近日小编精心整理了《物理教学与农业机械论文(精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!摘要：在高中物理教学中教师不仅仅要教会学生理论知识，还要培养学生优秀的学科素养，加强人文教育工作，让学生对所学知识有较为深入的理解与认知，能够把所学到的物理理论知识正确的应用在现实生活中。要想在高中物理教学中渗透人文教育，首先需要教师为学生提供一个优秀的人文教育环境，充分提升学生的人文素养与科学素养。
物理教学与农业机械论文 篇1：
高等农业院校慕课发展状况研究
摘 要：随着互联网等信息技术和现代教育技术的发展，慕课对传统课堂教育模式产生了深远影响。文章针对慕课发展的历程及其特点、高等农业院校慕课建设的现状及面临的机遇和挑战进行系统分析，从传统课堂教学与网上慕课有机融合、高等农业院校间搭建慕课合作平台等角度提出完善高等农业院校慕课建设的对策措施，进而实现高等农业院校在信息化时代的良性健康快速发展。
关键词：慕课；高等农业院校；机遇和挑战
一、慕课发展历程及其特点
慕课（MOOC）的英文全称为（Massive Open Online Course），其中文含义为大规模开放的在线课程[1]。慕课不同于传统的互联网、电视广播、函授等远程教育形式，以连通主义理论和网络化学习为手段把分布于世界各地的授课者和学习者通过某一个共同的话题或主题联系起来，通过讲课视频、课堂测验、问题留言、邮件联系、论坛讨论等方式进行知识传授的新型网络课程。
慕课经历了不断孕育发展的过程，其支撑理论大体经历了三个发展阶段：第一个阶段为二十世纪四十年代到二十世纪六十年代，随着计算机和人造卫星等现代科技成果的出现，把指令程序引入到教育设计之中，由此引发了教育技术的历史性变革；第二个阶段为二十世纪七十年代到二十世纪九十年代，这一阶段众多学者从不同角度对教育技术进行了研究和创新，例如讲解式教学设计、信息加工教学设计、知识库教学设计和计算机指令教育等，其中计算机指令教育把计算机指令和术语引入教育领域，实现了计算机与教育的结合；第三个阶段为十九世纪九十年代以后，随着网络信息技术的发展，尤其是万维网在全世界的普及推动了构建主义方法在教育技术中的应用，在这个时期EPSS和远程教育技术开始出现在教育中[2]。以上三个阶段的教育技术在发展中与后来的联通理论相结合，构成了慕课的理论基础。
2008年加拿大人乔治·西门子和斯蒂芬·唐斯基于联通理论首次提出了慕课理论并创建了全球第一个慕课课程，标志着真正意义上慕课的出现[3]。随后这一教学理论被众多教育者所接受和采纳，例如仅斯坦福大学的一门叫做 “人工智能导论”的课程，就吸引了全球190多个国家和地区超过19万的注册学习者[4]。
慕课与传统教育模式既有相同点也有很大的区别，其相同点主要体现：慕课遵循了傳统教育模式的循序渐进和由低层次到高层次的教育过程，课程内容也包含了大多数自然科学和人文社会学科。近年来，慕课规模日益发展壮大，几乎涵盖了大学教育的所有科目，基本上可以满足学生日益丰富的学习需求。与相同点相比，慕课更多的还是体现出不同于传统教育模式自身特点：一方面体现在组织方式上，高校传统的教育模式只是封闭的课堂教育，讲师在固定的时间地点面对固定的学生讲授既定的知识，学生无法选择老师与讲授的科目，在这一点上，慕课的组织方式更为灵活。慕课为开放性课程，学生可以根据自己的学习的目的，根据自己的时间，灵活地选择适合自己学习特点的课程。只要有一台可以联网的电脑，就可以根据自己的兴趣进行学习，不受时间和场所的局限。另一方面在规模方面，慕课的规模更大更广，网络将分布于世界各地的优秀讲师汇集在一起，能够获得世界各地优质的教学资源，慕课课程经过搜集的过程，规模更庞大，体系也更为完整紧密。
二、我国高等农林院校慕课建设的现状调查
随着中国经济社会的发展，慕课这一崭新的教学理念和教学方法也被引入到了中国的高等教育之中，在慕课之前出现过的网络教学模式例如e-learning的模式，并没有在实际上对中国高等教育的传统模式做出较大的改变。根据Coursera课程提供商提供的数据可知，2013年到2014年期间，中国注册用户由13万迅速增长到65万，增长幅度惊人。2013年，清华大学正式加盟edx，同年，上海交通大学、复旦大学引进Cousaera慕课平台，慕课在中国高校日益传播开来[5]。迄今，已有近千所高校加入慕课平台，上传本校的高质量课程。
在慕课课程设置上，如图1所示，高校多设置计算机、数学、物理、医学等自然学科，相较之下，经济学、管理学、法学、历史等人文科学开设专业课程较少。然而尽管文科类专业课程较少，学生对其热爱程度偏高，造成了严重的不平衡。根据清华大学近几年对慕课使用的统计结果来看，学科差距已经有所显现。综合类院校尚且如此，农业类高校的情况就更为突出。
图1 清华大学慕课选课情况
（信息来源：《中国教育信息化》杂志）
当前，我国共有39家农林类本科院校，仅有少部分院校开设了慕课课程，而且这少数的几家农林院校开设的慕课中，也仅有少量课程是与农林科学有关的专业课程。根据中国大学MOOC网站的合作高校统计来看，与该慕课平台合作并开设慕课课程的农林高校仅有中国农业大学、华中农业大学、湖南农业大学和福建农林大学四所高校。同时，开设慕课课程的农林高校，在选择慕课课程时，也多为非农类的基础课程，例如中国农业大学开设了《大学计算机基础》、《C语言程序设计》、《信息安全概论》等课程，福建农林大学开设了《马克思主义基本原理概论》、《毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论》、《现代仪器分析》、《机械设计基础》等课程，湖南农业大学开设了《中国茶道》课程，仅有华中农业大学开设了与农林科学有关的专业课程，如《畜牧学概论》、《普通昆虫学》、《植物学》、《动物生理学》。
从上述统计来看，对于高等农林院校，慕课建设应多开设与农林科学有关的专业课程，特别是学校的重点及突出课程，尤其以重点一级科目为主。在该领域，作者所在的山东农业大学的做法尤为值得推荐。山东农业大学在2014年9月正式搭建“神农在线”慕课平台，全面启动了慕课平台的建设工作，积极推动学校的教育教学方式改革。“神农在线”是山东农业大学自主研发的慕课教学平台，也是我国首个且唯一的高等农林院校自主建立的慕课平台。2015年上半年，本着“服务学生、服务三农”的建设理念，在“引进与自主开发相结合，以自主开发为主；嫁接与改造相结合，以改造为主；盘活与优化相结合，以盘活为主；通用与特色相结合，以特色为主”的建设原则指导下，山东农业大学成功开发建设了第一批慕课课程，分别是陈雨海老师负责的《农业生态学》、高东升老师负责的《果树园艺学》、朱法荣老师负责的《英美文学讲座》、王衍安老师负责的《植物生理学》和侯加林老师负责的《数字电子技术》五门课程。2015年下半年，第二批慕课课程建设紧随其后，相继建成了《遗传学实验》、《耕作学》、《管理学基础》、《农业机械学》、《动物临床诊断学》等多门课程。不难发现，山东农业大学的慕课课程选择，不仅是集中在通识课程上，同时更多地突出了农业专业特色和关注了“大农业”课程建设需求。
三、高等农业院校慕课建设面临的机遇与挑战
（一）高等农业院校慕课发展面临的机遇
1. 慕课最重要的特点之一就是开放性。慕课课程资源丰富，其课程不仅包含了世界各大高校的课程内容，也覆盖了世界上大多数的语言和文化，因而学习者可以根据自身的文化背景和偏好选择合适的学习课程。在传统的课堂教学中，学生大都无法选择老师和课程。而在慕课教学中，学生可以根据自己的学习基础和兴趣喜好，从各大高校的课程中选择最适合自己的教学模式，避免了传统教学模式的枯燥单一的缺点，能够激起学习者的浓厚的学习兴趣，高效地进行自主学习。
2. 慕课学习具有系统性和完整性。以往的网络教育和在线学习大多存在课程内容不全、教学过程碎片化的缺点，学习者很难得到系统化的授课内容。慕课的设计中考虑到以上缺陷，为确保学习者得到更为全面和系统的学习，在设计时把授课内容分解成8-10分钟可以学完的微课程，学习者选择加速或者减速观看视频，通过快进或者回放有针对性的进行复习，循序渐进。学习者只有在掌握了一定的课程情况下才能继续学习，确保了学习者真正掌握了课程内容，提高了学习能力。
3. 国家教育政策的积极引导。在国家发布的《教育信息化十年发展规划》未来十年，中国教育的发展以教育理念创新为先导，以优质教育资源和信息化学习环境建设为基础，以学习方式和教育模式创新为核心，为慕课等先进教育理念在我国高等农业院校的发展创造了良好的政策环境。
（二）高等农业院校慕课发展面临的挑战
1. 农业院校的专业课程一般具有较强的科研型和实践性，在正常的课堂教学中，学校设置实验课程，使得学生有机会动手操作，将所学知识实际运用到操作中。而这些实际操作对学习者形成的视觉震撼则是慕课无论如何也达不到的。由于实践性等特点，导致专业的慕课效果反而不甚理想。通过调查可以明显发现，对于实践性强于理论性的农业学科，慕课的使用忽视了线上线下的良好互动，这与非农类高校专业课产生明显对比，说明面对动手更多的课程需要不断研究合适的模式进行慕课教学。
图2 高校专业课程慕课使用情况
注：以上数据有中国知网文献数据库相关资料整理所得
2. 慕课的组织形式局限了其在高等教育的发展。从某种意义上说，慕课只不过是传统课堂教学形式的创新，与当前分布式认知和高阶思维能力培养的教学要求有一定的差距。而且慕课程式化的教学模式使得慕课的教学手段单一化。此外，慕课没有分层的教学目标分析，不能针对不同的学生分类设计授课内容，不能满足高校教育部分学科的教学要求。
3. 慕课缺乏与学生进行互动交流。高等农业院校一般采用传统的课堂教育模式，以教师为主体，讲授的内容都为已经被精心筛选过，具有完整体系的知识。且教师与学生面对面，教师能够在第一时间掌握学生的学习情况，具有时效性，进而有针对性对对课程进行调整，这些都是慕课在普通网络教学与学生的磨合性方面所欠缺的。
4. 慕课教学效果评价方式单一。与课堂教學不同，慕课无法通过强制措施确保学生在接受教学时的积极参与，与授课者的互动性不足。另外，慕课缺少有效的学习测评方式，以上机考试为主的考试方式难以评估学生的真实学习效果。
四、加快推进高等农业院校慕课建设的对策措施
（一）高等农业院校间搭建慕课合作平台
慕课从产生到发展至今，高校之间在网上的合作略显单薄，农业院校间慕课平台的合作还没有成功的先例。因此，在今后需要大力加强高等农业院校搭建网上慕课联盟，一方面可以促进高等教育的改革，另一方面还可以加强各大院校之间的合作，拉低各大院校之间教育资源的差距。学生可以在慕课联盟根据自身的需要在各大高校之间选择喜欢的老师与课程，修得学分。
（二）将传统课堂教学与网上慕课有机融合
慕课有其特有的评价方式与评价体系，慕课不同于传统教学中知识由课堂内到课堂外的学习应用过程，转变成了由课堂外到课堂内的升华过程，由被动式讲授转变为主动式研讨学习。慕课能够完整地实现大学的课堂教学、学生的学习体验以及师生互动等进程，真正构建了受训教师为主体的教-评体系。传统的课堂教育模式与慕课相结合，更能弥补传统课堂教育仅仅局限于课堂的缺点，使教育体系更为完整、全面。
五、结束语
随着互联网等信息技术和现代教育技术的发展，网络教育日益成为人们接受教育和获取知识的重要途径，慕课已成为当今世界中关于教与学的热点之一，在此趋势下，如何把网络教育模式融入到高等教育改革之中是中国所有农业院校都在探索的问题。本文以慕课在我国高等农业院校的发展状况为主要研究内容，结合了山东农业大学的实践案例，在系统分析高等农业院校慕课发展现状和面临的机遇和挑战的基础上，提出加快高等农业院校慕课发展的对策措施。
参考文献：
[1]温薇.慕课在高等农林院系财经专业发展的SWOT分析[J].河北农业大学学报（农林教育版），2016（04）：97-101.
[2]陈吉荣.国外慕课研究最新发展述评[J].外语教学与研究，2016（01）：118-125.
[3]朱庆峰.我国高等教育“慕课”发展的困境及理路选择[J].教育发展研究，2014（23）：73-77.
[4]殷丙山，李玉.慕课发展及其对开放大学的启示[J].北京广播电视大学学报，2013（05）：29-34.
[5]张鸷远.“慕课”（MOOCs）发展对我国高等教育的影响及其对策[J].2014（03）：116-121.
作者：蔡爱萍 张健如 张吉国
物理教学与农业机械论文 篇2：
浅析如何在高中物理教学中渗透人文教育
摘要：在高中物理教学中教师不仅仅要教会学生理论知识，还要培养学生优秀的学科素养，加强人文教育工作，让学生对所学知识有较为深入的理解与认知，能够把所学到的物理理论知识正确的应用在现实生活中。要想在高中物理教学中渗透人文教育，首先需要教师为学生提供一个优秀的人文教育环境，充分提升学生的人文素养与科学素养。
关键字：高中物理；教学；人文教育；方法
人文精神在社会发展中起着重要的推动作用，人类只有拥有了人文精神，才能够具备正确的价值取向、价值判断、追求、希望、理想、信任等，人文精神不仅仅是人类发展中情感需求，更多的也是科学发展的需要，所以在高中物理教学中加强人文教育的渗透工作是非常有必要的，学生只有树立正确的人生价值观，才能够拥有健康的学习态度与生活态度，用积极的心态去面对一切。在物理教学中加强人文教育也能够让学生意识到学习高中物理的实用性与重要性，从而能够全身心的投入到物理学习中，将来成为社会发展需要的高素质应用型人才。
1.在高中物理教学中渗透人文教育的原则
1.1以人文本原则
在高中物理教学中加强人文教育的渗透工作，是为了让学生能够正确的认识生活与大自然，拥有积极的生活态度，所以在高中物理课堂中教师要把学生作为主体对象，引导学生能够融入、服务于社会，促进学生身心的健康发展。例如，教师可以让学生自己动手操作物理实验、分析数据、测试数据、观察数据，通过自己的努力对物理知识有较为透彻的理解和认知，在学习物理知识的同时提升自我学科素养。
1.2人文与科学的统一性原则
人文与科学是相辅相成的，所以在高中物理教学中加强人文教育工作需要遵循人文与科学的统一性原则，例如，如果不存在自然科学，就不会出现汽车飞机、电脑网络、高楼大厦等，人们就不会享受物质文明带来的舒适生活、工作，所以在人文教育工作中，要把人文教育和科学教育相互融合在一起，例如，教师在讲解科学技术成果的时候可以例举一些由于使用不当而造成环境污染的案例，让学生能够正确应用物理原理，提高环境保护意识。传统的物理课堂教师会让学生去死记硬背一些概念与公式，使得学生缺乏参与物理课堂的积极性，而实现科学教育和人文教育融合在一起，引导学生去了解一些科学常识，提升学生学习物理的积极性。
1.3以价值观念与社会发展为导向原则
在高中物理教学中渗透人文教育过程中，需要遵循时代性与社会性原则，不同时代展示的是不一样的社会状态，例如，在人文复兴的时候，就提倡的是反神学，人类追求自由平等，希望得到个性解放，所以在高中物理教学中教师要引导学生追求正确的科学精神，拥有较强的社会责任感与团队合作精神。
2.在高中物理教学中渗透人文教育的方法
2.1善于挖掘物理教材中的人文素材
物理本身就是一门实践性、人文性比较强的学科，要想在高中物理教学中渗透人文教育，教师首先需要学会在物理教材中挖掘优秀的人文素材，以此来培养学生优秀的人文精神。例如，在学习“弹力与弹簧的伸长量关系”的时候，教师可以引导学生明白有压力就能够成长，鼓励学生要在未来的生活里勇于面对挫折与困难，不断提升自我综合素养；在学习“拖拉机犁地”的时候，教师可以例举一些农业机械现代化的案例，让学生感受到社会发展的迅速、科学文化的重要性，从而培养强烈的社会责任感，能够努力投入到学习中，将来也为社会发展作出自己的一份努力。
2.2创设优秀的物理教学人文情境
教师要善于创设优秀的物理教学人文情境，首先自己在言行与形象上成为学生的榜样，给予学生亲切的感觉，这是最基本尊重学生的体现。其次，在物理教学中要给予学生足够的思考空间，培养学生优秀的学科素养，掌握正确的学习方法与解题技巧，教师也可以引导学生互相交流，培养优秀的团队合作意识。在讲解“法拉第定律”的时候，物理教师可以具体介绍法拉这个人物，讲述他为了磁生电做了十年的探索工作，让学生能够学习法拉第这种为了科学无私奉献的精神，除了達拉第，教师还可以介绍戴维、亨利、菲涅尔等人物，这些人物都为磁生电做出了贡献，他们的发现已经非常接近真理，让学生明白做任何事情都要坚持。
2.3开展绿色物理课堂教学
在高中物理课堂中教师要开展绿色物理教学，以此提升学生的环境保护意识。例如，在讲解“电磁辐射污染”的时候，可以让学生了解电磁辐射污染资源包含了人文污染与天然污染源，而这些污染都对人体有很大的伤害，让学生明白人类对环境的污染最终还是要惩罚在人类自己身上，教育学生要树立强烈的环境保护意识，在日常生活中也要多多利用所学物理知识对环境污染现状做出应对。
3.总结
总之，在高中物理教学中渗透人文教育是一项非常艰巨的任务，教师要引导学生在学习物理的知识的同时培养优秀的人文精神、科学精神，让学生能够拥有健康的学习态度、生活态度，将来能够成为社会发展需要的高素质应用型人才，为社会发展做出自己的一份努力。
参考文献：
[1]王恒. 高中物理教学中渗透人文精神的研究与实践[J]. 才智，2015（14）：63.
[2]王峰. 新课程背景下物理学史在高中物理教学中的作用[J]. 发展，2012（08）：124.
作者：孟祥妹
物理教学与农业机械论文 篇3：
教学即研究：让学科核心素养在课堂落地
摘要： 在《普通高中化学课程标准（2017年版）》确立“素养为本”教学理念的背景下，按照广义“教学即研究”的指向，从理解国家意志、把握学科结构和尊重认知规律等方面出发，思考与教学价值、教学内容和教学方法等对应的为什么教、教什么和怎么教等基本问题，能准确定位学科核心素养目标、深入挖掘学科核心素养功能、全面实现学科核心素养价值，从而有效保障学科核心素养在课堂教学中的落地生根。
关键词： 教学即研究; 学科核心素养; 素养为本; 课堂教学
“教学即研究”最初是美国哈佛大学达克沃斯教授提出的教学思想，她倡导教师要“去倾听学习者，并让学习者告诉我们他们的思想”，而“不是把事物解释给学生听”，也就是教师要“与学生共同做研究”“引导学生通过研究进行学习”。从广义的视角来看，“教学即研究”不仅倡导教师用研究的方式组织教与学的有关活动，还应该研究教学的全部要素，不断探寻“教学为什么要研究”“教学应该研究什么”和“教学怎样进行研究”等基本问题的“时代答案”和“自己答案”[1]。《普通高中化学课程标准（2017年版）》（以下简称《课程标准》）要求教师确立“素养为本”的教学理念，“积极开展‘素养为本’的课堂教学行动研究，在行动研究中总结和提炼发展学生化学学科核心素养的有效途径、方法和策略，提升自身开展‘素养为本’的课堂教学能力”[2]。对此，按照广义“教学即研究”的指向，从理解国家意志、把握学科结构和尊重认知规律等方面出发，思考与教学价值、教学内容和教学方法等对应的为什么教、教什么和怎么教等基本问题，能有效保障学科核心素养在课堂教学中的落地生根。
1 理解国家意志，多角度厘清学科核心素养涵义
中国知网收录的文献表明，早在20世纪90年代就有关于创造素质培养的论述使用了“核心素养”一词，认为“探索能力和创新能力”是创造素质的“核心素养”[3]。自教育部在2014年3月印发的“关于全面深化课程改革 落实立德树人根本任务的意见”中，明确提出“研究制订学生发展核心素养体系”，并“修订课程方案和课程标准”“进一步明确各学段、各学科具体的育人目标和任务”的要求之后，“核心素养”便成了我国教育研究的热点，相关研究成果呈“井喷”之势涌现。2016年9月和2018年1月先后颁布的“中国学生发展核心素养”以及“普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版）”居于相关研究成果中的核心地位，是新时期我国普通高中教育落实立德树人根本任务的重要依据。
“中国学生发展核心素养”是“党的教育方针的具体化、细化”。学科核心素养是“学生学习该学科课程后应达成的正确价值观念、必备品格和关键能力”。《课程标准》将化学学科核心素养划分为“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”5个方面。从理论上说，化学学科核心素养支持着学生发展核心素养的形成，应该从属于学生发展核心素养并被学生发展核心素养所包含。然而，有研究表明化学学科的“宏观辨识与微观探析”和“变化观念与平衡思想”，以及物理学科的“物理观念”、生物学科的“生命观念”等不在“中国学生发展核心素养”的要素之中[4]。其实，“宏观辨识与微观探析”和“变化观念与平衡思想”对应化学学科特有的元素观、微粒观、结构观、变化观以及从属于变化观的定量观、守恒观、平衡观、能量观等化学观念，它们与物理观念、生命观念以及科学思维、科学探究、科学态度等一起，是形成学生发展核心素养中包括理性思维、批判质疑、勇于探究等在内的科学精神素养的基础。
虽说学科核心素养是对知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等三维目标的整合，但从许多学科核心素养的具体要素来看，其中并不直接包含知识层面的内容。对此，有人质疑，难道知识就不是素养？没有学科知识哪来学科素养？余文森教授则认为这“实际上就是知识与素养的关系问题”。因为“教育无非是将一切已学过的东西都遗忘后所剩下的部分”，其中遗忘的东西是具体知识，剩下的才归属于素养的观念、品格和能力等范畴。实践表明，学科知识是形成学科素养的载体，学科活动才是形成学科素养的渠道。因为“学科知识是不能直接转化为素养的，简单的复制、记忆、理解和掌握是不能形成素养的。学科活动意味着对学科知识的加工、消化、吸收，以及在此基础上的内化、转化、升华”[5]。但是没有学科知识作为载体无法进行相关的学科活动，更無法内化、转化和升华为学科素养，所以“素养为本”的课堂教学必须由相关学科知识的学习活动所组成，而且其中不同的知识具有不同的教育价值，能支持不同类别和不同水平的学科核心素养的形成。《课程标准》将学科核心素养划分为5个要素和4级水平，正是由于不同知识的教育价值不同所决定的。
对于高中化学学科核心素养的5个要素，在不同观察者眼中有着不同的相互关系。吴星教授认为可以表示成“1+4”的四面体关系（如图1所示）。其中，“科学探究和创新意识”在中心位置;“宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想”既以化学科学探究为载体，又是化学科学探究的研究内容和思维视角;“证据推理与模型认知”是化学科学探究形成结论的思维方法;“科学态度与社会责任”是化学科学探究在态度情感和价值观维度的重要成果[6]。王后雄教授认为5个要素分属思维、实践和价值三个不同层面，呈“3+1+1”的支撑关系（如图2所示）[7]。郑长龙教授则以哲学认识论的“实践—认识—再实践”的一般过程为依据，认为5个要素分属实践、认识和应用三个不同阶段，呈“1+3+1”的递进关系（如图3所示）[8]。其实，不管进行怎样的观察与分析，同一学科的核心素养要素之间总是呈互补关系，反映学科教学在核心素养目标、功能与价值等方面的全貌。正如《课程标准》所描述的，“‘宏观辨识与微观探析’‘变化观念与平衡思想’‘证据推理与模型认知’要求学生形成化学学科的思想和方法;‘科学探究与创新意识’从实践层面激励学生勇于创新;‘科学态度与社会责任’进一步揭示了化学学习更高层次的价值追求”，“化学学科核心素养将化学知识与技能的学习、化学思想观念的建构、科学探究与问题解决能力的发展、创新意识和社会责任感的形成等多方面的要求融为一体， 体现了化学课程在帮助学生形成未来发展需要的正确价值观念、必备品格和关键能力中所发挥的重要作用”[9]。
总之，只有厘清中国学生发展核心素养与学科核心素养、核心素养与三维目标以及学科内部核心素养之间的关系，才能正确理解国家意志，准确定位学科核心素养目标，并用学科核心素养目标引领自己的教学行为，保障“素养取向”学科教学的真正实施。
2 把握学科结构，多层面挖掘学科核心素养功能
《课程标准》所设置的高中化学课程包括必修、选择性必修和选修三类课程，其中，必修课程、选择性必修课程的模块和选修课程的系列又划分为相应的主题（必修课程和选择性必修课程各模块的主题如表1所示）。在此基础上，课程中的每 个主题又包括若干具体内容，如必修课程的主题2“常见的无机物及其应用”包括“21元素与物质”“22氧化还原反应”“23电离与离子反应”“24金属及其化合物”“25非金属及其化合物”“26物质性质及物质转化的价值”以及“27学生必做实验”等相关内容。选择性必修课程模块3“有机化学基础”的主题2“烃及其衍生物的性质与应用”包括“21烃的性质与应用”“22烃的衍生物的性质与应用”“23有机反应类型与有机合成”“24有机化合物的安全使用”以及“25学生必做实验”等相关内容。
郑长龙教授在论述化学学科主题时曾以“离子反应”为例，认为“离子反应”主题是对“电解质”“电离”“电离方程式”“离子反应发生的条件”“离子反应的实质”和“离子方程式”等化学知识所共同具有的化学学科属性的反映[10]。“离子反应”主题与必修课程中主题2“常见的无机物及其应用”的具体内容“23电离与离子反应”相对应。而对于主题2“常见的无机物及其应用”的其他具体内容，如“24金属及其化合物”在实际教学中有时与“25非金属及其化合物”组合成相对较大的“无机物的相互转化”主题，有时也可以分解成“钠及其化合物”和“铁及其化合物”，或“金属”“金属氧化物”“金属氢氧化物”和“盐”等相对较小的主题。由此可见，实际教学中的主题与《课程标准》设定的主题不一定完全相同，可以根据学生实际和教学进程等相关因素进行适当的重组。但值得注意的是，无论是《课程标准》设定的主题还是教师重组的主题，一定要能够统摄一类具体学科知识，并且与学科核心概念或学科思想及学科观念等相对应。
由于各学科主题所统摄或涵盖的学科知识量各不相同，所以不同主题又可以分解为数量不等的教学课时。关于教学课时对应的课堂结构，郑长龙教授曾迁移地质学范畴板块构造理论中的“板块”，认为课堂教学板块是课堂教学的构造单元，课堂教学是由一个个板块构成的，各个板块有机地联系构成课堂教学的整体，而每个教学板块又可以分解成若干学习任务[11]。如“氧化还原反应”是高中化学必修课程主题2中的一个具体内容，其本身实际就是化学学科的核心概念，教学时可以成为一个相对独立的主题，并且可以安排两个教学课时。其中，第1课时的重点是形成认识化学反应的微观视角，了解氧化还原反应本质，建构氧化还原反应的认识模型;第2课时的重点是建构氧化还原反应的分析模型，了解氧化还原反应的有关规律。《课程标准》在附录2中将“氧化还原反应”（第1课时）设计成了“【板块1】宏观现象”“【板块2】微观本质”“【板块3】问题解决”3个教学板块和“【学习任务1】实验探究食品脱氧剂的作用”“【学习任务2】揭示氧化还原反应的本质”“【学习任务3】建立氧化还原反应认识模型”“【学习任务4】运用氧化还原反应原理，设计并讨论汽车尾气绿色化处理方案”4个学习任务[12]。
综上分析可知，学科结构可以有课程（模块或系列）→主题→课时→板块→学习任务等若干个层级。其中的主题可以是《课程标准》设定的，也可以是教师在《课程标准》设定基础上的重构，而对主题中的课时、板块、学习任务等层级结构的划分与设计，取决于教学主题的内涵以及学生的认知基础和教师的实践积累。“素养为本”的教学设计，则要求教师在学科结构的各个层级，特别是“学习任务”层级要有明确的素养功能定位。如，对于“氧化还原反应”（第1课时）的4个学习任务，素养功能可以定位为【学习任务1】科学探究与创新意识、【学习任务2】证据推理与模型认知、【学习任务3】宏观辨识与微观探析、【学习任务4】科学态度与社会责任。
对于学科结构中教师自主性相对较大的板块和学习任务等层级的划分与设计，及其素养功能的定位等问题，需要注意以下两个问题： （1）要尊重教科书的设计。新世纪之初，在教学理念从基于教师自身经验或教科书的教学转向基于课程标准的教学的时候，曾有“重构教材内容： 新课程教学设计的起点”的教育言论。同时言论也告诫大家，对教材内容的重构要基于对教材的认真钻研，而不是缺乏对教材基本“尊重”的随意改造[13]。如关于“电解原理”的教学有教师不是按教科书的设计从电解氯化铜溶液开始，而是从电解水开始。认为电解水是学生初中时就已有的知识，从电解水开始符合“从学生已有知识经验出发”的教学原则;或认为电解水是化学史上电解的源头，从电解水开始是“遵循化学发展的历史时序”。其实，这些观点的背后是不理解教科书的设计意图，而且有违学生的认知规律[14]。（2）要契合知识的教育价值。学科知识是形成学科素养的基础，不同类型的知识有着各不相同的教育价值，一个学科课程的价值是全部学科知识价值的总和。所以，学习任务的素养功能定位要契合知识的教育价值，以保障知识素养功能实现的可能性和最大化。
另外，“素养为本”的教学设计，其主题的确立不仅可以“知识”为中心，而且还可以超越“知识”进入思维和观念等层面。如關于建立“基团间相互作用”思维模型的主题，就可以超越知识层面的教学内容，对烃、烃的衍生物和有机合成等多个知识主题从思维或观念的层面进行整合，形成相应学科能力发展进阶的过程与步骤（如表2所示）[15]。
3 尊重认知规律，多策略实现学科核心素养价值
在学科的层级结构中，板块是分解课时目标落实学习任务的重要环节。观察与课时对应的课堂教学可以发现，其中的每一个板块基本都包含情境、任务、活动和评价等4个要素。从尊重学生认知规律的角度来看，真实性情境、结构性任务、多样性活动、激励性评价，能够激发学生的认知内驱力，从而促进学生主动参与知识的再生产过程，同步提升学生的学科核心素养，全面实现学科教学的核心素养价值。
真实性情境
情境是一个人进行某种行动时所处的社会环境，是人们社会行为产生的具体条件。教师在根据知识教学的需要为学生设置学习情境时，要注意情境的真实性，因为真实性情境有助于激发学生的探究欲望，帮助他们在解决实际问题的过程中理解知识形成素养。对于“氧化还原反应”（第1课时）的教学，真实情境素材“食品盒中的小包装袋”和“为什么要放小包装袋”“包装袋里面有什么物质”“这种物质能起怎样的作用”等一系列问题，能激发学生迫切想通过实验进行探究的欲望，从而让学生从生活世界走进化学世界。对于《化学反应原理》模块中的“沉淀溶解平衡”，可以选择“1966年3月26日，株洲农业机械厂食堂误用氯化钡作明矾炸油条造成168人中毒，湘雅医院临危受命短时间内研制出解药”的历史事件作为教学情境，并设计贯穿于全课的三个主问题： （1）Na2SO4溶液解毒的原理是什么？（2）为什么选择5%的Na2SO4溶液解毒？能否用Na2CO3溶液替代Na2SO4溶液？（3）工业上用自然界中存在的重晶石（主要成分BaSO4）制备BaCl2等可溶性钡盐，怎样才能实现？让学生在真实情境中分析问题和解决问题，感受化学知识的价值，同时建构分析沉淀溶解平衡问题的思维模型[16]。所以，真实性情境可以来自生产生活，也可以来自科学或社会史实，而且还可以根据教学需要进行适当加工和选择。如在“氯化钡毒油条”事件48年之后，《潇湘晨报》刊文认为“无论是处理紧急突发中毒事件和实施医疗急救，还是提高全民食品安全意识乃至政府管理水平，48年前的往事都有着不可忽略的现实意义”[17]，但对于化学教学而言，更多的关注应该是其中的化学原理和化学学科的知识价值与社会责任。
结构性任务
高中化学有相对完整的知识体系，学科层级结构中的知识都从属于这个体系。当体系中的知识被分解到课堂板块的学习任务层面时，往往具有相对的独立性。不过这些相对独立的任务在板块内或与相邻板块的任务之间，都有递进、并列或包含与从属等逻辑关系。如“氧化还原反应”（第1课时）中的【板块2】所包含的“【学习任务2】揭示氧化还原反应的本质”和“【学习任务3】建立氧化还原反应认识模型”就呈现递进关系，而且它们在整个课时中还连接着【板块1】的“【学习任务1】实验探究食品脱氧剂的作用”和【板块3】的“【学习任务4】运用氧化还原反应原理，设计并讨论汽车尾气绿色化处理方案”，使整个课时的4个学习任务呈现递进关系，从而使学生沿着“宏观现象”“微观本质”到“问题解决”的方向逐步深入，在“科学探究与创新意识”的驱动下认识化学学科“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”的思维方式和“科学态度与社会责任”的知识价值。学习任务之间的有机衔接或结构性的学习任务是实现知识向素养转化的有效途径，而且“结构化”的水平直接决定着素养发展水平。所以，教学设计要注意理顺板块或学习任务之间的关系，以提高它们的结构化程度。对于“甲烷”的化学性质，人教版教材在介绍“通常情况下，甲烷比较稳定”，不能与酸性高锰酸钾溶液、强酸、强碱等反应后，依次介绍了甲烷的氧化反应和取代反应。为了使这些并列的学习任务能有机衔接并融为一体，在分析甲烷与氧气的氧化反应之后，可以用“高锰酸钾能用于制取氧气，是一种强氧化剂，那么甲烷是否能与高锰酸钾溶液反应呢”“实验室可以用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气，氯气也是一种具有强氧化性的物质，甲烷能与氯气反应吗”等设问进行任务之间的过渡与衔接[18]，从而使知识更加结构化和系统化。
多样性活动
学习任务的完成必须通过一定的活动来实现，学生在活动中不仅能够获取学科知识，更重要的是能够形成学科素养。实践表明，相同的学习任务，在通过不同的活动来实现时，可能形成不同的學科素养。关于“铁及其化合物的应用”的教学，“能从物质类别和元素价态视角选择铁及其化合物的转化路径”是该内容教学的重要教学目标，像某些教师对“导学案”教学模式的理解，以为其本质就是采取知识问题化策略，把知识的获得归结为习题的训练，把教材内容转化为由“铁元素常见的化合价有+2、+3价，+2价化合物既有 性又有 性，+3价化合物通常只有 性……Fe2+与Fe3+相互转化的化学方程式有 ”等一个个问题组成的导学案，让学生自行阅读教材并填写导学案中的空格或书写有关的化学方程式，最后与教师比对答案并在教师指导下进行纠错和订正。这样从表面上看起来，学生也能学到教材中的知识，其实这只是对学科知识的简单复制和记忆，也可能达到理解和掌握的程度，但是学生没有真正参与知识的加工、消化、吸收等获取过程，那就难以由此内化、转化、提升为有关素养。如果教师“以燕麦片含有铁粉引起大众惊慌这一新闻事件作为教学情境主体，以是否含有铁、为何添加铁、如何促吸收、能做质检员作为教学主线”[19]，引导学生开展小组讨论交流，通过分析、比较、设计、选择、评价等思维活动，优选出铁及其化合物的转化路径，并通过相应的实验对转化路径进行探究或验证，就能够让学生通过这一系列活动在获取知识的同时，发展“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”等学科素养。所以，教学设计要注意活动的多样性，并调动学生参与活动的积极性，从而保障“素养为本”化学课堂教学的有效实施。
激励性评价
长期以来，评价已经习惯地被视作教学活动的重要组成部分。但是由于评价经常是游离于教与学之外，于是有了“教
学评一致性”的理论建构与实践探索[20]。《课程标准》也提倡“教、学、评”的一体化，具体是指在特定的课堂教学活动中，教师的教、学生的学以及对学习的评价应该具有目标的一致性。如在“氧化还原反应”（第1课时）中，有“通过氧化还原反应本质的认识过程，初步建立氧化还原反应的认识模型”的教学目标，与之对应的评价目标是“通过对具体氧化还原反应的判断和分析，诊断并发展学生对氧化还原本质的认识进阶（物质水平、元素水平、微粒水平）和认识思路的结构化水平（视角水平、内涵水平）”，两者的高度一致性能够保障教学目标的有效达成。其实评价作为课堂教学管理的一种手段，具有导向、证明、诊断和激励等多元功能，在“教、学、评”一体化语境中的评价主要发挥着评价的诊断功能，也带有导向和证明的成分，而评价的激励功能指的是通过评价活动对学生学习活动的激励或鼓舞，营造宽松、和谐、民主的教学氛围，激发学生的情感，鼓起学生的勇气和力量，激起学生强烈的求知欲望，强化学生成功的喜悦，不断增强学生的自信心和上进心。其实，教学的艺术不在于传授的本领，而在于激励、唤醒和鼓舞。从认知心理学层面来看，激励是激发人的动机、调动人的积极性的重要手段。行为科学的实验也证明，一个人在没有受到刺激的情况下，其能力仅能发挥20%～30%，如果受到充分激励，能力就可能发挥到80%～90%，这充分说明运用激励机制是促进学生进行自主学习的重要举措。所以，评价除了在目标上要追求与教师的教和学生的学的目标一致性以外，还要适当采用激励性评价，以激发学生学习的内驱力，从而在每个学生个体身上获得学科核心素养最大可能的全面发展。
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作者：陆军