内容简介
《国家精品课程教材:物理教育学》为国家精品课程教材。《国家精品课程教材:物理教育学》全面系统地阐述了物理教育学的基本理论与方法,主要内容包括物理教育学相关概念及发展历程、物理教育学的心理学基础、物理课程结构与课程标准、物理教科书的编写与使用、物理课堂教学设计、物理教学方法及案例剖析、信息技术与物理课程的整合、物理实验设计与教学探索、物理课程资源的开发和利用、物理课程评价、物理教师的专业发展、现代科学技术与物理教育等。
《国家精品课程教材:物理教育学》可作为高等师范院校物理教育专业本科生、研究生必修课教材,也可作为物理教育专业自学考试教材以及普通中学物理教师、职业中学物理教师培训教材。
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目录
第一章 物理教育学相关概念及发展历程
第一节 物理教育学的相关概念
一、物理课程
二、物理教学
三、物理教育学演化中的相关概念
第二节 我国物理教育的发展历程
一、19世纪后半叶我国物理教育发展
二、20世纪前半叶我国物理教育发展
三、20世纪后半叶我国物理教育发展
四、21世纪初我国物理教育发展
第二章 物理教育学的心理学基础
第一节 学习者的智力因素
一、注意的内涵与品质
二、观察的内涵与品质
三、思维的内涵与品质
四、想象的内涵与品质
五、记忆的内涵与品质
第二节 学习者的非智力因素
一、兴趣与学习
二、动机与学习
第三节 不同流派对学习的认识
一、行为主义学习流派的主要观点
二、认知主义学习流派的主要观点
三、建构主义学习流派的主要观点
四、人本主义学习流派的主要观点
第三章 物理课程结构与课程标准
第一节 物理课程的课程结构
一、国际中学物理课程结构与特点
二、我国现行物理课程的结构与特点
第二节 物理课程标准的解读
一、物理课程标准的框架结构及设计特点
二、物理新课程的课程理念与课程目标
第三节 物理新课程的特点分析
一、物理新课程体现了基础性
二、物理新课程体现了时代性
三、物理新课程体现了选择性
第四节 专题讨论:从“科学”界定解读物理课程目标
一、中文“科学”的来源
二、关于“科学”的界定
三、“科学”内涵中的知识界定
四、“科学”界定与科学课程的目标定位
第四章 物理教科书的编写与使用
第一节 物理教科书的概念与功能
一、物理教科书的概念
二、物理教科书的功能
第二节 物理教科书的编写与评价
一、物理教科书的编写
二、物理教科书的评价
第三节 物理教科书的特点与比较
一、例析我国高中物理教科书
二、例析美国高中物理教科书
第四节 物理教科书的内容与结构
一、高中物理教科书的内容与结构
二、初中物理教科书的内容与结构
第五节 物理教科书的分析与使用
一、教科书分析的意义与依据
二、物理教科书分析的步骤与内容
三、物理教科书的使用
第五章 物理课堂教学设计
第一节 物理课堂教学的特点及原则
一、物理课堂教学的特点
二、物理课堂教学的原则
第二节 物理课堂教学设计及其方法
一、教学设计及教学设计的意义
……
第六章 物理教学方法及案例剖析
第七章 信息技术与物理课程的整合
第八章 物理实验设计与教学探索
第九章 物理课程资源的开发和利用
第十章 物理课程评价
第十一章 物理教师的专业发展
第十二章 现代科学技术与物理教育
精彩书摘
学习环境中的情境必须有利于学生对所学内容的意义建构。这对教学设计提出了新的要求,也就是说,在建构主义学习环境下,教学设计不仅要考虑教学目标分析,还要考虑有利于学生建构意义的情境的创设问题,并把情境创设看作教学设计的最重要内容之一。
协作。协作发生在学习过程的始终,它对学习资料的搜集与分析、假设的提出与验证、学习成果的评价直至意义的最终建构均有重要作用。
会话。会话是协作过程中不可缺少的环节。学习小组成员之间必须通过会话商讨如何完成规定的学习任务的计划;此外,协作学习过程也是会话过程,在此过程中,每个学习者的思维成果(智慧)为整个学习群体所共享,因此会话是达到意义建构的重要手段之一。
意义建构。这是整个学习过程的最终目标。所要建构的意义是指:事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习内容所反映事物的性质、规律,以及该事物与其他事物之间的内在联系达到较深刻的理解。这种理解在大脑中的长期存储形式就是前面提到的“图式”,也就是关于当前所学内容的认知结构。
建构主义者强调学习的主动性、社会性和情境性,这与早期皮亚杰的思想相一致。皮亚杰提出了影响心理发展的四个基本因素:成熟、练习和经验、社会性经验,以及具有自我调节作用的平衡过程。
成熟。教师应该对学生进行观察来确定其认知发展阶段和特点,并采取与之相适应的教学。
练习和经验。它包括物理经验和逻辑数理经验,其含义与苏霍姆林斯基的主张是一致的,苏霍姆林斯基说:(教学要让)学生生动地、直接地感知周围世界中的形象、画面、现象和事物;并进行逻辑分析,获取新知识,进行思维练习,找出因果关系。
社会性经验。这是人与人(师生、生生)的相互作用,使学生能将自己和他人的思想进行比较,从而改善自己的见解。它能加速儿童思维发展阶段的过渡。
具有自我调节作用的平衡过程。要允许学生通过自我调节去创建事物之间的关系,他们也许会有可能理解所看到的事情。教师要注意激发学生的兴趣、动机,注意发挥学生的主体性、主动性。
……
理论与实践的交汇:探索物理教学的深层智慧 物理学,作为一门研究物质世界基本规律的学科,其魅力不仅在于揭示宇宙运行的奥秘,更在于其科学的思维方式和严谨的推理过程。然而,如何将这门深邃的学科有效、生动地传递给下一代,却是一门充满挑战的艺术。本书《理论与实践的交汇:探索物理教学的深层智慧》并非一本物理学教科书,也非单纯的物理实验指导,而是深入剖析物理教育的本质、方法、创新与发展,旨在为广大物理教育工作者提供一套系统、前沿且富有启发性的理论框架与实践指南。 本书的编撰,源于对当前物理教育现状的深刻洞察和对未来教育趋势的审慎思考。我们认识到,优秀的物理教育不仅仅是知识的传授,更是思维的启迪、兴趣的激发、能力的培养以及科学精神的塑造。为此,本书将理论的深度与实践的广度相结合,力求从多维度、多层次地展现物理教育的丰富内涵。 第一篇:物理教育的哲学基石与理论溯源 在深入探讨具体的教学策略之前,我们首先需要确立坚实的理论根基。本篇将带领读者回溯物理学自身的发展历程,并探讨这些历史脉络如何影响着物理教育的理念。从牛顿力学的宏伟框架到量子力学和相对论的颠覆性革命,物理学的每一次飞跃都伴随着认识论的革新,这些革新也深刻地塑造了我们理解和教授物理的方式。 我们将详细阐述建构主义学习理论在物理教育中的应用。我们知道,学习是一个主动建构知识的过程,而非被动接受。在物理教学中,这意味着要鼓励学生通过观察、实验、讨论和反思来构建自己对物理概念的理解,而非简单地记忆公式和定律。本书将深入剖析如何在课堂中设计情境,引导学生主动探索,发现物理规律,从而内化知识。 此外,我们还将探讨认知心理学在物理教学中的重要作用。理解学生在学习物理过程中可能出现的认知障碍、思维定势以及他们如何形成物理概念,是有效教学的前提。本书将分析不同年龄段学生的认知特点,以及如何根据这些特点设计更符合其认知规律的教学活动。我们将介绍一些认知科学的研究成果,例如“概念图”的绘制、类比推理的运用以及反思性实践的培养,这些都将为优化教学策略提供科学依据。 第二篇:核心教学策略与方法论创新 理论的构建最终需要落实到具体的教学实践。本篇将聚焦于一系列经过验证且富有创新性的物理教学策略。 情境化教学与问题导向学习(PBL): 我们强调,将抽象的物理概念与学生熟悉的生活现象、社会热点或科技前沿相结合,能够极大地激发学生的学习兴趣和探究欲望。本书将提供丰富的案例,展示如何设计引人入胜的教学情境,例如利用生活中的“摩擦力”问题引入动学概念,或通过“能源危机”的讨论引出热力学定律。问题导向学习(PBL)作为一种以学生为中心的教学模式,将通过真实世界的问题驱动学习过程,引导学生主动搜集信息、分析问题、解决问题,从而培养其综合运用知识的能力。 探究式学习与科学探究活动设计: 科学探究是物理学的灵魂。本书将系统介绍如何将科学探究精神融入日常教学。我们将详细阐述不同层次的科学探究活动设计,从简单的动手实验到复杂的科研项目模拟。这包括如何引导学生提出科学问题、设计实验方案、收集和处理数据、分析结果并得出结论。本书将提供大量范例,示范如何将探究式学习的理念贯穿于力学、电磁学、光学、热学等各个物理分支的教学中。 跨学科整合与STEAM教育理念: 物理学并非孤立存在的学科,它与数学、化学、生物、工程技术以及艺术等领域紧密相连。本书将探讨如何通过跨学科的教学设计,展现物理学的应用价值和人文内涵。特别地,我们将深入解读STEAM(科学、技术、工程、艺术、数学)教育理念,并提供具体可行的教学案例,展示如何将物理学知识与工程设计、艺术创作、技术应用等相结合,培养学生的创新思维和解决复杂问题的能力。 信息技术在物理教学中的应用: 随着信息技术的飞速发展,虚拟仿真实验、多媒体教学、在线学习平台等为物理教学带来了革命性的变革。本书将对这些新兴技术进行深入探讨,介绍如何有效利用这些工具来克服传统教学的局限,例如,通过虚拟仿真实验让学生安全、直观地观察难以实现的物理现象;利用互动式课件增强课堂的吸引力;通过在线平台实现个性化学习和及时反馈。我们将分享优秀的应用案例和实用技巧,帮助教师更好地驾驭信息技术,提升教学效果。 第三篇:教学评估与反思性实践 有效的教学离不开科学的评估和持续的反思。本篇将探讨多元化的教学评估方法,以及如何通过反思性实践来促进教师的专业成长。 多元化评估体系的构建: 传统的纸笔测试往往难以全面反映学生的学习情况。本书将提倡建立多元化的评估体系,将形成性评估与终结性评估相结合,将过程性评估与结果性评估相结合。这包括对学生课堂表现、实验操作、探究项目、合作交流以及自我反思等多方面的评价。我们将介绍如何设计有效的评估工具,例如项目式评估、作品集评估、表现性评估等,从而更全面、更准确地了解学生的学习状况,并为教学改进提供依据。 反思性实践的内涵与实践: 教师的专业成长是一个持续反思和改进的过程。本书将深入阐述反思性实践的意义,即教师在教学过程中,通过对自身教学行为、教学效果以及学生反馈的积极审视,不断调整和优化教学策略。我们将提供实用的反思方法,例如教学日志的撰写、同行听课的交流、学生反馈的收集与分析等,帮助教师培养反思的习惯,逐步提升教学智慧。 第四篇:物理教育的未来图景与挑战 站在当下,展望未来。本篇将探讨物理教育面临的新机遇与新挑战,以及未来物理教育的发展趋势。 人工智能与未来物理课堂: 人工智能(AI)的兴起正在深刻地改变着教育的面貌。本书将分析AI技术在物理教育中的潜在应用,例如个性化学习路径的推荐、智能助教的辅助、自动化的学习评估以及沉浸式学习体验的创造等。我们将探讨如何在AI时代,更好地发挥教师的引导和启发作用,以及如何培养学生面向未来的核心素养。 科学素养与终身学习: 在知识爆炸的时代,培养学生的科学素养和终身学习能力比单纯传授知识更为重要。本书将深入讨论如何通过物理教育,引导学生理解科学的本质,掌握科学的方法,形成科学的世界观,并能够将科学思维应用于解决日常生活和社会发展中的问题。我们将强调终身学习的重要性,以及如何激发学生持续探索未知的好奇心。 促进物理教育公平与包容: 优质的物理教育应该惠及所有学生。本书将关注如何通过创新的教学模式和有针对性的支持,促进物理教育的公平与包容,缩小教育差距,让不同背景和能力的学生都能在物理学习中获得成功。 结语 《理论与实践的交汇:探索物理教学的深层智慧》力求成为一本集理论深度、实践指导和前沿视野于一体的著作。我们深信,每一位投身于物理教育的园丁,都怀揣着点亮学生智慧火花的梦想。本书的宗旨,正是为实现这一崇高理想提供坚实的理论支撑和可行的实践路径。通过系统地学习和运用本书的理念与方法,我们期望能够共同推动物理教育的创新与发展,培养出更多具备科学精神、创新能力和解决问题能力的优秀人才,为国家的科技进步和社会发展贡献力量。本书不仅是一本参考书,更是一次思想的碰撞,一次智慧的启迪,我们期待与您一同踏上这段探索物理教育深层智慧的旅程。