2017年版2020年修订高中课程标准培训《关于高中物理课程标准中核心素养的若干问题》.ppt

刘兵 清华大学科学技术与社会研究所、中国科协-清华大学科技传播与普及研究中心 目录 CONTENT 物理学是什么？ 《普通高中物理课程标准（2017年版）》的定义 物理学是自然科学领域的一门基础学科，研究自然界物 质的基本结构、相互作用和运动规律。物理学基于观察与 实验，建构物理模型，应用数学等工具，通过科学推理和 论证，形成系统的研究方法和理论体系。 从一些权威的定义来看 物理学：一门基础自然科学，它研究物质的结构以及自 然界各基本组分间的相互作用等根本问题。通过实验考察 和理论探索，以最概括的方式把各种无联系的物理现象， 用经济而又精确的数学语言表达为各种物理学原理或定律。 《简明不列颠百科全书，物理学条目》 从一些权威的定义来看 物理学研究宇宙间物质存在的各种主要的基本形式，它 们的性质、运动和转化以及内部结构；从而认识到这些结 构的组元及其相互作用、运动和转化的基本规律。 朱洪元，《中国大百科全书物理学》 物理学的基础 作为近代科学的代表性典型，物理学最重要的基础是作 为经验事实的科学事实。科学事实是通过观察和实验所获 得的。 理论，是物理学呈现的典型形式，但物理学理论需要 以经验事实作为基础，来判定其是否可接受。 这个观念需要在教学中体现出来，让学生有明确的认 识。 理论与经验事实的关系，具有相当的复杂性。 从物理学的研究方法来看 无论所采用的方法在细节上有什么不同，物理学家总是 试图用逐次逼近法把没有解决的问题变得易于处理：先研 究简化的即理想化的情况以确定其主要效应，然后再深入 具体事物的细节。例如，理想气体的分子运动论就是把分 子看得很小，其体积可以略去，而且把它们看成是许多互 相碰撞的弹性球样的粒子。 《简明不列颠百科全书，物理学条目》 从物理学的研究方法来看 1，理想化的方法，即理想模型。 2，理想模型作为联结物理学理论与经验事实的中介。 3，在中学物理教学中，涉及到的主要内容，基本上 是理想模型性质的。 4，理想模型与现实原型的差异，是学生学习和理解 物理学的困难之一。 从物理学史的角度来看 理解物理学，包括理解今天的物理学，以及为了教学目 标，物理学史提供了重要的视角。 古希腊——中世纪——牛顿革命——19至20世纪之交的物理学革命—— 其他的传统—— 科学革命的理论：范式 批判性思维的限度与张力：科学革命与常规科学 物理学的“追求”与作为其他科学学科的“样板” 物理学家力图寻找一切物理现象的基本规律，从而去统一地理解一切的物 理现象。 朱洪元，《中国大百科全书物理学》 对于统一性的追求，对于理论的系统性、完整性的追求，对数学方法的应 用与精确性、逻辑性的追求。 物理学在自然科学各学科中率先发展和相对成熟，及“示范”性。 对示范性的反思：科学的多元性。 物理学对于人类社会发展的意义 物理学已经走在技术发展的前面，对技术的发展起着指导的作 用，重大新技术的出现基本上来源于科学实验和理论的基本研究。 科学的迅速发展促进了生产技术发展，生产技术的发展又支持了 科学的发展，促进科学与技术的融合，产生了许多新的学科门类， 取得了许多重大的成果。透过技术的纽带，物理学对人类的物质 生产起了巨大的作用，促进了劳动生产率和经济增长的重要因素， 同时对人类的生活方式，包括衣、食、住、行的所有方面都产生 了巨大的影响。 《高中物理课程解读》 物理学对于人类社会发展的意义 1，物质层面 2，精神层面 正面与负面的影响（见“科学技术与社会”部分） 物理教育的功能是什么？ 教育的概念 对教育之定义的多样性 以百度百科“教育”条目为例： 教育者有目的有计划有组织的对受教育者的心智发展进行教化培育，以现有的经验、学识 推敲于人，为其解释各种现象、问题或行为，以增长能力经验，其根本是以人的一种相对成 熟或理性的思维来认知对待，让事物得以接近其最根本的存在，人在其中，慢慢的对一种事 物由感官触摸而到以认知理解的状态，并形成一种相对完善或理性的自我意识思维……但同 时，人有着自我意识上的思维，又有着其自我的感官维度，所以，任何教育性的意识思维都 未必能够绝对正确，而应该感性式的理解其思维的方向，只要他不偏差事物的内在；教育又 是一种思维的传授，而人因为其自身的意识形态，又有着另样的思维走势，所以，教育当以 最客观、最公正的意识思维教化于人，如此，人的思维才不至于过于偏差，并因思维的丰富 而逐渐成熟、理性，并由此，走向最理性的自我和拥有最正确的思维认知，这就是教育的根 本所在。 教育也是一种教书育人的过程，可将一种最客观的理解教予他人，而后在自己的生活经验 中得以自己所认为的价值观。教育，是一种提高人的综合素质的实践活动。 当然，此条目也有诸多可争议之处。 》 物理学教育的特殊性 物理教育是教育中特殊的一支，除了达到一般的教育的 功能之