基于物理核心素養(yǎng)的“教學(xué)評(píng)一體化”實(shí)踐研究

徐永霞

【摘要】初中物理課程中科學(xué)探究和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，重點(diǎn)在于深化學(xué)生對(duì)物理基礎(chǔ)概念的理解，包括力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)，并強(qiáng)調(diào)理解這些概念背后的科學(xué)原理和邏輯推理.教學(xué)過(guò)程中，特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生的科學(xué)思維發(fā)展，包括邏輯思考、批判性分析和問(wèn)題解決能力.教學(xué)方法上，采用“教學(xué)評(píng)一體化”理念，注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，如通過(guò)實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、問(wèn)題解決能力和創(chuàng)新思維能力.本文分析了中考物理對(duì)科學(xué)素養(yǎng)的考查，強(qiáng)調(diào)設(shè)置真實(shí)復(fù)雜的物理問(wèn)題情境，以及設(shè)計(jì)開(kāi)放性探究任務(wù)來(lái)提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).本文指出物理教育的未來(lái)趨勢(shì)是更加注重實(shí)驗(yàn)操作和綜合能力的培養(yǎng)，以適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和變化.

【關(guān)鍵詞】初中物理；初高銜接；科學(xué)探究

在當(dāng)今教育體系中，物理的學(xué)習(xí)涉及對(duì)力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)和電磁學(xué)等傳統(tǒng)領(lǐng)域的理解和現(xiàn)代物理的知識(shí).這些學(xué)習(xí)不僅僅局限于記憶公式和定律，更重要的是理解其背后的科學(xué)原理和邏輯推理.本教學(xué)內(nèi)容旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，引導(dǎo)他們運(yùn)用邏輯思考、批判性分析和問(wèn)題解決方法.通過(guò)結(jié)合“教學(xué)評(píng)一體化”的理念，本課程強(qiáng)調(diào)了理論與實(shí)踐的結(jié)合，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，深化對(duì)物理原理的理解，并激發(fā)他們的探究興趣和創(chuàng)新精神.通過(guò)分析中考物理試題和設(shè)計(jì)多樣化的物理問(wèn)題情境，本課程旨在檢驗(yàn)和提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，將他們培養(yǎng)成為能夠質(zhì)疑、反思并應(yīng)用科學(xué)方法解決實(shí)際問(wèn)題的積極學(xué)習(xí)者.

1? 學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握物理基本概念，發(fā)展科學(xué)思維

1.1? 解析課程文件物理核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)要求

首先，要明確物理的基本概念和原理.這不僅包括力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)等傳統(tǒng)領(lǐng)域.深入理解這些概念，不僅是記憶公式和定律，更重要的是理解它們背后的科學(xué)原理和邏輯推理.要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維.這意味著不僅要教授物理知識(shí)，更要指導(dǎo)學(xué)生如何運(yùn)用邏輯思考、批判性分析和問(wèn)題解決的方法.例如，在探討物理現(xiàn)象時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生提出假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這些假設(shè)，并基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理的推論.物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)也需要結(jié)合“教學(xué)評(píng)一體化”的理念.這要求教師在教學(xué)過(guò)程中，不斷評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和理解深度，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略.評(píng)價(jià)方式應(yīng)從單純的考試成績(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合評(píng)估，包括學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、問(wèn)題解決能力和創(chuàng)新思維能力.物理教育應(yīng)重視理論與實(shí)踐的結(jié)合.通過(guò)實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等方式，讓學(xué)生在實(shí)際操作中體會(huì)物理原理，加深對(duì)物理的興趣和認(rèn)識(shí).例如，通過(guò)設(shè)計(jì)橋梁模型來(lái)應(yīng)用力學(xué)原理，或通過(guò)電路實(shí)驗(yàn)來(lái)理解電磁學(xué)概念.物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)不僅要求學(xué)生掌握物理的基礎(chǔ)知識(shí)，更重要的是通過(guò)科學(xué)思維的培養(yǎng)和實(shí)踐活動(dòng)，使學(xué)生能夠深入理解和應(yīng)用這些知識(shí).

1.2? 明確統(tǒng)編教材中物理核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)內(nèi)涵

關(guān)鍵在于理解和落實(shí)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的核心理念，物理教學(xué)應(yīng)關(guān)注全體學(xué)生的發(fā)展，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為本，促進(jìn)每位學(xué)生的物理核心素養(yǎng).教學(xué)中應(yīng)將物理知識(shí)與生活實(shí)際結(jié)合，通過(guò)具體的案例和學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)習(xí)，以提高學(xué)生對(duì)物理的興趣.同時(shí)，重視科學(xué)探究的教學(xué)方法，采用多樣的教學(xué)活動(dòng)激發(fā)學(xué)生的探究欲望和自主學(xué)習(xí)興趣.教學(xué)過(guò)程中，要認(rèn)真研究“學(xué)業(yè)要求”和“教學(xué)提示”，確保教學(xué)內(nèi)容的深度、難度和廣度符合要求，并選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式.此外，物理教學(xué)還應(yīng)注重學(xué)生實(shí)際操作和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，鼓勵(lì)學(xué)生參與各種活動(dòng)，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題，從而提升學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣和探究欲望.

2? 評(píng)價(jià)趨勢(shì)：設(shè)計(jì)物理問(wèn)題情境，檢驗(yàn)科學(xué)素養(yǎng)

2.1? 分析近年中考物理對(duì)科學(xué)素養(yǎng)的考查

試題通常要求學(xué)生能夠?qū)?shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)換成物理模型，并對(duì)綜合性的物理問(wèn)題進(jìn)行分析和推理.這不僅包括對(duì)基本物理模型的理解，也涉及構(gòu)建綜合性物理模型的能力.科學(xué)探究在中考物理中同樣占有重要地位，它強(qiáng)調(diào)邏輯思維和證據(jù)推理能力的培養(yǎng)，一般遵循“問(wèn)題→證據(jù)→解釋→交流”的規(guī)律.2023年的中考物理山東卷在設(shè)計(jì)試題情境時(shí)，將物理與體育運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系，如以推鉛球和墊排球?yàn)楸尘暗脑囶}，旨在引導(dǎo)學(xué)生增強(qiáng)體育健康意識(shí).

中考物理試題的設(shè)計(jì)也更加突出真實(shí)問(wèn)題情境，選取貼近學(xué)生實(shí)際生活的素材，引導(dǎo)學(xué)生在解決真實(shí)、復(fù)雜問(wèn)題的過(guò)程中展示其物理核心素養(yǎng).例如，有試題設(shè)置空氣中和水下的聲波探測(cè)器，或者利用定義國(guó)際基本單位“秒”的銫原子鐘考查學(xué)生的估算能力，這些都顯示了中考物理對(duì)科學(xué)態(tài)度和責(zé)任的重視.中考物理山東卷還強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋赋鰧?shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要內(nèi)容和培養(yǎng)物理核心素養(yǎng)的關(guān)鍵途徑.例如，有試題考查學(xué)生對(duì)電容器充電、放電現(xiàn)象的觀察，要求正確使用實(shí)驗(yàn)儀器，理解實(shí)驗(yàn)原理，以及處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等.這些試題不僅考查學(xué)生的理論知識(shí)，還強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)操作的重要性，促進(jìn)學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的能力.

2.2? 設(shè)置多樣物理問(wèn)題情境，考查科學(xué)思維

在設(shè)置多樣的物理問(wèn)題情境以考查科學(xué)思維時(shí)，重點(diǎn)應(yīng)放在創(chuàng)造真實(shí)且具有挑戰(zhàn)性的物理問(wèn)題上，這些問(wèn)題應(yīng)能引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)和科學(xué)思維解決問(wèn)題.

（1）聯(lián)系日常生活情境：設(shè)計(jì)與學(xué)生日常生活緊密相關(guān)的物理問(wèn)題.例如，設(shè)置一個(gè)關(guān)于手機(jī)充電的問(wèn)題：考慮不同材質(zhì)的充電線對(duì)充電速度的影響.學(xué)生需要運(yùn)用電學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，考慮電阻、材料導(dǎo)電性等因素，來(lái)分析和解釋觀察到的現(xiàn)象.

（2）結(jié)合環(huán)境與社會(huì)問(wèn)題：設(shè)計(jì)與環(huán)境保護(hù)或能源利用相關(guān)的問(wèn)題.比如，創(chuàng)建一個(gè)關(guān)于太陽(yáng)能板效率的問(wèn)題：在不同角度和光照條件下，太陽(yáng)能板的能量轉(zhuǎn)換效率如何變化？這要求學(xué)生理解光電效應(yīng)、光強(qiáng)與能量轉(zhuǎn)換之間的關(guān)系，并進(jìn)行實(shí)際測(cè)量和計(jì)算.

（3）利用經(jīng)典著名實(shí)驗(yàn)：基于歷史上的著名物理實(shí)驗(yàn)，如我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)與“小燈泡串聯(lián)并聯(lián)”相關(guān)的初中物理實(shí)驗(yàn)，旨在激發(fā)學(xué)生對(duì)物理科學(xué)的興趣和好奇心.實(shí)驗(yàn)步驟：①將一個(gè)小燈泡、電池、電線和開(kāi)關(guān)按照串聯(lián)方式連接在面包板上，確保電路連接正確；②打開(kāi)開(kāi)關(guān)，觀察小燈泡的亮度.記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；③嘗試串聯(lián)更多的小燈泡，觀察每個(gè)燈泡的亮度變化.記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.并聯(lián)實(shí)驗(yàn)：①將兩個(gè)小燈泡并聯(lián)連接在電路中，確保每個(gè)燈泡都有獨(dú)立的電流路徑；②打開(kāi)開(kāi)關(guān)，觀察兩個(gè)并聯(lián)燈泡的亮度.記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；③對(duì)比串聯(lián)和并聯(lián)電路中燈泡的亮度，思考原因.實(shí)驗(yàn)總結(jié)與討論：①在串聯(lián)電路中，電流通過(guò)每個(gè)燈泡時(shí)都會(huì)受到一定的電阻，導(dǎo)致電流逐漸減小，因此燈泡的亮度會(huì)逐漸降低；②在并聯(lián)電路中，電流可以分別通過(guò)每個(gè)燈泡，每個(gè)燈泡都有相同的電流供應(yīng)，因此燈泡的亮度保持一致.通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們可以直觀地觀察到串聯(lián)與并聯(lián)電路中燈泡亮度的差異，理解電流在不同電路中的分布特點(diǎn).教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考電流、電壓、電阻之間的關(guān)系，激發(fā)他們對(duì)物理學(xué)的興趣和好奇心.同時(shí)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的操作和觀察也能鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)探究精神.

（4）探索未來(lái)技術(shù)應(yīng)用：設(shè)置與未來(lái)技術(shù)發(fā)展相關(guān)的物理問(wèn)題.例如，探討超導(dǎo)材料在未來(lái)交通系統(tǒng)中的應(yīng)用.學(xué)生需要研究超導(dǎo)現(xiàn)象、磁懸浮原理，并思考如何將這些原理應(yīng)用于實(shí)際的交通工具設(shè)計(jì)中.

（5）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析：要求學(xué)生設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證某個(gè)理論或概念.比如，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證牛頓第一定律.學(xué)生需要考慮實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集方法以及如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證這一定律.

通過(guò)這些多樣化的物理問(wèn)題情境，學(xué)生不僅能夠應(yīng)用和鞏固物理知識(shí)，還能在解決具體問(wèn)題的過(guò)程中發(fā)展和鍛煉自己的科學(xué)思維能力.這樣的設(shè)置旨在鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探索、深入思考，并在實(shí)際應(yīng)用中體現(xiàn)物理的魅力和價(jià)值.

2.3? 強(qiáng)調(diào)對(duì)物理問(wèn)題的質(zhì)疑和反思，重視科學(xué)方法運(yùn)用

教學(xué)中應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)已有的物理理論和概念提出疑問(wèn).例如，在探討經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思考這些實(shí)驗(yàn)的局限性和誤差來(lái)源.教師提出引導(dǎo)性問(wèn)題，如“這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否在所有條件下都適用？”或“這個(gè)理論有哪些假設(shè)前提？”這樣的問(wèn)題能鼓勵(lì)學(xué)生深入思考，讓他們不僅是接受現(xiàn)有知識(shí)，而是積極進(jìn)行探索和質(zhì)疑.通過(guò)分析和討論物理中的著名案例或爭(zhēng)議話題，鼓勵(lì)學(xué)生表達(dá)自己的觀點(diǎn)，并對(duì)不同的觀點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估.同時(shí)在教學(xué)中強(qiáng)調(diào)科學(xué)方法的重要性，包括觀察、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析和結(jié)論.教師設(shè)計(jì)活動(dòng)，要求學(xué)生先提出一個(gè)假設(shè)，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這個(gè)假設(shè).實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生需要分析數(shù)據(jù)并根據(jù)結(jié)果對(duì)原始假設(shè)進(jìn)行評(píng)估.

鼓勵(lì)學(xué)生在成功解決一個(gè)物理問(wèn)題后進(jìn)行反思.通過(guò)寫作、討論或個(gè)人日志的形式進(jìn)行.例如，學(xué)生在解決完一個(gè)物理問(wèn)題后，被要求寫下他們的解決過(guò)程，以及在這個(gè)過(guò)程中遇到的困難和學(xué)到的東西.在學(xué)習(xí)過(guò)程中，將錯(cuò)誤視為學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)的機(jī)會(huì).當(dāng)學(xué)生在解決物理問(wèn)題時(shí)犯錯(cuò)，教師應(yīng)鼓勵(lì)他們分析錯(cuò)誤的原因，而不是僅僅指出錯(cuò)誤.這有助于學(xué)生理解錯(cuò)誤是科學(xué)探究過(guò)程中自然而然的一部分，鼓勵(lì)他們?cè)谖磥?lái)的學(xué)習(xí)中繼續(xù)嘗試和探索.通過(guò)這些方法，學(xué)生將被鼓勵(lì)不僅僅是學(xué)習(xí)物理知識(shí)，而是成為積極的學(xué)習(xí)者，能夠質(zhì)疑、反思并應(yīng)用科學(xué)方法來(lái)解決問(wèn)題.

3? 教學(xué)啟示：以科學(xué)探究為核心，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)

3.1? 組織物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，加深概念理解

組織物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，不僅是為了加深學(xué)生對(duì)物理概念的理解，更是為了激發(fā)他們的探究精神和創(chuàng)新意識(shí).通過(guò)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)生能夠直觀地觀察物理現(xiàn)象，親手操作實(shí)驗(yàn)裝置，從而更深刻地理解物理定律和原理.這種實(shí)踐活動(dòng)使得學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)際操作相結(jié)合，促使他們?cè)诮鉀Q問(wèn)題的過(guò)程中運(yùn)用科學(xué)方法.物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的重要方式.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生被鼓勵(lì)提出假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這些假設(shè)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理的推論.這種方法不僅促進(jìn)了學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解，也培養(yǎng)了他們的批判性思維和解決問(wèn)題的能力.學(xué)生被激勵(lì)去探索物理的未知領(lǐng)域，嘗試創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)方法，甚至在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)新的物理現(xiàn)象或規(guī)律.

3.2? 設(shè)置真實(shí)復(fù)雜情境，獲得科學(xué)經(jīng)驗(yàn)

通過(guò)創(chuàng)設(shè)接近真實(shí)生活或科學(xué)研究中的復(fù)雜情境，讓學(xué)生在更加廣闊的背景下應(yīng)用物理知識(shí)，進(jìn)行科學(xué)探究.例如，設(shè)置一個(gè)涉及環(huán)境科學(xué)的問(wèn)題，讓學(xué)生探索不同氣候條件對(duì)太陽(yáng)能板效率的影響，或者設(shè)計(jì)一個(gè)與現(xiàn)代技術(shù)相關(guān)的情境，如探討無(wú)線充電技術(shù)中的物理原理和實(shí)際應(yīng)用.這樣的教學(xué)方法不僅僅是關(guān)于物理知識(shí)的傳授，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生如何在復(fù)雜且不確定的情境中運(yùn)用科學(xué)方法，進(jìn)行有效的問(wèn)題解決.學(xué)生在這些情境中不僅能夠加深對(duì)物理概念的理解，還能夠?qū)W會(huì)如何收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果，并在必要時(shí)對(duì)自己的假設(shè)進(jìn)行修正.這種教學(xué)策略不僅提高了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，還增強(qiáng)了他們的批判性思維、創(chuàng)新意識(shí)和自主學(xué)習(xí)能力.

4? 結(jié)語(yǔ)

重視科學(xué)探究和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)已成為核心.通過(guò)深入理解物理的基本概念和原理，以及將這些概念應(yīng)用于解決真實(shí)復(fù)雜的問(wèn)題中，學(xué)生不僅掌握了物理知識(shí)，而且發(fā)展了批判性思維和科學(xué)方法的運(yùn)用能力.物理教育的未來(lái)趨勢(shì)在于更加注重實(shí)驗(yàn)操作能力、問(wèn)題解決能力和創(chuàng)新思維能力的綜合評(píng)估，而不僅僅是理論知識(shí)的傳授.通過(guò)設(shè)置開(kāi)放性的探究任務(wù)，教師鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、合作探究，從而提高他們的科學(xué)素養(yǎng).未來(lái)的物理教育將更加側(cè)重于學(xué)生如何將理論知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題，并在此過(guò)程中培養(yǎng)他們的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感，以適應(yīng)快速發(fā)展和不斷變化的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域.

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