物理學(xué)科素養(yǎng)及核心解讀

1、物理學(xué)科素養(yǎng)物理教育是科學(xué)教育的一部分，國際上對(duì)物理教育的研究，都是在科學(xué)教育統(tǒng)一的框架下進(jìn)行的。物理學(xué)科核心素養(yǎng)是物理學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的關(guān)鍵能力和必備品格，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分。物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)方面構(gòu)成。一、物理觀念一、物理觀念知識(shí)是能力的基礎(chǔ)，有知識(shí)不一定就有能力，但沒有知識(shí)就一定沒有能力

2、。在科學(xué)教育領(lǐng)域，國際上關(guān)于科學(xué)知識(shí)的表述有核心概念、關(guān)鍵概念、大概念、科學(xué)原理、科學(xué)知識(shí)等方式。在應(yīng)試教育的背景下，我國特別重視知識(shí)和原理的教學(xué)，很多學(xué)校強(qiáng)調(diào)死記硬背的知識(shí)和原理學(xué)習(xí)，而素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)知識(shí)和原理的深度理解和靈活應(yīng)用。最新的國際科學(xué)教育研究與實(shí)踐中，強(qiáng)調(diào)核心概念、大概念、跨學(xué)科概念。而在中國的文化中，概念是指一類事物的共同屬性與本質(zhì)特征，是抽象的，這與國際上關(guān)于概念的內(nèi)涵并不一致。因此，在建構(gòu)物理核心素養(yǎng)時(shí)，沒有使用物理知識(shí)，

3、也沒有使用物理概念，而使用了物理觀念。一方面，觀念是概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉和升華，另方面，中國文化中的觀念與國際上概念的內(nèi)涵基本致。我們將物理觀念(特別強(qiáng)調(diào)應(yīng)用)作為物理核心素養(yǎng)，其依據(jù)主要有如下方面第一，對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解和運(yùn)用是學(xué)生發(fā)展非常重要的核心素養(yǎng)。第一，世界各國的課程標(biāo)準(zhǔn)都將核心概念，或大概念，或關(guān)鍵概念，或知識(shí)理解與應(yīng)用、工程實(shí)踐等作為重要的科學(xué)素養(yǎng)。如英國科學(xué)課程示準(zhǔn)認(rèn)為在科學(xué)研究領(lǐng)域，有一些關(guān)鍵概念支撐著科學(xué)研究工作

4、順利進(jìn)行學(xué)生需要理解這些概念，以幫助他們更加深人理解所學(xué)的科學(xué)知識(shí)、技巧和科學(xué)觀念。南非科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)中提出自然科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)有助于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，有三個(gè)方面，其中之一是提高對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解和運(yùn)用。美國NGSS提出強(qiáng)調(diào)科學(xué)與工程實(shí)踐、學(xué)料核心概念、跨學(xué)科概念。第三，科學(xué)教育研究一直重視概念學(xué)習(xí)，從21世紀(jì)之前重視概念發(fā)展、概念轉(zhuǎn)變，到最近重視核心概念和概念進(jìn)險(xiǎn)，都把科學(xué)概念學(xué)習(xí)作為科學(xué)教育的重要目標(biāo)?？茖W(xué)教育研究者普遍認(rèn)為，科學(xué)教育的

5、目標(biāo)不是去獲得大堆由事實(shí)和理論堆砌的知識(shí)，而應(yīng)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)趨向于核兒概念的進(jìn)展過程。核心概念是某個(gè)知識(shí)領(lǐng)域的中心，是一種教師希望學(xué)生理解并能得以應(yīng)用的概念性知識(shí)這些知識(shí)必須清楚地呈現(xiàn)給學(xué)生，以便學(xué)生理解與他們生活相關(guān)的事件和現(xiàn)象基于高中物理的基本內(nèi)容，能物理觀念”主要包括物質(zhì)觀念、運(yùn)動(dòng)觀念、相互作用觀念、能量觀念及其應(yīng)用等要素。二、科學(xué)思維二、科學(xué)思維觀察、實(shí)驗(yàn)與科學(xué)思維相結(jié)合，是物理學(xué)科的基本特征?？茖W(xué)思維是具有意識(shí)的人腦對(duì)科學(xué)事物(包

6、括科學(xué)對(duì)象、科學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)過程、科學(xué)事實(shí)等)的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及事物間的相互聯(lián)系和關(guān)系的間接與概括的反映，是物理核心素養(yǎng)的核心內(nèi)容。學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、批判性思維與創(chuàng)新是學(xué)生發(fā)展核心類養(yǎng)的重要成分、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)主要是指學(xué)生面對(duì)新的情境或者具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)在務(wù)時(shí)，所表現(xiàn)出來的在思維、認(rèn)知策略和自我調(diào)控等方面的綜合能力，包括對(duì)學(xué)習(xí)的興趣、習(xí)慣方法、思維方式認(rèn)知策略等。批判性思維與創(chuàng)新主要指對(duì)于事物保持好奇心和開放性態(tài)度，具有探索精神，對(duì)于現(xiàn)象能夠進(jìn)行反

7、思和質(zhì)疑，發(fā)現(xiàn)問題所在，具有批提出的可供選擇的解釋和預(yù)測、交流科學(xué)過程和解釋、把數(shù)學(xué)運(yùn)用在科學(xué)探究的各個(gè)方面)和對(duì)科學(xué)探究的理解能力(包括不同性質(zhì)的問題提示我們要進(jìn)行不同的科學(xué)探究、當(dāng)前的科學(xué)知識(shí)和理解可以指導(dǎo)科學(xué)探究、數(shù)學(xué)對(duì)于科學(xué)探究的各個(gè)方面均十分重要、收集數(shù)據(jù)所采用的技術(shù)提高了數(shù)據(jù)的精度，使科學(xué)家能夠分析研究結(jié)果并使之定量化、科學(xué)解釋強(qiáng)調(diào)證據(jù)，擁有符合邏組的論據(jù)，還需要運(yùn)用科學(xué)原理、模型和理論、合理的懷疑是科學(xué)進(jìn)步的動(dòng)力、科學(xué)研究

8、有時(shí)可以產(chǎn)生可供進(jìn)一步研究的新概念和新現(xiàn)象，產(chǎn)生調(diào)查研究的新方法，或者開發(fā)出改進(jìn)數(shù)據(jù)收集工作的新技術(shù))。英國國家科學(xué)教育課程標(biāo)準(zhǔn)》中提出通過科學(xué)教育，促進(jìn)核心技能的發(fā)展，包括進(jìn)行科學(xué)調(diào)查研究、進(jìn)行科學(xué)探究、發(fā)現(xiàn)和交流各種不同的事實(shí)、觀點(diǎn)和意見、收集、思考和分析第一手和二手?jǐn)?shù)據(jù)，等等，這些都是科學(xué)探究的主要數(shù)據(jù)等能這些都是科學(xué)探統(tǒng)的重要成分。英國國家課程標(biāo)準(zhǔn)將實(shí)踐與探院技能、以及交流都作為學(xué)科核心家文檔澳大利亞維多利亞州物理課程標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)學(xué)

9、生的關(guān)鍵技能包括科學(xué)探會(huì)理分析和應(yīng)用對(duì)物理的理解交流物理信息和理解。強(qiáng)調(diào)書面港言、應(yīng)頭語要形象地表達(dá)事物、過程概念等特點(diǎn)，能用圖形、表格、圖表、圖像等表示，韓國強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)科學(xué)探究自然的能力加拿大奧尼托巴省強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究技術(shù)問題解決STSE等我國2001年以來的課程改革，強(qiáng)調(diào)自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)并將科學(xué)探究作為科學(xué)教學(xué)的主要目標(biāo)，股來講，科學(xué)探究包括提出問題、作出假設(shè)、制訂計(jì)劃、收集證據(jù)、處理信息、得出結(jié)論、表達(dá)交流反思評(píng)價(jià)等要素，我

10、們可以歸納為問題、證據(jù)、解釋、交流四個(gè)方面言四、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任通過物理學(xué)科的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)自然現(xiàn)象保持好奇心和探究熱情，樂于觀察實(shí)驗(yàn)和思維實(shí)事求是，不迷信權(quán)感，敢于大膽質(zhì)疑，追求創(chuàng)新善于與他人合作。分享了解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境的關(guān)系熱愛自然、珍借生命，具有保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源的責(zé)任感。這些都是科學(xué)態(tài)度的主要內(nèi)容，也是物理學(xué)習(xí)的重要目標(biāo)溝通與合作是團(tuán)隊(duì)成員為了共同的目標(biāo)，積極主動(dòng)合作、有效交流分享、協(xié)同完成任務(wù)的綜合能力表

11、現(xiàn)，溝通是合作的紐帶，合作有助于促進(jìn)良好的溝通。溝通與合作是個(gè)體參與社會(huì)的主要途徑與方法，包括建立良好人際關(guān)系的能力，傾聽表達(dá)、協(xié)同合作等。學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)主要是指學(xué)生面對(duì)新的情境或具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，所表現(xiàn)出來的在思維、認(rèn)知策略和自我調(diào)控等方面的綜合能力，其不僅是促進(jìn)學(xué)生終身學(xué)習(xí)和自主發(fā)展的核心能力，也是學(xué)生適應(yīng)不斷變化的社會(huì)環(huán)境的前提條件。學(xué)習(xí)興趣是學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。世界各國的課程標(biāo)準(zhǔn)都強(qiáng)調(diào)科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)。例如，英國《國家科學(xué)教育課程

12、標(biāo)準(zhǔn)》中提出通過科學(xué)教育，促進(jìn)學(xué)生在精神、道德、社會(huì)、文化，以及核心技能的發(fā)展。精神發(fā)展指通過學(xué)生感知生存于其中的自然的、物質(zhì)的世界，反思他們?cè)谶@中間的責(zé)任，以及探究諸如生命起源于何時(shí)、來自于何處之類的問題。道德發(fā)展指通過幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到利用觀察和證據(jù)而不是利用先人之見或偏見得出結(jié)論的重要性，以及通過討論科學(xué)知識(shí)應(yīng)用的意義，這包括承認(rèn)科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用既可以產(chǎn)生有利的影響，也可以產(chǎn)生不利的影響。社會(huì)發(fā)展指通過幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到意見的形成和決定的理