程序与程序与规范规范,属于科学属于科学思维思维物理核心素养构成要素物理核心素养构成要素物物理理观观念念知知识识素素养养科学术语科学术语科科学学探探究究经经历历素素养养观察并记忆典型现象观察并记忆典型现象科学概念科学概念体验并获取典型感受与认
34、识体验并获取典型感受与认识科学规律（规则）科学规律（规则）参与实验，获取操作体验和参与实验，获取操作体验和动作动作技能技能科学理论科学理论观看动画模拟，获取动态表象观看动画模拟，获取动态表象科学模型科学模型通过问题解决过程，获得提出问通过问题解决过程，获得提出问题、建立模型、解决问题的体验题、建立模型、解决问题的体验与经历与经历科学器件科学器件科科学学思思维维思思维维素素养养物理方法物理方法科科学学态态度度科科学学态态度度素素养养崇尚科学的态度崇尚科学的态度数学方法数学方法尊重事实的态度尊重事实的态度思维方法思维方法实证与推理相结合的态度实证与推理相结合的态度思维策略思维策略解决复杂问题的思维
35、流解决复杂问题的思维流程和规范要求程和规范要求大胆猜想，严格求证的态度大胆猜想，严格求证的态度教学目标：教学目标：运用牛顿第二定律解决实际问题。运用牛顿第二定律解决实际问题。这种教学目标的表述是否好？不同的这种教学目标的表述是否好？不同的教师看到这样的教学目标会有怎样的教学教师看到这样的教学目标会有怎样的教学行为？行为？教学目标：教学目标：运用牛顿第二定律解决实际问题。运用牛顿第二定律解决实际问题。这种教学目标的表述是否好？不同的这种教学目标的表述是否好？不同的教师看到这样的教学目标会有怎样的教学教师看到这样的教学目标会有怎样的教学行为？行为？一千个读者眼里有一千个哈姆雷特一千个读者眼里有一千
36、个哈姆雷特 艺术审美艺术审美 一千个教师眼里有一千个教学目标（设计）一千个教师眼里有一千个教学目标（设计）？“行为动词行为动词+知识内容知识内容”的方式有很多时候的方式有很多时候不能清晰地表示教学目标。不能清晰地表示教学目标。与素养相关的教学目标，应该更加明确与与素养相关的教学目标，应该更加明确与精细，是对大脑中应具有的素养的描述（状精细，是对大脑中应具有的素养的描述（状态）。态）。案例案例以人教版必修以人教版必修2 2第六章第六章“万有引力与航天万有引力与航天”为例为例一、物理观念一、物理观念1术语与概念术语与概念(1)引力常量是自然界中少数几个最重要的物理常量引力常量是自然界中少数几个最重
37、要的物理常量之一，之一，G 6.67 10-11 N m 2/kg 2。(2)第一宇宙速度（环绕速度）是物体在地球表面附第一宇宙速度（环绕速度）是物体在地球表面附近绕地球运动的速度，近绕地球运动的速度，。(3)第二宇宙速度是物体克服地球的引力，永远离开第二宇宙速度是物体克服地球的引力，永远离开地球所要达到的速度，数值为地球所要达到的速度，数值为11.2 km/s。(4)第三宇宙速度是物体挣脱太阳引力的束缚，飞到第三宇宙速度是物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外所要达到的速度，数值为太阳系外所要达到的速度，数值为16.7 km/s。rGMv km/s9.7gR2规律与理论规律与理论(1)开普勒第
38、一定律开普勒第一定律 所有行星绕太阳运动的轨道都所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。(2)开普勒第二定律开普勒第二定律 对任意一个行星来说，它与太对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。(3)开普勒第三定律开普勒第三定律 所有行星的轨道的半长轴的三所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。(4)万有引力定律万有引力定律 自然界中任何两个物体都相互吸自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大
39、小与引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量物体的质量 m 1 和和 m 2 的乘积成正比、与它们之的乘积成正比、与它们之间距离间距离 r 的二次方成反比，即的二次方成反比，即221rmmGF(5)人造卫星运动规律人造卫星运动规律 地心与圆心重合是卫星稳定轨道的必地心与圆心重合是卫星稳定轨道的必要条件。半径越大要条件。半径越大(飞得高飞得高)，线速度越小，角速度越小，线速度越小，角速度越小，周期越大，向心加速度越小。第一宇宙速度（周期越大，向心加速度越小。第一宇宙速度（7.9km/s）是最小的发射速度，也是最大的绕行速度。质量相同的卫是最小的发射速度，也是最大的绕行速度。质量相同的
40、卫星，飞得越低（轨道半径越小）动能越大，势能越小。同星，飞得越低（轨道半径越小）动能越大，势能越小。同一轨道上的卫星有相同的线速度、角速度、周期和向心加一轨道上的卫星有相同的线速度、角速度、周期和向心加速度。因质量可能不等，故动能可能不等。速度。因质量可能不等，故动能可能不等。(6)地心说是人类早期对于宇宙认识的学说。认为地球是宇宙地心说是人类早期对于宇宙认识的学说。认为地球是宇宙的中心，是静止不动的；太阳、月亮以及其他行星都绕地的中心，是静止不动的；太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动；天体运动均为最完美、最和谐的圆周运动。球运动；天体运动均为最完美、最和谐的圆周运动。(7)日心说由哥白尼提出
41、。认为太阳是宇宙的中心，是静止不日心说由哥白尼提出。认为太阳是宇宙的中心，是静止不动的；地球和其他行星都绕太阳运动；天体运动均为最完动的；地球和其他行星都绕太阳运动；天体运动均为最完美、最和谐的圆周运动。美、最和谐的圆周运动。3物理模型物理模型(1)(1)行星圆周运动模型行星圆周运动模型 因行星轨道与圆十分接近，因行星轨道与圆十分接近，在中学阶段可以按圆轨道处理，太阳在圆心，引在中学阶段可以按圆轨道处理，太阳在圆心，引力全部提供向心力，行星做匀速圆周运动。力全部提供向心力，行星做匀速圆周运动。(2)(2)人造卫星运动模型人造卫星运动模型 若人造卫星运动的圆轨道若人造卫星运动的圆轨道稳定，其轨道
42、的中心与地球中心重合，此时引力稳定，其轨道的中心与地球中心重合，此时引力恰好提供卫星做圆周运动的向心力。恰好提供卫星做圆周运动的向心力。二、科学思维二、科学思维(1)(1)人类探索行星运动规律的历史是科学探究的一座里程碑。人类探索行星运动规律的历史是科学探究的一座里程碑。科学家们从最基本的观念开始，凭借对现象的观测，模型科学家们从最基本的观念开始，凭借对现象的观测，模型的构建，模型与事实之间的相互作用，不断修正原有的观的构建，模型与事实之间的相互作用，不断修正原有的观念和模型，逐步接近真实，获得物理规律。念和模型，逐步接近真实，获得物理规律。(2)(2)从太阳与行星间相互作用的角度来看，太阳吸
43、引行星，从太阳与行星间相互作用的角度来看，太阳吸引行星，行星也吸引太阳，两者的地位是相同的，也就是说两者应行星也吸引太阳，两者的地位是相同的，也就是说两者应遵循相同的规律。这并不是推理论证，而是牛顿依据对称遵循相同的规律。这并不是推理论证，而是牛顿依据对称性所做的大胆假设。性所做的大胆假设。(3)“(3)“称量称量”地球的质量的方法地球的质量的方法地球表面重力可近视为地球表面重力可近视为万有引力，由万有引力，由 ，得，得 。(4)(4)计算天体的质量的方法计算天体的质量的方法选择一个环绕天体（选择一个环绕天体（m），是），是测量中心天体质量测量中心天体质量(M)的方法之一，由的方法之一，由 ，
44、得，得2RmMGmg GgRM22224TrmrmMG2324GTrM(5)宇宙速度是指发射速度，是将火箭发射过程宇宙速度是指发射速度，是将火箭发射过程等效等效为以某一水平初速抛出时的初速度。为以某一水平初速抛出时的初速度。(6)在地球表面或已知重力加速度值的高空，引力可在地球表面或已知重力加速度值的高空，引力可用用mg(mg)表示表示，否则一般选用来表示。，否则一般选用来表示。(7)解决天体圆周运动问题的一般步骤：解决天体圆周运动问题的一般步骤：确定对象并对其受力分析；确定对象并对其受力分析；选择合理表达式表示万有引力；选择合理表达式表示万有引力；选择合理表达式表示向心力；选择合理表达式表示
45、向心力；利用利用F引引=F向向（或（或F合合=F向向）建立方程并求解；）建立方程并求解；对解题结果的合理性进行分析。对解题结果的合理性进行分析。三、科学探究三、科学探究(1)卡文迪许扭秤卡文迪许扭秤两小铁球连在两小铁球连在T型支架的两端，型支架的两端，T型支型支架用一根韧性很好的钢丝悬挂，钢丝上有个小镜子。每个架用一根韧性很好的钢丝悬挂，钢丝上有个小镜子。每个小铁球旁放一个大铁球，同时分别吸引扭秤上的两个小铁小铁球旁放一个大铁球，同时分别吸引扭秤上的两个小铁球。扭秤微微偏转，用激光照射镜子，因激光反射到一个球。扭秤微微偏转，用激光照射镜子，因激光反射到一个很远的地方，可记录移动了的较大距离。很
46、远的地方，可记录移动了的较大距离。(2)转化与二次放大法转化与二次放大法（1）增大）增大T型架连接两球的长度型架连接两球的长度产生较大的力矩；（产生较大的力矩；（2）增大弧度尺与系统的距离使小镜）增大弧度尺与系统的距离使小镜子的反射光转动较大距离。将不易观察的微小变化量，转子的反射光转动较大距离。将不易观察的微小变化量，转化为容易观察的显著变化量，再根据显著变化量与微小量化为容易观察的显著变化量，再根据显著变化量与微小量的关系算出微小的变化量的关系算出微小的变化量。(3)月月地检验地检验通过运用牛顿运动定律和万有引力定律两通过运用牛顿运动定律和万有引力定律两种方法，发现地面上物体所受地球引力、
47、月球所受地球引种方法，发现地面上物体所受地球引力、月球所受地球引力及行星所受太阳引力，都是同一种力，遵从相同的规律。力及行星所受太阳引力，都是同一种力，遵从相同的规律。四、科学态度与责任四、科学态度与责任(1)(1)对人类没有认识的世界，不能固守原来的对人类没有认识的世界，不能固守原来的观念和理论，惟有在尊重事实的基础上建观念和理论，惟有在尊重事实的基础上建构理论，才能解释与预测世界。构理论，才能解释与预测世界。(2)(2)新的理论并不能否认具有实验基础的原有新的理论并不能否认具有实验基础的原有理论，原有理论应是新理论在一定条件下理论，原有理论应是新理论在一定条件下的特殊情形。的特殊情形。谢谢大家！
