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（一）課題的核心概念及其界定

1.科學(xué)素養(yǎng)：從廣義上講包括：科學(xué)技術(shù)知識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)思想、科學(xué)精神、科學(xué)技術(shù)，以及科學(xué)的發(fā)展觀。物理學(xué)科中，科學(xué)素養(yǎng)包含以下七個(gè)方面內(nèi)容，學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)探索的意向；觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?；閱讀理解能力；繼承、批判、創(chuàng)新能力；邏輯推理與歸納反思能力；遷移和應(yīng)用能力；形成科學(xué)的態(tài)度和價(jià)值觀。

2.高中物理教學(xué)中培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)：我國(guó)《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)：“從知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀”三個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過(guò)程成為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)觀念、科學(xué)方法的教育過(guò)程。高中物理教學(xué)按形式主要分為課堂教學(xué)、課后輔助教學(xué)和社會(huì)實(shí)踐，科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)就是根據(jù)目標(biāo)，在科學(xué)策略指導(dǎo)下，通進(jìn)恰當(dāng)?shù)耐緩竭M(jìn)行合適的訓(xùn)練。本課題培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的策略主要從人文感化、繼承與創(chuàng)新、探究性教學(xué)、合作學(xué)習(xí)四個(gè)方面，按課型可分為概念規(guī)律課、習(xí)題課、復(fù)習(xí)課、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課等。培養(yǎng)途徑主要從概念形成、規(guī)律建立和實(shí)驗(yàn)教學(xué)三方面入手。

（二）國(guó)內(nèi)外同一研究領(lǐng)域現(xiàn)狀與研究的價(jià)值

1. 研究現(xiàn)狀：

理論方面，國(guó)內(nèi)外對(duì)科學(xué)素養(yǎng)的理解基本一致，美國(guó)和我國(guó)的《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》都將培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)列為重要的科學(xué)課程目標(biāo),科學(xué)素養(yǎng)描述基本一致，有：“了解必要的科學(xué)知識(shí)，掌握基本的科學(xué)方法，樹(shù)立科學(xué)思想，崇尚科學(xué)精神，認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的相互作用，堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀，并具有一定的應(yīng)用它們來(lái)處理實(shí)際問(wèn)題，參與公共事務(wù)的能力。”

實(shí)踐方面，我們從維普資訊期刊網(wǎng)搜索關(guān)鍵詞“科學(xué)素養(yǎng)”，在1999-2013年期間有一千五百多篇相關(guān)文章，搜索關(guān)鍵詞“物理科學(xué)素養(yǎng)”“培養(yǎng)”，不足十篇文章，對(duì)物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的實(shí)踐研究明顯偏少，而且研究較多的是個(gè)案，策略大多是從理論上去闡述。本課題將研究個(gè)案進(jìn)行歸類總結(jié)，并結(jié)合理論形成一定的可操作的教學(xué)模式和教學(xué)策略，既有較大的研究空間，又有重要的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

2.研究?jī)r(jià)值：

（1）學(xué)生層面：在促進(jìn)學(xué)生形成結(jié)構(gòu)化知識(shí)的同時(shí)，體驗(yàn)學(xué)習(xí)的內(nèi)在快樂(lè)和生命價(jià)值，通過(guò)物理教學(xué)對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)精神的熏陶，幫助學(xué)生樹(shù)立實(shí)事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度，促使學(xué)生掌握科學(xué)思想方法，有敢于提出與別人不同見(jiàn)解的膽氣，有放棄或修正不正確觀點(diǎn)的勇氣。在價(jià)值觀上，淡化過(guò)于功利的色彩，明確學(xué)習(xí)的目標(biāo)不僅為了考試和升學(xué)，更重要的是為了利用學(xué)到的知識(shí)和方法，促進(jìn)自身的健康發(fā)展，更好地服務(wù)于社會(huì)。

（2）教師層面：弱化升學(xué)的現(xiàn)實(shí)目標(biāo)影響教師教學(xué)行為的程度，為一線教師在理想和現(xiàn)實(shí)之間找到較好的契合點(diǎn)，通過(guò)對(duì)典型案例具體化研究的不斷積累，總結(jié)基于物理教學(xué)的有效培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)策略，使教師在實(shí)現(xiàn)物理知識(shí)目標(biāo)教學(xué)的同時(shí)，找到有效地培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的具體途徑。

（3）學(xué)校層面：進(jìn)一步改變現(xiàn)實(shí)物理教學(xué)中，重訓(xùn)練結(jié)果輕科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)過(guò)程的現(xiàn)象，形成以科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)為特色物理教學(xué)文化。我校物理組作為省先進(jìn)教研組、市模范教研組、市先進(jìn)學(xué)習(xí)班組、市工人先鋒號(hào)，通過(guò)研究成果的推廣，進(jìn)一步增強(qiáng)我校物理組的示范輻射作用。

 

（三）研究的目標(biāo)、內(nèi)容（或子課題設(shè)計(jì)）與重點(diǎn)

1.研究的目標(biāo)

（1）針對(duì)當(dāng)前物理教學(xué)中，過(guò)分強(qiáng)調(diào)重考試結(jié)果的功利化現(xiàn)象，重新構(gòu)建高中物理教學(xué)中，學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的新型課堂教學(xué)模式。

（2）針對(duì)當(dāng)前學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣不濃、學(xué)習(xí)主動(dòng)性不夠、分析解決問(wèn)題能力欠缺的現(xiàn)象，通過(guò)不同途徑來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，使所教的學(xué)生對(duì)物理產(chǎn)生興趣并有主動(dòng)學(xué)習(xí)的意向、有較強(qiáng)的觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、科學(xué)的思維品質(zhì)和態(tài)度、較強(qiáng)的創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問(wèn)題能力。

（3）針對(duì)當(dāng)前物理教學(xué)特色不夠鮮明，通過(guò)課題研究，形成著力培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的物理教學(xué)特色。使物理課堂成為學(xué)生向往的學(xué)習(xí)場(chǎng)所、有效培養(yǎng)思維能力的場(chǎng)所、著力提高科學(xué)探究能力的場(chǎng)所、有方法有思想的情感交流場(chǎng)所。

2.研究的內(nèi)容

（1）通過(guò)物理核心概念和規(guī)律的案例研究，構(gòu)建在物理課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的知識(shí)構(gòu)建教學(xué)模式。物理教學(xué)中，核心概念和規(guī)律可以為學(xué)生搭建一個(gè)知識(shí)和方法全面完整的結(jié)構(gòu)化框架，學(xué)生通過(guò)參與知識(shí)構(gòu)建過(guò)程的實(shí)踐，有效地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。課題研究模式和目的構(gòu)思如下，第一步，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境、提出假設(shè)。主要是培養(yǎng)學(xué)生興趣，增強(qiáng)主動(dòng)探究意向。第二步，依據(jù)規(guī)律，建立模型。主要是培養(yǎng)繼承、批判、創(chuàng)新能力。第三步，尋找證據(jù)，測(cè)試模型。主要是培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α５谒牟?，拓展深化，修正模型。主要是培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理和歸納反思能力。第五步，渴望探究，創(chuàng)新應(yīng)用。主要是提高學(xué)生遷移、應(yīng)用、創(chuàng)新能力。

  （2）通過(guò)研究物理典型方法的案例，構(gòu)建在物理課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的物理思維方法教學(xué)模式。高中物理教學(xué)所講的物理方法，主要有理想實(shí)驗(yàn)法、物理建模法、歸納演繹法、等效替代法等，這些雖然是應(yīng)用范圍較窄的物理學(xué)科方法，但這些方法對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)中的思維品質(zhì)優(yōu)化是非常有效。方法研究采用兩種方式，方式一，在一節(jié)課中側(cè)重一種思想方法，例如牛頓第一定律教學(xué)中，側(cè)重理想實(shí)驗(yàn)法。方式二，將一節(jié)課中不同思維方法的教學(xué)分解為幾個(gè)不同的教學(xué)模塊，例如《曲線運(yùn)動(dòng)》分為四個(gè)教學(xué)模塊，分別是曲線運(yùn)動(dòng)概念的建立和描述、曲線運(yùn)動(dòng)速度方向的研究、研究曲線運(yùn)動(dòng)的方法、探究物體做曲線運(yùn)動(dòng)條件，各個(gè)模塊分別用不同的方式從不同的角度培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

（3）通過(guò)對(duì)課本實(shí)驗(yàn)和課外實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)整，拓展物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和科技活動(dòng)的時(shí)間和空間，拓寬培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的途徑和場(chǎng)所。物理實(shí)驗(yàn)可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，幫助學(xué)生樹(shù)立實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力有重要作用，實(shí)驗(yàn)教學(xué)以其豐富的內(nèi)涵和生動(dòng)的魅力為學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造潛能提供了平臺(tái)。課題研究設(shè)想，一是拓展課本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。二是加強(qiáng)趣味實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)建設(shè)。三是建立物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站，分門(mén)別類將各種資源進(jìn)行有效整合，形成結(jié)構(gòu)合理、門(mén)類齊全的資源庫(kù)。

（4）在物理教學(xué)中滲透科學(xué)史教育，提高學(xué)生的科學(xué)人文素養(yǎng)。將科學(xué)史融入物理教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的懷疑批判精神。因?yàn)槲锢韺W(xué)科進(jìn)步的歷史就是科學(xué)懷疑的歷史，就是科學(xué)家不斷克服錯(cuò)誤、追求真理的歷史。正確地講述科學(xué)史，講述人類在認(rèn)識(shí)世界過(guò)程中的曲折經(jīng)歷，能很好地培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神和批判性思維，養(yǎng)成實(shí)事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度，敢于提出與別人不同的見(jiàn)解，勇于放棄或修正不正確的觀點(diǎn)。

（5）在上述具體研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)提練在高中物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的有效策略。

3.研究重點(diǎn)。

上述研究?jī)?nèi)容中（1）、（2）為重點(diǎn)。構(gòu)建物理課堂教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的物理知識(shí)構(gòu)建教學(xué)模式，構(gòu)建高中物理教學(xué)中，重要思維方法教學(xué)模式，總結(jié)提練科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)有效策略。

（四）研究的思路、過(guò)程與方法

1.研究思路、過(guò)程 

（1）2013．02-2013．08。進(jìn)行調(diào)研和文獻(xiàn)研究，制定科學(xué)素養(yǎng)測(cè)量與評(píng)價(jià)指標(biāo)。

（2）2013．09-2014．08。確立培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的知識(shí)構(gòu)建和思維方法教學(xué)模式。

（3）2014．09-2015．08。根據(jù)教材特征，梳理高中物理教材中適合對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的典型課例。對(duì)梳理的課例從設(shè)計(jì)、上課、評(píng)價(jià)、反思全方位進(jìn)行實(shí)踐研究，根據(jù)測(cè)量指標(biāo)，測(cè)試學(xué)生在設(shè)計(jì)教學(xué)模式下的培養(yǎng)效果。2015年3月進(jìn)行中期評(píng)估。

（4）2015.09-2015．12。通過(guò)具體的課堂教學(xué)案例的總結(jié)，尋找基于物理教學(xué)的有效培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的策略。

（5）2016.01-2016.03。完成研究報(bào)告和結(jié)題報(bào)告。

2.研究方法

（1）文獻(xiàn)研究：通過(guò)網(wǎng)上下載相關(guān)文章和征訂相關(guān)圖書(shū)進(jìn)行學(xué)習(xí)研究，了解當(dāng)前國(guó)內(nèi)外有關(guān)科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)方面的最新研究成果，正確確定課題研究方向。

（2）調(diào)查篩選：確定課題研究方案后，將研究?jī)?nèi)容、方法和效果分解成不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)反饋量化統(tǒng)計(jì)分析，尋找課堂上培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)有效策略。

（3）案例研究：通過(guò)梳理課本，確定研究的典型案例，然后從設(shè)計(jì)、實(shí)施、反思等諸多環(huán)節(jié)進(jìn)行研究，總結(jié)出不同課型的科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的課堂教學(xué)模式。

（4）反思整合：通過(guò)對(duì)不同課型運(yùn)用策略的研究，以實(shí)際效能反饋評(píng)價(jià)為基準(zhǔn)，整合確定基于物理教學(xué)的培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的有效策略。

（五）主要觀點(diǎn)與可能的創(chuàng)新之處

1.主要觀點(diǎn)：

（1）提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)是物理教學(xué)的最重要目標(biāo)。物理教學(xué)以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以思想作統(tǒng)領(lǐng)，以方法作指導(dǎo)，在掌握知識(shí)的同時(shí)，強(qiáng)調(diào)思維能力的培養(yǎng)，加強(qiáng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，讓學(xué)生在知識(shí)學(xué)習(xí)中得到人生激勵(lì)，形成終身追求的志趣和掌握未來(lái)發(fā)展需要的學(xué)習(xí)方法，形成科學(xué)的態(tài)度和價(jià)值觀，將所學(xué)知識(shí)、方法應(yīng)用于實(shí)踐中去，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

（2）物理典型概念、規(guī)律和物理問(wèn)題的教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。物理有著嚴(yán)密的邏輯體系，可以按照一定的思維程序?qū)?wèn)題進(jìn)行合理的推理、分析和類比，可以對(duì)學(xué)生猜想的問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)和操作，引導(dǎo)多途徑解決問(wèn)題，適時(shí)進(jìn)行信息的反饋和評(píng)價(jià)。教師還可以根據(jù)目標(biāo)和學(xué)生特點(diǎn)設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)膯?wèn)題串引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，結(jié)合科學(xué)史教育提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。

（3）高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)主要策略。本課題選擇的主要策略，其一級(jí)指標(biāo)有五個(gè)，分別是人文感化策略；方法模塊化策略；科學(xué)探究策略；合作學(xué)習(xí)策略；自主學(xué)習(xí)策略。通過(guò)課題研究將開(kāi)發(fā)二、三級(jí)指標(biāo)。在物理教學(xué)中滲透科學(xué)史教育，提升學(xué)生科學(xué)人文素養(yǎng)。構(gòu)建物理方法體系，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)繼承和創(chuàng)新素養(yǎng)。在探究過(guò)程中,培養(yǎng)科學(xué)精神和態(tài)度。通過(guò)實(shí)踐研究，創(chuàng)建一批教學(xué)案例，從根本上轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，提高學(xué)生的科學(xué)應(yīng)用能力。

2.創(chuàng)新之處：

（1）培養(yǎng)一批對(duì)物理產(chǎn)生志趣具有創(chuàng)新潛能的學(xué)生。通過(guò)對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，學(xué)生普遍對(duì)物理產(chǎn)生志趣，培養(yǎng)一批有創(chuàng)新潛能的學(xué)生，把物理學(xué)習(xí)與研究作為其一生的追求。

（2）創(chuàng)建物理課堂知識(shí)建立和思維方法教學(xué)模式。提升成熟教師的培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)水平，為青年教師提供可靠、規(guī)范、有效的科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)途徑。 

（3）創(chuàng)建一定數(shù)量的基于問(wèn)題探究、合作學(xué)習(xí)的學(xué)案。通過(guò)學(xué)案，提高培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的效率，促進(jìn)教師將科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)落實(shí)在教學(xué)行為上，通過(guò)交流，強(qiáng)化我校物理組的輻射作用。

 

（六）預(yù)期研究成果

 

成果名稱

成果形式

完成時(shí)間

階段成果

（限5項(xiàng)）

文獻(xiàn)研究

讀書(shū)筆記

2013.08

科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的典型課例和模塊案例

教案、學(xué)案

2014.08

典型課例、案例研究，形成文本材料

中期研究報(bào)告

2015.02

課題組課例、案例研究匯報(bào)

市級(jí)公開(kāi)課、講座

2015.10

培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的策略研究報(bào)告，結(jié)題報(bào)告

省級(jí)期刊發(fā)表

2016.02

最終成果

（限3項(xiàng)）

課堂教學(xué)有效培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)論文

省級(jí)期刊發(fā)表

2014.09

物理學(xué)科教學(xué)案例集、學(xué)案集

案例集、學(xué)案集

2015.09

結(jié)題報(bào)告

匯報(bào)總結(jié)材料

2016.02

（七）完成研究任務(wù)的可行性分析（包括：①主持人除外的課題組核心成員的學(xué)術(shù)或?qū)W科背景、研究經(jīng)歷、研究能力、研究成果；②研究基礎(chǔ)，包括圍繞本課題所開(kāi)展的文獻(xiàn)搜集、調(diào)研和相關(guān)論文等；③完成研究任務(wù)的保障條件，包括研究資料的獲得、研究經(jīng)費(fèi)的籌措、研究時(shí)間的保障等。）

1.核心成員情況。

本課組有三名省特級(jí)教師，其中兩名是教授級(jí)高級(jí)教師，他們多次主持和參與省級(jí)以上課題研究，在省級(jí)以上刊物發(fā)表多篇課題研究論文，有很強(qiáng)的課題研究能力和豐富的經(jīng)驗(yàn)。

成員中還有一名大市學(xué)科帶頭人，兩名大市骨干教師，他們均主持并完成市級(jí)課題研究，有較強(qiáng)的課題研究能力，課堂教學(xué)能力突出。

三位年輕教師均為碩士畢業(yè)，雖然是青年教師，但有較強(qiáng)的學(xué)科理解力，較強(qiáng)的課題研究潛能。課題組成員老、中、青相結(jié)合，有教務(wù)主任、教研員、教研組長(zhǎng)，各有所長(zhǎng)，能確保課題研究任務(wù)的完成。

2.研究基礎(chǔ)。

（1）課題組先期搜集科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的相關(guān)論文二百余篇，做了3次相關(guān)調(diào)研，已在省級(jí)以上期刊和核心期刊發(fā)表相關(guān)論文3篇，在市級(jí)以上范圍內(nèi)開(kāi)設(shè)3次講座，形成2個(gè)課堂教學(xué)案例。

（2）學(xué)生素質(zhì)較好，教師教育教學(xué)觀念符合時(shí)代要求，學(xué)校十分重視學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。

（3）校領(lǐng)導(dǎo)高度重視，學(xué)校具有很好的課題研究環(huán)境，課題研究制度健全。

（4）物理組已有一套學(xué)案，可以在此基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的課堂案例和學(xué)案。

3.完成任務(wù)的保障。

（1）理論保障：資料獲得途徑多樣化，每位課題教師均可從“知網(wǎng)”“維普”等下載閱讀材料，每位教師訂閱一本物理學(xué)科雜志，每學(xué)期每位教師選購(gòu)5本學(xué)科教學(xué)書(shū)籍，學(xué)校圖書(shū)館還可以定向訂購(gòu)所需圖書(shū)。

（2）環(huán)境與經(jīng)費(fèi)保障：學(xué)校全力支持，課題立項(xiàng)后學(xué)校提供經(jīng)費(fèi)，研究過(guò)程中的培訓(xùn)、外出學(xué)習(xí)經(jīng)費(fèi)均有學(xué)校承擔(dān)。

（3）制度保障：課題組制度健全，每周能正?；顒?dòng)1-2次。