10月21日晚,人民教育出版社主办的“人教开讲啦”第十三期讲座准时开播,人民教育出版社物理室主任张颖将在本期主讲《中学物理课程与科学思维的培养》。万州区黄全安名师工作室组织全体成员共聚网络,在线学习,积极研讨,交流学习心得。
张老师讲座语言精练,逻辑清晰,论证充分。讲座前半部分对科学思维进行了阐释,具体从科学推理、科学论证、模型建构、质疑创新四个维度展开论证;并对科学思维与理性思维,科学思维与技术思维、工程思维两个方面对科学思维进行了进一步的思考。讲座的后半部分,张老师结合教材分析了教材编写中如何体现“以科学方法为抓手,落实科学思维的培养”,如教材对极限方法的具体落实,开辟“科学方法”栏目讲解科学方法,发展学生模型建构能力。
工作室全体成员边听讲座、边记笔记或截屏录像,并在线上充分交流学习心得,最大效果的保证了学习效果。
学员培训总结
重庆一中 李忠相
有幸参加了工作室统一组织收看的讲座《中学物理课程与科学思维的培养》,讲座由人民教育出版社物理室张颖老师主讲。讲座中张老师概括地介绍了为什么要培养科学思维,什么是科学思维等宏观问题,然后细致地以中学物理为例,分析了如何在中学物理中培养学生的科学思维。学习之后,收获很多,把一些自己很零散的想法串起来了,变成了系统的,可操作的要领记录于下,这对今后的教学工作一定有很大的帮助和启示。
首先,可以以科学方法为抓手,落实科学思维的培养。应当仔细阅读与分析教材,教材中渗透了很多科学方法,比如极限方法等;在教材正文中也多处体现科学方法;教材还专门通过“科学方法”栏讲解科学方法。
其次,应当发展学生模型建构的能力。能说出一些简单的物理模型;能在熟悉情境中应用常见的物理模型;能在熟悉情境中选用恰当模型解决简单问题;能将实际问题中的对象和过程转换成物理模型;能将较复杂实际问题的对象和过程转换成物理模型。
最后,我们不仅关注推理的结论,更重视推理的过程。在教材和日常教学活动中,存在很多推理过程有缺陷的情况。比如曲线运动的速度方向,比如带电粒子只受洛仑兹力的情况下做匀速圆周运动等。可以在教学过程中进一步完善相应的推理过程。
重庆市育才中学 焦芳枝
以教材为蓝本,落实学科素养的培养
2020年10月21日,人民教育出版社主办的“中学物理课程与科学思维”讲座,主讲专家张颖老师,为我们详细讲授了:为什么要培养科学思维?中学物理课程中的科学思维是什么?如何落实科学素养的培养?
一、张颖老师用一个虚构的有着灰色幽默的小故事(验证青蛙的眼睛长在脚上),开启了这堂讲座,引出了具有科学思维的重要性。实验者提出青蛙的眼睛长在上,实验过程是,第一步蒙上青蛙的头,拍手,青蛙会跳,说明青蛙眼睛可能长在腿上;第二步砍掉青蛙的腿,再次拍手,青蛙不跳,说明砍去腿的同时眼睛被砍掉了。如果有科学素养,懂得实验中控制变量的基本方法,就不会有此类荒唐的事件发生。具有科学思维可以帮助去伪存真、识别伪科学、促进国家科技进步。
二、通过对比科学思维、理性思维、技术思维、工程思维深入讲解中学物理的科学思维:科学思维是认知性思维、是以求真为导向,成果表现为科学发现等;技术思维是实践性思维,以实用为导向,成果表现为技术发明与创新;工程思维以创造价值为导向,成果为经济价值、社会价值等。
三、介绍教材如何落实科学思维的培养,为教师教学指明方向:教材以科学方法为抓手,落实科学思维培养:借助“数形结合”“以不变代替变”“划曲为直”渗透极限法。教材依次通过理论讲解、实验操作、理论推导、习题巩固、拓展应用等分步走的方式渗透极限方法:首先必修一“平均速度和瞬时速度”,教材中并没有指出瞬时速度是平均速度在某一时刻的极限,而是以学生的认知水平的基础上渗透极限的方法;之后通过实验“用平均速度代替瞬时速度” 帮助学生更好地体会极限的思想;借助v-t图像推导匀变速直线运动位移公式;再从一张照片估算照相机的曝光时间;在必修二中,推导向心加速度的表达式等等,教材采用层层递进渗透极限的的科学方法,这是对我们日常教学的指导。
万州区教师进修学院 田杰
10月21日,在线学习聆听了人民教育出版社物理室主任张颖老师主讲的《中学物理课程与科学思维的培养》,听后收获颇多,更进一步的认识和领会到了科学思维培养的重要性和实施途径。
一、培养科学思维是高中物理教学的重要任务
科学思维是人们对客观事物进行分析、推理、从而概括、总结出事物的本质及内在规律的思维方法。培养科学思维,是高中物理教学的重要任务,也是本轮课改的重点。
物理学体系具有严密的逻辑性,前人在发现物理规律的过程中,创造了很多科学思维方法,这些方法,是人类文明进程中的瑰宝,是改造和征服自然的的利器。科学思维方法,并不只局限于物理学科,他是一个现代文明人科学素养的基础保障。学生未来会从事不同的工作,但科学思维是人发展力的重要基础。物理是一门科学、物理是一种智慧、物理是一种文化。总结归纳对比发现,在诺贝尔奖的获奖历史中,学物理的人也可以获得其他学科诺贝尔奖,但是没学过物理的人从没获得过物理学诺贝尔奖。在高中物理教学中,培养学生科学思维习惯、帮助其掌握常见的科学思维方法,是当下课堂的重要教学任务,也是智慧课堂的精华所在。
二、新教材对科学思维的培养具象而显性。
1.加强模型建构能力的培养。如对于质点模型的建立,教科书首先在正文中具象呈现:比如关于质点模型建立的三种情况,然后特意在旁批中加以提示,进行思维方式的指引。在惜墨如金的教科书中不惜篇幅浓墨重彩,编者意图呼之欲出,所以执教者要领会编者意图,做好课堂应对。
2.加强科学推理、论证等科学思维的培养。
一个人科学素养简单的描述是“做事有条理、说话有依据”。正如张颖老师所讲:“科学思维和理性思维的共同特征是实证和逻辑”。教科书在概念和规律学习中都重视体现推理和论证。如万有引力定律的建立,动能定理的推导,无不展示着逻辑的力量。教材每册书中都设置了一个科学方法栏目,较为详细的介绍一种科学方法。必修第一册“控制变量”、第二册“演绎推理”、第三册“物理量之比定义新物理量”、选修选择性必须第一册“分析与综合”、第二册“抽象与概括”,第三册“理想模型”,这些内容,教学中要认真领会、贯彻、融入课堂。
3.设置开放性问题,加强质疑思维的培养。
新教材习题一改以前风格,问题设计开创。如新教材第一节第一题:
这种开放性的题目。更有利于培养学生创新精神和应用物理知识创设情境,解决问题的能力,这样的题目在教材中大量呈现。教师在教学中要认真领会、研究这类题目,改变传统的命题习惯和教学要求。
第九轮新课改正在全国深入开展,及时理解新课改精神,在教学层面执行新课改意图,是当前物理教师在课改浪潮中义不容辞的责任,也关系到课改的有效落地。感谢人教社主办的“人教开奖啦”系列讲座,感谢张颖老师的精彩奉献。
重庆市垫江第一中学 曾冬琼
今天下课,我有幸观看了张颖老师的直播课“中学物理课程与科学思维的培养”,看后收益颇多。
直播课开始,张教授先从物理学的视角,结合实例深入浅出地阐述了科学思维的四个要素:科学推理、科学论证、模型建构、质疑创新,并将科学思维与其他物理学科素养做了对比分析,让我对科学思维有了不一样的理解。
在接下来的课程中,张教授从三个方面详细分析了如何培养学生的科学思维:
一、以科学方法为抓手,落实科学思维的培养。这一方面,张教授先从理论讲解、实验操作、理论推导、习题巩固、拓展应用几个方面,分析了教材和课程标准对极限思维的隐形渗透,又以运动的合成分解为例,展示了教材在正文、科学漫步、科学方法几个板块对科学思维的显性培养,让我从更高更全面的视角看到了教材对科学思维培养的系统化、多样化。
二、发展学生模型建构的能力。这一方面,张教授以质点、单摆、小车直线运动、磁悬浮列车运动、鸡蛋从高空坠落、甩手、砂轮和雨伞旋转等实例,从五个水平层次详细展示了如何帮助学生建构物理模型、建立科学思维解决物理问题,也让我从中受益匪浅。
三、不仅关注推理结论,也关注推理过程。这一方面,张教授主要以曲线运动的速度方向为例,让我们对推理过程的科学严谨有了更深的认识。
总之,这节课从科学思维出发,立足教材和课程标准,让我对科学思维及其培养有了更多的认识,对以后的教学将带来很多有益的启发。
万州高级中学 张应国
今天在万人计划名师工作室主持人黄全安老师的带领下,和其他7名同学一起学习了人民教育出版社张颖老师关《中学物理课程与科学思维的培养》的讲座,通过对讲座的学习,进一步认识到中学物理核心素养中科学思维所包含的具体含义。作为一名中学物理教师如何利用高中新教材对科学思维的培养,进一步为国家培养创新型人才打下基础。
科学思维主要包括:模型构建、科学推理、科学论证、质疑创新四个方面。张老师对新教材中出现的主要章节进行举例,例如在讲到科学推理中的抽象方法和极限方法,以速度、加速度概念讲座中用到的一种常见方法,由于学生对极限思想是比较陌生的,不能简单的提出极限法,抽象的提出极限思想的概念。可以利用图型结合、实验数据在将一段时间或距离多次逐渐减小,对比图像或实验数据让学生形成直观结果。通过一个概念的讲解不一定能让掌握,通过提炼高中教材中出行的该方法都要进行总结类比,并能用极限思想解决相关问题。
通过对讲座的学习,科学思维在新教材里如何实施、落实以及进一步提升学生核心素养有了初步的认识。
重庆市永川中学 何仕乾
人教社开办的“人教开讲啦”栏目,第13期于10月21日进行了网络直播。人民教育出版社物理室主任张颖老师是这一期的主讲人。张颖老师就“中学物理课程与科学思维”进行了专题讲解。讲座围绕“为什么要培养科学思维”、“中学物理课程中的科学思维是什么”、“物理教材中如何进行科学思维的培养”三个问题展开,正如张老师所说,三个问题旨在阐明,“为什么”(要进行科学思维培养)?(科学思维的内涵)“是什么”?“如何做”(高中物理教材是怎么落实科学思维的)?前两个问题,偏重于理论,最后一个问题落实到了高中物理教学的实践上。
重庆市2020年秋期全面使用新教材,如何将在课程标准框架下的新版高中物理用好、教好,体现新时代高中物理新的教学要求,张老师的讲座为我们一线教师指明了一个方向。虽然,讲座重点探讨的是物理核心素养之一的科学思维,但明白教材编写意图,做到举一反三,全面落实核心素养也就有可为之法、可为之能。
“以科学方法为抓手,落实科学思维的培养”在教材中如何体现,张老师以“极限方法”为例,将教材中的关于极限方法“线索”一一梳理出来,给人耳目一新的感觉(如图所示)。
本次讲座,理论浅显易懂,例子具体详实,对一线教学具有很好的指导意义。可以反复观看,并在教学中加以运用。
重庆市江北中学 徐发林
10月21日,在国家万人计划《黄全安教学名师工作室》主持人黄全安老师的组织下,观看了由人民教育出版社主办的《中学物理课程与科学思维的培养》专题讲座。由张颖老师进行主讲。
张老师从“科学思维的培养目的”“中学物理科学思维内容”“中学物理科学思维的实践培养方式”等方面进行了一一讲解。
首先,他以生动而有趣的小故事,引入了对科学思维培养的重要性进行了说明,通过案例让我们看到了具有科学思维可以帮助我们提升探研的能力和探研的有效方法。
其次,他利用现代的科技成果和当今我国的科技发展水平,讲述了认知性思维、技术性思维、工程性思维的区别与联系。同时,利用万有引力定律对“科学思维”与“理性思维”进行对比,分析了两者从概念界定上的区别和两者表现出来的共同核心内容“证实和逻辑”。
最后,他以科学方法为抓手,落实科学思维的培养为目的,讲述了如何在中学物理新课程标准中落地践行科学思维的培养。他在例举教材中的“位移、速度、加速度”这些概念如何理解时,他谈到用“数”“形”结合和“不变”代替“变量”以及化“曲”为“直”的这些科学思维的培养。再比如,他谈到教材中对“平均速度和瞬时速度”这两个概念的处理时,他提出新教材在科学思维的培养方面的优势,从平均速度的定义理解出发,经过时间无限缩短后的平均速度代替这一瞬时的速度,达到了培养学生利用极限思维处理问题的能力。
通过本次学习,再次让我们看到科学思维的重要性,在以后的教学中,以新课标为蓝本,对物理科学思维开展落地而行之有效的培养实践。
重庆八中 刘福林
在国家在国家万人计划教学名师黄全安老师的组织下,我观看了由人民教育出版社主办的张颖老师主讲的《中学物理课程与科学思维的培养》专题讲座。张老师通过生动的例子和精彩的预演为我们开展了一堂难忘的讲座,令人受益匪浅。
通过讲座的学习,我进一步理解了中学物理课程中科学思维内涵,体会了科学思维与其他思维的一些联系与差别,掌握了在日常课程中如何更好的落实好科学思维的培养。
一. 科学思维具备四个要素:科学推理、科学论证、模型建构、质疑创新。要求由现有理论依据进行推理分析,并有事实进行验证推理得到结论;科学的基本活动是探索与制定模型,比如中学物理中常见的一些理想模型就是如此;质疑创新是发现所观察到的现象与已有认知不吻合从而对现有认知提出合理质疑,从而形成对新问题的探索。
二.科学思维的进一步思考:科学思维与理性思维具备许多关联,他们共同的核心是实证和逻辑;科学思维与技术思维、工程思维具备一定的差异,科学思维侧重认知思维,而技术思维是实践性思维,工程思维以创造价值为导向,因此科学思维更需要在中学教育中培养与积淀。
三.用科学的方法落实科学思维:要用好教材,不仅仅是理论推导的结论,更要注重推导的过程。教材无时无刻都在渗透科学的方法教育,有许多相关栏目:比如演绎推理,归纳总结,抽象与概括,控制变量,比值定义,理想模型等。通过各种科学方法,发展构建学生建模能力,科学推理与论证能力等。