物理教育的理想與實踐人民教育出版社課程教材研究所杜敏目錄一、21世紀世界各國的科學教育目標二、科學素質的構成三、物理教育國際化趨勢----STS方向四、三維的課程目標五、科學探究及其教育價值六、物理學是什么？一、21世紀世界各國的教育目標美國：2061年科學教育要達到一個嶄新的水平21世紀青少年的科學素養：

科學世界觀、科學探究的方法和積極性日本：1996年發表《面向21世紀的我國教育》：

在信息化、科技化、國際化迅猛發展的社會，培養公民的素質和能力---生存能力緣由:

社會處在一個大變革大動蕩時代社會變化加快:只有通過不斷調整和改變,才能實現社會發展的平衡。對教育提出了新的挑戰和要求：教育必需發生變化,適應社會的發展。人口增長:保持人口增長與人類可利用資源之間的平衡,依靠教育提供有效持久的解決方法,緩解人口增長的對社會造成的壓力?？茖W和技術進步:必須教會學生如何學習,終生學習成為一種需要。社會條件：信息化社會為終生教育提供可行性?？陀^的存在與反思福兮禍所倚禍兮福所伏幸福與危機:現代化與環境惡化科學技術雙刃箭挑戰與機遇并存危機-生存意識----發展、創新查爾斯·狄更斯(1820-1870)

《雙城計》

這是最好的時候,這是最壞的時候;這是智慧的年代,這是愚蠢的年代;這是信仰的新紀元,這是懷疑的新紀元;這是光明的季節,這是黑暗的季節;這是希望之春,這是失望之冬;我們將擁有一切,我們將一無所有;我們正在直登天堂,我們正在直下地獄……終生教育是發展的基礎為了人長期發展在21世紀,以終生教育作基礎,才可能不斷獲得新的發展。人需要不斷更新知識，拓展知識結構和視野,才可能達到與社會同步發展的目的。國際21世紀教育委員會

給聯合國的報告：教育應當促使每個人的全面發展,即身心、智力、敏感性、審美意識、個人責任感、精神價值等方面的發展。應該使每個人尤其借助于青年時代所受的教育，能夠形成一種獨立自主的、富有批判精神的思想意識、以及培養自己的判斷能力，以便由他自己確定在人生的各種不同的情況下他認為應該做的事情。國際21世紀教育委員會于1996年向

聯合國教科文組織提交的報告內容

要適應未來社會發展，教育必須圍繞這四種基本學習能力來全新設計

學會認知學會做事學會共同生活學會生存

世界經濟領域的最新觀點在全球競技場上:世界是平的*越來越多的人發現能夠找到合作對象和競爭對手人們通過互相競爭和合作，獲得機會人們的機會越來越平等帶來一個繁榮而充滿創新的時代*全球一體化使得全球的競技場夷為平地，世界變平了。在全球競技場上:世界是平的信息化社會:將地球上的各個知識中心統一到了一個單一的全球網絡中。聯絡它們的技術是:信息技術電腦\電子郵件\網絡\遠程會議\各種新軟件印度的新信息美國的外包基地----班加羅爾----硅谷軟件業占有世界的40%龐大的服務隊伍----英語話務員24.5萬能自如地在英國\美國\加拿大口音之間轉換我國社會發展對教育需求從我國社會發展的需要來看人口大國轉化為勞動力資源大國從受教育者個體的發展來看以人為本關注每位學生終身發展的愿望和需要；自主思考，規劃人生的意識和能力；培養終生學習能力;批判性思考的能力；培養創造力從我國教育的發展情況來看實現大眾化教育，教學目標、內容、方式都要有所改變“全球經濟一體化”對我國教育的挑戰

盡早建立起國家能急劇積累財富的教育體系：良好的教育計劃、培訓體系聯合國教科文組織

對教育的看法

教育：財富蘊藏其中

LearningTreasureWithin托馬斯·弗里德曼

——美國三度普利策獎得主

我們這個時代面的臨巨大挑戰是如何讓人們不要受制于這些變化，如何讓人們不落后于這些變化。這些都不容易實現,但這卻是我們的任務。從中國人入世那天起，中國和世界其他地方都必須跑得越來越快。一個非教育工作者的感悟在平坦的世界中，你們首先需要培養“學習如何學習”的能力——不斷學習和教會自己處理舊事物和新事物的新方式。這是新時代條件下每個人都應當培養的能力。在這個時代里，要想脫穎而出，不僅要看你了解事物的多少，也要看你了解事物的方式。1993年中國教育改革發展綱要國際競爭日趨激烈，科學技術發展迅速。世界范圍的經濟競爭，綜合國力競爭，實質上是科學技術的競爭和民族素質的競爭。從這個意義上說，誰掌握了面向21世紀的教育，誰就能在21世紀的國際競爭中處于戰略主動地位。為此，必須高瞻遠矚，及早籌劃我國教育事業的大計，迎接21世紀的挑戰。2001年5月國務院頒發

《關于基礎教育改革與發展的決定》特別提出了國家關于教育指導方針確立基礎教育在社會主義現代化建設中的戰略地位堅持基礎教育優先發展2001年7月推出全日制義務教育物理課程標準提高全體學生的科學素質改變學習方式的教育改革較好地反映了國家關于教育改革的理念課程的基本理念P2頁注重全體學生的發展，

改變學科本位的觀念《標準》超越學科本位的理念，以全面提高公民的科學素質為目標，著眼于學生的發展，使學生獲得終身學習的興趣和習慣及一定的學習能力基本理念從生活走向物理，

從物理走向社會

從學生熟悉的現象揭示物理規律應用于社會生活的實際，力求使學生體會知識來源于實際，了解科學技術社會的關系基本理念注重科學探究，

提倡教學方式多樣化

強調以物理知識和技能為載體，讓學生經歷科學探究的過程，學習科學探究的方法基本理念注意學科滲透，

關心科技發展注意引科學技術的新成就人物物理課程人文精神與自然科學的交融注重學科間的滲透使學生獲得對自然界更加本質的認識，逐步樹立科學的世界觀借鑒國際科學教育的理論和實踐，構建具有中國特色的物理課程基本理念構建新的評價體系

在新的評價觀念的指導下，構建多元化、發展性的評價體系促進學生的全面發展和教師的不斷進步基本理念二、科學素質的構成科學是科學知識\科學方法\科學精神

三方面組成的一個不可分割的有機整體認為科學僅僅是知識的看法是片面的科學是系統化的知識、一種方法論體系、一種文化現象?？茖W有深厚的人文基礎。文藝復興是近代科學的開始,近代科學給人們的觀念和信念、人類的思想帶來巨大的變化。我國傳統教育的偏頗三個方面存在不足：缺乏對科學整體上的理解、科學沒有在文化傳統的深層次上獲得地位、忽視科學對社會的作用。傳統的科學教育觀：科學是一些事實\規則\定理，教育的任務是讓學生掌握這些知識，運用這些知識解析題目現代科學教育觀：知識本身不是目的，而是建立科學方法的工具和手段。發現真理、探求結果的方法更重要。更關心把傳授知識的過程開發為掌握科學方法、開發學生智慧的過程。三、物理教育國際化趨勢

STS方向科學是系統化的知識、一種方法論體系、一種文化現象:有深厚的人文基礎。科學是通過它的應用而不是它的理論為大多數人所認識的。技術是人類征服與改造客觀世界的武器，是人們為了一定的目的，根據已有的科學知識的經驗，創造一定的手段和方法，對自然實行改造和控制的過程的總和。技術是近代社會發生許多急劇轉變的原因?？茖W發現與技術進步

是互動的關系

第一次工業革命——蒸汽時代

１７世紀巴本鍋和蒸氣泵技術發明１８世紀瓦特蒸汽機用于動力機技術進步１８世紀卡諾定理提出科學發現熱力學第一、二定律建立科學發現

推動物理學發展熱機效率提高技術進步產生資本主義工業文明

第二次工業革命——電氣化時代

新技術都是在新的自然科學理論直接指導下創造出來的,然后運用到生產實踐

１9世紀40-60年代

能量守恒定律建立科學發現電磁場理論發展科學發現促進蒸汽時代向電氣化時代轉變

１9世紀40-60年代以后電力技術的發展與應用：電動機發電機變壓器電遠距離傳輸技術的發明利用技術發明麥克思韋、赫茲科學發現貝爾、馬可尼的貢獻技術發明電信工業迅速崛起第三次產業革命現代技術時代

20世紀以來以原子核能、電子計算機和空間技術的發展為標志開始第三次產業革命

20世紀70年代以來微電子技術發展，材料、激光、遙感、人工智能、多媒體等信息技術等的長足進步，極大地拓展了人類利用、控制和保護自然的能力。近５００年來世界技術中心轉移的順序和時間意大利１５４０－１６４０英國１６６０－１７３０法國１７７０－１８３０德國１８７０－１９２０美國１９２０－技術中心：開創性的科學技術成果超過全世界的１／４經濟發展物理教育應該展示

科學技術社會的相互影響例如:指南針與遠洋航海鄭和下西洋的工具----羅盤針路圖----繪制航海地圖----總結當時的航海技術和航海地理知識----溝通東西方海路交通做出巨大貢獻----記載航行著作中介紹了三十幾個國家的風土人情和山川地貌----開闊了中國人的地理視野歐洲人的遠洋探險：

科學實驗----哥倫布在西班牙王室的支持下1492年完成遠洋航海：----發現磁偏角1519年在西班牙王室的支持下----麥哲倫率領265名水手3年后回到西班牙----完成環球航行

意義：推動航海事業發展推動天文學\大地測量學\力學和數學的發展促進冶金\造船\機器制造等技術的發展使大地的球形猜想得到檢驗,確立了地球觀著名科學家拉比說：

只有把科學和人文科學融為一體，我們才能期望達到與我們的時代和我們這一代人相稱的智慧的頂點。1)科學文化與人文文化

相互輝映

近現代的教育中把科學文化與人文文化相互隔絕，分別從各自的角度闡述自己的知識理論邏輯，很少客觀全面地反映它們的相互影響和相互輝映。學生對高深的物理知識與技能容易使學生產生一種“神”的感覺，這對理解科學是不利的，有礙于學生的科學素質的提高。

弘揚物理教育的科學價值觀2)物理發展與社會發展

相互推動近代三次技術革命對社會進步產生的巨大作用，應把物理的發展及其中學物理教育內容放到整個社會發展的大背景中：使學生認識物理學的重大進步在人類的認識和生產力發展中產生的震撼人心的沖擊和推動。體現物理學自身及其與文化、經濟和社會互動發展的時代性要求。使學生感受科學文化與人文文化的相互促進作用。四、三維的課程目標知識與技能過程與方法情感態度和價值觀學會會學愛學凸現:情感、態度與價值觀

——課程的目標7頁學會-會學-愛學教育滿足人的需求和社會和諧發展熱愛科學質疑與求知，批判性思維課程的人文價值時代性1．能保持對自然界的好奇，初步領略自然現象中的美妙與和諧，對大自然有親近、熱愛、和諧相處的情感。

——關于學習興趣培養2．具有對科學的求知欲，樂于探索自然現象和日常生活中的物理學道理，勇于探究日常用品或新器件中的物理學原理，有將科學技術應用于日常生活、社會實踐的意識。樂于參與觀察、實驗、制作、調查等科學實踐活動

——關于對科學求知欲、科學探究勇氣的培養

3．在解決問題的過程中，有克服困難的信心和決心，能體驗戰勝困難、解決物理問題時的喜悅。

——關于戰勝困難的信心與決心

4．養成實事求是、尊重自然規律的科學態度，不迷信權威，具有判斷大眾傳媒是否符合科學規律的初步意識。

——關于科學態度5．有將自己的見解公開并與他人交流的愿望，認識交流與合作的重要性，有主動與他人合作的精神，敢于提出與別人不同的見解，也勇于放棄或修正自己的錯誤觀點。

——關于合作與交流精神6．初步認識科學及其相關技術對于社會發展、自然環境及人類生活的影響。有可持續發展的意識，能在個人力所能及的范圍內對社會的可持續發展有所貢獻。

——關于STS觀念的滲透7．有將科學服務于人類的意識，有理想，有抱負，熱愛祖國，有振興中華的使命感與責任感。

——關于責任感與使命感教育的藝術是使學生喜歡你教的東西?！R梭知識與技能:

——課程的目標7頁基礎的必要的

知識是物理教育的本體是落實三維教育目標的載體重視:過程與方法

——課程的目標7頁

科學結論幾乎是完成的形式出現在讀者面前,讀者體會不到探索和發現的喜悅,感覺不到思想形成的生動過程,也很難達到清楚地解釋全部情況。

----愛因斯坦

使教育適應全球化需要

建立終身學習觀念學習如何學習的能力:

熱愛學習智商重要好奇心和激情商更重要

----沒有人會比一個擁有好奇心的孩子學習更努力

CQ+PQ〉IQ

和他人友好相處團隊精神五、科學探究及其教育價值有利于實現三惟教學目標有利于培養學生的科學素質:嘗試研究問題的過程，學習認識未知事物的方法,發展實踐能力有利于發展學生健康的學習心理:

經歷失敗的挫折、體驗成功的愉悅有利于學生對科學本質的理解：獲得體驗感悟有利于促進學生學習的自主性發展有利于樹立科學價值觀、培養創新意識著名物理學家楊振寧先生中國的教育方法代表了東方文化傳統的教育特點，但它不應該成為新中國教育方法的特點。這種方法使學生容易產生相信“先賢”的看法，對先賢不敢持懷疑態度，或者覺得反正別人都已經做過了，我的目的只是去學習。按照中國傳統訓練方法造就的人膽子太小，隨時都會覺得一切問題前面都已經做過了，我不應該也不必去做，或者不可能走出新的道路來。在這一點上是要吃虧的。物理教學國際性困難:

是什么？為什么？我國：政府疏導:50年來對物理教育的調整一直不停頓80年代以來一系列的教學改革（局域性）-------對興趣的研究最長久、最廣泛科學探究的提出1995年美國學者提出徹底改造科學教育：推動親手做、以探究為基礎的學習

美國的科學教育傳統：遵循由講而教的方法、教師嚴重依賴教科書、講課傳遞大量的信息、學生被期望記憶大量的事實和術語。學生做的實驗：限制于有待消化的惰性知識，而不是一個探究的過程，以及了解我們世界的意義進行科學探究課的條件是：學生對結果是未知的、

有興趣、民主氣氛、

教師的指導、

必要的設備、

恰當的學習空間?？茖W探究的教學：

需要循序漸進地進行。提出問題猜想與假設制定計劃與設計實驗實驗與收集證據分析與論證評估交流與合作科學探究要素：物理教育中科學探究的任務

(大致概括)1.它是一種學習方法。強調學生自己不斷發現問題、解決問題，在探究過程中獲取知識、體會科學方法、受到情感態度價值觀的熏陶。2.科學探究本身也是學習的內容。知識包括：陳述性知識和程序性知識，怎樣進行科學探究是一種程序性知識。在科學課程的學習中，學生要通過對探究過程反復體驗，學會怎樣進行科學探究。3.科學探究是一種精神。用科學探究精神探索、研究自然規律，學習課程中的所有內容。20世紀美國在課程改革運動中，由美國科學教育促進會提出了13種探究過程技能：觀察、分類、應用數字、測量、應用空間與時間關系、交流、預測、推理、下定義、形成假設、解釋數據、控制變量、實驗等。這些探究技能，我國物理教師基本都熟悉，大都可以運用于科學探究的教學中。我國物理教育中蘊涵大量優秀方法，仍是我們設計探究教學的基礎?？傊?，科學探究要主動融合多種方法進行。科學探究教學的本質把科學家解決自然領域或科學問題的思維方式用于教學，追求知識的確鑿性。通過科學探究獲得證據，培養不迷信權威，不輕信盲從的科學態度。運用科學思維的廣闊性、深刻性、獨立性和敏捷性的特點，揭示客觀世界中復雜現象的本質，發現它們之間的聯系，理解并掌握自然發展的規律。科學探究教學與科學探究區別在行為目的上不同：中學物理教學對象常常是人類已經認識、而學生未知的事物?；A地位決定科學家的探究是為了求新，是在具有一定知識能力的基礎上開展的。

學生的探究是為了求學，主要是在科學內容、科學方法、形成科學習慣、科學精神上的求學。教學中的探究更重視科學過程，因為探究活動在教育中的主要作用在于：

播種一種行為，收獲一種習慣物理課程中的科學探究

主要有兩個方面：一方面指學生學習時通過探究把未知變為已知的過程。另一方面指人類對某一自然規律認識的歷史。教學時要引導學生認識科學前輩的探究歷史。物理教學應向學生全方位地展示人類科學探索的生動過程，以領悟其背后的“活”的思想靈魂。多方面理解自然圖景與科學影響

如果教育只將科學原理和公式對學生灌輸:實際上教給學生的是“無思想的科學”，是對科學思想的漠視?？茖W包括:當時的社會思想文化與科學家的人文修養，探索中的挫折體驗以及情感?？茖W知識的教學，有時需要從產生科學知識的文化背景及其哲學觀念傳承入手。

重演物理知識的發生過程讓學生體驗物理概念的形成過程

讓學生探尋物理規律的發現過程讓學生參與物理實驗的設計和實施過程讓學生親歷物理問題的解決過程

通過心理學實驗

得到青少年學習進程的曲線參照物理學年表

得到物理學發展進程的曲線(母小勇)

學生學習科學的心理順序差不多就是人類探索科學的歷史順序;學生學習科學的進程可以看成是人類探索科學進程的認知意義上的重演。

結論研究