基于核心素養(yǎng)的HPS教學(xué)—以“行星的運(yùn)動”為例

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1、基于核心素養(yǎng)的HPS教學(xué)以"行星的運(yùn)動”為例摘要：核心素養(yǎng)是課程改革從雙基目標(biāo)到三維目標(biāo)Z后的最新發(fā)展，本文以“行星的運(yùn)動”為例說明通過HPS教學(xué)可以在物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等方面對學(xué)生進(jìn)行物理教育，有效地提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)HPS哥白尼開普勒德國物理學(xué)家、諾貝爾獎獲得者勞厄曾說過：教育給予人們的無非是當(dāng)一切已學(xué)過的東西都忘記后所剩下的東西。那么當(dāng)學(xué)生忘記已學(xué)過的高中物理知識之后最后剩下的是什么？應(yīng)該是物理學(xué)科進(jìn)行研究的思維、探究的方法、對待科學(xué)的責(zé)任感與實事求是的態(tài)度，這些能夠內(nèi)化成為學(xué)生行為習(xí)慣、使學(xué)生終生受益的核心素養(yǎng)就是中學(xué)物理的價值。核心素養(yǎng)是

2、課程改革從雙基目標(biāo)到三維目標(biāo)之后的最新發(fā)展，2017版《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出高中物理應(yīng)注重物理學(xué)科木質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)：從物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等方面提煉學(xué)科育人價值，充分體現(xiàn)物理學(xué)科對提高學(xué)生核心素養(yǎng)的獨(dú)特作用，為學(xué)生終身發(fā)展、應(yīng)對現(xiàn)代和未來社會發(fā)展的挑戰(zhàn)打下基礎(chǔ)，這是從知識本位到以人為本的轉(zhuǎn)變，是教育本質(zhì)的全面回歸。20世紀(jì)80年代興起的HPS(History>PhilosophyandSociologyofScience)教學(xué)，是指在課堂教學(xué)中，以知識的發(fā)生、發(fā)展過程屮蘊(yùn)含的科學(xué)思維方法、科學(xué)精神為基礎(chǔ)，滲透有關(guān)歷史、哲學(xué)、社會等方面內(nèi)容，對科學(xué)家的

3、探究過程進(jìn)行模擬，將物理知識的簡單學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)閷茖W(xué)探究的體驗，讓學(xué)生了解概念、規(guī)律等知識的形成過程，促進(jìn)學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解，從而幫助學(xué)生建立規(guī)范的物理觀念、掌握科學(xué)思維的方法、培養(yǎng)科學(xué)探究的能力、樹立正確的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的一種教學(xué)模式，它可以在科學(xué)史學(xué)、科學(xué)哲學(xué)、科學(xué)社會學(xué)等多背景下對學(xué)生進(jìn)行物理教育，使物理教學(xué)能真正有效地提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。下文以“行星的運(yùn)動”為例談HPS教學(xué)模式談提升學(xué)生核心素養(yǎng)的具體應(yīng)用和體會。一.從核心素養(yǎng)角度審視教學(xué)內(nèi)容人教版教材《物理?必修2》第五章第一節(jié)“行星的運(yùn)動”介紹了地心說、日心說、開普勒行星運(yùn)動定律，引領(lǐng)本章后五節(jié)內(nèi)容，體現(xiàn)了科學(xué)家勇于探索、求真求簡

4、的科學(xué)思維，實事求是、不迷信權(quán)威、敢于堅持真理的科學(xué)態(tài)度，但若從高中物理核心素養(yǎng)角度進(jìn)行審視，本節(jié)教材內(nèi)容仍存在些許缺陷：笫一，地心說屬于物理觀念里的運(yùn)動觀念，教材中的地心說是以歷史上被否定的反面結(jié)論形式呈現(xiàn)給學(xué)生，忽視了科學(xué)的發(fā)展是與當(dāng)時社會的文化、生產(chǎn)力背景密切相聯(lián)的，容易使學(xué)生形成地心說反動落后、一無是處的誤解，我們可以通過HPS教學(xué)完善這一部分內(nèi)容，以利于學(xué)生在理解科學(xué)?技術(shù)?社會?環(huán)境的基礎(chǔ)上正確評價托勒密與地心說的歷史地位；笫二，教材對哥白尼與口心說的呈現(xiàn)形式會讓學(xué)生誤認(rèn)為哥白尼是一位天生的反對者，他的日心說觀點是與地心說截然相反且毫無關(guān)聯(lián)，而實際上哥白尼體系是在他不斷的試圖修正

5、托勒密體系，又不斷的在推理論證后否定，才最終突破思維限制建立起來的一種模型，我們可以通過HPS教學(xué)完善這一部分內(nèi)容，讓學(xué)生知道兩種體系Z間的相關(guān)性,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和不迷信權(quán)威勇于突破的科學(xué)態(tài)度；第三，教材中地心說和tl心說的建立過程只提到了托勒密和哥白尼，這會讓學(xué)生誤以為科學(xué)的發(fā)展只需要一兩個杰出天才人物的努力，而實際上任何科學(xué)理論都是在歷史的進(jìn)程中逐步發(fā)展起來的，地心說與日心說的發(fā)展過程都持續(xù)上千年，都經(jīng)歷了從萌芽到發(fā)展再到建立的不同階段，而每個階段都有一些做出各自貢獻(xiàn)的科學(xué)家，我們可以通過HPS教學(xué)完善這一部分內(nèi)容，讓學(xué)生意識到科學(xué)發(fā)展的曲折和漫長，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)發(fā)展的正確態(tài)度；

6、第四，教材直接給出了開普勒定律的內(nèi)容，沒有展示出利用觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析的過程，這會讓學(xué)生誤以為規(guī)律的形成與總結(jié)是輕松寫意、一蹴而就的，我們可以通過HPS教學(xué)完善這一部分內(nèi)容，幫助學(xué)生體會到其過程的艱辛及分析-綜合、嘗試-錯誤等思維方法的巧妙，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維與科學(xué)態(tài)度；第五，教材說明了從地心說到日心說再到開普勒定律的發(fā)展順序，但是并沒有總結(jié)歸納人類對天體運(yùn)動的探究過程，我們可以通過HPS教學(xué)完善這一部分內(nèi)容，幫助學(xué)生總結(jié)出科學(xué)探究的一般程序，從而使學(xué)生更深刻地理解科學(xué)的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。二.從核心素養(yǎng)角度設(shè)計教學(xué)片段1.教學(xué)片段一：人類認(rèn)識地球自身問題1：行星是怎么運(yùn)動的

7、？教師結(jié)合學(xué)生回答指出：行星如何運(yùn)動是一個古老的話題，其運(yùn)動規(guī)律的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了兩千多年的曲折歷程，是科學(xué)家追求真理的奮斗史、人類思想的解放史，充滿了思辨、矛盾、斗爭、鮮血甚至生命。我們先來看看人類認(rèn)識地球白身的過程，對于地球白身我國古代先人們提出了什么觀點？古人看來天與地接壤且地是平的，而人們的觀察范圍有限，只看到tl月星辰東升西落，所以認(rèn)為天是圓的，這就是我國古代的天圓地方學(xué)說。問題2：古代西方學(xué)者又提出了哪