以培养核心素养为目标的物理教学

以培养核心素养为目标

的物理教学北京市东城区教师研修中心-------李志中国学生核心素养体系框架全面发展的人社会参与责任担当实践创新自主发展学会学习健康生活文化基础

人文底蕴

科学精神定位：是学科教育在全面贯彻党的教育方针、落实立德树人根本任务、发展素质教育中的独特贡献。

性质：是学科育人价值的集中体现，是三维目标的整合与提升。内涵：是学生通过本学科学习之后而逐步形成的关键能力、必备品格与价值观念何为学科核心素养？

聚焦核心素养，彰显物理学科的育人价值。学生发展核心素养物理学科核心素养物理观念科学思维科学探究科学态度与责任全面发展的人社会参与责任担当实践创新自主发展学会学习健康生活文化基础

人文底蕴

科学精神学科育人目标的升级基础知识与基本技能三维目标学科核心素养教书育人1952年中学教育暂行规定2001基础教育课程改革纲要2017年普通高中课程标准课程目标的变化三维目标核心素养知识与技能过程与方法情感态度与价值观物理观念科学思维科学探究科学态度与责任学科学科与人人促进学科课程定位的根本转型：充分发挥学科课程的育人功能，学科教育的根本目的从掌握知识转向形成学生核心素养。把社会主义核心价值观落小、落细、落实的必然路径，让核心价值观教育可视化、可操作、可评价。延续国人对素质教育的美好期待，是深入推进素质教育的必然结果。促进学科教学重点的转移：从以学科知识为重点转向以学科体系结构、大观念、思维方法、核心价值为重心，从“教知识”转向在“教知识”基础上“教态度、教方法、教价值观”。学科核心素养是对“三维目标”的继承与发展，是三维目标的整合与提升。学科核心素养科学思维物理观念科学探究科学态度与责任物理观念运动与相互作用观念物质观念能量观念------科学思维科学推理模型建构科学论证质疑创新------科学探究证据问题解释交流------科学态度与责任科学态度科学本质社会责任------是从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识；是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华；是从物理学视角解释自然现象和解决实际问题的基础。

物理学科素养之一-------物理观念物理观念运动与相互作用观物质观能量观物质的存在具有各种形式不同物质具有各自的属性宏观物体的属性与其微观结构有关运动：有各种形式，具有相应规律相互作用：有各种方式、各自特点和规律运动与相互作用之间具有一定的联系自然界存在多种多样的能能量可以转移和转化能量在转移和转化中总量保持守恒物质观物质的存在具有各种形式不同物质具有各自属性物质宏观属性与其微观结构有关密度，比热容，电阻率，折射率质量，劲度系数，电阻电场强度，电势，磁感应强度分子动理论，气体压强微观解释原子核式结构，能级，氢光谱原子核组成，基本粒子固体，液体，气体电场，磁场，重力场运动与相互作用观运动：有各种形式，具有相应规律相互作用：各种相互作用可描述、有规律运动与相互作用之间具有一定的关系牛顿第一定律万有引力，弹力，摩擦力，静电力，安培力，洛伦兹力；冲量，功；牛顿第三定律共点力平衡条件，牛顿第二定律，动量定理，动能定理气体实验定律，欧姆定律，楞次定律，法拉第电磁感应定律；瞬时速度，加速度，匀变速直线运动，平抛运动，匀速圆周运动，简谐运动；机械波，电磁波，光的反射和折射，光的干涉、衍射与偏振，光的波粒二象性；原子核的衰变，裂变和聚变能量观自然界存在多种多样的能能量可以转移和转化能量在转移和转化中总量保持守恒热量，功，电源，电动机，发电机，光电效应机械能守恒定律，热力学第一定律，焦耳定律，能量守恒定律，效率动能，重力势能，弹性势能，内能，电势能，化学能，太阳能，光子，核能a．“物质的量是物质的度量，可由其密度和体积共同求出。”“从每一个物体的重量可推知这个量（质量），因为它正比于重量。”（牛顿《自然哲学的数学原理》）b．牛顿第一定律告诉我们，力是产生加速度的原因，同时也让我们了解到，重的物体比轻的物体具有更大的“惯性”（物体反抗加速的程度）。这里“重”与“轻”实际指的都是“重量”，跟地球有关。c．当物体不受“重力”时，物体的惯性依然存在，在地球上越重的物体——含有越多的物质——在不受“重力”时，物体的“惯性”依然越大。“质量是惯性大小的量度。”这样定义的质量为“惯性质量”。物理观念-------例如：对“质量”概念的理解d．确定一个标准物体（1kg）。用相等的力分别作用在待定物体与标准物体上，若使待定物体获得的加速度是使标准物体获得的加速度的一半，则待定物体的质量是标准物体质量的2倍（2kg）。这样就使“质量”和“惯性”定量化了。e．用力作用在标准物体上，使标准物体产生1m/s^2的加速度的力，大小为1N。这样就使“力”定量化了。f．牛顿万有引力定律提出了“引力质量”（物体受万有引力作用的量度）。g．物体的质量随速度的变化（相对论质量）。d．质量与能量之间的关系（爱因斯坦质能方程）。第七次飞跃：可能有其它世界和文明第一次飞跃：日心说取代了地心说第二次飞跃：太阳系也不是宇宙的中心第三次飞跃：银河系不是整个宇宙第四次飞跃：宇宙是膨胀的、非永恒的第五次飞跃：宇宙大爆炸第六次飞跃：宇宙在加速膨胀物理观念-------例如：宇宙观的演变科学思维从经验模型到唯象模型，再到经验规律，最后到科学规律，实际上建立了现代自然科学研究的一般方法：首先是积累资料，包括经验知识、观测资料或者实验数据等等。然后对积累的资料进行归纳和总结，能够得到经验规律。科学思维

数学是大自然的语言，

实验是科学的基础。——伽利略伽利略既重视理性思考和逻辑推理，又依靠实验，并通过数学与实验相结合开展研究工作。

1．经验模型。古希腊人的宇宙观，也就是地心说，是当时经验的总结。而行星的逆行表明经验模型存在谬误。

2．唯象模型。托勒密的本轮说和哥白尼的日心说基于一定的观测结果，但行星运动的精确观测逐渐发现唯象模型存在问题，这个模型与第谷的观测数据不能完全符合。

3．经验规律。开普勒三定律是哥白尼唯象模型的改进，把哥白尼的唯象模型提升为数学规律，但是仍然不能回答为什么是这样。

科学探究------例如：对天体运行规律的研究科学探究------例如：对天体运行规律的研究4．科学规律。牛顿的万有引力定律，将开普勒定律提升为科学规律。天文学家在牛顿定律的指导下发现了新的行星，这也验证了这一规律的正确性。牛顿定律能够回答为什么天体是这样运动的，但仍然不能解释引力的本质，也同样不能解释水星近日点的反常进动。

5．科学规律的发展。广义相对论是在牛顿定律的基础上改进的科学规律，能够解释引力的本质就是“质量”导致的时空弯曲，和几乎所有的观测以及实验都没有根本矛盾。由广义相对论预言的光线的引力偏折得到了观测验证，证明了这一规律的正确性。（1）运用理想实验推翻亚里士多德的观点。（思维过程）（2）研究物体下落的速度与物体本身的密度及物体通过的介质的密度之间的关系。首先提出物体运动的速度正比于两者的密度差，并在此基础上得出推论：不同密度的物体在真空中下落的速度正比于自身的密度；其次通过实验发现推论的错误；提出假设：在真空中所有物体下落都将以相同的速度下落。

（思维、实验检验，思维）（3）通过“毛钱管”实验验证在真空中羽毛和钱币以相同的速度下落。（实验检验）科学探究------例如对自由落体问题的研究：（4）思考物体下落的数学表达式，即物体下落的规律。首先假设速度与下降距离成正比，经过推演发现假设不成立；然后假设速度与下落时间成正比，并推导出下落距离与下落时间的平方成正比。（思维过程）（5）直接测量落体的运动量是困难的。根据物体沿斜面运动的受力与竖直下落受力之比等于下落的高度与对应斜面的长度之比，提出假设：沿斜面下滑的运动与落体运动具有相同的性质，且落体运动是沿斜面下滑运动的极限情况。（思维过程）（6）斜面实验验证：沿斜面下滑的距离与下滑时间的平方成正比。（实验检验，为什么在伽利略的手稿上有改动的痕迹？）（7）得到落体运动的规律。（思维过程）科学探究------例如对自由落体问题的研究：实验是有目的的活动。目的是什么？需要有一个思维过程来明确；如何实现目的？需要一个思维过程来设计；面对实验结果怎么办？需要一个思维过程来分析。在伽利略对自由落体问题的研究过程中，实验在其中起到的关键作用是“判定”！实验是一项科学研究的“小工程”，是思维赋予实验以美感和灵性（即生命力）。科学真是迷人。根据零星的事实,添加一点猜想,竟能赢得那么多收获!——马克·吐温科学探究------例如对自由落体问题的研究：科学态度------那一场历时300余年的关于光的本性的争论牛顿为代表的“微粒说”惠更斯为代表的“光的波动说”光的干涉、光的衍射和光的偏振现象光速的测定和麦克斯韦理论、赫兹实验光电效应爱因斯坦用“光量子”成功地解释一是知识的价值，即用文字和公式表达的基本定理和定律，它们集中反映了人们对自然界不断深化的认识。二是情感的价值，即用精美的语言和优美的数学形式描述事物运动变化的物理量之间的相互作用和相互关系，并借助科学语言和数学公式，发现和感悟更多的科学美和自然界的和谐美。三是思想方法的价值，即以严密的逻辑性和系统性体现的，关于物质世界的基本观念和理解。它们反映的是人类对自然界图景的描绘方式和领悟，在每一种描绘和领悟中，必然蕴含着一种深刻的思想和方法论，体现着物理文化的丰富内涵。——摘自朱鈜雄《物理学方法概论》科学态度与责任物理学的发展过程中，在思想方法上：伽

利

略:实验—归纳—演绎牛

顿:分析—综合爱因斯坦:以概念为工具……每一种思想方法，都是在物理学出现危机时的产物，实现了物理学的“凤凰涅槃”般的重生。科学思维中问题大问题小问题科学探究-----以问题为主线呈现教学内容创设情境、提出问题为解决问题做准备找出问题的“解”对“解”作进一步讨论问题的呈现顺序与解决形式——教学从陈述性转变为探究性有利学生自主学习

任何有意义的学习一定发生在学生思维充分活跃的情境下，学生在主动的思考下经常地运用科学的思维方法与方式，久而久之就会培养出聪慧、科学的头脑。为此，教学中注意适时提出尽可能赋予具体情境的问题，以引发学生的思考，培养学生的问题意识、思维习惯。这种问题意识既可以培养科学探究中要求的“提出问题”的能力，又可以使学生带着问题进行概念的建构、规律的探究。注重问题导向描述物体位置何为机械运动？位置变化如何描述位置变化的快慢速度速度变化如何描述速度变化快慢质点、参考系、坐标系在坐标系中的坐标经过一段时间间隔发生改变（时间、时刻、位置矢量）位移（坐标系中初位置到末位置的有向线段）位移/时间非匀速运动中，有平均速度和瞬时速度之分△v△v/△t加速度从哪种较简单的变速运动入手研究变速运动？均匀改变什么是均匀改变？经过相同的时间△v相同？位移与时间关系经过相同的位移△v相同？a恒定匀变速直线运动速度与时间关系1.高中物理课程中的两种理想模型(1)关于研究对象或装置的理想模型:质点、弹簧振子、单摆、理想气体、点电荷、匀强电场、理想变压器等。(2)关于运动过程的理想模型:匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动、简谐运动、弹性碰撞、等温过程、绝热过程等。科学思维-----发展学生模型建构的能力2.《课程标准》对模型建构要求的层次能说出简单物理模型能在熟悉情境中应用常见物理模型能在熟悉情境中选用恰当模型解决简单问题能将实际问题中的对象和过程转换成物理模型能将较复杂实际问题的对象和过程转换成物理模型水平一教材模型建构实例水平二教材模型建构实例水平三教材模型建构实例城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。右图为一则安全警示广告，非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。试估算从18楼下落的鸡蛋对地面的平均冲击力。如何分析这个问题？教材模型建构实例水平四教材模型建构实例必修第二册“课题研究：甩手动作的物理原理”：研究甩手时手腕的向心加速度根据模型计算得到，甩手时指尖的加速度大小约为25g!建模水平五教材模型建构实例用手机测试，实验结果与模型吻合！拓展研究：投掷标枪动作的物理原理

学生在解决实际问题的过程中，体会了模型建构的方法，加深了对物理规律的理解，体验了成功的喜悦！教材模型建构实例

科学家不是因为有用才研究自然的。他研究自然是因为他从中得到快乐；他从中得到快乐是因为它美。若是自然不美，知识就不值得去求，生活就不值得去过了。——彭加莱科学美在物理学家眼中闪耀着迷人的光芒，崇尚科学美也成为物理学家厚重的情怀。科学态度与责任科学的目的，一方面是尽可能完备地理解全部感觉经验之间的关系，另一方面是通过最少个数的原始概念和原始关系的使用来达到这个目的（在世界图景中尽可能地寻找逻辑的统一，即逻辑元素最少）——爱因斯坦在逻辑上的统一性和简单性，正是科学美不同于自然美、艺术美的内涵。科学态度与责任开普勒只用7个椭圆就解释了哥白尼需要用48个圆、托勒密需要用80多个圆才能解释的全部现象，而且达到了更高的精确度；这7个椭圆又可以归结为3个定律；牛顿将3个定律归结为1个定律。科学态度与责任------例如：对行星运动的研究的结果3.注重课程的时代性，关注科技进步和社会发展需求高中物理课程在内容上注重与生产生活、现代社会及科技发展的联系，反映当代科学技术发展的重要成果和科学思想，同时关注物理学的技术应用带来的社会问题，培养学生的社会参与意识和社会责任感。

科学态度与责任------例如：《普通高中物理课程标准（2017版）》1945年8月6日，当爱因斯坦得知日本广岛遭原子弹轰炸的消息时，感到极度震惊。作为推动美国开始原子弹研究的第一人，他不无遗憾地说：“我现在最大的感想就是后悔，后悔当初不该给罗斯福总统写那封信。……我当时是想把原子弹这一罪恶的杀人工具从疯子希特勒手里抢过来。想不到现在又将它送到另一个疯子手里。……我们为什么要将几万无辜的男女老幼，作为这个新炸弹的活靶子呢？”科学态度与责任1945年11月，爱因斯坦在《大西洋月刊》发表文章，指出：“我认为原子能在可见的将来不会是一种福音，因此我必须说，它当前是一种威胁。”1945年12月10日，爱因斯坦在纽约诺贝尔大学的一次演讲中说道：“作为科学家，我们必须不断警告人们这些武器的危险性，我们要努力使世界人民，特别是他们的政府意识到，除非他们改变相互间的态度，并认识到自己在形成一个安全的未来中所担负的责任；否则这些武器必然造成无法形容的灾难。”科学态度与责任1948年7月，爱因斯坦在写给“国际知识界和平大会”的信中说道：“作为世界各国的知识分子和学者，身负着历史重任，我们今天走到了一起，……我们从痛苦的经验中懂得，光靠理性还不足以解决我们社会生活的问题。深入的研究和专心致志的科学工作常常给人类带来悲剧性的后果”，“科学家的悲剧性命运使我们帮忙制造出来了更可怕、威力更大的毁灭性武器，因此，防止这些武器被用于野蛮的目的是我们义不容辞的责任。”科学态度与责任其后，爱因斯坦在其发表的《命运攸关的决定》中呼吁：“现在该是号召每一个人(不论性别)对可能发生现代文明历史上最大的灾难进行思考的时候了。……原子战争除了给战争双方带来前所未有的伤亡和毁灭以外，什么也解决不了，用战争解决争端已不再可能。”直到爱因斯坦去世之前，爱因斯坦都利用一切机会呼吁美国不要把科学的发现变成杀人武器，并号召全世界科学家团结起来反对核战争。科学态度与责任4、强化贴近学生生活，学以致用。1、强化过程教学，感悟探究过程。2、强化对概念和规律本质的理解。3、强化培养物理思维方法的意识。专题：在物理课堂教学中如何落实学科核心素养？1.关注探究的本质特征，使多种教学方式有机结合2.关注激发学生的好奇心，培养学习兴趣关注应用随手取材的小实验为学生提供观察思考的机会；为学生提供动手参与的机会；为学生提供交流讨论的机会。强化过程教学，感悟探究过程。感知“位移”概括“位移”描述“位移”测量“位移”科学探究------物理概念建立的过程位移利用“变化率”建立物理概念自然界中某一量D的变化可以记为ΔD，发生这个ΔD变化的时间间隔可以记为Δt，变化量ΔD与Δt的比Δt就是这个量的变化率。变化率在描述各种变化过程中起到非常重要的作用。

物理学中用位移与发生这段位移所用时间之比表示物体运动的快慢，这就是速度（velocity）。v理解“速度”概念——物理学中把速度的变化量与发生这一变化所用时间之比，叫作加速度（acceleration）。通常用a表示。若用Δv

表示速度在时间Δt内的变化量，则有理解“加速度”概念——

建立正确的物理概念、规律是形成物理观念的基础，教学中要注意促成学生对概念规律的深度理解。问题引入：如何描述小汽车和火车的运动加速度的定义加速度的方向从图像看加速度科学漫步：变化率物理观念-------例如：对“加速度”概念的理解为什么加速度概念的建立成为重点与难点？一是加速度概念比较抽象，学生在生活经验中对它并没有清晰的印象和深入的思考，分辨不清“快”的含义是速度大还是加速度大二是加速度矢量的方向不像速度、位移那么直观，它取决于一个对学生比较陌生的概念——速度变化量的方向，因而学生对加速度方向的理解比较困难三是应用v-t图像分析加速度需要学生有一定的应用数学研究物理问题的能力。用比值法定义物理量------电场强度、电势、电势差、、、1、比值为恒量2、比值与检验电荷无关3、比值反应出电场本身的属性物理规律的发现需要对真实情境的信息进行比较和分析。——运用从特殊到一般的科学方法经历（问题、证据、解释、交流）科学探究过程——物理规律的探究过程

科学探究（问题、证据）——探究速度公式进行实验操作打点计时器，小车在重物牵引下运动数据记录忠实记录小车运动的时间与对应速度的数据实验思路测量小车在重物牵引下不同时刻的瞬时速度数据分析作出v-t

图像，发现它是一条倾斜直线的一种运动科学探究（解释）——探究速度公式匀变速直线运动：

v-t

图像所代表的运动是加速度不变的运动。得出v＝v0

+at注重获取知识的过程，培养学生的科学思维和研究方法对匀变速直线运动速度与时间关系式的探讨，经历了从实验研究中获取数据→作v-t图像→分析v-t图像→寻找规律。在看似简单的问题上引导学生经历完整的研究过程，这对刚刚跨入高中大门的学生养成科学的思维习惯和良好的研究态度具有重要的意义。平均速度（粗略）瞬时速度（精确）v科学思维方法------极限思想v

“变与不变”的思想有助于构建物理图景。极限不只是知识，更是一种方法、一种观念。要不失时机地进行渗透。科学思想-------渗透“微元求和”的思想

科学思维和基本方法的掌握是不可能通过灌输达成的，需要经常、适时地渗透。“一个变化过程在极短区间内可以认为是不变的”，这是物理学中处理变化问题常用的一种方法。将一个个小区间不变的量求和，就可以解决整个过程变化的问题，这就是微元求和（微积分）。科学思维（演绎与论证）——位移公式

关注得出公式的过程，不是结论。科学方法、科学精神——“勇气”

单纯的逻辑推理和对有限事实的归纳，都不会导至新的发现；科学发现中最活跃的因素是猜想、假设与直觉。

从重大发现的历史过程领悟科学精神、物理思想和研究方法.使学生领悟到前辈大师的科学精神、物理思想、研究方法，得其精髓，有所借鉴。物理观念-------能量守恒-------全电路欧姆定律1.涉及的因素多，学生思维难以覆盖

磁场方向磁通量的变化线圈绕向电流方向与指针偏转的关系

……物理观念-------能量守恒-------楞次定律教学2.没有促进学生主动思维物理观念-------能量守恒-------楞次定律3.归纳总结跨度太大动作原磁场的方向(向上、向下)向下向下向上向上原磁通量变化情况(增大、不变、减小)增大减小增大减小感应电流方向（俯视：顺、逆时针）逆时针顺时针顺时针逆时针感应电流磁场方向(向上、向下)向上向下向下向上感应电流的磁场与原磁场方向的关系（相同、相反）相反相同相反相同物理观念-------能量守恒-------楞次定律增反减同阻碍磁通量的变化？学生主动建构不足学科内涵不够丰富物理观念-------能量守恒-------楞次定律（1）线圈向左穿过磁场时会产生感应电流吗？（2）如果导轨是光滑的，又没有外力作用，线圈能一直匀速运动吗？为什么？情景1：导体切割磁感线物理观念-------能量守恒-------楞次定律导体棒切割磁感线闭合回路磁通量发生变化产生感应电流导体棒受到安培力阻碍导体棒切割磁感线形象地展现“阻碍”过程的逻辑物理观念-------能量守恒-------楞次定律情景2：磁铁插入或拔出线圈物理观念-------能量守恒-------楞次定律磁极靠近闭合线圈闭合线圈磁通量发生变化产生感应电流使磁极受到安培力阻碍磁铁靠近磁极远离闭合线圈闭合线圈磁通量发生变化产生感应电流使磁极受到磁场力阻碍磁铁远离加深对“阻碍”过程逻辑的认识物理观念-------能量守恒-------楞次定律电键闭合、断开;电阻增大、减小;打破旧的“阻碍”逻辑；情景3：原线圈中电流的变化运动变化建立新的“阻碍”逻辑；物理观念-------能量守恒-------楞次定律原线圈中电流增大副线圈的磁通量增大产生感应电流感应磁场与原磁场方向相反阻碍原线圈磁通量的增大原线圈中电流减小副线圈的磁通量减小产生感应电流感应磁场与原磁场方向相同阻碍原线圈磁通量的减小物理观念-------能量守恒-------楞次定律导体棒切割磁感线磁极远离线圈磁极靠近线圈原线圈中电流变化闭合回路磁通量变化闭合回路中产生感应电流感应电流产生感应磁场阻碍楞次定律物理观念-------能量守恒-------楞次定律切割磁感线磁铁靠近线圈磁铁远离线圈原线圈电流的变化感应电流方向的规律演示实验学生实验学生实验演示实验感受“阻碍”的过程逻辑确认“阻碍”的过程逻辑对“阻碍”过程逻辑的再认识物理观念-------能量守恒-------楞次定律专题：高中物理学业质量水平评价水平质量描述

1初步了解所学的物理概念和规律，能将其与相关的自然现象和问题解决联系起来。能说出一些所学的简单的物理模型；知道得出结论需要科学推理；能区别观点和证据；知道质疑和创新的重要性。具有问题意识：能在他人指导下使用所学的简单的器材收集数据；能对数据进行初步整理；具有与他人交流成果、讨论问题的意识。认识到物理学是对自然现象的描述与解释；对自然界有好奇心，知道学习物理需要实事求是。有与他人合作的意愿；知道科学•技术•社会•环境存在相互联系。

2了解所学的物理概念和规律，能解释简单的自然现象，解决简单的实际问题。能在熟悉的问题情境中应用所学的常见的物理模型；能对比较简单的物理向题进行分析和推理，获得结论；能使用简单和直接的证据表达自己的观点；具有质疑和创新的意识。能观察物理现象，提出物理问题；能根据已有的科学探究方案，使用所学的基本的器材获得数据；能对数据进行整理，得到初步的结论；能撰写简单的报告，陈述科学探究过程和结果。认识到物理学是基于人类有意识的探究而形成的对自然现象的描述与解释，并需要接受实践的检验；有学习物理的兴趣，具有实事求是的态度，能与他人合作；认识到物理研究与应用会涉及道德与规范问题，了解科学·技术·.社会·环境的关系。

3了解所学的物理概念和规律及其相互关系，能解释自然现象，解决实际问题。能在熟悉的问题情境中根据需要选用所学的恰当的模型解决简单的物理问题；能对常见的物理问题进行分析，通过推理，获得结论并作出解释；能恰当使用证据表达自己的观点；能对已有观点提出质疑，从不同角度思考物理问题。能分析物理现象，提出可探究的物理问题，作出初步的猜想；能在他人帮助下制订科学探究方案，使用基本的器材获得数据；能分析数据，发现特点，形成结论，尝试用已有的物理知识进行解释，能撰写实验报告，

4理解所学的物理概念和规律及其相互关系，能正确解释自然现象，综合应用所学的物理知识解决实际问题。能将实际问题中的对象和过程转换成所学的物理模型；能对综合性物理问题进行分析和推理，获得结论并作出解释；能恰当使用证据证明物理结论；能对已有绪论提出有依据的质疑，采用不同方式分析解决物理问题。能分析相关事实或结论，提出并准确表述可探究的物理问题，作出有依据的假设；能制订科学探究方案，选用合适的器材获得数据；能分析数据，发现其中规律，形成合理的结论，用已有的物理知识进行解释；能撰写完整的实验报告，对科学探究过程与结果进行交流和反思。认识到物理研究是一种对自然现象进行抽象的创造性工作；有学习和研究物理的内在动机，坚持实事求是，在合作中既能坚持观点又能修正错误；能依据普遍接受的道德与规范认识和评价物理研究与应用，具有保护环境节约资源、促进可持续发展的责任感。

5能清晰、系统地理解物理概念和规律，能正确解释自然现象，能综合应用所学的物理知识灵活解决实际问题。能将较复杂的实际问题中的对象和过程转换成物理模型；能在新的情境中对综合性物理问题进行分析和推理，获得正确结论并作出解释；能考虑证据的可靠性，合理使用证据；能从多个视角审视检验结论，解决物理问题具有一定的新颖性。能面对真实情境，从不同角度提出并准确表述可探究的物理问题，作出科学假设；能制订有一定新意的科学探究方案，灵活选用合适的器材获得数据；能用多种方法分析数据，发现规律，形成合理的结论，用已有物理知识作出科学解释；能撰写完整规范的科学探究报告，交流、反思科学探究过程与结果。认识到物理学是人类认识自然的方式之一，是不断发展的，具有相学业质量标准为学科核心素养评价提供了评价内容与要求，并指明了评价的方向，但并未提供可操作的评价框架高中物理课程标准学业质量水平评价指导教学意见发展核心素养教学自我评价过程评价学业评价考试说明……课程标准课程标准、教学指导意见、考试说明与教学的关系北师大3×3物理学科能力评价框架应用实践B3综合应用B2推论预测B1分析解释创新迁移

C3建构新模型C2迁移应用C1直觉联想学习理解A3整合论证A2概括关联A1观察记忆北师大3×3物理学科能力评价框架3×3框架属于终结性评价，未对任务领域和认识方式进行细分,也未从学生完成认识活动经历的过程和认识方式的程序等角度进行测评杨向东-多维的核心素养评价框架核心素养的评价依托具体任务和复杂情景SOLO（可观察的学习成果结构）分类评价法的五种思维水平19502001试题命制要有层次与梯度；要绘制命题蓝图布鲁姆的认知目标分类理论指向学科关键能力，但仍然是终结性评价吴举宏-关键能力测评能级矩阵结构评价水平（u）=问题情境（x）×思维水平（y）×知识处理（z）PISA2015科学素养评估框架PISA命题关注点1.获取信息的能力；2.理解信息的能力；3.思考和判断能力。测试目标仍指向终结性评价举例：电容器的电容如图所示，利用电流传感器可以在计算机上观察电容器充电、放电过程中电流的变化，图中描绘电容器放电过程中电流随时间变化的图像可能正确的是2R1S接计算机C电流传感器概念理解认知路径

科学思维建立实物与概念定义的联系通过逻辑推理，概括得出知识

概括论证从事实经验提取事物的本质特征认识电容器建立电容器的物理模型从事实经验提取事物的本质特征推理电容器电压与带电量关系推理论证

关联整合

策略反省

观察电容器充放电现象进行分析和推理并获得结论表征电容器容纳电荷本领建立场强、电压知识间的联系解释同一电容器Q/U为常数恰当使用证据进行解释得出观点知识关联中蕴含的思维方式对比F-x图像分析U-q图像采用更多的视角分析解决问题电容器的电容模型建构质疑创新建立电容器的物理模型------认识电容器（1）（D1A）在两个相距很近的导体中间夹上一层绝缘物质，就组成了一个简单的电容器。下列几种简易装置，可以认为是“电容器”的是将两个不锈钢的碗叠一起，中间夹了一层塑料薄膜静电计（带金属球、指针的金属杆通过绝缘塞固定在圆形金属外壳上）推理电容器电压与带电量关系----------观察电容器充放电现象（2）（D2A）选取两个完全相同的电容器

M和

N，给其中一个电容器

M充电，

用数字电表测量其两极间电压，记录为

U。用另一个不带电的电容器

N与电容器

M相连接（如图

X所示），再将两电容器分离，使电容器

N放电，电容器M储存的电量减小为一半，测量此时电容器

M两极间电压。重复上述步骤，依次测量并记录电容器

M储存的电荷量及其两极间电压分别填入表格。依据表格中数据，如果分别用不同电压的电源给同一个电容器充电，可以得出的结论是

A.电容器所带电荷量一定相同C.电荷量与电压之比不一定为常量B.电容器所带电荷量一定不同D.电荷量与电压之比一定为常量恰当使用证据进行解释得出观点----------建立场强、电压知识间的联系

（4）（D2A）同一平行板电容器两端电压

U随着电荷量

Q增加而增大，但电压与电荷量之比不变，对这一规律解释可能正确的是A.随着电荷量

Q增加，极板单位面积上电荷量不变，电容器两板间电场强度

E保持不变B.随着电荷量

Q增加，极板单位面积上电荷量增加，电容器两板间电场强度

E相应地增大C、随着电荷量

Q增加，极板单位面积上电荷量减小，电容器两板间电场强度

E相应地减小采用更多的视角分析解决问题---------对比F-x图像分析U-q图像（5）（D3A）如图

a所示，在研究匀变速直线运动

v-t图像时，经分析我们发现图线斜率的物理意义为加速度，图线与横轴围成面积的物理意义为位移；如图

b所示，在研究弹簧形变的

F-x图像时，经分析我们发现图线斜率的物理意义为弹簧的劲度系数，图线与横轴围成面积的物理意义为弹簧发生形变过程中克服弹力所做的功。如图

c所示，在研究电容器充电过程中的

U-Q图像时，得到与前两种问题相似的图线。请推测电容器充电过程中的

U-Q图像中，图线斜率的物理意义是

；图线与横轴围成面积的物理意义是

。举例：带电粒子在匀强电场中的运动

如图所示为一真空示波管，电子从灯丝

K发出（初速度不计），经灯丝与

A板间的加速电压

U1

加速，从

A板中心孔沿中心线

kO射出，然后进入两块平行金属板

M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入

M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的

P点。已知加速电压为

U1，M、N两板间的电压为

U2，两板间的距离为

d，板长为

L1，板右端到荧光屏的距离为

L2，电子的质量为

m，电荷量为

e。求：

（1）电子穿过

A板时的速度大小；（2）

电子从偏转电场射出时的侧移量；（3）P点到

O点的距离。op带电粒子在电场中偏转（喷墨打印机）

模型建构

问题条件推理论证评价

创新问题解决

认知路径

科学思维把实际问题转化为物理问题喷墨打印机工作的简化模型建立带电粒子偏转的运动模型明确要解决问题的目标与条件穿过匀强电场后做什么运动？对微滴在真空中运动进行分析和推理明确解决问题中的已知条件微滴在电场中运动是否计重力？对重力、电场力进行分析和推理找到解决问题的策略和路径如何判断微滴穿出电场后落点通过分析和推理获得结论改变某一条件后结果如何对已有结论提出有依据的质疑质疑创新

执行评价

策略路径

对结果进行分析讨论、评价对重力、电场力进行分析和推理--------------微滴在电场中运动是否计重力？图为喷墨打印机工作原理的简化模型示意图。墨汁微滴经带电室带电后，以速度

v垂直匀强电场飞入极板间，

最终打在纸面上半部分的某一位置

P。设偏转电场极板长

L=3.2cm，两板间的距离

d=0.50cm，偏转电场极板的右端距纸距离

l=1.6cm。已知电场强度为

E=1.2×104N/C，

重力加速度

g=10m/s2。一个墨汁微滴以初速度

v=20m/s垂直于电场方向进入偏转电场。（1）（D1B）某同学经查阅资料得知，墨汁微滴的质量约为

m=1.0×10-10g，带电量约为q=1.0×10-13C，请分析说明微滴在电场中运动过程能否忽略重力的影响。诊断性评价对微滴在真空中运动进行分析和推理------穿过匀强电场后做什么运动？（2）（D1B）若忽略两极板电场的边缘效应，某同学认为带电微滴穿过匀强电场后做匀速直线运动直至打在纸面上。你是否同意这种观点，请说明理由。

通过分析和推理获得结论---------如何判断微滴穿出电场后落点

（3）（D2B）带电液滴经过偏转电场发生偏转后打到纸上，

显示出字体。若要使纸上的字体放大，下列设想合理的是A.只增大匀强电场的场强

EB.只增大微滴进入电场时的初速度

vC.只增大极板长度

LD.只增大极板右端到纸面距离

l对已有结论提出有依据的质疑---------改变某一条件后结果如何（4）（D3B）小明通过查阅相关资料得知，带电微滴进入偏转电场前获得初速度的方法有两种：一种是微滴由静止开始经加速电场加速获得初速度

v；另一种是通过对微滴施加压力从而获得初速度

v。他认为无论微滴通过哪种方式获得初速度，在其他条件不变的情况下，只改变微滴带电量

q，微滴最终在纸面上的位置P都会相应改变。你是否同意小明的观点，请说明理由。物理学科核心素养诊断性评价结果：群体诊断1.000.800.600.400.200.00概念深层理解学习能力科学思维科学探究合格性考试等级性考试高考专题：高考形式的变化六选三等级赋分语数外原始分一核四层四翼立德树人服务选拔导向教学必备知识关键能力学科素养核心价值基础性综合性应用性创新性高考试题难度会下降高考内涵的变化落实双基物理观念主动探究科学思维学以致用终身发展明确方向，有的放矢第一轮教学建议：1、落实双基，狠抓主干知识，回归教材2、完善知识体系，感悟物理思想和方法3、探究典型物理模型，提高综合探究能力物理教学问题与建议强化对物理概念和规律本质的理解，由“概念”升华为“观念”。引导中学教学重视教材，回归教材，引导学生阅读教材，思考教材，教师研究教材；探究能力是解决问题的关键所在，特别要养成主动探究的思维习惯。注重学生对学科思想及方法的领悟，注重对物理概念和规律的深入理解；注重培养学生对学科的整体认识，形成严密的知识结构体系。应用能力是解决实际问题关键所在，是学生终身发展的需要。在教学中注重联系实际，从生活中发现并分析解决物理问题；明确方向，有的放矢第二轮教学建议：看图说话“一少两多”现象：即学生探究、实验、交流、反思等自主学习环节少，教师讲得多，学生习题多；“一多两少”现象：即关于概念规律内容的理解涉及得多，概念规律的建立历史涉及得少，概念规律的现实应用涉及得少，掐掉“两头”只讲“中间”；“两不足”现象：即对知识的系统性建构不足，浅尝辄止，对情境的全方位研究不足，蜻蜓点水。专题：我们需要什么样的课堂？孩子还是原来的孩子吗？获取知识和方法的渠道多元，假知识、伪知识增加与技术自娱自乐的时间增加，运动与社交技能降低接触新技术多、快，“尝新”的主观意愿增强亲子交流机会减少，对成长的体验缺失学校还是原来的学校吗？学校不再是独一无二的知识“发源地”家庭的多元化对学校教育的冲击前所未有学生已经不再是原来的学生给学生一杯水，教师要有一桶水。如何装满学生这一杯水？灌！如何装满学生这一杯水？注！如何装满学生这一杯水？如何装满学生这一杯水？讲授体验（沉浸）1、课堂要明确教学的目标。2、课堂必须有基于情境的主题。3、课堂教学必须有科学的层次。4、课堂必须有切实的体验。5、课堂必须有正向的引领。6、课堂必须有和谐的氛围。我们需要什么样的课堂？1.促进知识的生成与积累2.促进方法的明确与体验3.促进学习策略的形成与调整4.促进价值观的形成与内化课堂教学的目标1．知识的理解与建构3．策略的形成与调整2．方法的体验与熟练4．心理的自觉与调适能力的形成要素学生的视角（基础与需求）三个角度看教学：学科的视角（目标与特点）育人的视角（示范与引领）基础载体目标知识的储存加工信息的倾向感觉的经验感觉信息主动建构（试验）理解注意选择对照修正成功顺化同化情境思维过程课堂必须有基于情境的主题课堂教学中的两条主线学科知识发展的逻辑性与层次性学生思维发展的逻辑性与层次性学科知识发展以学生思维发展为基础学生思维发展以学科知识发展为目标课堂教学必须有科学的层次

尽管科学家和教师都掌握学科知识，但二者的学科知识是不一样的，教师必须把学科知识心理学化，以便让学生能够理解。——杜威

教学一定要根据学生的思维实际，合理地将学科知识的发展顺序分出层次，体现学科知识的心理学逻辑。有利于知识的掌握（辨析、拓展）有利于方法的明确（理解、分析、综合）有利于策略的形成（自省、交流、独立思考）有利于情绪的调动（兴趣、成就感、责任感）课堂必须有切实的体验课堂上的讨论让“小课堂”最大限度地呈现“真科研”的历程让“小课堂”最大限度地体现“大社会”的真知让“小课堂”最大限度地成为“我思维”的乐园课堂必须有切实的体验

学习任何知识的最佳途径是由自己去发现，因为这种发现理解最深，也最容易掌握其中的规律、性质和联系。

——波利亚(GeorgePolya