基于物理核心素養的“教學評一體化”實踐研究

徐永霞

【摘要】初中物理課程中科學探究和創新意識的培養，重點在于深化學生對物理基礎概念的理解，包括力學、光學、熱學、電磁學，并強調理解這些概念背后的科學原理和邏輯推理.教學過程中，特別強調學生的科學思維發展，包括邏輯思考、批判性分析和問題解決能力.教學方法上，采用“教學評一體化”理念，注重理論與實踐的結合，如通過實驗和項目式學習，提升學生的實驗操作能力、問題解決能力和創新思維能力.本文分析了中考物理對科學素養的考查，強調設置真實復雜的物理問題情境，以及設計開放性探究任務來提升學生的科學素養.本文指出物理教育的未來趨勢是更加注重實驗操作和綜合能力的培養，以適應科學技術的快速發展和變化.

【關鍵詞】初中物理；初高銜接；科學探究

在當今教育體系中，物理的學習涉及對力學、光學、熱學和電磁學等傳統領域的理解和現代物理的知識.這些學習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原理和邏輯推理.本教學內容旨在培養學生的科學思維，引導他們運用邏輯思考、批判性分析和問題解決方法.通過結合“教學評一體化”的理念，本課程強調了理論與實踐的結合，鼓勵學生通過實驗和項目式學習，深化對物理原理的理解，并激發他們的探究興趣和創新精神.通過分析中考物理試題和設計多樣化的物理問題情境，本課程旨在檢驗和提升學生的科學素養，將他們培養成為能夠質疑、反思并應用科學方法解決實際問題的積極學習者.

1? 學習目標：掌握物理基本概念，發展科學思維

1.1? 解析課程文件物理核心素養的學習要求

首先，要明確物理的基本概念和原理.這不僅包括力學、光學、熱學、電磁學等傳統領域.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原理和邏輯推理.要培養學生的科學思維.這意味著不僅要教授物理知識，更要指導學生如何運用邏輯思考、批判性分析和問題解決的方法.例如，在探討物理現象時，鼓勵學生提出假設，設計實驗來驗證這些假設，并基于實驗結果進行合理的推論.物理核心素養的培養也需要結合“教學評一體化”的理念.這要求教師在教學過程中，不斷評估學生的學習進度和理解深度，及時調整教學策略.評價方式應從單純的考試成績轉變為綜合評估，包括學生的實驗操作能力、問題解決能力和創新思維能力.物理教育應重視理論與實踐的結合.通過實驗、項目式學習等方式，讓學生在實際操作中體會物理原理，加深對物理的興趣和認識.例如，通過設計橋梁模型來應用力學原理，或通過電路實驗來理解電磁學概念.物理核心素養的培養不僅要求學生掌握物理的基礎知識，更重要的是通過科學思維的培養和實踐活動，使學生能夠深入理解和應用這些知識.

1.2? 明確統編教材中物理核心素養的學習內涵

關鍵在于理解和落實教學標準的核心理念，物理教學應關注全體學生的發展，強調以學生為本，促進每位學生的物理核心素養.教學中應將物理知識與生活實際結合，通過具體的案例和學生生活經驗引導學習，以提高學生對物理的興趣.同時，重視科學探究的教學方法，采用多樣的教學活動激發學生的探究欲望和自主學習興趣.教學過程中，要認真研究“學業要求”和“教學提示”，確保教學內容的深度、難度和廣度符合要求，并選擇適當的教學方式.此外，物理教學還應注重學生實際操作和創新精神的培養，鼓勵學生參與各種活動，將所學知識應用于解決實際問題，從而提升學生對物理學習的興趣和探究欲望.

2? 評價趨勢：設計物理問題情境，檢驗科學素養

2.1? 分析近年中考物理對科學素養的考查

試題通常要求學生能夠將實際問題轉換成物理模型，并對綜合性的物理問題進行分析和推理.這不僅包括對基本物理模型的理解，也涉及構建綜合性物理模型的能力.科學探究在中考物理中同樣占有重要地位，它強調邏輯思維和證據推理能力的培養，一般遵循“問題→證據→解釋→交流”的規律.2023年的中考物理山東卷在設計試題情境時，將物理與體育運動相聯系，如以推鉛球和墊排球為背景的試題，旨在引導學生增強體育健康意識.

中考物理試題的設計也更加突出真實問題情境，選取貼近學生實際生活的素材，引導學生在解決真實、復雜問題的過程中展示其物理核心素養.例如，有試題設置空氣中和水下的聲波探測器，或者利用定義國際基本單位“秒”的銫原子鐘考查學生的估算能力，這些都顯示了中考物理對科學態度和責任的重視.中考物理山東卷還強調了實驗能力的考查，指出實驗是物理教學的重要內容和培養物理核心素養的關鍵途徑.例如，有試題考查學生對電容器充電、放電現象的觀察，要求正確使用實驗儀器，理解實驗原理，以及處理實驗數據等.這些試題不僅考查學生的理論知識，還強調了實驗操作的重要性，促進學生動手做實驗的能力.

2.2? 設置多樣物理問題情境，考查科學思維

在設置多樣的物理問題情境以考查科學思維時，重點應放在創造真實且具有挑戰性的物理問題上，這些問題應能引導學生應用物理知識和科學思維解決問題.

（1）聯系日常生活情境：設計與學生日常生活緊密相關的物理問題.例如，設置一個關于手機充電的問題：考慮不同材質的充電線對充電速度的影響.學生需要運用電學的基礎知識，考慮電阻、材料導電性等因素，來分析和解釋觀察到的現象.

（2）結合環境與社會問題：設計與環境保護或能源利用相關的問題.比如，創建一個關于太陽能板效率的問題：在不同角度和光照條件下，太陽能板的能量轉換效率如何變化？這要求學生理解光電效應、光強與能量轉換之間的關系，并進行實際測量和計算.

（3）利用經典著名實驗：基于歷史上的著名物理實驗，如我們可以設計一個與“小燈泡串聯并聯”相關的初中物理實驗，旨在激發學生對物理科學的興趣和好奇心.實驗步驟：①將一個小燈泡、電池、電線和開關按照串聯方式連接在面包板上，確保電路連接正確；②打開開關，觀察小燈泡的亮度.記錄實驗現象；③嘗試串聯更多的小燈泡，觀察每個燈泡的亮度變化.記錄實驗現象.并聯實驗：①將兩個小燈泡并聯連接在電路中，確保每個燈泡都有獨立的電流路徑；②打開開關，觀察兩個并聯燈泡的亮度.記錄實驗現象；③對比串聯和并聯電路中燈泡的亮度，思考原因.實驗總結與討論：①在串聯電路中，電流通過每個燈泡時都會受到一定的電阻，導致電流逐漸減小，因此燈泡的亮度會逐漸降低；②在并聯電路中，電流可以分別通過每個燈泡，每個燈泡都有相同的電流供應，因此燈泡的亮度保持一致.通過這個實驗，學生們可以直觀地觀察到串聯與并聯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.教師可以引導學生進一步思考電流、電壓、電阻之間的關系，激發他們對物理學的興趣和好奇心.同時，實驗過程中的操作和觀察也能鍛煉學生的實驗能力和科學探究精神.

（4）探索未來技術應用：設置與未來技術發展相關的物理問題.例如，探討超導材料在未來交通系統中的應用.學生需要研究超導現象、磁懸浮原理，并思考如何將這些原理應用于實際的交通工具設計中.

（5）實驗設計與數據分析：要求學生設計物理實驗來驗證某個理論或概念.比如，設計一個實驗來驗證牛頓第一定律.學生需要考慮實驗裝置的設計、數據采集方法以及如何通過實驗數據驗證這一定律.

通過這些多樣化的物理問題情境，學生不僅能夠應用和鞏固物理知識，還能在解決具體問題的過程中發展和鍛煉自己的科學思維能力.這樣的設置旨在鼓勵學生主動探索、深入思考，并在實際應用中體現物理的魅力和價值.

2.3? 強調對物理問題的質疑和反思，重視科學方法運用

教學中應鼓勵學生對已有的物理理論和概念提出疑問.例如，在探討經典物理實驗時，引導學生思考這些實驗的局限性和誤差來源.教師提出引導性問題，如“這個實驗結果是否在所有條件下都適用？”或“這個理論有哪些假設前提？”這樣的問題能鼓勵學生深入思考，讓他們不僅是接受現有知識，而是積極進行探索和質疑.通過分析和討論物理中的著名案例或爭議話題，鼓勵學生表達自己的觀點，并對不同的觀點進行評估.同時在教學中強調科學方法的重要性，包括觀察、假設、實驗、數據分析和結論.教師設計活動，要求學生先提出一個假設，然后設計實驗來驗證這個假設.實驗后，學生需要分析數據并根據結果對原始假設進行評估.

鼓勵學生在成功解決一個物理問題后進行反思.通過寫作、討論或個人日志的形式進行.例如，學生在解決完一個物理問題后，被要求寫下他們的解決過程，以及在這個過程中遇到的困難和學到的東西.在學習過程中，將錯誤視為學習和成長的機會.當學生在解決物理問題時犯錯，教師應鼓勵他們分析錯誤的原因，而不是僅僅指出錯誤.這有助于學生理解錯誤是科學探究過程中自然而然的一部分，鼓勵他們在未來的學習中繼續嘗試和探索.通過這些方法，學生將被鼓勵不僅僅是學習物理知識，而是成為積極的學習者，能夠質疑、反思并應用科學方法來解決問題.

3? 教學啟示：以科學探究為核心，培養創新意識

3.1? 組織物理實驗活動，加深概念理解

組織物理實驗活動，不僅是為了加深學生對物理概念的理解，更是為了激發他們的探究精神和創新意識.通過實驗活動，學生能夠直觀地觀察物理現象，親手操作實驗裝置，從而更深刻地理解物理定律和原理.這種實踐活動使得學生能夠將理論知識與實際操作相結合，促使他們在解決問題的過程中運用科學方法.物理實驗活動也是培養學生創新思維的重要方式.在實驗過程中，學生被鼓勵提出假設，設計實驗來驗證這些假設，并根據實驗結果進行合理的推論.這種方法不僅促進了學生對物理知識的理解，也培養了他們的批判性思維和解決問題的能力.學生被激勵去探索物理的未知領域，嘗試創新的實驗方法，甚至在實驗中發現新的物理現象或規律.

3.2? 設置真實復雜情境，獲得科學經驗

通過創設接近真實生活或科學研究中的復雜情境，讓學生在更加廣闊的背景下應用物理知識，進行科學探究.例如，設置一個涉及環境科學的問題，讓學生探索不同氣候條件對太陽能板效率的影響，或者設計一個與現代技術相關的情境，如探討無線充電技術中的物理原理和實際應用.這樣的教學方法不僅僅是關于物理知識的傳授，更重要的是培養學生如何在復雜且不確定的情境中運用科學方法，進行有效的問題解決.學生在這些情境中不僅能夠加深對物理概念的理解，還能夠學會如何收集數據、分析結果，并在必要時對自己的假設進行修正.這種教學策略不僅提高了學生解決實際問題的能力，還增強了他們的批判性思維、創新意識和自主學習能力.

4? 結語

重視科學探究和創新意識的培養已成為核心.通過深入理解物理的基本概念和原理，以及將這些概念應用于解決真實復雜的問題中，學生不僅掌握了物理知識，而且發展了批判性思維和科學方法的運用能力.物理教育的未來趨勢在于更加注重實驗操作能力、問題解決能力和創新思維能力的綜合評估，而不僅僅是理論知識的傳授.通過設置開放性的探究任務，教師鼓勵學生進行自主學習、合作探究，從而提高他們的科學素養.未來的物理教育將更加側重于學生如何將理論知識應用于解決實際問題，并在此過程中培養他們的科學態度和責任感，以適應快速發展和不斷變化的科學技術領域.

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