基于物理核心素养的“教学评一体化”实践研究

徐永霞

【摘要】初中物理课程中科学探究和创新意识的培养，重点在于深化学生对物理基础概念的理解，包括力学、光学、热学、电磁学，并强调理解这些概念背后的科学原理和逻辑推理.教学过程中，特别强调学生的科学思维发展，包括逻辑思考、批判性分析和问题解决能力.教学方法上，采用“教学评一体化”理念，注重理论与实践的结合，如通过实验和项目式学习，提升学生的实验操作能力、问题解决能力和创新思维能力.本文分析了中考物理对科学素养的考查，强调设置真实复杂的物理问题情境，以及设计开放性探究任务来提升学生的科学素养.本文指出物理教育的未来趋势是更加注重实验操作和综合能力的培养，以适应科学技术的快速发展和变化.

【关键词】初中物理；初高衔接；科学探究

在当今教育体系中，物理的学习涉及对力学、光学、热学和电磁学等传统领域的理解和现代物理的知识.这些学习不仅仅局限于记忆公式和定律，更重要的是理解其背后的科学原理和逻辑推理.本教学内容旨在培养学生的科学思维，引导他们运用逻辑思考、批判性分析和问题解决方法.通过结合“教学评一体化”的理念，本课程强调了理论与实践的结合，鼓励学生通过实验和项目式学习，深化对物理原理的理解，并激发他们的探究兴趣和创新精神.通过分析中考物理试题和设计多样化的物理问题情境，本课程旨在检验和提升学生的科学素养，将他们培养成为能够质疑、反思并应用科学方法解决实际问题的积极学习者.

1  学习目标：掌握物理基本概念，发展科学思维

1.1  解析课程文件物理核心素养的学习要求

首先，要明确物理的基本概念和原理.这不仅包括力学、光学、热学、电磁学等传统领域.深入理解这些概念，不仅是记忆公式和定律，更重要的是理解它们背后的科学原理和逻辑推理.要培养学生的科学思维.这意味着不仅要教授物理知识，更要指导学生如何运用逻辑思考、批判性分析和问题解决的方法.例如，在探讨物理现象时，鼓励学生提出假设，设计实验来验证这些假设，并基于实验结果进行合理的推论.物理核心素养的培养也需要结合“教学评一体化”的理念.这要求教师在教学过程中，不断评估学生的学习进度和理解深度，及时调整教学策略.评价方式应从单纯的考试成绩转变为综合评估，包括学生的实验操作能力、问题解决能力和创新思维能力.物理教育应重视理论与实践的结合.通过实验、项目式学习等方式，让学生在实际操作中体会物理原理，加深对物理的兴趣和认识.例如，通过设计桥梁模型来应用力学原理，或通过电路实验来理解电磁学概念.物理核心素养的培养不仅要求学生掌握物理的基础知识，更重要的是通过科学思维的培养和实践活动，使学生能够深入理解和应用这些知识.

1.2  明确统编教材中物理核心素养的学习内涵

关键在于理解和落实教学标准的核心理念，物理教学应关注全体学生的发展，强调以学生为本，促进每位学生的物理核心素养.教学中应将物理知识与生活实际结合，通过具体的案例和学生生活经验引导学习，以提高学生对物理的兴趣.同时，重视科学探究的教学方法，采用多样的教学活动激发学生的探究欲望和自主学习兴趣.教学过程中，要认真研究“学业要求”和“教学提示”，确保教学内容的深度、难度和广度符合要求，并选择适当的教学方式.此外，物理教学还应注重学生实际操作和创新精神的培养，鼓励学生参与各种活动，将所学知识应用于解决实际问题，从而提升学生对物理学习的兴趣和探究欲望.

2  评价趋势：设计物理问题情境，检验科学素养

2.1  分析近年中考物理对科学素养的考查

试题通常要求学生能够将实际问题转换成物理模型，并对综合性的物理问题进行分析和推理.这不仅包括对基本物理模型的理解，也涉及构建综合性物理模型的能力.科学探究在中考物理中同样占有重要地位，它强调逻辑思维和证据推理能力的培养，一般遵循“问题→证据→解释→交流”的规律.2023年的中考物理山东卷在设计试题情境时，将物理与体育运动相联系，如以推铅球和垫排球为背景的试题，旨在引导学生增强体育健康意识.

中考物理试题的设计也更加突出真实问题情境，选取贴近学生实际生活的素材，引导学生在解决真实、复杂问题的过程中展示其物理核心素养.例如，有试题设置空气中和水下的声波探测器，或者利用定义国际基本单位“秒”的铯原子钟考查学生的估算能力，这些都显示了中考物理对科学态度和责任的重视.中考物理山东卷还强调了实验能力的考查，指出实验是物理教学的重要内容和培养物理核心素养的关键途径.例如，有试题考查学生对电容器充电、放电现象的觀察，要求正确使用实验仪器，理解实验原理，以及处理实验数据等.这些试题不仅考查学生的理论知识，还强调了实验操作的重要性，促进学生动手做实验的能力.

2.2  设置多样物理问题情境，考查科学思维

在设置多样的物理问题情境以考查科学思维时，重点应放在创造真实且具有挑战性的物理问题上，这些问题应能引导学生应用物理知识和科学思维解决问题.

（1）联系日常生活情境：设计与学生日常生活紧密相关的物理问题.例如，设置一个关于手机充电的问题：考虑不同材质的充电线对充电速度的影响.学生需要运用电学的基础知识，考虑电阻、材料导电性等因素，来分析和解释观察到的现象.

（2）结合环境与社会问题：设计与环境保护或能源利用相关的问题.比如，创建一个关于太阳能板效率的问题：在不同角度和光照条件下，太阳能板的能量转换效率如何变化？这要求学生理解光电效应、光强与能量转换之间的关系，并进行实际测量和计算.

（3）利用经典著名实验：基于历史上的著名物理实验，如我们可以设计一个与“小灯泡串联并联”相关的初中物理实验，旨在激发学生对物理科学的兴趣和好奇心.实验步骤：①将一个小灯泡、电池、电线和开关按照串联方式连接在面包板上，确保电路连接正确；②打开开关，观察小灯泡的亮度.记录实验现象；③尝试串联更多的小灯泡，观察每个灯泡的亮度变化.记录实验现象.并联实验：①将两个小灯泡并联连接在电路中，确保每个灯泡都有独立的电流路径；②打开开关，观察两个并联灯泡的亮度.记录实验现象；③对比串联和并联电路中灯泡的亮度，思考原因.实验总结与讨论：①在串联电路中，电流通过每个灯泡时都会受到一定的电阻，导致电流逐渐减小，因此灯泡的亮度会逐渐降低；②在并联电路中，电流可以分别通过每个灯泡，每个灯泡都有相同的电流供应，因此灯泡的亮度保持一致.通过这个实验，学生们可以直观地观察到串联与并联电路中灯泡亮度的差异，理解电流在不同电路中的分布特点.教师可以引导学生进一步思考电流、电压、电阻之间的关系，激发他们对物理学的兴趣和好奇心.同时，实验过程中的操作和观察也能锻炼学生的实验能力和科学探究精神.

（4）探索未来技术应用：设置与未来技术发展相关的物理问题.例如，探讨超导材料在未来交通系统中的应用.学生需要研究超导现象、磁悬浮原理，并思考如何将这些原理应用于实际的交通工具设计中.

（5）实验设计与数据分析：要求学生设计物理实验来验证某个理论或概念.比如，设计一个实验来验证牛顿第一定律.学生需要考虑实验装置的设计、数据采集方法以及如何通过实验数据验证这一定律.

通过这些多样化的物理问题情境，学生不仅能够应用和巩固物理知识，还能在解决具体问题的过程中发展和锻炼自己的科学思维能力.这样的设置旨在鼓励学生主动探索、深入思考，并在实际应用中体现物理的魅力和价值.

2.3  强调对物理问题的质疑和反思，重视科学方法运用

教学中应鼓励学生对已有的物理理论和概念提出疑问.例如，在探讨经典物理实验时，引导学生思考这些实验的局限性和误差来源.教师提出引导性问题，如“这个实验结果是否在所有条件下都适用？”或“这个理论有哪些假设前提？”这样的问题能鼓励学生深入思考，让他们不仅是接受现有知识，而是积极进行探索和质疑.通过分析和讨论物理中的著名案例或争议话题，鼓励学生表达自己的观点，并对不同的观点进行评估.同时在教学中强调科学方法的重要性，包括观察、假设、实验、数据分析和结论.教师设计活动，要求学生先提出一个假设，然后设计实验来验证这个假设.实验后，学生需要分析数据并根据结果对原始假设进行评估.

鼓励学生在成功解决一个物理问题后进行反思.通过写作、讨论或个人日志的形式进行.例如，学生在解决完一个物理问题后，被要求写下他们的解决过程，以及在这个过程中遇到的困难和学到的东西.在学习过程中，将错误视为学习和成长的机会.当学生在解决物理问题时犯错，教师应鼓励他们分析错误的原因，而不是仅仅指出错误.这有助于学生理解错误是科学探究过程中自然而然的一部分，鼓励他们在未来的学习中继续尝试和探索.通过这些方法，学生将被鼓励不仅仅是学习物理知识，而是成为积极的学习者，能够质疑、反思并应用科学方法来解决问题.

3  教学启示：以科学探究为核心，培养创新意识

3.1  组织物理实验活动，加深概念理解

组织物理实验活动，不仅是为了加深学生对物理概念的理解，更是为了激发他们的探究精神和创新意识.通过实验活动，学生能够直观地观察物理现象，亲手操作实验装置，从而更深刻地理解物理定律和原理.这种实践活动使得学生能够将理论知识与实际操作相结合，促使他们在解决问题的过程中运用科学方法.物理实验活动也是培养学生创新思维的重要方式.在实验过程中，学生被鼓励提出假設，设计实验来验证这些假设，并根据实验结果进行合理的推论.这种方法不仅促进了学生对物理知识的理解，也培养了他们的批判性思维和解决问题的能力.学生被激励去探索物理的未知领域，尝试创新的实验方法，甚至在实验中发现新的物理现象或规律.

3.2  设置真实复杂情境，获得科学经验

通过创设接近真实生活或科学研究中的复杂情境，让学生在更加广阔的背景下应用物理知识，进行科学探究.例如，设置一个涉及环境科学的问题，让学生探索不同气候条件对太阳能板效率的影响，或者设计一个与现代技术相关的情境，如探讨无线充电技术中的物理原理和实际应用.这样的教学方法不仅仅是关于物理知识的传授，更重要的是培养学生如何在复杂且不确定的情境中运用科学方法，进行有效的问题解决.学生在这些情境中不仅能够加深对物理概念的理解，还能够学会如何收集数据、分析结果，并在必要时对自己的假设进行修正.这种教学策略不仅提高了学生解决实际问题的能力，还增强了他们的批判性思维、创新意识和自主学习能力.

4  结语

重视科学探究和创新意识的培养已成为核心.通过深入理解物理的基本概念和原理，以及将这些概念应用于解决真实复杂的问题中，学生不仅掌握了物理知识，而且发展了批判性思维和科学方法的运用能力.物理教育的未来趋势在于更加注重实验操作能力、问题解决能力和创新思维能力的综合评估，而不仅仅是理论知识的传授.通过设置开放性的探究任务，教师鼓励学生进行自主学习、合作探究，从而提高他们的科学素养.未来的物理教育将更加侧重于学生如何将理论知识应用于解决实际问题，并在此过程中培养他们的科学态度和责任感，以适应快速发展和不断变化的科学技术领域.

参考文献：

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