物理学科的核心素养（样例5）

第一篇：物理学科的核心素养

物理学科的核心素养



 我国教育专家在探讨核心素养时这样说到：有人问，什么是素质？当你把在学校学的知识都忘掉的时候，剩下的就是素质。今天孩子在课堂里学物理，不是让他成为物理家，因为这毕竟是极个别人的事。我们关注的是，毕业以后，作为一个公民，学过物理和没学过物理有什么差异？物理能留给他终身受用的东西是什么？这就是核心素养。

学生发展核心素养不是抽象的，它必须通过各学科课程的学习来落实。因此每个学科都要研究本学科能为学生发展核心素养体系做什么，所以在此基础上还必须制定出各学科的核心素养。从学科本质出发，对照学生发展核心素养框架体系的要求，明确本学科对学生发展核心素养的贡献。联系初中物理学科，其核心素养应包括以下四个方面：  

 

一、形成物理的基本观念。

随着时间流逝，我们在学校所学的大量学科知识都将逐渐淡化甚至遗忘，真正伴随我们一生发展并持续发挥作用的不是具体的学科知识，而是知识升华后留存在我们思想意识层面的东西。当学生将具体的物理知识都忘掉的时候，在他的头脑中“剩下的东西”是什么呢？应该是学生通过物理知识的学习，所形成的从物理的视角认识事物和解决问题的思想、方法、观点，即植根于学生头脑中的物理基本观念。物理基本观念包括物质观、时空观、运动观、物理价值观。

二、掌握科学的探究方法。

学生的能力与过程方法是不可分离的，能力必须通过一定的科学方法训练才能得到。科学探究是学生的学习目标，在物理学科教学中，要让学生经历与科学工作者相似的探究过程，从而领悟科学探究方法，发展科学探究能力，能够提 

  出问题、形成假设，并通过科学方法检验求证、得出结论，体验科学探究的乐趣，养成勇于创新的科学精神。

三、形成良好的科学思维。

思维是人脑对客观事物间接的和概括的反映，是在表象、概念的基础上进行分析、综合、判断、推理等理性认识的过程。科学思维是形成并运用于科学认识活动、对感性认识材料进行加工处理的方式与途径的理论体系。物理学科教学要通过对学生科学思维的训练，引导学生尊重事实和证据，有实证意识和严谨的求知态度；理性务实，逻辑清晰，能运用科学的思维方式认识事物、解决问题、规范行为等。

四、培养正确的科学态度。

何谓科学态度就是合乎事物客观规律的认识，并据此在言行中有相应的表现，即包括正确的认识、健康的情感和科学的行为方式。物理教学不能“为学知识而 教知识”，而应将知识作为育人的载体，充分挖掘知识建构过程中蕴含的情感因素和内在价值，通过相应的活动培养学生强烈的家国情怀，积极的人生态度，事实求是的科学精神。

随着物理课程标准的逐步实施，中考越来越重视对学生科学素养的考查。作为一线的物理老师为了适应这一转变，必须更加注重对学生科学素养的培养，在教学过程中必须坚持以传授所需科学知识及其技能为基础，以培育科学态度、情感与价值观为主导，以发展学生创新精神、养成应用科学方法的行为和习惯为重点，以了解科学、技术与社会的关系为背景，渗透科技意识，从而真正提高学生的科学素养。

第二篇：物理学科核心素养

物理学科核心素养 1.核心素养的内涵

核心素养，以培养“全面发展的人”为核心。

“学生发展核心素养”，是指学生应具备的，能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力;是关于学生知识、技能、情感、态度、价值观等多方面要求的综合表现;是每一名学生获得成功生活、适应个人终生发展和社会发展都需要的、不可或缺的共同素养，其发展是一个持续终身的过程，可教可学，最初在家庭和学校中培养，随后在一生中不断完善。

2.核心素养与三维目标之间逻辑关系

我国的基础教育课程改革走过了从“双基——基础知识、基本技能”到“三维目标——知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”的转变，新一轮的高中课程改革是在“三维目标”的基础上提出以“核心素养”来统领。

3.物理核心素养(1)物理观念

内涵：“物理观念”是从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识;是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华;是从物理学视角解释自然现象和解决实际问题的基础。

描述：

①形成经典物理的物质观、运动观、能量观、相互作用观，并且能用来解释自然现象和解决实际问题;②初步具有现代物理的物质观、运动观、能量观、相互作用观，能用于描述自然界的图景。

(2)科学思维

内涵：“科学思维”是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式;是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程;是分析综 合、推理论证等方法的内化;是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论 提出质疑、批判、检验和修正，进而提出创造性见解的能力与品质。

描述：

①具有构建理想模型的意识和能力;②能正确使用物理思维方法，从定性和定量两个方面进行科学推理、找出规律、形成结论，并能解释自然现象和解决实际问题;③具有使用科学证据的意识和评估科学证据的能力，能使用证据对研究的问题进行描述、解释和预测;④具有批判性思维的意识，能基于证据大胆质疑，从不同角度思考问题，追求科技创新。

(3)科学探究

内涵：“科学探究”是指基于观察和实验提出物理问题、形成猜想和假设、设计实验与制订方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解释，以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。

(实验版课程标准中“科学探究”七个要素的重新概括)“科学探究”主要包括问题、证据、解释、交流与合作等要素。

描述：

①具有科学探究的意识、能发现问题、提出合理猜测;②具有设计实验探究方案和获取证据的能力，能正确实施实验探究方案，使用各种科技手段和方法收集信息;③具有分析论证的能力，会使用各种方法和手段分析、处理信息，描述、解释实验探究结果和变化趋势;④具有合作与交流的意愿和能力，能准确表达、评估和反思实验探究过程与结果。(4)科学态度与责任

内涵：“科学态度与责任”是指在认识科学本质，理解科学·技术·社会·环境关系的基础上，逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度和责任感。“科学态度与责任”主要包括科学本质、科学态度、社会责任等要素。

描述：

①能正确认识科学的本质;②具有学习和研究物理的好奇心与求知欲，能主动与他人合作，尊重他人，能基于证据和逻辑发表自己的见解，实事求是，不迷信权威;③在进行物理研究和物理成果应用时，能遵守普遍接受的道德规范;④理解科学、技术、社会、环境的关系，热爱自然，珍惜生命，具有保护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感。从四大类，14条的描述中，我们不难发现，核心素养的建构，尽管落脚点是学生“身心发生积极、健康的变化”，但却是建立在物理学科的基础上或以物理学科为载体来实现的。

第三篇：物理学科核心素养之我见

核心素养之我见

陕西省西安中学

余欢

一、中国学生发展核心素养之我见

在中国学生发展核心素养的研究成果发布会上，详细阐释了中国学生发展核心素养的研究成果，揭晓了以全面发展的人为核心的包含三个方面、六大素养、十八个基本点的完整构架，具体内容如表1：

表1 中国学生发展核心素养

三个六大核十八个基本

具体内涵

方面 心素养 要点 人文积淀

人 文 底

文

化

基

础 科

理性思维 学

精

神 批判质疑 能够进行独立的思考和判断等，多角度的分析问题，然后做出选择。勇于探究

有着较强的好奇心和想象力，不惧困难，坚持不懈的尝试和人探索，寻找有效的方式解决问题。

能够正确的认识和理解学习的价值，能够积极的去学习养成良好的学学

会

学

勤于反思自

主

发

展 健

康

健全人格

生

活 自我管理 珍爱生命习

信息意识 乐学善学习习惯，掌握适合的学习方式，主动学习，具有终生学习的意识和能

力。

有对自己学习状态进行审视的意识和习惯，并且还能不断的总结经验，能够根据不同的实际情况调整学习的策略等。

能够自觉的获取和评估和借鉴有效的信息，主动的适应社会信息化的发展趋势，有网络伦理道德和信息安全意识。

理解生命的意义和人生价值，有安全意识和自我保护的能力，掌握适合自身的运动方法和技能，养成健康的行为习惯和生活方式等。有着积极的心理品质，有自制力，恩能够很好的调节和管理自己的情绪等。

能够很好的认识和评估自己，按照自身的个性选择适合的发展方向，合理的分配时间，具备一定的持续行动力。

崇尚科学，能够理解和掌握基础科学的原理和方法，尊重事实，拥有严谨的科学态度。逻辑清晰，能够运用科学的思维方式去认识事物。蕴

拥有古今中外人文领域的基础知识和成果的积累，此外还能理解并且掌握人文思想中蕴含着的认识方法和实践方法。

人文情怀 有以人为本的意识，能够关注人的生存和发展等。

拥有艺术知识和技能，能够尊重和理解文化艺术的多样性，同时还具审美情趣 备发现和感知以及欣赏美的意识能能力。有健康的审美价值，有艺术

表达和创意表现的兴趣和意识等。

能够做到自尊自律文明礼貌、有感恩之心，并且热心公益和志愿服务，责

任 担

社

会

参

与

实

践

创

新 问题解决 当

国家认同 社会责任

有较强的团队意识和互助精神，能够主动的作为，对自我和他人负责，能够明辨是非，具有较强的规则和法制意识，积极的履行公民义务，理性的行使公民权利，崇尚自由平等，能够维护公平正义等。自觉的捍卫国家主权、尊严和利益，有文化自信，尊重中华民族的优秀文明成果，传播和弘扬社会主义先进文化，理解并且践行社会主义核心价值观，有中国特色社会主义的共同理想，有为了实现中华民族伟大复兴中国梦不断努力的信念和行动。

具备全球意识和开放心态，能够尊重世界多元化的文化，积极的参与国际理解 跨文化的交流，关注人类面临的全球性的挑战，理解人类命运共同体的内涵。

尊重劳动，有积极的劳动态度和习惯，能够自行动手操作的能力，掌劳动意识 握一定的劳动技能，主动参与社会实践中，有改进和创新劳动方式的意识。

善于发现问题，具有解决问题的兴趣和热情，能够依据具体情况和条件，选择制定合理的解决方案。

技术运用

能够理解技术和人类文明的联系，有学习掌握技术的医院，能够将创意和方案转化成有形物品。

中国学生发展核心素养，主要是指国家、社会、学校、家庭应致力于培养学生应具备的、能够满足个人发展需求、适应社会更新进步的，每一个人所必备的品格和关键的能力。

核心素养主要指的是学生必备的品格和关键的能力，也是每个学生获得幸福生活和适应社会的最基本的素养，这些素养将在每个人的一生之中进行不断的完善和提升。

核心素养对我国的传统文化进行了很好的强调与呼应，将个人、社会以及国家对学生发展提出的要求进行了适应历史发展的整合。

六大要素之间的关系是紧密相连的，为了方便实践应用，将六大要素划分成十八个基本要点，且对其进行描述，社会、学校、家庭可以根据这一总体框架，在结合不同学生年龄特点、心理特质，进行针对性的发展和延伸。

核心素养的提出，可以说又为中学教育提出了更高层次的要求、更加明确的目标，更加清晰的思路。也为一线教师在进行教学设计中有关教学目标的设定时，提供了除“基础知识、基本技能”和“三维目标”之外的另一个思考和设置的角度，可以说给一线教师打开了思路，明确了方向。

二、各学科核心素养之我见

总体而言，各个学科的核心素养是以中国学生发展核心素养的内容为指导的，体现各个学科特点的理论成果，其与核心素养的区别与联系自然需要关注。表2所列为各学科所提出的自身学科的核心素养及其与中国学生发展核心素养在内容上的对应关系：

表2 各学科核心素养与核心素养的对应关系

学科 语文

各学科核心素养

语言建构与运用、思维发展与提升 审美鉴赏与创造、文化传承与理解 数学抽象、逻辑推理、数学建模 直观想象、数学运算、数据分析

语言能力、文化品格 思维品质、学习能力 物理观念、科学思维 实验探究、科学态度与责任

宏观辨识与微观探析

与中国学生发展核心素养的对应

人文积淀 审美情趣、国际理解

理性思维 问题解决、信息意识 人文积淀、人文情怀 国际理解、乐学善学 理性思维、批判质疑 勇于探究、社会责任 理性思维、信息意识 勇于探究、社会责任 珍爱生命、理性思维 勇于探究、社会责任 国家认同、国际理解 理性思维、社会责任

人文积淀 理性思维、国际理解

理性思维 批判质疑、勇于探究

技术运用 信息意识、劳动意识 信息意识、理性思维 乐学善学、社会责任 人文情怀、审美情趣

人文积淀 人文情怀、审美情趣

人文情怀 勇于探究、国际理解

健全人格 数学

英语

物理

化学 变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知 实验探究与创新意识、科学精神与社会责任

生物 生命观念、理性思维 科学探究、社会责任 政治认同、理性精神 法治意识、公共参与 时空观念、史料实证、历史理解

历史解释、历史价值观 人地协调观、综合思维 区域认知、地理实践力 技术意识、工程思维 创新设计、图样表达、物化能力

信息意识、计算思维 数字化学习与创新、信息社会责任

艺术感知能力

艺术审美情趣、艺术创意表达 自主音乐需要、音乐实践能力 音乐情感体验、音乐文化理解

图像识读、美术表现 审美判断、创意实践、文化理解 运动能力、健康行为、体育品德 政治

历史

地理 通用技术 信息技术 艺术

音乐

美术 体育

从表2可以看出，就某个学科的核心素养而言，只是中国学生发展核心素养的内容在某些方面的具体体现和进一步细化，而且，各个学科的核心素养均与核心素养要求的基本点对应的较少。再联系中学教育的现状，有些课程的开设都不全面，比如会看到艺术、音乐、美术只开设其中一个课程的现象，教育中承担的发展学生核心素养之责任的落实情况就要打一些折扣。

对比也能发现，即使将各个学科的核心素养累加起来，也并不能完全涵盖核心素养所包含的所有内容。可以说各个学科的一线教师对本学科的素养要求是比较清楚的，但是对于其他学科的素养要求并不清楚，甚至对核心素养的要求也是只知其名，不知其内涵。

三、物理学科核心素养之我见

在中国学生发展核心素养提出后，紧接着，各个学科也提出了自身的核心素养，物理学科也不列外，提出了包含四个方面的物理学科核心素养。具体内容如表3所示：

表3 物理核心素养的含义

学科 素养 物理 观念

具体含义

从物理学视角来审视关于物质和运动等的基本的认识，是物理概念和规律在头脑中的升华，物理观念主要是包含着物质观念、运动观念和能量观念及应用等要素。立足于物理学的角度对客观事物的本质属性和内在规律进行认识和探索，是基于科学 思维 经验事实建构理想模型的抽象概括过程，也是分析综合和推理论证等科学思维方式的内化，也是基于事实对不同观点提出质疑，从而提出创造性的见解的能力和品质，科学思维主要是包括模型的建构、科学的推理和科学的论证等要素。

实验 探究 科学 态度 与 责任 在认识科学本质的基础上形成对科学和技术应有的态度和责任感。提出物理问题，进而形成假设，然后获取信息，根据证据和结论作出解释，对实验探究和结果进行交流和反思的能力。

在我国，教育的发展过程经历了三次重要的变化，第一次的关注点为基础知识、基本技能，即“双基”。第二次的教育改革将关注点从“双基”转变为了三维目标，第三次的转变可以说是在三维目标的基础上提出了核心素养的概念。可以说核心素养是站在更高的角度上对三维目标进行的理论提炼，其不但囊括了三维目标的内涵，还提出了一些新的内涵。

另外，各学科的核心素养也都是在充分领会中国学生发展核心素养的主旨含义之后，再结合自身学科的特点提出的。所以，当进行逆向思考时，也能够得出这样的结论：各个学科的核心素养也是为中国学生发展核心素养的培育和践行服务的。当然，也能发现各个学科的核心素养是在核心素养的基础上做出的进一步发展与细化，其相较核心素养而言，在操作方面的指导意义更加细致，也更加强大。这也就要求教师在课堂教学过程中既要有宏观总体的认识，也要有细致入微的发展，宏观总体的认识是说教师的心中要有中学生发展核心素养的要求，细致入微的发展是指教师在教学时也要依据各个学科核心素养的要求。这就要求一线教师既熟悉本学科的核心素养，也能熟悉中国学生发展核心素养的要求，做到两者兼顾。

随着教育的发展，教育的关注点也在随着时代不断发展着、变化着。从只关注教师教的内容，转变为也关注教师教学的方式方法；从只关注学生的学，转变为也关注学生学到了哪些内容。不仅仅如此，学者们还将教师教给学生的内容和学生学到的知识进行了细致的划分总结。在国家提出核心素养和学科核心素养之后，作为一线教师，还要考虑通过课堂教学，更好的培养学生的核心素养和学科核心素养。可以说为了让学生成长的更好，学习的更有效果，教育界的学者对教育目标的研究是越来越全面，越来越透彻，当然，这些也对教师的素养，对教师授课时课堂的质量都提出了更高、更细致、更明确的要求。

物理学科核心素养是对学生在物理学习方面最基本的要求，也是学生在学习过程中需要经历、了解、体会、掌握、应用的一些学科素养，将会伴随着学生的一生，在生活的各个方面发挥着巨大的作用，这些能力可能不会立刻的显示出来，但长远来看，对学生的终身的发展有极大的影响。

第四篇：物理学科的核心素养

物理学科的核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，是学生科学素养的关键成分。

1、物理观念

从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识，是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华。“物理观念”包括物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念及其应用等要素。

通过高中阶段的学习，学生应形成经典物理的物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念等，能用其解释自然现象和解决实际问题；初步具有现代物理的物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念等，能用这些观念描述自然界的图景。

2、科学思维

从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式，是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程；是分析综合、推理论证等科学思维方法的内化；是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判，进而提出创造性见解的能力与品质。“科学思维”主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。

通过高中阶段的学习，学生应具有建构理想模型的意识和能力；能正确运用科学思维方法，从定性和定量两个方面进行科学推理、找出规律、形成结论，并能解释自然现象和解决实际问题；具有使用科学证据的意识和评估科学证据的能力，能运用证据对研究的问题进行描述、解释和预测；具有批判性思维的意识，能基于证据大胆质疑，从不同角度思考问题，追求科技创新。

3、实验探究

提出物理问题，形成猜想和假设，获取和处理信息，基于证据得出结论并做出解释，以及对实验探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。“实验探究”主要包括问题、证据、解释、交流等要素。

通过高中阶段的学习，学生应具有实验探究意识，能在学习和日常生活中发现问题、提出合理猜测与假设；具有设计实验探究方案和获取证据的能力，能正确实施实验探究方案，使用各种科技手段和方法收集信息；具有分析论证的能力，会使用各种方法和手段分析、处理信息，描述、解释实验探究结果和变化趋势；具有合作与交流的意愿与能力，能准确表述、评估和反思实验探究过程与结果。

4、科学态度与责任

在认识科学本质，理解科学·技术·社会·环境（STSE）的关系基础上逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任感。“科学态度与责任”主要包括科学本质、科学态度、科学伦理、STSE等要素。通过高中阶段的学习，学生能正确认识科学的本质；具有学习和研究物理的好奇心与求知欲，能主动与他人合作，尊重他人，能基于证据和逻辑发表自己的见解，实事求是，不迷信权威；在进行物理研究和物理成果应用时，能遵循普遍接受的道德规范；理解科学·技术·社会·环境的关系，热爱自然，珍惜生命，具有保护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感。

第五篇：物理学科素养

物理学科素养

物理教育是科学教育的一部分，国际上对物理教育的研究，都是在科学教育统一的框架下进行的。物理学科核心素养是物理学科育人价值的集中体现，是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的关键能力和必备品格，是学生科学素养的重要组成部分。物理学科核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。

一、物理观念

知识是能力的基础，有知识不一定就有能力，但没有知识就一定没有能力。在科学教育领域，国际上关于科学知识的表述有核心概念、关键概念、大概念、科学原理、科学知识等方式。在应试教育的背景下，我国特别重视知识和原理的教学，很多学校强调死记硬背的知识和原理学习，而素养强调知识和原理的深度理解和灵活应用。最新的国际科学教育研究与实践中，强调核心概念、大概念、跨学科概念。而在中国的文化中，概念是指一类事物的共同属性与本质特征，是抽象的，这与国际上关于概念的内涵并不一致。因此，在建构物理核心素养时，没有使用物理知识，也没有使用物理概念，而使用了物理观念。一方面，观念是概念和规律等在头脑中的提炼和升华，另一方面，中国文化中的观念与国际上概念的内涵基本一致。

我们将物理观念(特别强调应用)作为物理核心素养，其依据主要有如下方面:第一，对科学知识的理解和运用是学生发展非常重要的核心素养。第二，世界各国的课程标准都将核心概念，或大概念，或关键概念，或知识理解与应用、工程实践等作为重要的科学素养。如英国科学课程标准认为:在科学研究领域，有一些关键概念支撑着科学研究工作顺利进行;学生需要理解这些概念，以帮助他们更加深人理解所

学的科学知识、技巧和科学观念。南非科学教育标准中提出自然科学领域的学习有助于提高学生的科学素养，有三个方面，其中之一是提高对科学知识的理解和运用。美国NGSS提出强调科学与工程实践、学科核心概念、跨学科概念。第三，科学教育研究一直重视概念学习，从21世纪之前重视概念发展、概念转变，到最近重视核心概念和概念进阶，都把科学概念学习作为科学教育的重要目标。科学教育研究者普遍认为，科学教育的目标不是去获得一大堆由事实和理论堆砌的知识，而应是实现一个趋向于核心概念的进展过程。核心概念是某个知识领域的中心，是一种

教师希望学生理解并能得以应用的概念性知识，这些知识必须清楚地呈现给学生，以便学生理解与他们生活相关的事件和现象

基于高中物理的基本内容，“物理观念”主要包括物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念及其应用等要素。

二、科学思维

观察、实验与科学思维相结合，是物理学科的基本特征。科学思维是具有意识的人脑对科学事物(包括科学对象、科学现象、科学过程、科学事实等)的本质属性、内在规律及事物间的相互联系和关系的间接与概括的反映，是物理核心素养的核心内容。学会学习、批判性思维与创新是学生发展核心素养的重要成分。学会学习主要是指学生面对新的情境或者具有挑战性的学习任务时，所表现出来的在思维、认知策略和自我调控等方面的综合能力，包括对学习的兴趣、习惯方法、思维方式、认知策略等。批判性思维与创新主要指对于事物保持好奇心和开放性态度，具有探索精神;对于现象能够进行反思和质疑，发现问题所在，具有批判精神和批判能力;敢于创新，勇于挑战，能够提出新颖和有价值的想法并付诸实践。

21世纪以来的科学教育研究，特别重视科学论证、模型思维和科学推理。随着人们认识到批判性思维是21世纪的主要能力，作为科学学习和研究中批判性思维的重要表现—科学论证的研究和培养已经得到高度重视，它可以帮助学生发展料学探究能力，建构科学知识并促进科学概念转变与理解，提升科学认识论水平，提升推理能力、批判思维能力和交流能力。理想模型是根据研究的问题和内容，在一定条件下对研究客体的抽象，是从多维的具体图像中，抓住最具有本质特征的图像，建立一个易于研究的、能从主要方面反映研究客体的新图像。为了描述客观事物的运动规律，物理学家往往把研究对象抽象为理想模型，建模方法是科学研究的常用方法，模型思维是一种重要的科学思维。科学推理是根据一个判断得出另一个判断的思维形式。在国际科学推理研究中，研究者普遍认为，小学生应具体分类、排序、守恒和可逆性等，中学生应该具体理论推理、组合推理、比例推理、控制变量、概率推理、关系推理等。

几乎所有国家的课程标准都会将科学思维与创新列为课程目标。加拿大安大略省于2006年制定的《安大略课程((1一8年级):科学与技术》标准对学生知识和能力的评估从知识和理解、思维和探究、交流、应用四个方面进行，批判性思维和创造性思维、批判性/创造性思维过程、技能和策略等是主要内容。英国将“想法和证据”(Ideas and Evidence)设定为教育目标(The National Curriculum for England, 2004)西班牙将“论证能力”(Skill of Argumentation)拟定为学生必须具备的基本能力;学生能力国际评价项目(Programme for International Student Assessment，PISA,2015)对科学能力的评价包括认识科学问题、运用知识科学地解释现象、运用科学证据做决策并与他人交流。芬兰的高中物理课程标准中强调建模;澳大利亚维多利亚州物理课程标准强调模型建立的科学思维过程、分析、综合、评价等;韩国的课程目标中提出培养学生科学思考的能力和创造性解决问题的能力，为有创意地、科学性地解决日常生活的问题培养必备的科学素养。

基于上述分析，模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新是构成科学思维的主要成分。

三、科学探究

科学探究是人类探索和了解自然、获得科学知识的主要方法，也是学生学习科学的主要方式，还是一种综合的、关键的科学能力和素养。科学教学倡导探究式学习，为学生提供充分的探究式学习机会，逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析问题和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等，形成尊重事实、善于质疑的科学态度，突出学习能力、创新精神、实践能力，以及批判性思维和创造性思维能力的培养。探究及其教学是科学教育最重要的研究领域，最近的趋势是:探究教学强调合作学习与科学论证，基于模型的科学学习环境有利于促进学生进行科学探究，提高学生的探究能力。

世界各国的课程标准都会将科学探究与交流能力作为培养目标[}z}。例如，美国国家科学教育标准中的课程目标强调培养学生进行科学探究所需要的能力(包括确定可以通过科学探究回答的问题、设计和进行科学研究、利用适当的工具和技术收集、分析和解释数据、培养运用证据进行描述、解释、预测和构建模型的能力、通过批判性和逻辑性思维建立证据与解释之间的关系、承认和分析提出的可供选择的解释和预测、交流科学过程和解释、把数学运用在科学探究的各个方面)和对科学探究的理解能力(包括不同性质的问题提示我们要进行不同的科学探究、当前的科

学知识和理解可以指导科学探究、数学对于科学探究的各个方面均十分重要、收集数据所采用的技术提高了数据的精度，使科学家能够分析研究结果并使之定量化、科学解释强调证据，拥有符合逻辑的论据，还需要运用科学原理、模型和理论、合理的怀疑是科学进步的动力、科学研究有时可以产生可供进一步研究的新概念和新现象，产生调查研究的新方法，或者开发出改进数据收集工作的新技术)。英国国家科学教育课程标准》中提出通过科学教育，促进核心技能的发展，包括进行科学调查研究、进行科学探究、发现和交流各种不同的事实、观点和意见、收集、思考和分析第一手和二手数据，等等，这些都是科学探究的主要成分。英国国家课程标准将实践与探究技能，以及交流都作为学科核心素养。澳大利亚维多利亚州物理

课程标准培养学生的关键技能包括:科学探究、分析和应用对物理的理解、交流物理信息和理解。强调书面语言、口头语言形象地表达事物、过程、概念等特点，能用图形、表格、图表、图像等表示。韩国强调培养科学探究自然的能力。加拿大奥尼托巴省强调科学探究、技术问题解决、STSE等。

我国2001年以来的课程改革，强调自主学习、合作学习和探究学习，并将科学探究作为科学教学的主要目标。一般来讲，科学探究包括提出问题、作出假设、制订计划、收集证据、处理信息、得出结论、表达交流、反思评价等要素，我们可以归纳为问题、证据、解释、交流四个方面。

四、科学态度与贵任

通过物理学科的学习，学生对自然现象保持好奇心和探究热情，乐于观察、实验和思维;实事求是，不迷信权威，敢于大胆质疑，追求创新;善于与他人合作、分享;了解科学、技术、社会、环境的关系;热爱自然、珍惜生命，具有保护环境、节约资源的责任感。这些都是科学态度的主要内容，也是物理学习的重要目标。沟通与合作是团队成员为了共同的目标，积极主动合作、有效交流分享、协同完成任务的综合能力表现，沟通是合作的纽带，合作有助于促进良好的沟通。沟通与合作是个体参与社会的主要途径与方法，包括建立良好人际关系的能力，倾听表达、协同合作等。学会学习主要是指学生面对新的情境或具有挑战性的学习任务时，所表现出来的在思维、认知策略和自我调控等方面的综合能力，其不仅是促进学生终身学习和自主发展的核心能力，也是学生适应不断变化的社会环境的前提条件。学习兴趣是学会学习的主要内容。

世界各国的课程标准都强调科学态度的培养。例如，英国《国家科学教育课程标准》中提出通过科学教育，促进学生在精神、道德、社会、文化，以及核心技能的发展。精神发展指通过学生感知生存于其中的自然的、物质的世界，反思他们在这中间的责任，以及探究诸如生命起源于何时、来自于何处之类的问题。道德发展指通过帮助学生认识到利用观察和证据而不是利用先人之见或偏见得出结论的重要性，以及通过讨论科学知识应用的意义，这包括承认科学知识的应用既可以产生有利的影响，也可以产生不利的影响。社会发展指通过帮助学生认识到意见的形成和

决定的理由可以通过实验证据而得出，以及通过使学生注意到对科学知识的不同解释如何运用于讨论社会问题。文化发展指通过帮助学生认识到科学发现和科学思想影响着人们的思考、感知、创造、行为和生活方式，以及通过使学生注意到文化差异影响人们接受、运用和重视科学思想的程度。核心技能的发展包括交流、合作等技能。

科学本质是指对于科学知识、科学研究过程、科学方法、科学精神、科学的历史、科学的价值、科学的限度等方面最基本特点的认识，是一种对于科学本身全面的、哲学性的基础认识。近年来，研究者特别重视科学本质与科学学习兴趣的研究及培养，科学态度的多个方面反映了科学本质。

值得说明的是，科学的内在动机或者兴趣是重要的科学素养。从广义上讲，态度包括情感、价值观，还包括动机、兴趣等，而从狭义上讲，态度不包括这些方面。如果我们提出情感、态度、价值观，就必须狭义理解态度，这样，内在动机或者兴趣就不包括在内，显然对学生素养的培养是不全面的。因此，在这里没有用情感、态度、价值观。

通过以上分析我们可以看出，科学态度与责任主要包括科学本质、科学态度、社会责任等方面。在物理核心素养的四个要素中，科学探究是一个过程，是一种学习方式和科学研究的方式，是一种学习物理观念、发展科学思维、形成科学态度和责任的手段和途径，同时，也是一种综合的能力。物理观念、科学思维、科学态度与责任是通过物理学习而形成的核心素养。