物理學(xué)科素養(yǎng)

1、物理學(xué)科素養(yǎng)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)個人終身發(fā)展和社會發(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”四個方面構(gòu)成。一、物理觀念知識是能力的基礎(chǔ)，有知識不一定就有能力，但沒有知識就一定沒有能力

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)知識等方式。在應(yīng)試教育的背景下，我國特別重視知識和原理的教學(xué)，很多學(xué)校強(qiáng)調(diào)死記硬背的知識和原理學(xué)習(xí)，而素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)知識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，沒有使用物理知識，

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，另一方面，中國文化中的觀念與國際上概念的內(nèi)涵基本一致。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，對科學(xué)知識的理解和運(yùn)用是學(xué)生發(fā)展非常重要的核心素養(yǎng)。第二，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)課程標(biāo)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)

4、研究工作順利進(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、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)，有三個方面，其中之一是提高對科學(xué)知識的理解和運(yùn)用。美國NGSS提出強(qiáng)調(diào)科學(xué)與工程實(shí)踐、學(xué)科核心概念、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)階，都把科學(xué)概念學(xué)習(xí)作為科學(xué)教育的重要目標(biāo)。科學(xué)教育研究者普遍認(rèn)為，科

5、學(xué)教育的目標(biāo)不是去獲得一大堆由事實(shí)和理論堆砌的知識，而應(yīng)是實(shí)現(xiàn)一個趨向于核心概念的進(jìn)展過程。核心概念是某個知識領(lǐng)域的中心，是一種Argumentation)擬定為學(xué)生必須具備的基本能力學(xué)生能力國際評價項(xiàng)目(ProgrammefInternationalStudentAssessment，PISA2015)對科學(xué)能力的評價包括認(rèn)識科學(xué)問題、運(yùn)用知識科學(xué)地解釋現(xiàn)象、運(yùn)用科學(xué)證據(jù)做決策并與他人交流。芬蘭的高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)建模澳大利亞維多

6、利亞州物理課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)模型建立的科學(xué)思維過程、分析、綜合、評價等韓國的課程目標(biāo)中提出培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思考的能力和創(chuàng)造性解決問題的能力，為有創(chuàng)意地、科學(xué)性地解決日常生活的問題培養(yǎng)必備的科學(xué)素養(yǎng)。基于上述分析，模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新是構(gòu)成科學(xué)思維的主要成分。三、科學(xué)探究科學(xué)探究是人類探索和了解自然、獲得科學(xué)知識的主要方法，也是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要方式，還是一種綜合的、關(guān)鍵的科學(xué)能力和素養(yǎng)?？茖W(xué)教學(xué)倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)，為學(xué)生提供充分的探

7、究式學(xué)習(xí)機(jī)會，逐步培養(yǎng)學(xué)生收集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識的能力、分析問題和解決問題的能力，以及交流與合作的能力等，形成尊重事實(shí)、善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度，突出學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力，以及批判性思維和創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)。探究及其教學(xué)是科學(xué)教育最重要的研究領(lǐng)域，最近的趨勢是:探究教學(xué)強(qiáng)調(diào)合作學(xué)習(xí)與科學(xué)論證，基于模型的科學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境有利于促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，提高學(xué)生的探究能力。世界各國的課程標(biāo)準(zhǔn)都會將科學(xué)探究與交流能力作為培養(yǎng)目標(biāo)[z

8、。例如，美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)中的課程目標(biāo)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究所需要的能力(包括確定可以通過科學(xué)探究回答的問題、設(shè)計(jì)和進(jìn)行科學(xué)研究、利用適當(dāng)?shù)墓ぞ吆图夹g(shù)收集、分析和解釋數(shù)據(jù)、培養(yǎng)運(yùn)用證據(jù)進(jìn)行描述、解釋、預(yù)測和構(gòu)建模型的能力、通過批判性和邏輯性思維建立證據(jù)與解釋之間的關(guān)系、承認(rèn)和分析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)探究的各個方面)和對科學(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