谈基础物理课程标准中三维一体整合式目标的实施与贯彻

谈基础物理课程标准中三维一体整合式目标的实施与贯彻第1页共11页谈基础物理课程标准中三维一体整合式目标的实施与贯彻徐维（安庆师范学院物理与电气工程学院安徽安庆246011）指导老师：吴隆才摘要：当前，基础教育改革正在如火如荼的开展。新的课程标准已经由过去的对知识与技能的单一要求发展成为对知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维要求。如何贯彻实施三维课程目标为广大教育工作者提出了新的研究课题。本文试图从三维课程目标的内容、内涵和内在关系出发来探索如何实施贯彻基础物理三维课程目标。认为：基础物理课程改革中的课程目标不是追求学科体系的自身完备，而是一个以人为本，促进人的全面发展为目的的三维一体整合式目标。实施贯彻三维目标我们要认清一个关键、把握一个核心。即：要认清能力目标是实施贯彻的关键，实行教学改革是实施贯彻的核心。只要我们针对能力目标，用科学探究的思想指导教学改革，同时注意教科书、学生评价体系的配套改革，从多个角度同时用力，克服阻力，形成合力，就一定能够实现基础物理课程改革中的三维课程目标。关键词：基础物理，课程改革，三维目标，科学探究，学生评价当前，基础教育改革正在如火如荼的开展。新的课程标准已经由过去的对知识与技能的单一要求发展成为对知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维要求。如何贯彻实施三维课程目标为广大教育工作者提出了新的研究课题。本文试图从三维课程目标的内容、内涵和内在关系出发来探索如何实施贯彻基础物理三维课程目标。1、基础物理课程目标的内容、内涵及内在关系1.1、内容基础物理课程标准中关于课程目标有以下三个方面的要求：[1][2]第一层次：知识与技能。使学生掌握一定的物理知识和物理操作技能。简称知识目标。第二层次：过程与方法。在物理知识的探索与学习过程中，使学生掌握一些简单的方法，包括研究问题的科学思维程序等程序化方法，常见的物理学研究方法、物理知识的学习方法及简单的创造等具体化方法。简称方法目标。第三层次：情感态度与价值观。通过方法的获得过程及运用方法探索、创造的过程，使学生初步形成一些良好的思想意识。如爱科学的态度、愿意探索的精神、与他人合作的意识、勇于创造的精神等等。简称意识目标。1.2、内涵从物理课程目标的三个层次来看：新的课程目标不仅要消除学生被动接受知识，而且要促进学生积极探索；不仅要学生掌握一定的物理知识和技能，而且要学生明白物理知识的形成过程，具有一定的科学探究的能力；不仅要学生具有能力，而且具有探索科学的热情和责任，使学生具有将科学服务于人类的使命感和责任感。谈基础物理课程标准中三维一体整合式目标的实施与贯彻第2页共11页因此，新的课程目标不是追求学科体系的自身的完备，而是以学生为主体，以提高学生的科学素养，促进学生全面发展为目标。是一个以人为本的一体化的目标。1.3、内在关系根据“思维之心只能寓于知识之体”[3]的观点，可以这样认为，学生是在掌握知识的过程中发展能力，并在此过程中学习和形成正确的情感态度和价值观。因此，知识、方法、意识三者之间的关系可以这样认为：知识是形成方法的载体，方法是形成意识的营养，意识是探索知识的动力。知识、方法、意识三者之间的关系也可以用下图表示：载体营养动力载体营养动力…即：让学生通过知识的探索获得研究、学习、思维的方法，然后通过方法的获得及运用方法探索、创造的过程使学生形成某些思想意识。这样就形成了一个循环。最后，这些思想意识、精神又促进学生进一步探索新知识，从而又开始了一个新的循环，无限往复。显然，在每一循环中，方法处于知识和意识之间，起着承上启下的关键作用，使学生掌握方法必然是教学的显性目标。抓住了它就等于抓住了教学最终目标的实施渠道。2、改革教学，实施科学探究是实施贯彻三维目标的核心环节2.1、什么是科学探究？科学探究原指科学家们研究自然界的科学规律时所进行的科学研究活动。进入20世纪80年代以后，世界各国的基础教育都将科学探究引入学习过程之中，把学生置于开放、生动、多元的学习环境之中，使其在自主学习、自主探索中获得新的学习体验。因此，科学探究是学生在物理课程与现实生活的情景中，通过发现问题、调查研究、动手操作、表达与交流等探究性活动获得知识、技能、方法的学习方式和学习过程。[4]2.2、如何理解科学探究[5]目前，物理教育界对于科学探究有不同的理解和认识。有一种观点认为，只有把学生放开，让他们自己发现问题，自己动手实验才是科学探究，才是探究式的学习方式。这种观点是对科学探究的狭义理解，只看到了科学探究的自主性和操作性层面，而忽视了科学探究的本质含义。我们在实际教学中，不可能每个课题都用这种探究的方式学习。因此，如何理解科学探究和怎样用科学探究的思想指导物理教学改革就成了一个重要的研究课题。从物理教育的角度来看，我们可以从以下三个层面来理解科学探究：首先是观念层面，科学探究体现着现代科学观。科学不是已经完成和固化了的知识体系，而是人类对自然界的永无止境的探究过程。科学的知识体系在探究过程中不断发展和变化，许多科学的结论是待证伪的，是在发现新的证据之后需要修正的。人类对自然界的认识尚且如此，对学生而言，其个体的认识也需要在探究过程中不断发展和改变。因此，学习物理的过程是一个不断转变对自然界的原有认识和观念的过程，是一个自觉的实现观念自我更新的过程。第二是思想方法层面，科学探究是科学家群体在长期探索自然规律的过程中所形成的有效的认识和实践方式，其中最重要的是科学思维方式，即我们通常所说的科学思想方法。当代知识意识知识方法意识方法谈基础物理课程标准中三维一体整合式目标的实施与贯彻第3页共11页科学教育理论认为，科学探究没有固定的模式，但有一些可辨别的要素，如提出科学问题、建立假设、搜集证据、提出理论或模型、评估与交流等，这些都是科学思想和工作方式的体现。在物理课程标准中，根据这些要素提出了对学生理解科学探究和发展科学探究能力的要求。第三是操作技能层面，任何实验探究过程都需要某些思维和操作技能，如控制变量、使用仪器、记录和处理数据等。因此，除了第三个层面要求学生必须动手实验之外，以上两个层面都可以以多种方式渗透在教学过程之中。2.3、科学探究在课堂教学中的实施2.3.1、实施过程科学探究在中学物理课堂实践中，就是要达到《物理课程标准》中指出的“过程与方法”六个目标：有初步的观察能力，有初步的提出问题的能力，有初步的信息收集能力，有初步的分析概括能力，有初步的信息交流能力。要实现六个目标就是要把握科学探究的七个要素：提出问题、猜想假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。现以“影响电磁铁磁性强弱的因素”这部分内容的教学来说明科学探究七个要素的具体操作。[6][提出问题]科学探究的问题可以由学生提出，也可以由老师提出。课堂上老师问：电磁铁磁性的强弱与什么因素有关系？如果改变通过电磁铁的电流或者改变电磁铁的匝数，他的磁性强弱会变吗？[猜想与假设]学生相互议论：假设通过电磁铁的电流由1A增加到2A，电磁铁的磁性会怎样变化？是否可以这样推测：导线中的2A的电流是两股1A的电流汇合而成的，每股电流都产生一个磁场，由两个相同磁场合在一起，电磁铁的磁性增强了。如果电磁铁的电流不变，线圈由100匝增加到200匝，他的磁性又会怎样？是否可以这样推测：200匝线圈是由两组100匝线圈组合而成的，每组线圈都产生一个磁场，两个磁场合在一起，电磁铁的磁性增加了。通过以上推测可以想到：电磁铁的线圈匝数越多，通过的电流越大，电磁铁磁性将越强。[制定计划与设计实验]通过怎样的实验来检验以上猜想呢？这个实验需要解决三个问题，同学们讨论这解决三个问题的各种可能方法：（1）怎样测量电磁铁磁性的强弱？学生A：看它能够吸起多少根大头针或者小铁钉学生B：看它能够吸起多少铁屑（用天平称）学生C：看它对某一铁块的吸引力（用弹簧测力计把被电磁铁吸住的铁块拉开时，弹簧测力计的读数）有多大？（2）怎样改变和测量通过电磁铁线圈的电流？学生D：用滑动变阻器改变线圈中的电流，用电流表测量电流的大小学生E：用增减电池来改变线圈中的电流，用串联小灯泡的亮度来比较电流的大小。（3）怎样改变电磁铁的匝数？学生F：使用中间有抽头，能够改变线圈匝数的现成电磁铁现成产品。学生G：临时制作电磁铁线圈，边实验、边绕制最后，教师建议：用学生C、D、F提出的方案来组成探究实验的方案。谈基础物理课程标准中三维一体整合式目标的实施与贯彻第4页共11页[进行实验与收集证据]按教师的建议，学生分组进行实验操作：把开关、滑动变阻器串联起来接到电源上。当滑动变阻器取不同值时，测量电流和电磁铁对铁块的吸引力。把测量数据填入下表：（表1）电流/A电磁铁对铁块的引力/N改变线圈匝数，调节滑动变阻器，使电流保持不变，测量不同匝数时电磁铁对铁块的吸引力，把实验数填入下表（表2）匝数电磁铁对铁块的引力/N[分析与论证]各小组从本组实验的表1数据看到，当电磁铁匝数不变，电流逐渐增大时，电磁铁对铁块的吸引力是同步增大的；从表2数据看到，在电流相同的情况下，电磁铁线圈的匝数增加时，电磁铁对铁块的吸引力也是同步增加的。由此可以证实：电磁铁的磁性强弱和电磁铁的线圈匝数、通过电磁铁的电流有关。电磁铁线圈匝数越多，电流越大，磁性越强。[评估]回顾以上操作，看看有什么不妥的地方：当改变线圈的时候，是否确实做到了线圈中电流和线圈的形状都不变？当测量电磁铁吸引力时，是否用的是同一个铁块，有没有其他因素影响了实验结果？如果这些因素在实验中都做了充分考虑，实验结果应该是可靠的。[交流与合作]各小组把实验过程和实验结果写成实验报告，并分别在班上报告本组实验结果，进行讨论与交流。2.3.2、实施科学探究应注意的几个问题（1）物理课程标准关于科学探究的七个要素，是按照探究的一般过程来设计的，实际进行探究活动时不一定按照这七个要素的排列顺序进行，也可以将后面的要素提到前面，教师应根据科学探究的要求灵活掌握。（2）探究活动的组织和对学生探究能力的要求，应循序渐进，由简单到复杂，由部分探究到经历较完整的探究过程。例如：学生开始接触物理时，可以安排一些简单的探究活动。探究的环节可以是其中的几个，甚至是某一个环节。随着学生物理知识与技能的不断发展，逐步安排学生进行一些较为完整的探究活动。（3）在探究的过程中要注意学科的渗透和融合。探究的问题可能涉及化学、生物、地理等多学科知识，物理教师应鼓励和提倡学生应用他们在其它学科中学到的知识与技能，来进行猜想和假设、分析、论证、讨论和交流。2.4、科学探究的关键从我国目前的情况来看，发达地区与不发达地区之间、重点中学与普通中学之间都存在很大差异。探究式教学作为一种现代物理教学模式，应作为我们教学改革和发展的方向，但不可能一步到位。在目前条件下，用科学探究的思想指导物理教学改革应当是可行的，关键在于教师对于探究性教学的认同和对于有效的物理教学的责任感，同时，教师自谈基础物理课程标准中三维一体整合式目标的实施与贯彻第5页共11页身对科学探究的理解和引导学生开展科学探究的能力也是非常重要的。教师可以根据学校和学生的实际情况，将科学探究作为物理教学的指导思想，从以下三个方面入手，逐步改变传统的教学模式，向探究教学的方向发展。第一，将科学探究的思想体现在具体的教学方式和方法之中。教师应把握科学探究的本质，而不是将其形式化和程式化。例如，教师的讲授作为一种具体的教学方法，既可以变成“满堂灌”式的知识传授，也可以体现科学探究的思想，作为探究式教学的补充。关键在于教师在何时使用这种方法以及如何使用。第二，就像科学家的探究过程一样，学生的探究方式是灵活多样的，而不是一整套具体的模式和程序，教师应注意启发学生探究的积极性，培养他们自主探究的意识和能力。第三，科学探究并不一定需要装备良好的实验室，教师要想办法利用生活中的低成本的物品，因陋就简地引导学生开展探究活动。这样，用科学探究的思想指导物理教学就存在着多种教学方式。学生动手实验是其中一种重要的方式，但不是唯一的方式。任何物理教学内容都是科学探究过程与结果的统一，都是一个发现和提