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教学目标基本概述

时间:2023-07-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:笔者认为,物理课堂教学目标就是根据新课程标准要求在课堂教学设计中由教师制订的学生通过学习应该达到的基本要求。

教学目标基本概述

一、教学目标的基本含义

(一)目标和教学目标

目标是教育心理学中一个重要的概念,主要研究教学目标及目标教学。教学目标(instructional objective)这一概念最早是由美国俄亥俄州立大学的泰勒于1934年提出,但并未对其做明确界定。其后,许多研究者以不同视角对教学目标做出了不同的界定。综观国内外各家观点,可把这些界定概括为两类:一类认为教学目标是教学努力的方向,目标与方向性联系。梅尔(K.Meier)于1975年首次提出教学目标的定义,认为教学目标是指与具体的教学过程相联系的奋斗方向。另一类认为教学目标是预期学生学习的行为结果,教学目标与学习的行为结果相联系。

结合目标的含义和各位学者对教学目标的理解,把教学目标界定为“预先确定的,在具体的教学活动中所要达到的,利用现有技术手段可以测量的教学结果”。它表现为对学生学习结果及学生终结行为的具体描述,而不是对学生学习过程或教师行为的描述。

(二)教学目标与教育目的、教育目标

在教育领域中,我们常会遇到几个目标的关系,也就是教育目的、教育目标、教学目标的关系。教育目的是教育要实现的总体方向,它所体现和表达的是普遍的、总体的、终极的教育价值,对各种形式的教育和教学活动都有指导和制约作用;教育目标是教育目的的下位概念,它所体现的是不同性质的教育和不同阶段的教育的价值,是各类学校依据自己的培养任务和办学特点所制订的目标,是对教育目的的具体化,我们在教学中说的教学目标就是指课堂教学目标。教学目标比教育目的、教育目标更具针对性,它往往是针对具体的教学活动而提出的。因此,教育目的、教育目标与教学目标的关系是一般与特殊、普遍要求与具体结果的关系。

二、教学目标设计内涵及基本原理

(一)教学目标设计基本理念

教学是指教师引起、维持或促进学生学习的所有行为,是一种有计划、有目的的交往活动。它的逻辑必要条件主要包括以下三个方面:一是引起学生学习的兴趣,即教师首先要激发学生的学习动机,有意义的教学是在学生“想学”的基础上展开的;二是指明学生所要达到的学习目标和学习内容,即教师要让学生知道学什么和学到什么程度,学生只有知道了自己学什么或学到什么程度,才会有意识地主动参与教学活动;三是采用学生易于理解的方式,即教学语言有自己的独特性——要让学生听清楚、听明白,需要借助一些技巧,如重复、深入浅出、抑扬顿挫等。由此看来,教学目标的科学设计和准确叙写是教学取得实效的重要策略之一,教学目标是教师专业活动的灵魂,是每堂课的方向,是判断教学是否有效的直接依据。

课堂教学目标的设计就其本质来讲,是新课程理念指导下现代课程与教学观的具体体现,是现代教学理念和新课程观的具体化。落实课程目标是课程实施的关键,其途径是将课程目标转化为具体的、可操作的课堂教学目标,师生通过一系列教学目标的达成而最终实现课程目标。因此,教学目标是否科学合理,直接关系着课程目标的实现。由传统的教学目的确定,到现代教学目标设计,是课堂教学的一场革命。这一革命以教学目标的设计为导向,从根本上体现课堂教学以学生为主体,以学生的全面、健康和谐发展为本位的改革精神,倡导课堂教学目标设计的新理念、新思路、新范式,是落实《基础教育课程改革纲要(试行)》精神的关键。

(二)高中物理教学目标设计

1.高中物理课堂教学目标设计的内涵

物理课堂教学目标作为最下级的基础目标,不仅包括课堂教学目标的定义,还包括设计的依据、原则等。

物理课堂教学目标是整个教学目标中最基础的目标,且相比于其他教学目标而言,它也是最具体的。教师在实施课堂教学活动和评价教学效果时,一般也是以此作为重要的依据。通常,我们将物理课堂教学目标简化地称为物理教学目标。物理课堂教学目标主要是对物理课堂教学过程进行详细而具体的描述,并预期学生在教学过程中的可能发生的外显的学习行为过程、学习结果、学生在学习变化中的心理过程。笔者认为,物理课堂教学目标就是根据新课程标准要求在课堂教学设计中由教师制订的学生通过学习应该达到的基本要求。比如,在牛顿第一定律的学习中,教师预期学习后达到的各方面的目标包括理解什么是牛顿第一定律、理想实验的方法模型以及培养的思维能力和情感态度与价值观等。

2.物理课堂教学目标设计的依据

教学目标对于课堂教学有着重要的地位,教学目标的功能是教学目标的特殊结构对教学活动产生的影响和作用,有导向、控制、激励、评价四个功能。教学目标为教师设计教学提供了方向,为学生课前预习提供了依据。同时,能激发学生完成目标的学习欲望,充分发挥学生学习的积极主动性。评价是学生学习成果的客观标准,以便教师和学生了解教学的效果,及时对“教”与“学”的活动进行调整和改进。所以,合理地设计教学目标十分重要。教学目标的确定首先要明确依据因素,即依据什么来确定一个单元或一课的教学目标。课堂教学目标对于课堂教学活动具有十分重要的意义。它规定着教学活动的方向,是教学活动展开的依据,同时也是评价学生学习的重要标准。教学目标所具有的这些功能,决定了教学目标的设计必须有一定的思路和方法。从宏观上看,教学目标需要依据当代社会发展需要、新课程理念、学科课程标准等因素;从微观上看,教学目标需要依据教学内容及其特点、学生的实际需要和状况、教学环境等因素,弄清依据因素是设计教学目标的重要基础。

从宏观依据因素来看,当今社会飞速发展,对人才素质的需求不断更新,新的课程改革正是为适应当代和未来社会发展对人才培养的需要而进行的,其核心理念就是核心素养。学生发展核心素养主要指学生应具备的,能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。培养学生最重要的目标就是培养学生的必备品格和关键能力,也就是培养学生的核心素养。核心素养作为深化基础教育改革与发展的重要一环,在落实立德树人的目标中不仅有着重要地位,而且也是新课程标准制订的指导性依据。全面提高学生物理学科的核心素养既是课程标准的重要理念,也是物理课程努力要实现的重要目标。我们看到,全面提高学生的物理核心素养处于整个物理课程标准的核心地位,这是社会和时代不断进步的产物,也是物理教学不断发展的必然结果。课程标准是课堂教学目标最重要、最基本的依据,是教学实施的依据。教学目标则是教学的逻辑起点,因此,基于课程标准设计教学目标是很重要的。综上分析,教学目标的制订在宏观上应满足和着眼于社会发展的需要、课程改革的新理念以及物理学科的新课程标准。

从微观依据因素来看,存在教学内容及其特点、学生的实际需要和状况、教学环境等因素,其中教学内容及其特点是实现教学目标的主要载体,它直接决定课堂教学目标的水平层次,所以它是影响课堂教学目标设计的内在因素。教学目标的确定既要实现课程标准的最低要求,又要考虑到对教科书资源的选择和利用问题。分析教学内容是指分析课程标准中相关内容的规定及其教科书中这些内容的呈现方式与特点。课程标准只是对学习的要点规定了基本的内容及其要达到的结果,教师需要分析相关内容中包括哪些知识点、需要学到什么程度,要知道这些知识的性质、范围及其所要达到的要求或标准。同时,也要结合教科书进行分析,了解课程标准中的这些内容在教科书上是怎样表述的?怎样利用教科书内容来更好地实现教学目标?要不要利用其他教科书以外的资源?依据对学生的实际需要和状况进行分析,因为一节课的内容可以培养的能力有多个方面,究竟选择哪几个方面作为本节的目标,还要依据学生的需要、社会的需要。依据课程标准和教材来设计教学目标是毋庸置疑的,但需要指出的是,如果仅仅依据这两个来制订目标,那么物理教学就难以适应现代社会发展的需要,设计出来的目标也不具有针对性。因为目标的达成是以学生的行为表现来衡量的,学生是设立目标不可或缺的关键因素,而每个学生又是有差异的鲜活个体,同样的教学内容,不同的学生有不同的学习需要,因此教学目标的设计必须对学生的学习需要、情感需要、兴趣、心理特征等方面进行分析,准确掌握它们的认知结构特点、思想状况、心理个性特征等方面的个体差异,并要求在了解大部分学生的学习兴趣和要求的基础上进行。如单以知识与能力的目标而论,学生基础好的学校可以培养学生的物理想象能力或者表现能力为主,而学生基础差的学校则以培养学生的物理学习兴趣为主。

对学生的心理特点和已有知识、能力的分析,可以保证所确定的教学目标既符合课标要求,又能满足学生的学习需要,更有针对性,从而更利于学生的发展。总之,只有把课标、教材、学生三者有机结合起来,才能制订出科学、合理的课堂教学目标。分析教学环境是指分析完成教学目标所需要的物质条件。如所在学校能否提供介绍物理发展过程的多媒体设备;学校所在地区有没有可以进行参观、调查的教学资源等。这些在教学目标的确定方面也将起着一定的作用,所以也是目标制订的依据。

3.物理课堂教学目标设计的基本原则

科学地设计教学目标包括两层含义:一是怎样合理地确定教学目标;二是怎样合理地表述教学目标。对这两个问题合理而科学地解决,是取得教学成功的先决条件之一。教学目标既然在教学过程中非常重要,那么我们在教学目标的设计时必须坚持一定的原则。

(1)科学性原则

科学性原则是指教学目标的设计要注意其实现的可能性。各要点的教学目标不一定都能达到最高层次,通常应该选择位于学生的最近发展区内,即学生经过努力能够达到的层次要求。较高层次教学目标可以考虑设计成动态的、相互联系的若干中间目标,使目标具有发展性。如对放热反应的学习,学生肯定能联想到燃烧能放热、某些爆炸能放热、某些溶解能放热、化学过程有放热、物理与生物过程也有放热等,但它们有什么本质的区别或内在的联系,并不需要一气呵成,这是教学的策略。

(2)系统性原则

从知识体系的角度来讲,中学各学科仍是一个相对独立的系统。系统性原则要求在制订教学目标时,应从教育的总任务出发,把握它在“课程目标—学期(学年)目标—单元(课题)目标—课时目标”这个逐级体系中的地位和作用,采用任务分析方法,对任务做逐级分解,从而准确地确定具体和细化了的教学目标。再者,根据课程标准的要求,教学目标应从课程标准的要求进行设计,但各类教学目标之间是相互联系、相互促进和相互制约的。智力因素和非智力因素共同影响着学生的发展。因此,系统性原则还要求把它们组织成协调和自然的目标体系。

(3)灵活性原则

教学目标的制订还必须兼顾一定的灵活性。这有两个方面的含义:第一,由于学生身心发展有差异性,教学必须注意到这种个别差异,面向不同学生的需要,做到因材施教。教师应根据不同学生的学习水平,把教学目标设计为有跨度的、有层次、有弹性的上下限。一般而言,统一的要求是最基本、最低层次、最下限的目标。在此基础上,要有适合有潜力的学生的更高层次的目标,这对学生起着激励和指导作用。第二,目标要根据客观条件的变化而做到及时调整。目标的制订不是一成不变的,而是因人因时因地而异,教师要在不断实现目标的过程中,随时注意客观变化而加以调整修正,因为变化是影响教学目标设计的重要因素。正如美国心理学家罗杰斯所认为的:“在现代世界中,变化是唯一可以作为确立教育目标的依据,这种变化取决于过程而不取决于静止的知识。”因此,在教学过程中,教师应根据实际教学的进程和发展状况,以及学生的学习状况,而对教学目标进行及时的调整,加以调控,灵活运用,使之具有动态性,即所谓的“计划不如变化快”。同时,教学目标要跟上教学步伐,做到具体问题具体分析

(4)层次性原则

所谓层次性原则,是指在设计课堂教学目标时,需要考虑到课堂教学目标不是独立的,而是与教育目标体系中的其他目标形成了一个有机的整体。我们知道教育目标体系具有层级结构,包括教育目的、课程目标、单元目标和课堂教学目标等若干个层次,而课堂教学目标处于最底层,受到其他各个层级教育目标的制约。因此,我们在设计课堂教学目标时,首先要牢牢地把握住教育目标、课程目标及单元目标,以这些更高层次的教育目标为指导,制订出与这些目标能够形成一个有机整体的课堂教学目标。

(5)操作性原则

教学目标必须具备操作性,即要力求具体化,有针对性,有具体、明确的内涵,能达到可观察或测量的程度。之所以提出教学目标的概念,是为了强调教学结果的可见性和可测量性,使教学工作有的放矢、有章可循、得到检验和确认。这就意味着教学目标必须在表述方面尽量具体、明确,不能以总教学目标来代替具体教学目标,不能用含糊的语言来表述具体的目标,而应尽量地用具体的行为目标来表述教学目标,且是指向学生的具体的学习结果。教学目标只有提得明确而具体,甚至精准,才有利于教师正确地选择教学方法、妥善地组织教学过程、准确地评价教学结果,也能使教师将教学的意图清楚地传达给学生,让学生主动地把握自己的学习过程。

4.高中物理课堂教学目标设计的模式

教师在设计物理课堂教学目标时主要是依据课程标准、教材内容和学情分析等。随着核心素养的提出,教师在设计课堂教学目标时还应该以核心素养目标体系为理论依据。因此,在本章中,主要讲解如何分别根据物理课程内容标准、教材内容、学情分析、核心素养来初步设计确定教学目标。

(1)依据课程标准来初步设计教学目标

教师在实施教学时要以课程标准为重要参考依据,而基于课程标准的教学首先是要依据课程标准来进行课堂教学目标设计。另外,新颁布的物理课程标准不仅规定了课程总目标以及各阶段应达到的分目标,还针对如何落实课程目标提出了关于教学、评价和课程资源开发等建议。这些也很好地说明了教师制订教学目标以课程标准为依据。

因此,教师在设计教学目标时首先要读懂课程标准,尤其是内容标准,并对其内容标准进行分解,以此设计教学目标,使课程标准要求具体化,教学目标行为化,同时也能使分解以后的目标更具有实际的操作性,并为后续的评价提供了切实可行的标准。具体的操作步骤如下。

①锁定内容标准

课程标准中包含了内容标准,因此要依据课程标准设计教学目标须以内容标准为蓝本。对于内容标准的锁定,首先要根据知识网络图来确定本节课所属单元,然后依据内容标准中的“课程目标—单元目标—课堂教学目标”的流程来一步步地转化,进而锁定内容标准。

②分析内容标准的学习内容

顾名思义,就是要分析内容标准中的重点名词,包括物理概念、物理规律和重点的探究过程,以及学生需要达到的素养和情感。

③分析内容标准中的行为动词

找寻内容标准中的行为动词,并掌握其具体的含义包括行为动词在教学目标分类领域中的层次、学习领域以及具体的解释等。

④将学习内容和行为动词组合构成教学目标

一般而言,教学目标都是名词和动词构成,因此通过上述的两步即可对其组合来完成教学目标的初步设计。

结合上述的四个步骤,以“曲线运动”为例初步设计教学目标。首先,要根据“曲线运动”理解曲线运动对应的知识网络是曲线运动与万有引力的相关知识,并依据对应的单元来确定本节课的内容要求是通过实验了解曲线运动,知道物体做曲线运动的条件。其次,进一步分析本节的学习内容:曲线运动的定义;物体做曲线运动的条件;曲线运动的方向;学习自主实验探究。再次,找出学习内容的行为动词,主要包括了解和知道。最后,结合学习和行为动词进行组合,初步设计的教学目标如下:学生知道什么是曲线运动;知道物体做曲线运动的条件;会判断曲线运动的方向;不断提升自主实验探究的能力和素养。

(2)依据教材和学情初步设计教学目标

教材是教师进行教学目标设计时重要的参考资料,而学生是完成教学目标的主要对象,也是一切教学活动的主体。因此,教学目标设计必须既要考虑教材内容,也要注重了解学生的情况。

①依据教材内容初步设计教学目标

一般认为,教材内容是学科知识的载体,因此依据教材来设计教学目标尤其重要。这里的教材是指重要的教学资源,它不仅局限于教科书,还应包括相应的教辅资料。教师在分析教材时不仅要研究对应的教科书,还要关注课外的丰富材料、例题、习题等,并且可以适当地展开教材内容。其中,感性材料是指图像和生活中的现实问题等直观材料,教师通过分析它们的适用性、典型性、丰富性来扩充教材内容。而通过分析例题和习题,能更好地把握教材内容的类型、难易度、编排、使用方式和功能等,读懂解题的思路和方法。同时,教师还要对教材内容进行适当的展开分析,以帮助教师了解文中的知识要点,理清内容的先后,并明确教材的内容安排和编写思路,从而更好地领会编者的意图。基于以上对教材的定位,教师在基于教材内容初步设计教学目标时,需要遵循以下三点。

第一,仔细解读教材。教材内容作为一种教辅资料,十分重要,教师应根据教学的需要仔细研读教材,从而设计教学目标。一方面,教师要对教材内容进行整合和内容筛选,从而有利于教学目标的实现;另一方面,教师在解读教材时还要考虑知识的整体性和逻辑的连贯性。我们知道物理学科里面知识之间相互联系,因此只有了解知识内在逻辑和联系,才能正确地定位和处理教材内容。

第二,适当展开教材内容。教材内容只是教学目标设计当中的一个参考因素,我们设计教学目标不能仅仅设计教材,还要在教材的基础上不断丰富和完善。为此,我们要关注生活中那些比较好的感性材料,如图像、有趣的现象和生活中的现实问题等,并以此来扩充教材内容。另外,要充分利用好文中的例题、习题和课后实验,从而丰富和完善教学素材

第三,结合课程标准已有的教学目标对其初步修改。在上一节中已经结合课程标准对教学目标有了初步的设计,但是比较笼统,不够详细,导致在实施过程依然缺乏具体的指导意义。因此,要在原教学目标的基础上进一步完善与整理。

结合上述的要求以及之前设计的“曲线运动”教学目标,对其进一步完善如下。

首先,要全面解读“曲线运动”这一节相应的教材内容包括基本的教科书、教辅资料等等。我们可以这样理解:曲线运动这一章是本章的重点,它是继牛顿力学之后对运动和力的关系进一步深化,同时为后面学习研究平抛运动、匀速圆周运动、天体运动奠定基础。因此,它具有承上启下的作用。另外,在内容编排上,它选取了两个实际情景和两个演示实验,引导学生经历科学探究和理论推导过程。通过学生的自主探究,进一步理解曲线运动是变速运动以及物体做曲线运动的条件以及速度方向等。学生学习这些内容后,能学以致用并解决生活中的一些问题。

其次,根据“曲线运动”这一节的教材内容编排和编者意图适当地扩充。比如,挖掘教材中引导学生领悟化曲为直的思想,以及运用的物理相关知识即割线和切线的相关概念、对比的思想方法来明白曲线运动和直线运动的差别与联系,并知道曲线运动速度的方向,以及极限的思想方法得到平均速度与瞬时速度的差别,同时要关注实验探究的过程以及培养学生的情感。

最后,在原来基于课程标准设计的教学目标的基础上进一步完善,初步确定其教学内容如下:学生能理解曲线运动的定义,会判断曲线运动的方向,知道曲线运动的条件;学生利用对比的思想方法,明白曲线运动和直线运动的差别与联系,知道曲线运动速度的方向,以及极限的思想方法得到平均速度与瞬时速度的差别;学生能通过实验探究曲线运动的速度方向,体验“提出问题—作出假设—设计实验—实施实验—记录数据—分析论证—得到结论”的物理实验过程;学生学会观察生活,体会物理源于生活、物理联系社会;通过实验探究,让学生体会科学之美,体验合作的重要性。

②依据学情初步设计教学目标

教育的最终目的是促进学生的发展,因此教学目标的设计还需考虑学生的身心发展情况。因此,进行学情分析首先要了解学生已有的认知发展水平,并思考学生在此基础上能通过学习达到的预期结果,包括目前学生的学习准备情况。

由于物理知识之间有着很强的连续性和层次性,因此教师要思考学生已经掌握的物理知识,避免知识断层的现象。首先,要考虑学生的心理特点,如学生在不同阶段表现的认知特点、生活经验、兴趣爱好等各方面的差异。其次,要考虑不同学生的学习风格。由于不同的学生具有不同的学习风格,对于物理的教学目标设计也会产生影响。总之,对于学情的分析,要从整体和个体两个角度进行。从整体上分析学生之间相似、共有的特征,根据整体的特点,我们可大概地确定课堂教学目标的基本内容。对个体而言,要分析学生之间的差异,我们可在其整体的基础上做进一步地优化,从而增加教学目标的选择性,真正地做到“让每一个学生都能充分地发展”。

综上所述,教师基于学情来初步设计教学目标时,需要遵循以下三点要求。

第一,分析学生的已有认知和后续认知。学生不是空着脑袋进入课堂学习的,因此要充分考虑学生已有的认知水平,设置合适的教学内容和难度,同时也要考虑学生通过学习后所能达到的预期的教学效果以及对于今后学习的影响与作用,从而设置难度适中的教学内容,找到最适合学生的最近发展区。

第二,考虑学生的个别差异。由于不同学生的生活经验、学习能力和学习风格都不一样,所以教师在设计教学目标时要学会因材施教,从而调动学生的学习兴趣。比如,高中阶段中高一和高二的学生在思维上仍存在一定的差异性,相比之下,高二学生的抽象思维更加地活跃,开始具备一定的思维深度。为此,教师应该结合教学经验和课堂观察,敏锐捕捉相关信息,尽量取学生之长、补其之短。

第三,兼顾学生群体的整体性与个体差异性。学生处于同一年龄阶段和同一班级中,在很多方面都存在共性。对此,教师要考虑整个学生群体中共有的认知特点,以此初步规划教学内容和教学可能存在的难点。另外,也要发挥学生各自的差异和特长,争取体现“同中求异”的特点。

结合上述要求以及上一节中“曲线运动”的教学目标设计,再做进一步的完善。

首先,要分析学生的已有认知水平。“曲线运动”这一节是面对高一的学生群体,在学习曲线运动之前,学生已经系统地学过了直线运动的运动规律、瞬时速度和平均速度的区别和联系、会判断切线和割线,具备一定的知识基础,但是曲线运动在知识结构上对于学生来说是比较新的内容,且涉及对矢量的理解,掌握这部分知识有一定的难度。

其次,考虑高一学生的差异性。不同学生的学习风格、学习能力都不同,因此教学目标要注意层层递进、步步深入,体现其层次性的特点。比如,教师在引导学生自主实验探究时要层层递进,给予学生适当的帮助,并且不同的学生可能完成的要求也不一样。

最后,兼顾学生的整体性和个体性的特点。学生在日常生活中对一些有关曲线运动的现象只是有了感性的认识,但普遍缺乏抽象思维能力,还应具体分析。因此,教学起点可以从与学生日常紧密联系的运动实例入手,注意将曲线运动和直线运动进行对比,从而得出曲线运动的相关特点与规律。

具体的教学内容设计如下:学生能理解曲线运动的定义,通过生活实例和实验,学会判断曲线运动的方向,知道曲线运动的条件;学生利用对比的思想方法,明白曲线运动和直线运动的差别与联系,知道曲线运动速度的方向包括速度分解的方法,以及运用极限的思想方法得到平均速度与瞬时速度的差别;学生能通过实验探究曲线运动的速度方向,体验“提出问题—作出假设—设计实验—实施实验—记录数据—分析论证—得到结论”的物理实验过程;学生学会观察生活,体会物理源于生活、物理联系社会的思想,并通过实验探究,体会科学之美以及学生之间相互合作的重要性。

(3)依据核心素养初步设计教学目标

通过研读物理课程标准可知,落实核心素养已然成为物理学科的课程总要求。因此,教师在制订课堂教学目标时应以核心素养为目标导向。对此,教师首先要理解核心素养的四要素,即物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任,并清楚它们的内涵、特征及它们之间的联系。具体而言,教师要将核心素养与特定的教学任务相结合,使核心素养渗透于教学任务各个方面。同时,也要思考物理素养在教学过程中的孕育点以及生长点,从而设计更科学合理的教学目标。具体的设计步骤如下:可以先以核心素养为导向对教学目标的行为动词进行分类,并寻找教学内容与核心素养之间的关联和结合点,进一步确定好教学内容,最后采用二维表对其进行归类,找寻动词和名词的组合,从而最终确定并表述教学目标。

①以核心素养为导向对教学目标的行为动词分类

教师基于核心素养设计教学目标时,首先要分析已有的教学目标体系。目前,比较成熟的教学目标分类主要是依据课程标准来进行分类,包括结果性目标和体验性目标。

而核心素养的四个要素之一的物理观念可以这样理解:物理观念属于学习的认知领域,因此它应和学生已有的前认知水平和经验相适应。物理观念应该随着学习的深入,逐渐地体现层次性的特点。具体来说,不同的学生由于前认知和经验等不同,对于同一物理观念会有不同的理解和丰富程度。另外,对于同一物理观念在不同的学习阶段,学生对其理解的程度和对物理观念内涵的丰富程度也可能存在差异。

物理核心素养中的物理观念要求学生不仅掌握物理知识,更要学会对具体的学科知识学以致用,并通过对其反思和概括形成整体的科学观和自然观。同时,要求形成自己的物质观,包括力与运动的观点和能量的观点等。另外,学生通过对物理在社会生活中价值的认识和反思,形成情意类的物理观念,如物理价值观。相比较物理知识目标而言,物理观念更加完善也更符合现代培养人才总目标。因此,在教学过程中,教师应注重培养学生关于物理观念的形成,并以物理观念来统领物理教学。

此外,教学目标也应包括对于科学思维的培养。相对于技能目标而言,专门地提出物理科学思维比技能目标更加具体化。物理科学思维包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。这些要素为教师培养学生物理思维提供了具体的指标与方向,也提醒了教师关注对于学生思维的培养,以及对于基本的物理思想方法的理解。

综上所述,将物理核心素养的结果性目标分为物理观念和科学思维。相比较而言,它比知识与技能目标更加全面和深化。

相对于过程与方法目标,物理核心素养中的科学探究部分更加突出了对于物理探究和实验操作的重视。在物理教学中,教师要重视学生通过实验探究来获取知识和思维能力,并且科学探究更能体现物理学科的特性,从而培养学生的物理科学素养。相对于情感态度与价值观目标来说,科学责任与态度更加具体,也符合物理的科学特征。因此,将体验性目标分为科学探究和科学态度与责任,它能更好地体现物理学科的特色。如表3-1所示。

表3-1 物理核心素养下的目标分类

基于核心素养来设计教学目标不仅要对教学目标行为动词进行分类,还要寻找核心素养与教学内容的结合点,使教学内容真正地体现核心素养的各个要素与内涵。因此,可以结合之前根据课程标准、教材和学情等方面已经确定好的教学内容进行重新分类,并与核心素养的四个要素进行一一的对应与联结。

依旧以“曲线运动”为例。通过对“曲线运动”这一节内容的几个方面进行分析,判断哪些内容体现了物理核心素养的四个方面。

第一,学生能理解曲线运动的定义,学生能通过生活实例和实验学会判断曲线运动的方向,并知道曲线运动的条件。其中,要求学生理解什么是曲线运动、会判断曲线运动的方向和条件主要体现在对于物理概念的理解,而物理观念是对物理概念的一种升华,因此可以认为是对物理观念方面的要求。另外,要建立物理观念,还需以生活的实例和实验进行引入,因此也体现了对于科学探究和科学态度与责任的要求。

第二,学生可以不仅学习对比的思想方法,还要运用该方法懂得曲线运动和直线运动的差别与联系,知道曲线运动速度的方向,包括速度分解的方法,以及运用极限的思想方法得到平均速度与瞬时速度的差别。学生理解对比的思想以及极限的方法主要是对于物理方法的运用,因此体现在科学思维的方面,而理解曲线运动的速度分解方法以及区分平均速度和瞬时速度的差别则主要体现在对于物理观念的要求。

第三,学生能通过实验探究来得出曲线运动的速度方向,且学生能体验实验探究的过程,主要包括提出问题、作出假设、设计实验、实施实验、记录数据、分析论证、得到结论等。显而易见,学生通过实验来理解曲线运动的速度,因此教师要重点体现在科学探究上,这点尤其重要。另外,在整个实验的过程,学生感受到物理严谨的科学态度和合作意识,因此也包含了对于科学态度与责任方面的要求。

第四,在整堂课中,学生通过观察生活,体会物理源于生活、物理联系社会的思想,并通过实验探究,体会科学之美以及学生之间相互合作的重要性。因此,可以理解这是对于整堂课的科学态度与责任的要求。如表3-2所示。

表3-2 依据物理核心素养对教学内容的分类

(三)高中物理教学目标的最终表述

依据物理课程标准、教材内容、学情分析以及物理核心素养确定好教学目标后,教师还要注意对其进行科学完整的表述。首先,教师在教学目标的表述上要根据不同的学习目标要求来准确地选择和使用那些可操作且易于观察的外显行为动词。比如,对于理解、了解、应用等不同层次的要求,它们对应的行为动词都不相同。其次,由于教学目标是一种学生学习终了时表现的行为标准和结果,因此教师在编写教学目标时要考虑目标描述的行为化。目前,比较认可的是ABCD教学目标表述法以及将教学结果的内部过程与外显行为相结合的表述方法。教师在表述时,可以依据物理核心素养的四个方面进行表述:一是物理观念;二是科学思维;三是科学探究;四是科学态度与责任。

另外,教师在表述教学目标时应注意以下三点。

第一,课堂教学目标的行为主体应该是学生而不是教师,因此陈述时应遵循学生为主体的理念,像“使学生……”“让学生……”的表述都是不正确的。而且,有时会将行为主体(即学生)省略,但是默认此时的主体还是学生。

第二,教学目标的设计应避免抽象、空洞的现象,因此物理课堂教学目标的表述应和物理的具体内容相结合。比如,类似于“培养学生的理性精神”“培养学生极限的思想方法”“培养物理概括能力”这样的教学目标。这些表述很明显地脱离了教学实际内容,无法指引课堂教学。为此,教师在描述课堂教学目标时,要结合具体内容,并体现当前内容对学生理性精神和物理思想方法的促进。比如,在理解曲线运动的瞬时速度时,体会极限法的思想方法。

第三,课堂教学目标的表述过程中,一个目标应该只包含一个名词和一个动词。名词是确定好的教学内容,而动词就是行为动词。另外,一个行为动词不能包含不同层次的结果,如知道、理解曲线运动的定义。这里的“知道”“理解”是层次不同的结果。因此,为了使课堂教学目标更加细化,一个目标只对应一个教学结果。

下面以“曲线运动”为例,完整地表述其教学目标。

物理观念:①理解曲线运动的定义;②会判断曲线运动的方向;③知道曲线运动的条件;④区分平均速度与瞬时速度的差别。

科学思维:①熟练对比的思想方法;②理解运用极限的思想方法。

科学探究:①体验并完成探究曲线运动的速度方向的实验过程,主要包括提出问题、作出假设、设计实验、实施实验、记录数据、分析论证、得到结论等;②学生互相讨论,用理论来验证实验结果的真实准确性。

科学态度与责任:①整堂课中通过观察生活,体会物理源于生活、物理联系社会的思想;②通过实验探究,逐渐体会科学之美以及同学之间相互合作的重要意义。

三、不同课型的物理教学目标设计案例

(一)物理概念课的教学目标设计

物理概念反映的是物理事实中最本质的东西,也是学生进行理性分析并认识知识的第一步。只有抓住了物理事实的本质,才能分析各物理事实之间的内在联系,掌握更深层次的定律、原理和物理规律,所以物理概念教学尤其重要,它是掌握物理规律的基础。而物理观念是指学生通过物理学习,在深入理解物理学科特征的基础上所获得的对物理本质的概括性认识。其具体表现为主动地运用物理思想、方法和观点,认识身边事物和处理问题的自觉意识或思维习惯。因此,物理观念并不等同于物理知识,也不是对于物理知识的简单积累,而应该是对于具体知识的概括提升,并且具有超越事实的持久价值和迁移价值。综上所述,关于物理概念以及物理核心素养中物理观念的特点,在物理概念课堂中应着重培养学生的物理观念。一方面,物理概念与物理观念存在千丝万缕的联系,帮助学生理解物理概念是为了提高学生的物理观念;另一方面,物理观念也高于物理概念,为了提升学生的物理观念,要以物理概念为基础。因此,在物理概念课堂中,教师要凸显关于物理核心素养中的物理观念,并以此为重要依据来设计分层教学目标。

以“磁感应强度”为例,对概念课进行教学目标的设计。首先,分析“磁感应强度”这节的教学任务、教学起点,并以物理核心素养为导向初步设计好教学目标,然后再结合物理概念课堂的特点,进一步深化其教学目标的意义。

1.教学任务分析

本节的新课程内容标准要求是知道磁感应强度。虽然内容标准言简意赅,但是学生要达到预期的教学目标,却存在一定的困难。根据教材的设计流程,即通过日常生活中各种宏观易见的电磁现象对磁现象有初步的了解,并通过类比之前学过的电场强度概念的学习过程,引导学生认识到磁场的强弱,也可以用磁感应强度来描述,并进一步探究通电导线在磁场中所受力的大小与电流大小、导体长度和磁感应强度之间的定量关系,从而来帮助学生理解“从生活走向物理,从物理走向社会”的新课程理念。

2.教学起点的确定

从教材分析上来说,磁感应强度是在学习了电流的磁效应、磁场和地球的磁场等基础上提出的教学内容,它是学生定量认识磁场的开始。本节内容既是本章教学的重点,又是教学难点。而且,本节教材展示了物理学科的特点,即用实验手段研究物理问题的思想方法。从学生的学习情况而言,学生已经掌握了描述电场强弱的物理量——电场强度。学生通过类比的方法来学习描述磁场的物理量,从而知道不同的磁体的磁场有强弱且一般不同,这为本节课的学习打下了基础。另外,高二阶段的学生对事物具有比较强烈的好奇心和求知欲,喜爱自己动手来操作实验,并能够独立解决一些物理问题。

3.以核心素养为导向确立教学目标

首先,要根据上面的教学任务和教学起点来初步设计“磁感应强度”的教学目标,并根据第三章中的依据核心素养设计教学目标的过程与方法来设计教学目标。最终依据核心素养确立的教学目标如下。

(1)物理观念

知道通电导线在磁场同一位置中所受的力的大小与电流强度、导线长度成正比;理解引入磁感应强度的目的是用来描述磁场的强弱;学生能够理解磁场强弱只和它所处的位置有关,且在同一位置处磁感应强度和通电导线长度、电流、导电导线所受的力和此处是否放入电流元无关。

(2)科学思维

学生在探究描述磁场强弱的物理量中能进一步体会物理概念中常见的比值定义法的思想方法。

(3)科学探究

学生在实验过程中体验科学探究的一般方法(观察、猜想、验证);学生动手操作实验,不断提高科学态度和实践探究能力。

(4)科学态度与责任

通过演示性探究实验,学生提升对于物理学习的兴趣和求知欲望;学生经历探究过程后,体会物理学研究的科学性,并不断关注物理与生活之间的联系,感受理论与实践的关系及物理世界的和谐统一。

4.结合物理概念课堂的特点来凸显物理观念

由于物理概念是观察、实验和科学思维相结合的产物,所以它能反映事物的客观属性和本质特征。而且,物理观念也以物理概念为基础进一步深化所形成。所以在物理概念课堂中,为了更好地凸显物理观念,教师在设计教学目标时要注意以下四点。(www.xing528.com)

(1)科学地选择物理知识点

物理观念的形成依托于物理知识、物理概念为载体,两者相互联系、相互促进。因此,确定物理观念首先要选择科学的物理知识点。而确定物理知识点,首先要分析《高中物理课程标准》中的内容标准要求,并以《高中物理课程标准》中的内容为基本依据。另外,要分析学生的基本情况和学习需求,真正地体现以学生为本位的教育思想,并着眼于学生的素质教育和终身发展,精选有基础性、生成性、典型性的基本知识、基本规律。另外,由于学生是自由发展的个体,因此在选择知识上,也要符合学生的身心发展、兴趣和爱好,并努力让每一个学生都能参与到知识的建构过程中来。

(2)重视物理探究过程和物理思想方法的培养

物理观念的形成不仅包括对学科知识的概括和反思,也包括学生对于物理探究过程、物理思想方法和学习方法的总结反思部分。教师在培养学生的物理观念时,不仅要关注知识本身,更要注重对于情境的创设以及知识的重演过程。教师不要直接给出结论或物理概念,而应该步步引导,充分地发挥学生的自主能动性,并使学生通过高水平的思维活动,深刻地理解和掌握物理知识,并通过物理的探究过程来促进物理观念的构建。同时,也要帮助学生灵活地理解各种解决实际问题时的物理思想方法,如类比法、极限法、演绎法等,促使学生对于物理的知识理解上升到一个更高的层面。

(3)注重学生对于整体知识的概括、理解与迁移运用

物理观念不仅要求学生理解知识,更要组织学生学会自我概括总结,并在实际生活中灵活地迁移并运用。为帮助学生构建更加完整的知识结构,还应为学生搭建体验、评价和交流的平台,加深对知识结构体系的了解,并注意和相关知识的联系。同时,对学生在学习活动中的表现做出及时、恰当地评价,帮助学生不断地去调整和优化学习策略。

(4)多鼓励学生将知识与生活实际相联系

鼓励学生将知识与生活实际相联系,可以促使学生在问题解决中完成物理观念的提升。也就是说,要能够学以致用,在实践中提升自己。为体现物理概念课的特点,凸显物理观念的重要性,要分析“磁感应强度”的教学目标。

①物理观念

通过分析,我们知道本节的知识点主要是对磁感应强度概念的理解。一方面,课程内容标准对其有明确规定,即知道磁感应强度;另一方面,学生已经学习了如何去描述电场强弱的物理量——电场强度,因此利用类比的思想方法可以学习如何描述磁场的物理量,并知道不同磁体的磁场有强弱且一般不同,这为本节课的学习奠定了基础。因此,根据上述能科学地确定知识点,并做好物理概念课堂的第一步。

②科学思维

在学习物理概念以及形成物理观念时,都要重视物理科学思维方法的运用。这里运用比值定义法,其实就是物理学中建立概念的方法。通过引导学生运用比较、分析、综合等思维方法,对比较感性的材料进行思维加工,从而抽象和概括出事物的本质属性,进而形成概念。

③科学探究

除了分析物理概念的学习以及物理观念的形成,还要重视物理的探究过程。通过实验探究得到概念,不仅学生感觉思维的严谨与真实,也能更好地吸引学生的兴趣,从而更积极地发现它的本质属性。

④科学态度与责任

分析可知,学生通过将概念和知识运用于生活实际,能巩固、深化和活化概念,不仅深化其知识网络,还能培养学生学以致用的生活态度,并且联系生活实际也能提高其对于生活的热爱。

(二)物理实验课的教学目标设计

物理实验是物理教学的基础。物理实验不仅能帮助学生理解物理观念、提升科学思维能力,而且物理实验教学对于培养学生的实验探究能力、科学严谨作风、科学态度与责任心等均具有重要的意义。另外,物理学作为一门实验科学,实验探究部分最能体现物理的特色,并且物理理论的形成和发展都与实验密切有关。学生通过物理实验不仅参与研究探索的情感体验,也能进一步促进探究欲望和创新能力,并且通过和同学之间的互相交流与合作,也能形成良好的品格和团队合作能力。综上所述,物理实验课堂应重点凸显物理核心素养中的科学探究部分,并以科学探究为重要目标。

下面将以“探究功与速度变化的关系”为例,对教学目标设计进行分析。

1.教学任务分析

新课程内容标准对本节内容并未提出要求,但通过分析可知,本节主要是帮助学生理解各种力做功都与其对应的某种能量有关,且通过研究它们之间的关系就能确立相应能量的表达式的这一物理观念。例如,分别通过重力做功、弹力做功可以确定重力势能和弹性势能的表达式。而动能是物体由运动而具有的能,物体的动能与它的速度密切相关,而物体速度的变化与它受的力有关。当物体运动而发生位移时,它所受的力就会做功,因此力对物体做的功与物体速度变化有密切的关系。同时,本节的内容也为下一节动能的学习做准备。

2.教学起点的确定

从教材处理上来说,本节内容属于物理实验教学,它不仅注重培养学生的实验操作和动手能力,更重视通过实验教学提高学生在实验过程中的科学思想和科学态度。从学生的学习情况而言,学生通过前面的学习已具备一定的实验探究能力,面对提出的问题能共同合作并积极思考,但是缺乏深层次的思维方法。因此,教师在设计教学目标时要依据学生的实际情况,鼓励学生大胆猜想,并依据实验目的自主设计实验方案,同时在实验探究过程中重视学生的逻辑能力与灵活处理问题能力,从而帮助学生热爱实验探究,从而爱上物理学习。

3.以核心素养为导向设计教学目标

(1)物理观念

学生通过实验知道力对物体做的功与物体速度变化的关系;学会利用打点计时器打出的纸带计算物体的速度。

(2)科学思维

学生在实验过程中灵活运用倍增的方法;在数据处理上能利用图像法做出功与速度的曲线,并学会分析曲线的方法和过程。

(3)科学探究

本次实验探究的难点在于如何解决变力做功这个问题,重点在于培养数据的测量、处理,得出结论的过程,并对结论进行分析,学生对于初步的收集、处理和交流信息的能力。

(4)科学态度与责任

通过分组实验探究规律的过程,体会科学探究的过程,从而感受发现规律的乐趣,并增强团队意识,加强动手能力和语言表述能力;学生感受严谨认真的科学态度,培养良好的社会责任感。

4.结合物理实验课堂的特点来凸显科学探究

由于物理规律是观察与实验、思维与想象相结合的产物,与科学思维、科学探究紧密联系,所以在物理规律课堂中,为更好地凸显科学思维与科学探究,教师在设计教学目标时要注意以下两点。

(1)充分利用好教材中的实验内容

随着基础教育课程改革的深入与发展,最新的普通高中课程标准实验教科书明显加强了对于实验操作、实验探究以及实践活动等内容的重视。教师在分析教材时可以对实验进行分类,包括学生实验、演示实验、“做一做”栏目的实验性活动、问题与练习等。对于学生实验部分,教师可以让学生分组进行,并且教师不能直接给出学生实验器材、实验步骤等,进行形式上的实验探究,而应真正地凸显学生的主体地位,注重学生的个体参与,鼓励学生积极主动地进行探究。而对于其他的实验分类,教师也要充分利用,扩大实验的范围,让学生“做中学,学中做”。物理实验探究既是学习内容和学习目标,又是一种学习方式。为了提高学生的科学探究素养,教师可改变传统的注入式教学方式,采用探究式学习方式,并使探究式学习方式贯穿物理教学的各个环节。

(2)研读《高中物理课程标准》

《高中物理课程标准》对实验探究做出了明确的要求,其中主要是科学探究要素,即提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等部分,并对各个部分的内容进行了详细的解释。因此,教师在确定实验探究目标时应以此为重要的参考标准。

(3)挖掘物理观念、科学思维等目标中本身就包含的实验探究因素

实验探究是培养物理观念与科学思维的方式和途径。学生通过自主实验探究,不仅可加深其对于物理概念、物理方法的理解,也能提高自主设计实验、操作实验、分析实验结论的能力。通过创设情境,激发学生兴趣,学生能自觉地对问题进行假设和佐证,并设计和操作实验。这不仅让学生对物理知识方法灵活运用于迁移,并让学生获得了成功的体验,更重要的是通过这种严格规范而又富于探索性的实验探究培养了学生的科学态度与科学方法,也提高了其思维能力和实践能力。

为体现物理实验的特点,凸显科学探究的重要性,对“探究功与速度变化的关系”的教学目标进行分析。

①物理观念

这体现了实验对于物理概念学习的重要性。通过实验,学生能更深入地理解各物理概念。

②科学思维

通过运用科学的思维方法(即倍增的方法)以及图像法作图归纳出功与速度变化的定量关系可知,在学习物理规律的过程中灵活地运用科学的方法以及实验探究的重要性。这不仅能促进学生对功与速度变化的定量关系的理解,也能进一步提升学生的科学思维和探究能力。

③科学探究

本节的重难点在于实验探究部分,因此教师要充分利用好教材中的实验内容,主要是科学探究要素,即提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等部分,并对各个部分的内容进行了详细的解释。通过学生参与实验,可以提升学生的科学探究能力。

(4)科学态度与责任

科学态度与责任感这一教学目标不仅隐含于教材和各辅助教学资源中,也隐含于教学的全过程。因此,培养学生的科学态度与责任不能依靠简单的知识传授,而应该帮助每一位学生在实验探究和具体的实践活动中不断地进行品格的内化与素养的提升。而且,在教学过程中,学生的直接参与、体验和感悟尤其重要。这就要求教师在教学目标设计中要积极创设有利于学生尝试、选择、参与和体验的教育情境,让学生在良好的人文教育环境中自主感受、体验,从而达到目标。

(三)物理规律课的教学目标设计

物理规律主要反映了物质结构及物质运动中诸要素之间内在的必然联系。同时,和物理概念一样,它也是观察与实验、思维与想象相结合的产物,并且物理规律是学生学习物理的核心部分,也是学生发展物理科学方法、思维训练和实验探究的关键。因此,物理规律教学十分重要,关乎整个中学物理教学任务的完成情况。科学思维是指学生掌握物理学科特有的思维方法后能基于经验事实建构理想模型,并对其进行抽象概括、分析综合、推理论证。最重要的是,能够基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判,进而提出创造性见解的能力与品质。综合上述关于物理规律以及物理核心素养中科学思维的特点,笔者认为,在物理规律课堂中应着重培养学生的科学思维以及科学探究方面。首先,物理规律的特点与科学思维存在一定的关系,帮助学生理解物理规律的同时,也可以提高学生的科学思维能力。另外,科学思维与科学探究的提升也能促进物理规律的理解。因此,在物理规律课堂中,教师要重视物理核心素养中的科学思维与实验探究部分,并以此为重要依据来设计教学目标。

以“机械能守恒定律”为例,对本堂课进行教学目标设计。首先,对本节内容进行教学任务分析,并在确定教学起点之后来确定教学目标,然后再结合物理规律课堂的特点,进一步深化其教学目标的意义。

1.教学任务分析

本节的新课程内容标准要求是通过实验来验证机械能守恒定律,从而理解机械能守恒定律,并用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题。本节内容通过理论推导强化了对于动能定理的进一步理解,同时通过从特殊到一般,再从一般到特殊的认识规律培养学生的科学思维能力。通过实验探究、推理过程,要求培养学生的演绎推理能力、分析归纳管理和探索发现能力,让每一位学生都能参与到探究机械能守恒定律的学习过程之中。

2.教学起点的确定

从教材分析上来说,本节内容属于物理规律教学,它是对功能关系的进一步认识,为后续学习能量的转化与守恒提供铺垫。另外,也为理解动量守恒、电荷守恒等规律奠定了基础。就学生的学习情况而言,学生已经学习了势能、动能定理,已会一些基本模型的建立,如自由落体运动等,且对摆动、抛体运动也具备一定的感性认识。虽然学生已具有了学习本节的基础,但由于现阶段的学生还处于由“形象思维和感性思维”向“抽象思维和理性思维”的过渡时期,所以教师在设计教学目标时应依据学生的实际情况,为学生提供必要的感受性材料,设计好问题并简化模型,让学生顺理成章地进行过渡。

3.以核心素养为导向确立教学目标

(1)物理观念

学会从能量的角度理解机械能守恒定律的概念以及它的运用条件;熟练运用动能和势能公式来计算并验证机械能守恒定律。

(2)科学思维

学生通过转化的思维方法知道动能和势能在运动过程中的能量转化关系并理解机械能守恒定律;能采用整体的思维方式明白物体在不受重力或弹力以外的其他外力的作用下于整个运动过程中机械能保持恒定不变。

(3)科学探究

学生会利用DISlab 8.0软件对机械能守恒定律进行验证,并体验“提出问题—作出假设—设计实验—实施实验—记录数据—分析论证—得出结论”的实验过程;学生运用DISlab 8.0软件处理和分析数据的能力。

(4)科学态度与责任

学生通过实验探究体会团体合作的重要性,提升实验兴趣;学生在实验中形成严谨认真的科学态度,培养良好的社会责任感。

4.结合物理规律课堂的特点来凸显科学思维与科学探究

由于物理规律是观察与实验、思维与想象相结合的产物,与科学思维、科学探究紧密联系,所以在物理规律课堂中,为更好地凸显科学思维与科学探究,教师在设计教学目标时要注意以下四点。

(1)挖掘物理课程内容标准中所包含的物理科学方法

物理的学习主要涉及三个科学方法,即物理方法、数学方法以及上位的思维方法,并且在教学过程中主要是这三种思维方法在指导,并促进学生的思维发展。因此,教师要善于挖掘课程内容标准中所包含的科学方法,并合理引导,在教学中突出科学方法的重要性,从而帮助学生形成好的思维习惯。

(2)促使学生将理论运用于实际

学生理解了相关的物理方法后,还要不断在实践中进行运用,并且在实践中将理论上升到一个新的高度。对此,教师要鼓励学生面对问题或权威时敢于质疑,引导学生进行发散式思维、立体思考,有意识地训练学生面对实际情况时能很好地分析问题的全面性,并且严格进行推理演练,通过实际问题的解决来培养良好的科学品质。另外,物理学习应从学生身边熟悉的自然现象、生活现象切入,并将理论和思想方法与社会生活、生产应用等联系起来,让学生感受到物理的意义与魅力。

(3)充分把握好物理学史和物理实验等材料

物理学家在探索物理的发展史上是艰难、曲折而又动态发展的一个过程。物理学家发现的成果从来就不是偶然地直接地创造出来的,而是通过坚持不懈并通过科学的研究方法得到的。因此,教师要抓住物理学史的相关材料及事迹去教育鼓励学生,培养学生的创造性思维。例如,为了推翻亚里士多德的观点,伽利略提出的理想斜面实验,还有卡文迪许的扭秤实验等。通过这些物理学史激发学生的创造性,并让学生像物理学家一样地去思考。

(4)要重视学生的自主探究实验部分

教师不应急于给出现成的物理规律或结论,而应该层层递进、步步引导,鼓励学生通过提出问题、查找资料、设计实验、自己动手实践来寻找各个物理量之间的联系,最终学生能在教师的帮助下总结归纳出概念和结论。学生通过不断的实验探究过程,不仅能加深对物理观念的理解,更能将学习探究过程转变为发展分析推理归纳能力的过程。

为体现物理规律课的特点,凸显科学思维和科学探究的重要性,要分析“机械能守恒定律”的教学目标。

①物理观念

学生首先要理解机械能的概念,这样才能理解机械能守恒定律,并通过公式的计算来加深其对于物理规律的理解。

②科学思维

教师设计教学目标时要去挖掘物理课程内容标准中所包含的物理科学方法,本节主要是利用转化的思维方法来达到教学目标。

③科学探究

要想理解机械能守恒定律,需要实施科学探究,从而促进知识的建构,并且通过学生自主实验部分也能培养学生的科学探究能力。

④科学态度与责任

学生理解了机械能守恒定律后,还要不断在实践中进行运用,并且在实践中将理论上升到一个新的高度。由于物理规律的学习具有一定的阶段性,它是一个逐步深化、提高的过程,因此这种运用与实际的方法能深化、活化对物理规律的理解。

(四)物理习题课教学目标设计

物理习题教学是整个高中物理教学的重要组成部分,也是教学中的一种重要课型。习题课不仅要解决概念与规律问题,还要培养学生的态度与思维方法。因此,教师在针对习题课设计教学目标时,不仅要帮助学生加深物理观念的理解,还要促进学生将理论与生产生活实际紧密结合,并有意识地训练他们处理物理问题的思想方法,培养思维能力和独立思考学习能力。

以高三习题课“共点力的平衡”为例,谈谈本次课的教学目标设计。

1.教学任务分析

本节课主要是帮助学生更深入地理解共点力平衡的相关问题,包括对于力的相互作用的基本认识以及运用力的合成和分解以及动态平衡的处理方法,同时也应该强化学生对于共点力平衡问题中对于绳子模型的认识以及自主建构物理模型的意识和能力。另外,帮助学生将问题与实际生活相联系,将理论和方法运用于生活的态度。

2.教学起点的确定

从内容上来看,它属于物理习题课的类型。学生之前已经学习了力的相互作用、力的合成、力的分解等内容,具备对于物质之间相互作用的基本认识,但是缺乏系统的、深层次的独立思考训练。而且,学生具备一定的模型建构能力,但是思路不是特别清晰,抽象概括和推理论证的能力仍须加强,并且对于物理物理方法的运用不够熟练。

3.确定并表述教学目标

(1)物理观念

学生对重力、弹力等个性质力以及力的合成、力的分解有深入的理解;对于物质之间的相互作用有基本的认识。

(2)科学思维

学生在处理问题时学会构建物理模型,如题中提及的绳子模型;学生灵活地使用不同的思维方法(包括定性和定量两个方面)来进行科学推理。

(3)科学探究

习题教学中,学生会对绳子夹角或距离的变化提出猜想和假设,再借助几何知识和物理知识进行证明。这较好地培养了学生科学探究的意识和发现问题、使用各种科技手段和方法设计科学探究、获取证据从而解决问题的能力。

(4)科学态度与责任

将绳子的物理模型与生活紧密联系并应用于生活中,学生更深刻地感受物理来源于生活,又服务于生活实际。同时,学生经过严格的物理习题训练,能更好地养成严谨的做事态度和作风。

4.结合物理习题课堂的特点来分析物理核心素养的四个要素

物理习题教学不仅能巩固、深化和活化知识,发展学生的能力,也能培养其情感态度。因此,教师在习题教学中不仅要落实知识与概念方面,更要注重对于学生的情感态度与价值观的培养,以及对知识的灵活运用和学生的科学态度与责任感的熏陶。对此,教师在设计教学目标时要注意以下三点。

(1)有计划、目的、连贯性地设计教学目标

教师设计的教学目标要统筹安排,不仅目的明确,还应前后连贯。由于学生的学习是一个长期的渐进的过程,所以教师要合理安排进度,不同的阶段完成所需的目标。

(2)精心挑选典型性练习题目

选择的题目要具有代表性,充分反映物理概念和规律的本质与关键,并且有助于发展学生的思维与分析问题能力。同时,所选择的习题要有针对性和层次性,体现有由简入难的特点。

(3)充分发挥学生学习的主动性并且因材施教

由于学生的思维与学习具有一定的阶段性,因此教师在设计教学目标时要依据学生的心理等级层次以及认知水平的高低进行设计,体现教学目标设计的层次性,并且注重学生对于知识的理解以及技能、方法的感悟,促使学生进行有价值的思考,使学生不仅收获知识与技能,还能树立学习物理的自信心。

为体现物理习题课的特点,凸显物理观念、科学思维和科学态度与责任的重要性,要对“共点力的平衡”的教学目标进行分析。

①物理观念

在习题教学中,教师应明确练习的主题并围绕主题中心来进行训练。而且,教师选取的习题具有代表性和层次性,能满足不同学生的需求且发挥学生主动思考的能动性。

②科学思维

应用共点力平衡条件解题时通常采用力的合成法、力的分解法、正交分解的方法等。教师在进行习题目标设计时,不仅要关注知识的运用,更要关注各类方法的总结。

③科学探究

通过物理习题教学,可以培养学生的科学探究能力。将物理练习与可操作的实验相结合,不仅可加深对共点力平衡条件等知识概念的理解,还能发展学生的探究能力。

④科学态度与责任

习题教学不仅要关注物理观念、科学思维等,还要注重对学生将知识应用于生活、生产实践的意识,并且要激发学生的探究热情以及好奇心。同时,学生在严谨的解答习题时也能培养他们严谨的科学态度和精神。

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