基于物理核心素養(yǎng)的教學設計的案例目錄TOC\o"1-2"\h\u1131基于物理核心素養(yǎng)的教學設計的案例 124803引言 1194571、基于物理核心素養(yǎng)的教學設計的概述 3192011.1物理核心素養(yǎng) 318321.2物理教學設計 3308972.4教學流程 5322004.課堂總結(jié) 13159664、基于物理核心素養(yǎng)的教學設計的教學建議 14138905、研究總結(jié) 1526131參考文獻 15摘要：此次研究用的是案例法、文獻法，對基于物理核心素養(yǎng)的教學案例進行了理論研究。學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是需要通過課堂教學活動來實現(xiàn)的。引言包括了背景、目前研究存在的問題、國內(nèi)和國外的現(xiàn)狀、選題的依據(jù)、此次研究的重點和主要內(nèi)容。第一章對基礎的概念進行了闡述。第二章設計了案例——《閉合電路歐姆定律》，是基于物理核心素養(yǎng)的教學設計，案例包括了前期分析準備、學習目標研制、教學重難點、多媒體和教學用具，重點部分放在教學流程的設計。第三章對設計的案例——《閉合電路歐姆定律》從核心素養(yǎng)的四個方面進行了分析。第四章要求學科教師只有深刻理解物理核心素養(yǎng)才能滲透到教學中，在教學過程影響到學生，并且有針對性的給教師們教學設計提出建議。第五章是總結(jié)，將理論研究運用到具體物理教學中要注意的問題。關鍵詞：物理核心素養(yǎng)、教學設計、閉合電路歐姆定律引言《普通高中物理課程標準（２０１７版）》很明確規(guī)定,應根據(jù)現(xiàn)行高中物理教學課程標準的基本教學理念、物理教學的總目標、高中物理的教育要求，結(jié)合物理教學的實際開展情況,創(chuàng)造性地組織開展物理教學培養(yǎng)工作。將物理核心物質(zhì)素養(yǎng)的教育培養(yǎng)工作貫穿于高中物理體育教學活動的全一個過程。物理課程的教學除了要教學學生知識，還要把培養(yǎng)核心素養(yǎng)看作首要的主要任務，將四項指標落實到的課堂中，融入到教師對教學內(nèi)容和方式的設計中。創(chuàng)設教學情境,引導所有學生積極開展物理科學實踐探究,發(fā)展培養(yǎng)學生的物理科學探究思維,應把平時我們物理教學課程中所逐漸形成的各種物理科學觀念和各種科學探究思維方法用于探究分析、解答我們生活中的問題,在分析解決各種問題中進一步提高科學探究創(chuàng)新能力、增強科學實踐創(chuàng)新意識、養(yǎng)成良好科學態(tài)度。將原來的三維目標升到物理核心素養(yǎng)的四項：物理觀念、科學探究、科學思維、科學態(tài)度與責任。很多國家對核心素養(yǎng)都有展開程度不等的研究，普遍認為核心素養(yǎng)是所有人都應該擁有的，不僅是在教師和學生具有的，不僅是教學中存在的，各種工作和生活中都有體現(xiàn)，所以要從教育中抓緊對教師的培訓，進而影響到學生。黨的十九大報告強調(diào)立德樹人，說明黨對“教育要培養(yǎng)什么成什么樣的人”極其重視。通過問卷走訪等調(diào)查所得數(shù)據(jù)我們知道三維目標的教學設計仍然是多數(shù)高中教師的選擇，而以核心素養(yǎng)為基礎的教學還處在只是在課例中，沒有被廣泛運用到整個教學過程中。在課題研究中需要注意所遇到的幾個問題:①邢紅軍、張抗抗老師從傳統(tǒng)物理學科的一個完整框架問題入手,指出不能只重視物理觀念的教育，更要重視物理的意涵的研究價值。②彭前程老師已經(jīng)指出要使基于物理學科的核心素養(yǎng)得以實現(xiàn),新一次修訂的標準除了是對全部標準的貫徹，還要有和物理學科知識體系對應起來的體系。③王高老師在詳細闡述了提高物理相關學科學生核心知識素養(yǎng)后,強調(diào)教師應該通過創(chuàng)設真實活動情境,圍繞學生和學科具體內(nèi)容重點展開活動教學:首先要通過注重活動提升學生探究思維能力,教給每個學生如何找到一些東西并用以解決遇到的問題。強調(diào)高中物理學科教學課程應該充分重視把核心素養(yǎng)融入教學、拓展性的實驗科研課程、提高學生創(chuàng)新性、所學知識能用到生活中。教學中還存在很多改的地方:①以學生知識積累為中心本位方法進行課堂教學的不良現(xiàn)象仍然普遍出現(xiàn)在課堂教學中。課程內(nèi)容往往都只是靠所學知識系統(tǒng)講授的一種方式直接灌輸傳遞給全體學生,不是以學生為主體，沒有體現(xiàn)出培養(yǎng)學生探究精神。②絕大部分在職教師本身就沒有學會什么是核心素養(yǎng)，怎么將其融入教學過程中，他們更愿意選擇自己原來就已經(jīng)熟悉和掌握的教學方法。③新的教學方式講究趣味性和發(fā)展性相結(jié)合，這對教師的要求也更高，高中知識本來難度就高，相比于之前的學習更加枯燥更乏味，一些在職高中教育工作者的自主探究情境教學方式過于死板,不能充分聯(lián)系社會生活實際因而選擇適當?shù)奶骄壳榫?，難以調(diào)動廣大學生的探究積極性,不利于充分激發(fā)全體學生的自主探究熱情。不能很好培養(yǎng)學生的物理觀念,科學思維,態(tài)度責任。1、基于物理核心素養(yǎng)的教學設計的概述1.1物理核心素養(yǎng)物理核心素養(yǎng)是核心素養(yǎng)將物理學科知識和方法融入到原有的基礎結(jié)構(gòu)中，將原有理論更細化、具體化，要根據(jù)不同年齡段學生有不同的體現(xiàn)，不同的側(cè)重點，這是一個相互影響的過程，之前的教學方式對之后的影響，不同學科之間也會有影響，擁有強的自主學習能力，學習基礎知識后可以自己總結(jié)形成完整的框架，讓學習更條例清晰，要學會學習，將學習的知識和能力能運用到生活中。1.2物理教學設計物理教學設計是以物理教學課程設計中的理論實踐為教學基礎，以物理學科的各個特點為依據(jù)，所進行的教學設計。物理教學設計是指，為了正確實現(xiàn)一定的物理教學設計目標,依據(jù)新的物理教學課程、內(nèi)容、主題、學生個體特征和學習環(huán)境變化條件,結(jié)合了新的物理教育學科理論指導,運用物理教與學的結(jié)合原理,為全體學生合理策劃利用學習實踐資源和開展學習實踐活動的教學過程。物理學科教學課程設計主要涵括包含的具體教學環(huán)節(jié):包括解讀物理教學課標、確定物理目標教學設計、分析物理教學內(nèi)容、設計物理教學工作過程、建構(gòu)評價體系。馬德武老師在《核心素養(yǎng)視角下初中物理課堂教學的深度設計》中闡述了基于物理核心素養(yǎng)的教學案例，教學從生活走向物理，更好的幫助學生建立物理觀念。結(jié)合學生實際情況，從蓋房子這樣生活中的事情入手，既能引起學生興趣又能培養(yǎng)學生物理核心素養(yǎng)。黃小英老師和許文老師在《基于物理核心素養(yǎng)下的“閉合電路歐姆定律”教學設計》中，整個教學過程以實驗探究為主，重視學生的自主性，教學教學設計時用了問題探究式實驗教學，先提出問題，讓學生獨立思考，后展開教學，能有效提高學生邏輯思維能力。2、基于物理核心素養(yǎng)的教學設計的案例——《閉合電路歐姆定律》的教學設計2.1前期分析準備教材分析本節(jié)是高中物理選修3-1的2.7節(jié),這節(jié)課之前有學習了部分電路的歐姆定律，為這節(jié)課在知識和思維上都奠定了基礎，而之后還要學習復雜的電路分析，這節(jié)課又是之后課程的基礎，所以這節(jié)課在整個高中電流知識體系中對它起著連接前后的重要作用。通過本一章節(jié)的專題學習,能夠促使全體學生學會用能量進行轉(zhuǎn)化的觀點方法來深入分析一些有關集成電路中的問題。因此,本章環(huán)節(jié)不僅是整個教學電路部分的一個中心教學內(nèi)容,更是本章電路教學的一個重點。學情分析通過前面的學習，學生已經(jīng)知道閉合電路和電源是電路中一直存在電流的必要條件，對電源的作用，電動勢的意義，都有了一定的認識。部分電路的歐姆定律也已經(jīng)較為熟練應用，電場中電勢升降的判斷在靜電場中已經(jīng)掌握。簡單電路操作實驗是初中的實驗能力，本節(jié)課對實驗要求不高，只是定性分析，學生能夠獨立解決。要通過遵循從進入感性到走向理性的過程認識物理規(guī)律,通過教學創(chuàng)設實驗問題展示情景,鼓勵實驗學生自己自主動手進行實驗物理操作,發(fā)現(xiàn)各種實驗物理現(xiàn)象,探究實驗物理教學規(guī)律,課堂中抓住實驗學生的個體心理特點等并進行實驗教學方案設計。課標分析課標要求:首先要學生知道電源的內(nèi)阻和電動勢。幫助高中生理解在電路學習中能量轉(zhuǎn)換關系的重要性，理解掌握并應用歐姆定律學習區(qū)分路端電壓、電源電壓；電壓與外部電路電阻關系是本一章節(jié)的一個難點。要特別注意不斷提高全體學生掌握運用閉合控制電路歐姆定律進行分析復雜問題的綜合能力?？梢韵茸屑殢土曇幌虑懊骐妱觿莸幕靖拍?想一想電源在電路中的作用,理解電源的內(nèi)阻，理解電動勢的基本意義。然后通過幫助全體學生初步理解閉合電路中各組成部分如何做功和利用能量進行轉(zhuǎn)化的相互關系。2.2學習目標研制知識與技能（1）知道電源電動勢和電路各個部分電勢降落的關系，掌握什么是電源的電動勢，什么是電源的內(nèi)阻。（2）掌握什么是閉合電路的歐姆定律，理解其推導的過程，知道怎么將知識用到解題中。（3）初步理解內(nèi)、外電路的能量的轉(zhuǎn)化過程，知道電動勢（E）與路端電壓(U外)的關系,并了解U-I圖像。過程與方法（1）通過類比及引導,讓學生了解電源、電動勢及內(nèi)電阻的概念。（2）學生小組討論如何才能推導出閉合電路的歐姆定律。（3）學生充分了解U-I圖像的意義并能夠繪制U-I圖像。情感、態(tài)度與價值觀（1）通過自己推導,學生們認識到電路中的能量變化并得出相關結(jié)論，在這過程中同學們的推理能力增強。（2）通過和學生一起做實驗，提高學生得出數(shù)據(jù)后推理、歸納、總結(jié)結(jié)論的能力（3）激發(fā)全體同學們的學習興趣,多進行小組學習，相互促進幫助，形成良好的學習氛圍。2.3多媒體和教學用具①教師展示和學生實驗所用器材:幾種不同型號的電池,導線、3.0V、0.3A的小型電燈泡、單閘開關、滑動變阻器、電流表與電壓表;②課件:相關圖片、動畫、微視頻等。2.4教學流程1.知識回顧教師活動1：學生活動教師活動2提出問題，鞏固舊知1:電荷量q和電勢差U與非靜電力做功W有什么關系?學生獨自完成并看課本43頁到46頁，復習所學內(nèi)容給出答案，組織學生共同復習1:電源的電動勢是電源對電荷做的功W比電荷量q2:之前學到的歐姆定律的內(nèi)容和表達式，什么樣的條件下可以用?2：導體中電流I和兩端電壓U成正比，和導體的電阻R成反比公式：I=純電阻電路中才能用3:電動勢的定義?3：電源將其它能量轉(zhuǎn)化為電能的能力2.情景引入教師活動3取出能常見到的電池，學生說出電路中電源的作用,組織學生用電壓表測量各電池兩端電壓,發(fā)現(xiàn)這些電壓是不一樣的。教師多媒體播放滑雪視頻，人們滑下山后乘坐纜車回到山上。圖一：滑雪圖設計意圖:初步了解電源的作用，引起學生興趣3.新課學習（1）認識閉合電路教師活動4組織學生觀察課件中“小燈泡閉合電路”圖片，回答問題：該閉合電路是由哪幾部分組成的?圈出哪里是內(nèi)電路，哪里是外電路。圖二：小燈泡閉合電路圖教師活動5教師實物展示如圖的電路，分別用1.5V和3.0V電源，觀察小燈泡亮度以及電壓表示數(shù)變化。并提出問題：電路中電壓是在哪里減小的？在導線上？小燈泡上？電源內(nèi)部有嗎？圖三：小燈泡實物展示圖學生活動觀察到連接不同電源時小燈泡亮度以及電壓表示數(shù)都有變化。測量電路各部分電壓，我們測量的是電源外部的，對內(nèi)部進行猜測。設計意圖培養(yǎng)學生模型構(gòu)建能力，拓展學生思維教師活動6教師在黑板上畫出最簡電路,給出問題:電流在外部的電路中,沿導線電流流動方向,電勢是如何發(fā)生變化的?為什么?而在內(nèi)電路中,電勢又是如何發(fā)生變化的?為什么?圖四：最簡電路學生活動打開課本60頁，獨自閱讀2至4段，完成后進行小組討論教師講解電流的方向和正電荷移動方向是一致的，在外電路里因為有靜電力的作用，正電荷是從高電勢到了低電勢。內(nèi)電路也就是化學反應層里，沿電流方向即從負極到正極的電勢升高。而整個電路中不僅外電路有電阻，在正負極之間也是有電源內(nèi)阻的，經(jīng)過該電阻時沿電流方向的電勢也是降低的。圖五：最簡電路圖電勢變化（2）閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化教師活動7教師示意學生看黑板，給出部分物理量，回答以下問題:=1\*GB3①時間為t,靜電力在外電路中做了多少功?=2\*GB3②時間為t,靜電力在內(nèi)電路中做了多少功?=3\*GB3③時間為t，電池內(nèi)部非靜電力做做了多少功（W非）？=4\*GB3④靜電力在電路中做功和非靜電力在內(nèi)電路做功有關系嗎？是什么關系？學生活動學生獨立思考，得出結(jié)果。教師組織學生代表說出自己的答案，教師總結(jié)學生思路并就重點部分進行詳細講解。教師講解=1\*GB3①時間為t，電流在外電路中通過做功所產(chǎn)生的熱為Q外=I=2\*GB3②時間為t，電流在內(nèi)電路中通過做功所產(chǎn)生的熱為Q外=I2=3\*GB3③時間為t，電源內(nèi)部非靜電力所做的功為W=Eq=EIt=4\*GB3④由能量守恒可以知道，外電路和內(nèi)電路中電流所做功和電源內(nèi)部非靜電力做功是相等的，即W=Q內(nèi)+所以EIt=整理可得E=IR+Ir（3）閉合電路歐姆定律教師活動8教師提出問題，引導學生進行思考問題1:在純電阻電路中，電流I與內(nèi)電阻r、外電阻R和電動勢E的關系式?問題2∶根據(jù)I=UR，試著總結(jié)閉合的電路中歐姆定律是什么，并思考該定律的適用條件？問題3:以下三個公式，適用范圍是?I=E=IR+IrE=U外+Ir學生活動學生獨自推導閉合電路中，電流I與內(nèi)電阻r、外電阻R和電動勢E的關系式；小組內(nèi)討論自己推導的結(jié)果。教師講解問題1：純電阻電路中，E=IR+Ir或I=問題2：閉合電路的歐姆定律：電流和電源的電動勢成正比，和電路外接電阻、電源內(nèi)阻之和成反比。公式:I=E適用條件:純電阻電路。問題3：I=EE=U教師活動9剛才已推出：電源電動勢E=IR+Ir，教師給出U外、U內(nèi)定義：U外=IR是外部電路所有電壓，也叫路端電壓；U內(nèi)=Ir是學生可得出什么？學生活動推得：E=（4）路端電壓與負載的關系教師活動10組織學生小組連接如下電路圖，并提出一下問題：圖六：路端電壓測量圖1:給了電動勢為E、內(nèi)阻是r的電源，移動滑動變阻器的劃片，外電阻R會發(fā)生變化，電路中電流會變化嗎，是如何變化的?2:將滑動變阻器劃片向右移動，即外電阻變小時，路端電壓有什么變化？3:通過實驗，電流I和路端電壓U外隨著滑動變阻器阻值變化會有什么變化？可以用所學知識解釋嗎？學生活動學生兩人為一組進行實驗，閉合開關前要將滑動變阻器電阻調(diào)至最大，慢慢滑動變阻器滑片，使電阻變小，記錄電壓表和電流表示數(shù)。教師總結(jié)我們已經(jīng)知道路端電壓:U外=E?Ir，通過實驗數(shù)據(jù)我們知道，滑動變阻器即外電阻R增大（減小）時，電流I減?。ㄔ龃螅?，路端電壓U外教師活動11舉兩個特例，當外電路斷路和短路時，U分別是多少？學生活動獨立思考，認真解答教師講解=1\*GB3①當外電路斷路時R→無窮,I=0,U=E結(jié)論：電路處于斷路狀態(tài)時，路端電壓等于電源的電動勢圖七：外電路斷路圖=2\*GB3②當外電路短路時R=0,l=Er結(jié)論：電路處于短路狀態(tài)時，路端電壓等于0圖八：外電路短路圖（5）閉合電路的U-I圖像教師活動12教師示范實驗并與學生共同測得實驗數(shù)據(jù)路端電壓U和電流I，I為橫坐標，U為縱坐標，用瞄點法作U-I圖，并依據(jù)圖做一下分析:(1)圖中哪個點可以表示電路處于斷路狀態(tài)？路端電壓是多少，和電源電動勢有什么關系？(2)圖中哪個點可以表示電路處于短路狀態(tài)？電路中電流是多少？(3)動勢E和圖象變化有什么關系?(4)內(nèi)阻r與圖象什么關系?學生活動獨立思考理解教材展示的實驗后，積極參與到老師做實驗的過程中觀察實驗現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)整理數(shù)據(jù)，獨立完成作圖教師總結(jié)=1\*GB3①根據(jù)路端電壓U=E?Ir，以I為自變量、U為因變量知是一次函數(shù)，作出U-I圖像,由圖象可知，隨著I的增大U是減小的圖九：路端U-I圖=2\*GB3②U-I圖象的物理意義圖十：路端U-I延申圖a.圖象與橫軸交點表示電路短路時的電流Ib.圖象與縱軸的交點表示電路斷路時的電壓也就是電源的電動勢Ec.圖象傾斜程度也就是斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，內(nèi)阻越大就越傾斜4.課堂總結(jié)同學們，這節(jié)課大家都學了些什么?有哪些掌握了，哪些還需要課后思考和聯(lián)系？這節(jié)課我們推導了閉合電路歐姆定律，根據(jù)實驗得出閉合電路電流、路端電壓和滑動變阻器阻值的關系，繪制并理解了U-I圖象。5.課后作業(yè)題目設計目的=1\*GB2⑴課本63頁第1題掌握電流與電源電動勢、外電阻內(nèi)電阻的關系。=2\*GB2⑵課本63頁第2題將所學知識與生活相聯(lián)系。3、教學案例的分析物理觀念認識是從傳統(tǒng)物理學的視角逐漸形成的基本物理認識,是現(xiàn)代物理學的概念、規(guī)律在我們大腦思維中的不斷形成和提升。該教案教學從生活實際出發(fā)，展示生活中常見電池以及播放滑雪視頻，讓同學們更深刻了解電池在電路中作用。科學思維是基于事實進行抽象概括的過程，生活中學生有經(jīng)歷過燈泡斷路或短路是不亮的情況，基于此展開教學更能調(diào)動學生思維積極性?？茖W探究是最重要的組成部分,該課程教案教學采用了向?qū)W生提出問題的探究式綜合實驗教學,教學活動設計以向?qū)W生提出問題探索為探究中心重點展開實驗教學活動,這種教學是一種綜合發(fā)展性實驗教學,培養(yǎng)全體學生的問題探究意識,激發(fā)全體學生的探究興趣和學科好奇心,使其在不斷解決知識沖突中不斷完善新的認知思維結(jié)構(gòu)?？茖W態(tài)度與社會責任感就是在正確認識一個學科發(fā)展本質(zhì)性的基礎上逐漸逐步形成對自然科學和專業(yè)技術的一種正確態(tài)度和社會責任感。4、基于物理核心素養(yǎng)的教學設計的教學建議在教學中，要以學生為主體，學生要通過自己思考、推理、探究后得出的知識與結(jié)論才更深刻，才能更具有探究精神。一般情況下，在各個階段豐富的物理課踐實驗教學表象不僅僅可以有效地激發(fā)廣大學生對物理學習和活動的興趣,還可以讓學生形成遇到問題后先獨立思考的好習慣。物理知識是課堂教學的主要內(nèi)容，而只是學知識的話就會比較枯燥，所以教師教學的趣味性就顯的尤為重要了，還要和生活實際聯(lián)系起來，這樣可以幫助學生更深刻的掌握知識。在物理教學過程中，實驗占著濃墨重彩的一筆，幾乎所有學生都喜歡參與教師實驗過程或獨立完成實驗，鞏固所學知識的同時也鍛煉了動手能力，知識不再知識課本上的文字和符號，而是能夠動手操作的器材，物理教學中一定要重視實驗的價值。要多給學生提供動手的機會和平臺，提高自學的能力，讓學生從沒有問題到發(fā)現(xiàn)問題再到解決問題，也要注重培養(yǎng)學生們的合作能力。5、研究總結(jié)此次研究基于物理核心技術素養(yǎng)的高中物理教學課程設計,并設計高中物理《閉合電路歐姆定律》的教學設計案例。首先在教學理論研究層面上針對主要內(nèi)容的問題進行了深入的理論研究;在教育實踐研究層面上,通過研究設計了相關教學案例,努力做到將物理核心素養(yǎng)的教育培養(yǎng)在實際的物理課堂中實現(xiàn),使我國高中物理課程教學向著核心素養(yǎng)教育為核心導向的教學改革發(fā)展方向繼續(xù)前進下去﹐從而教育培養(yǎng)一批符合我國現(xiàn)代物理教育觀念所提倡的全面素質(zhì)發(fā)展教育理念的優(yōu)秀學生。參考文獻劉曉彤.基于物理核心素養(yǎng)的高中物理教學設計研究[D].遼寧:遼寧師范大學,2018.時春華.文化視野下提升高中學生核心素養(yǎng)的物理教學策略及思考[C].//第六屆基礎教育改革與發(fā)展論壇.2016:352-358.中華人民共和國教育部．普通高中物理課程標準（２０１７年版）［Ｍ］.北京：人民教育出版社，２０１８．王歌.基于高中物理核心素養(yǎng)的教學目標設計的案例研究[D].上海：上海師范大學,2019.黃小英,許文.基于物理核心素養(yǎng)下的“閉合電路歐姆定律”教學設計[J].中小學實驗與裝備,2020,30(02):