我國物理課程關(guān)于能量主題學(xué)習(xí)進階

孟佳燕

山西師范大學(xué)，山西 臨汾 041004

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我國物理課程關(guān)于能量主題學(xué)習(xí)進階

孟佳燕

山西師范大學(xué)，山西 臨汾 041004

國外通過學(xué)習(xí)進階的研究推動教育改革，以促進課程、教學(xué)與評價的一致[1].本文是通過“能量”這一主題了解在核心素養(yǎng)要求下小學(xué)、初高中課程標(biāo)準(zhǔn)中能量概念的學(xué)習(xí)進階。

學(xué)習(xí)進階；課程標(biāo)準(zhǔn)；能量

學(xué)習(xí)進階也稱學(xué)習(xí)進程，是對學(xué)生在各學(xué)段學(xué)習(xí)同一主題的概念時所遵循的連貫的、典型的學(xué)習(xí)路徑的描述，一般呈現(xiàn)為圍繞核心概念展開的一系列由簡單到復(fù)雜、相互關(guān)聯(lián)的概念序列[2]。

“聲”這一能量概念對比小學(xué)初中學(xué)習(xí)目標(biāo)的要求：小學(xué)階段只要能夠進行簡單的舉例說明聲音在不同物質(zhì)的各個方向都可以傳播，知道聲音的產(chǎn)生是由于振動；初中的學(xué)習(xí)必須通過實驗探究掌握聲的產(chǎn)生和傳播條件。小學(xué)階段要求學(xué)生動手制作簡單裝置證明物體的振動不同聲音的高低和強弱會發(fā)生變化，初中階段不作要求。小學(xué)階段知道噪音的危害和保護聽力的方法；到了初中階段不但要知道噪音的危害還要知道控制的方法。高中階段不作要求。

“機械能及其守恒定律”這部分知識比較復(fù)雜小學(xué)階段不作要求。對比初、高中學(xué)習(xí)目標(biāo)的要求：初中階段對功這一概念是通過實例達到認(rèn)知水平；高中階段通過聯(lián)系功和功率與生產(chǎn)生活的學(xué)習(xí)，達到理解水平。初中階段對于機械能的學(xué)習(xí)從動能、勢能和機械能的概念入手，達到了解水平。勢能和動能的轉(zhuǎn)化是通過實驗探究達到了解水平，能夠聯(lián)系生活中的現(xiàn)象舉例說明機械能和其他形式能量之間的相互轉(zhuǎn)化；高中階段能夠理解動能和動能定律，對于生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象能給出合理解釋，理解與物體做功的關(guān)系。通過實驗探究驗證機械能守恒定律，理解機械能守恒定律，會分析生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象。在初中階段學(xué)生要了解機械使用的歷程，知道機械效率這個物理量并了解提高機械效率的作用。

“電路及其應(yīng)用”這部分的內(nèi)容縱向比較：在小學(xué)階段只需要知道電路的必要元件，形成電路的條件和控制電路的方法。初中階段要會畫電路圖并知道串并聯(lián)電路特點，認(rèn)識電源和用電器的作用，知道用電器的額定功率和實際功率，理解歐姆定律。高中階段不但能夠識別電路元器件還必須會用多用電表等等，在理解歐姆定律的基礎(chǔ)上會測電源的電動勢和內(nèi)阻。能夠從能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的角度學(xué)習(xí)電功、電功率等抽象的物理量以及焦耳定律。小學(xué)階段知道有些材料是導(dǎo)體容易導(dǎo)電，有些材料是絕緣體極不易導(dǎo)電，能夠?qū)Σ牧线M行簡單的分類。初中階段不作要求。高中階段通過實驗探究金屬導(dǎo)體的電阻與材料、長度和橫截面積的關(guān)系，研究了金屬導(dǎo)體導(dǎo)電性的影響因素。高中階段相對小學(xué)階段材料的導(dǎo)電性的學(xué)習(xí)是從材料的簡單分類到從科學(xué)本質(zhì)出發(fā)探究材料導(dǎo)電性。小學(xué)階段能夠列舉電的重要用途，知道雷電、高壓電、交流電會對人體產(chǎn)生傷害，知道安全用電的常識。初中階段了解家庭電路。有安全用電和節(jié)約用電的意識。高中階段能分析和解決家庭電路中的簡單問題，能將安全用電和節(jié)約用電的知識應(yīng)用于日常生活實際。

“能源與可持續(xù)發(fā)展”縱向?qū)Ρ炔煌A段的學(xué)習(xí)目標(biāo)：小學(xué)階段能量概念的學(xué)習(xí)是通過生活中的直接經(jīng)驗、通過實物形象的識別生活中的能量及能量的多種存在形式；初中階段從物理科學(xué)出發(fā)了解能量概念及其存在形式，開始注重書本上能量知識與生產(chǎn)生活的聯(lián)系；高中階段繼續(xù)學(xué)習(xí)了解自然界存在的多種形式的能量。對于能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化部分的知識，小學(xué)階段學(xué)生處于直觀形象學(xué)習(xí)水平，要借助設(shè)備、器材或現(xiàn)象進行學(xué)習(xí)；初中階段的學(xué)生處于形象思維到抽象思維的過渡階段，在學(xué)習(xí)中加入了抽象概念和思維，通過實驗探究的方式學(xué)習(xí)能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，能夠從日常生活中的實例學(xué)習(xí)能量守恒的概念，有了能量轉(zhuǎn)化和守恒的抽象思維的意識，知道能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方向性、能夠從能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識效率；高中階段從科學(xué)本質(zhì)出發(fā)學(xué)習(xí)不同形式能量可以相互轉(zhuǎn)化，對能量轉(zhuǎn)化過程中的能量總量和轉(zhuǎn)化的方向性的學(xué)習(xí)達到理解水平。初中階段要求學(xué)生能夠從生活中常見的例子對能源進行簡單分類了解，了解我國能源現(xiàn)狀，在日常生活中對能源的使用具有能源可持續(xù)發(fā)展意識；高中階段的學(xué)生重點培養(yǎng)他們的能源可持續(xù)觀念，從環(huán)境角度深入了解能源開發(fā)利用帶來的污染，培養(yǎng)他們的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

“磁”這一能量概念主要涉及“電磁感應(yīng)及其應(yīng)用”的內(nèi)容。小學(xué)階段不作要求。初中階段的學(xué)生只需要了解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件及在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。高中階段對于感應(yīng)電流產(chǎn)生條件是通過實驗探究得到的，并且要通過實驗探究更深入的學(xué)習(xí)理解影響感應(yīng)電流方向的因素、楞次定律、自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象、交變電流、變壓器原理、發(fā)電機和電動機的工作原理，使學(xué)生體會科學(xué)探究的過程培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的精神。

“熱”這一能量概念在小學(xué)階段只要求學(xué)生對受溫度影響物質(zhì)狀態(tài)的變化情況的直觀現(xiàn)象有一些了解，通過溫度的變化說明日常生活中的現(xiàn)象；初中階段不但要能說出常見的溫度值還要了解簡單儀器的使用，知道溫度的單位，并且能用所學(xué)知識對生活中的現(xiàn)象進行解釋；高中不作要求。小學(xué)階段通過借助實例形象的學(xué)習(xí)物質(zhì)熱脹冷縮的性質(zhì)及水結(jié)冰體積變化情況，通過水來學(xué)習(xí)物質(zhì)的三態(tài)變化；初高中不作要求。小學(xué)階段通過日常生活中的現(xiàn)象來了解熱傳遞現(xiàn)象及其影響因素；初中階段開始學(xué)習(xí)抽象的熱學(xué)能量概念內(nèi)能和熱能、比熱容及其對生活中現(xiàn)象的解釋。通過對熱機工作原理的了解學(xué)習(xí)和實驗探究學(xué)習(xí)焦耳定律加強學(xué)生學(xué)習(xí)與生產(chǎn)生活實際的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

“光”這一能量概念主要學(xué)習(xí)“光及其應(yīng)用”這部分內(nèi)容。課程標(biāo)準(zhǔn)對小學(xué)階段光的學(xué)習(xí)停留在我們直觀地感覺階段，只需要知道哪些是光源、我們能夠看到物體是由于光的反射、光是沿直線傳播、太陽光中包含有不同顏色的等簡單的概念。初中階段對于光的反射、折射定律及其特點進行深入的探究學(xué)習(xí)，要知道凸透鏡、凹凸鏡、平面鏡的成像特點，通過實驗探究不同色光混合現(xiàn)象。高中階段對于光的折射、反射的學(xué)習(xí)在深度上加深，并且加入了光的干涉、衍射和偏振這些新的概念，能從這些現(xiàn)象產(chǎn)生條件和應(yīng)用層面進行學(xué)習(xí)，了解光電效應(yīng)和粒子波動性這些抽象概念。

[1]鄭曼瑤，張軍朋.學(xué)習(xí)進階的研究及其在物理教學(xué)中的應(yīng)用.物理通報，2014(12)：O4-4，G652.

[2]劉晟，劉恩山.學(xué)習(xí)進階——關(guān)注學(xué)生認(rèn)知發(fā)展和生活經(jīng)驗.教育學(xué)報，2012，4：81-87.

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