基于科學素養的高中物理教師深度備課探索

1引言

隨著教育改革的持續深化，新課程標準的實施對教師備課提出了更為嚴格的要求.傳統教學模式側重于知識的傳遞，而新的教學理念則更加重視學生的主體性、實踐技能和創新意識.在此背景下，教師備課的任務已不再局限于對教材內容的簡單傳授，而是需要從培養學生科學素養的角度出發，精心策劃每一堂課，以助于學生更深入地理解和應用知識.科學素養作為21世紀教育的核心目標之一，要求學生不僅要掌握基礎學科知識，還應具備批判性思維、解決問題的能力以及終身學習的能力.在高中物理教學領域，如何通過深度備課有效提升學生的科學素養，已成為當前教育研究的關鍵議題.研究從新課程改革背景下的課程目標、教學模式和備課要求出發，探討了深度備課在科學素養培養中的作用，并提出了具體的備課策略和方法.通過對教材的深入剖析、對學生的個性化教學以及教學反思的有效融合，教師能夠更有效地促進學生的全面發展，幫助他們在未來社會中更好地應對各種復雜挑戰，

2新課改的轉變對深度備課的影響

2. 1 培養目標的轉變

新課程改革進一步強調核心素養導向，旨在培育具備創新、實踐能力及國際視野的人才.在備課過程中，教師應重視學生的全面素質及終身發展需求，致力于提高學生的科學素養，以助其更好地適應未來社會[1].

2.2 教學模式的轉變

教育模式已從“要求學生學習”轉變為“學生主動求知”，突出了學生自主學習與探索的重要性.教師的角色不再局限于知識的傳遞者，而是轉變為引導者和促進者.這一轉變要求教師在準備課程時，必須設計出既具吸引力又富于互動性的教學內容，以激發學生的學習熱情，并提升其在課堂上的參與度.

2.3 對備課的具體要求

教師應深人探究教材，依據課程標準擴展知識領域，并設計與學生認知水平相適應的教學內容.在教學過程中，教師應結合實驗活動和多樣化的教學手段，激發學生親自動手實踐，以增強其科學探索能力.此外，教師還應定期進行教學評估，依據反饋信息調整教學方法，以進一步提升學生的科學素養和綜合能力.

3科學素養和深度備課之間的聯系

通過進一步培養學生的科學素養，能培養出具備出色創新能力、實踐能力、綜合素質和國際視野的國家發展所需的人才.核心素養作為行動指南，明確了培養路徑，而深度備課則是實現這一目標的方法.深度備課的每個步驟都旨在提高學生的科學素養，從多個角度促使他們成為國家發展所需人才.

根據《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》顯示，物理學科在高中階段屬于自然科學領域的基礎課程，通過學習物理，學生可以從物理學的視角認識和理解自然界，這是在義務教育基礎上的延伸，使學生對生活中相關的物理科學知識有基本的了解和掌握，引導學生主動探究，培養他們的科學思維，促使學生具備綜合素質.根據教育部的要求對教材進行分析，以課標為指導了解教育部對學生的培養要求，可以指導教師構思教學設計的內容；同時對學生進行分析，了解他們生活周圍存在的事物，引導他們將課堂知識與實際生活聯系，如推門就涉及力臂，但學生不一定會注意到其與物理的關系，而通過在課堂中提及和學生的課中或課后觀察，有利于學生對課堂知識的理解加深和應用，并培養學生科學探究能力，使其能夠對相關事物進行知識遷移，達到舉一反三的效果.根據學生的科學素養水平和興趣，有目的地進行備課，對相關知識進行適當拓展，并在課堂實踐中根據評價反饋及時調整教學方法，以提高學生的科學素養水平.通過這樣的教學過程，不僅提升了教師的教學能力水平，也共同促進了學生的全面發展，使他們成為國家發展所需的人才[2].

4基于科學素養對深度備課方法的探究

4.1 課程標準

課標即為課程標準，是教育部對于學科教學的基本要求，包括學業要求和內容要求.在課標中，使用諸如“知道”“理解”“了解”等詞語表達對學生的程度要求，指導教師了解如何進一步提高學生的科學素養，滿足學生終身發展的需要.

舉例來說，當課標中提及“探究”時，要求學生必須進行實驗.在條件允許的情況下，教師要讓學生自己做實驗，以培養其科學探究能力；“了解”則表示教師教學內容需要使學生對所學知識有初步認識，能在相關問題中進行識別和直接運用，這有助于培養學生的物理觀念；“知道”則要求教師教學內容需要使學生對學過的知識有清晰認識，這有助于培養學生的物理觀念；“理解”則要求教師教學內容需要使學生對所學知識有自己的理性認識，能夠形成技能并解決相關問題，這有助于培養學生的科學思維能力.

在深度備課過程中，課標確定了課程的重點，而難點需要結合課標和學生情況確定.這一過程是備課的第一步，有助于教師有效地設計教學內容和方法，以提高學生的學習效果和科學素養水平[3].

4.2 教材分析

教材，通常指學生上課所用到的課本.在課程標準中包含“教材編寫建議”的內容，而編寫教材的作者會參照這些建議，緊密圍繞著課標中的核心素養和課程內容進行編寫，并逐步增進難度.

在備課時，教師的思考和準備至關重要.教師通過合理安排講解順序，能夠展現教材作者編寫課程的意圖，并明確教授的內容旨在培養學生的何種能力，例如“滑動摩擦力”在教材中設置的情境問題，目的是吸引學生對本課的學習興趣，在學習過程中培養學生的科學思維能力.教師還應了解教材中的哪些部分需要詳細講解，哪些部分可以讓學生自主學習，從而培養學生的自主學習能力.

教材旨在幫助教師有效地備課，讓他們能夠在腦海中初步構想出教學過程.通過充分理解教材和結合課程標準，教師可以更好地設計教學內容和方法，提高學生的學習效果和素養水平.

4.3學生分析與分層教學

學生，即教師教學班級的受教育者.在教學過程中，要明確教師為主導、學生為主體的原則.教師要想引導學生思考，那么則需要了解學生自身科學素養的水平，通過運用科學素養進行教學使學生得到提升，如在實驗過程中學生觀察教師的示范試驗再自行操作一遍.這鍛煉了學生的觀察能力、動手能力和思維能力，同時加強了學習效果.

在教學過程中，還要注意分層教學，這就要評估學生的學習能力：對于優等生，要拔高；對于中等生，要發展；對于后進生，要幫助，并根據班級整體的學習能力最終確定教學難點.所以在教學設計中，會把難度設置在中下水平，這樣既不會浪費優等生一節課的時間，從而避免浪費他們的能力，也不會導致后進生完全聽不懂，失去對物理學習的興趣.當然，中下水平的內容對于優等生是不夠的，所以在后期復習的時候還應針對學生的能力，制定不同難度的練習題.除此之外，教學的內容也要能夠吸引學生的目光，引起學生的學習興趣，這就要考慮教學活動的設置了.在教學過程中，教師應依照課標要求、教材內容以及學生興趣，設置一些有趣的教學活動，如在教“慣性”的時候，可以設計實驗活動：將水瓶放在平整的紙張上，讓學生快速抽出紙片，同時保持水瓶不倒.讓學生觀察并思考其中的原因，這有助于學生將注意力集中在課堂上.

4.4 教學設計與課件制作

教師構思好一堂課的流程以后，要將構思形成文本，使之包括教學環節、教師活動、學生活動等.在形成文本的過程中，可以對構思的內容進行二次修改，若發現其中存在的不足之處，應加以改進；或者是想到更好的方式方法，也可以加上.根據訪談結果顯示，大部分有經驗的教師建議讓新手教師在剛成為教師的5年內都要寫詳案，也就是自己所想的在課堂中的每一句話都要寫出來.

此外，教師還可以按照教案進行課件的制作，這是上課時輔助學生學習的工具.制作課件不是簡單地將教科書上的內容展示出來，而是突出關鍵要點，強調重要部分，讓學生能夠直觀地學習內容.通過精心設計的課件，可以提高課堂教學效果，加深學生的理解學習[4].

4.5 課后反思與評價

課后反思對于教師非常重要，它有助于發現教學中的不足和改進之處.同時，也能夠發現教學中的優點和亮點，為以后的教學提供借鑒.教師可以通過反思和評價教學過程不斷提升自己的教學水平，

評價學生學習情況也是非常重要的.評價學生學習情況可以幫助教師及時調整教學策略，以滿足學生的學習需求，以更好地引導學生，促進他們的理解和學習，幫助他們提高科學素養.

通過反思和評價教學過程，不斷優化教學方法和課堂管理，教師能夠幫助學生更好地理解學科知識，掌握科學探究方法，并培養他們的科學態度與責任，使他們具備良好的科學思維能力，促進學生科學素養水平的提升.

5滑動摩擦力的教學設計

在“滑動摩擦力”課程的準備階段，教師精心設計了“摩擦力與壓力關系”的實驗案例，旨在提升學生的科學素養.通過實驗觀察和數據記錄，學生不僅掌握了滑動摩擦力大小與接觸面壓力之間的定量關系，還通過控制變量法鍛煉了科學探究能力.

在課程準備過程中，教師著重從“如何提升學生的觀察力、實驗設計能力”的角度出發，設計了具體的情境與活動.例如，通過引導學生觀察并記錄在不同壓力下滑動摩擦力的變化，教師促使學生運用數據分析方法來解決物理問題，從而培養學生的邏輯思維和批判性思維.通過這一過程，學生在掌握物理學概念的同時，也能夠提升科學方法論的應用能力[5].

此類以科學素養為基礎的教學案例，不僅使學生掌握了物理知識，還促進了其綜合能力的提升.這使得物理教學不再僅限于知識的傳遞，而是轉向了思維能力與科學探究能力的培養，從而提升了教學的整體質量.

6 結語

研究深人探討了新課程改革背景下深度備課與科學素養之間的內在聯系，并提出了在物理教學實踐中應用深度備課的具體方法和策略.在新時代教育的背景下，教師的角色已經轉變為學生學習的引導者和促進者.深度備課應以提升學生的科學素養為核心，重視學生綜合能力的培養.通過精心設計教學內容、創設科學探究的學習環境以及實施分層教學，教師能夠更有效地滿足學生的學習需求，提高其科學思維能力.以“滑動摩擦力”教學為例，教師通過精心設計實驗和數據分析，增強了學生的實踐操作能力和探究意識，實現了科學素養的培養目標.未來的教學應更加注重學生的個性化發展，教師需不斷優化備課策略，加強教學反思，以實現教學質量的全面提升，促進學生綜合素質和科學素養的全面發展.這不僅是教育的要求，也是培養未來社會所需人才的必然途徑.

參考文獻：

[1]陳怡.PISA理念下高中物理深度備課的路徑與實踐[D].南京：南京師范大學，2017.

[2]丁杰，楊現民，許苗.生成式人工智能賦能中小學教師備課的基本策略[J].中小學數字化教學，2024（11）：28-34.

[3]施博.X市高中歷史教師備課現狀調查研究[D].信陽：信陽師范大學，2024.

[4]張瀝，韓蕭.“互聯網 + 集體備課”提速農村教師專業成長[J].四川教育，2023（22）：39—40.

[5]史蕓.中學教師研究型集體備課模式的構建[D].濟南：山東師范大學，2023.