运动生物力学研究的核心范文

在分析了目前物流工程实践教学的教学理念、教学资源、教学内容和考核机制等问题的基础上，针对物流工程专业的特点，应用构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）的工程教育理念，构建了旨在培养物流工程创新能力技术人才所需的包含创新创业、社会实践、团队合作与领导等的非专业实践能力和包含系统规划、方案设计、实践操作等的专业实践能力的实践教学体系，并探讨了推进实践教学的实现措施和实践教学考核制度。

关键词：

物流工程专业；实践教学体系；实践创新能力

中图分类号：

G4

文献标识码：A

文章编号：16723198（2013）10013003

1引言

物流工程是以工学学科为理论基础，涉及机械、电子、信息、交通运输等学科，并融入经济学科和管理学思想，交叉边缘学科特征明显，具有突出的应用性、实践性、工程性等特点。因此，从事物流工程专业学生的需要具有较强的实践能力和创新工程应用技能。

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以项目研发到运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程的理论、技术与经验。该模式注重培养学生掌握扎实的基础理论和专业知识，并在此基础上将教育过程放到工程领域的具体情境中，通过贯穿整个人才培养过程的团队设计和创新实践训练，培养专业基础扎实、职业道德高尚的新一代高水平人才。

2012年，我校应用CDIO理念，坚持“强化基础、保证主干、精简必需、突出实践”的原则，对物流工程专业的培养方案进行了科学的规划，突出构建了培养物流工程创新能力技术人才所需的非专业实践能力和专业实践能力的实践教学体系。

2物流工程专业实践教学现状

与理论教学相比，实践教学能够把专业理论与实际操作结合起来，使学生增强感性认识和成就感，有助于提高学习的积极性，从而提高专业教学的整体效果。但我校物流工程专业是新专业，设置时间不长，对实践教学体系一直在探索。目前实践教学主要存在的以下几个方面问题。

（1）教学理念。

长期以来，高校本科教学都是重理论，轻实践。在教学方法上，常常是以教师为主，学生为辅。教师教什么，学生就学什么，虽然工科毕业生具有一定的专业技术能力，但是在走上工作岗位时，通常还要经过1～2年的培训，才能够真正发挥工程师的作用，这样，很大程度会削弱本科应届毕业生就业的竞争力。

（2）实践教学资源。

工科专业的实践教学资源需要长时间的积累。物流工程专业是新兴专业，实验室建设需要投入大量的资金，实验室的完善需要一个过程；加上学校都集中力量抓精品专业、精品课程的建设，对新专业的投入相对不足，也造成了物流工程专业实践教学资源的不足。

（3）实践教学内容创新性。

物流工程是交叉学科，涵盖面非常广泛。在我国，物流工程专业在不同的高校办学背景不同，侧重点也不同，实践教学的体系和内容也有很大的差别，缺少对口的实践教学指导。由于长期以来，高校教学主要以课堂讲授为主，实践教学被放在了次要位置，造成教师对实践教学内容缺乏研究，实践教学指导教材简单或匮乏，实践过程流于形式，学生缺乏学习的主动性，达不到实践教学预期的效果。

（4）实践教学的考核机制。

目前对于学生实践教学环节的考核主要通过实践报告以及遵守纪律情况等，考核形式单一，不能反映学生实践效果。对于指导老师的实践教学工作量的考核不能真实反映老师的实际付出，造成老师对实践环节的教学热情不高，研究不足。

针对以上问题，我们以CDIO工程教育为理念，以现代社会大工程为背景，以贴近工程实际的实践训练为手段，以培养学生的动手能力、实践能力和创新能力为核心，以促进学生知识、能力和素质协调发展为目标来构建物流工程专业实践教学体系。

3物流工程专业实践教学体系构建

根据教育部物流教指委的指导意见和我校的实际情况，从提高物流工程专业学生的培养质量，综合素质，增强其在社会上就业竞争力出发，我们制定了旨在培养学生的综合能力、方案设计、实践操作以及数据处理和分析能力、解决实际问题的能力、团队合作与领导能力、表达能力以及创新研究能力为实践教学目标。因此，从非专业实践能力和专业实践能力培养这两大方面来构建物流工程专业实践教学体系。

3.1非专业实践能力CDIO教学体系

美国麻省理工学院CDIO现代工程教育理念，为我们提供了崭新思路。结合我校面向中国东盟贸易区物流工程综合人才需求的特点，以增强本科生非专业素质教育，提升其就业竞争能力为出发点，从职业发展、创新创业能力、社会实践能力培养等方面构建物流工程非专业实践能力的教学体系。

（1）职业发展。

职业发展体系必须建立在社会主义德育素质教育的基础上，树立全程化的职业发展教育理念，在人才培养过程中着重培养学生的工程意识、工程素质和工程能力，在CDIO设计中，教师主体是C，学生主体是DIO。教师要科学构思学生职业发展的几条主线和职业发展的本质。然后，让学生按照规划的路线，了解到职业发展中要充分理解开设课程以及学习知识的真正意义所在。物流工程职业发展教育从行业认知见习开始，形成学生的初步技能和感性认识。在低年级学生入学教育阶段，通过实验室参观、专业介绍或项目展示等内容，让学生认识仓库、中转场站、港口等物流节点基础设施；认识物流货架、包装机械、包括叉车、牵引车等搬运装卸设备、包括托盘、集装袋、集装箱等集装化设备；认识现代物流企业的业务流程。随着学习的深入，安排学生做一些物流方面专题性的市场调研，了解物流工程的逻辑和业务本质以及物流企业的业务来源等。学生入学后，以个性化辅导为核心，通过职业指导团队，引导、帮助学生规划自己的学习生涯和职业生涯，确立人生发展目标，有效调动学生渴望成才的学习热情、激发他们积极进取、参与竞争的内在动力，为未来的职业发展做好知识、能力、素质的储备。

（2）创新创业能力。

以提升就业能力为核心，把创业精神和创业能力的培养作为重点内容。树立全方位的创业意识教育和创业能力培养理念，以创新教育作为创业教育的基础，重在培养学生创业意识。设定创新实践学分，鼓励学生参加职业生涯设计大赛、创业设计大赛、大学生科研训练计划、国家大学生创新性实验计划和全国物流设计大赛等，为学生提供实战训练，加强学生主动观察、思考、发现问题能力，提高学生专业综合实践能力，构建创业所需知识结构，完善学生的综合素质。

（3）社会实践能力。

坚持以拓展职业能力为重心，寓能力提高于社会实践活动之中。设立社会实践学分作为毕业的必修学分，将学生的社会实践、毕业就业工作与创新能力、实践能力的培养紧密结合起来。社会实践形式主要包括公益劳动、暑期社会实践、志愿者活动、与企业建立联合培养物流工程技术人才的实习基地等，为学生提供了理论联系实际的场所和环境，密切了学校与社会的联系，带动了产学研有机结合的发展。

3.2专业实践能力CDIO教学体系

作为地方性的211本科院校，我们旨在培养学生具备从事物流系统设计、决策、管理、运营以及物流工程领域科研等工作的能力。充分汲取CDIO的“做中学”的教学理念，注重让学生参与项目的构思、方案设计、项目制作与实施运行等全生命周期的运行。学生在项目实施过程中，面对所创设的问题情境，以解决问题为驱动，变被动学习为主动获取知识，注重知识与能力的关联，不断的提高自己解决问题的能力。为此，我们以CDIO项目作为实践课程体系的主线，通过项目制的方式，设置四级专业实践教学体系。一级项目设为毕业设计项目、二级项目设为专业科研实践情景化项目、三级项目设为课程设计项目、四级项目设为学期课程项目。每一级项目内容包括基础层、提高层、综合创新层。各个级别之间通过项目的“设计-实施”，巩固、运用知识与技能，更为重要的是突出学生的综合知识应用能力和基于问题的创新能力的培养。最后以一级项目为综合训练，使学生的硬技能与软技能得到进一步的提升。

（1）学期课程实验项目。

学期课程项目主要培养学生的专业基础技能，根据专业核心课程内容的先后顺序及相互间的衔接关系来确定学期项目的安排。在学期课程项目教学中，以学生文本，重视基本原理、基本方法、基本操作，突出学生学习能力、实践能力、创新能力的培养。课程学期项目设置了“基础层、提高层、综合创新层”的层次化实践教学架构，基础层项目包括工程力学、电工电子学、机械设计、程序设计、微机原理、控制工程技术、数据库等课程实验项目；提高层项目包括物流工程技术、机电传动控制、配送中心技术、物流运输技术、物流信息技术、仓储自动化设备等课程实验项目；综合创新层项目包括物流系统规划、物流信息系统、物流供应链管理、企业物流实施、ERP应用、采购与库存实务等课程实验项目。目的是使实践教学成为理论教学的延伸，加深学生对相应理论的理解。

（2）课程设计实践项目。

课程设计实践项目的主要是培养学生的设计专业技能。从第四学期到第七学期，根据核心课程学习的逐步展开，结合理论课程学习内容，每一个课程设计项目针对某一个实际物流问题，学生以小组形式开展为期一周的课程项目设计实践。学生以设计具体任务为核心，分工合作，通过查阅相关文献，计算和设计，得出项目的总体解决方案，最后通过导师组的答辩，提交合格的课程设计说明书，即可获得相应的学分。主要设计项目包括：机械设计课程设计、数据库课程设计、动态网络开发课程设计、物流工程技术课程设计、配送中心课程设计、运输调度课程设计、仓储自动化课程设计、物流信息系统课程设计、行业物流供应链设计、生产企业物流系统仿真课程设计等。可以使学生在机械基础设计、物流设备选用、物流系统规划、物流应用软件开发、物流系统控制等方面得到较好的锻炼。课程设计实践项目旨在培养学生收集和处理信息的能力、设计、分析和解决实际问题的能力、团结协作和组织能力。

（3）科研实践项目。

科研实践项目主要培养学生的科学研究素养和综合专业技能。根据物流信息化、物流自动化、物流规划和物流经营与管理四个层面来创设问题学习情境，实行导师制来完成。在改项目实施过程中，学生在老师指导下构思（Conceive）问题空间（如创设问题情境），设计一定的初始状态、目标状态、认知操作。在第五学期，通过项目的前期调研，以项目申报书的形式提交合理的项目构思报告；在第六学期，学生根据项目构思报告的要求，对项目进行方案设计（Design）、计算等，提交合理的设计和解决方案；第七学期，学生根据自己设计的工程项目内容实施（Implement）和运作（Operate）或者通过仿真来完成，形成项目实施报告，通过导师组的答辩通过后，提交项目实施报告，获得相应的毕业学分。学生在该环节的教与学中，从科研实践的要求实际参与了工程项目的构思、设计、实施和运作，真正发挥自己的所学知识及其主观能动性，让学生在项目实施过程中感受获得成就的快乐。学生在每个典型项目的设计与实施时，按照完整科研工作过程进行训练，通过系统化项目的反复训练，逐步提高学生的科学研究素养和综合创新能力。

（4）毕业设计项目。

毕业设计是工科学生完成学业的重要部分，是培养学生理论联系实际、综合分析解决实际问题能力的重要教学环节。教师根据学科的发展和物流工程的应用给出毕业设计题目，力求做到真题真做，学生根据自己的兴趣选择相应的题目。在学生一人一题的原则下，以双向选择方式决定师生的指导关系。在毕业设计项目实施过程中，指导老师根据课题给出具体的设计任务书。学生根据任务书撰写并提交开题报告，获得审核通过后，综合运用多学科的理论知识和技能开展毕业设计课题的研究，最后通过导师组的答辩，方可获得相应的毕业学分。通过该项目的实施，使学生的硬技能与软技能得到进一步的提升，具备从事物流系统设计、决策、管理、运营以及物流工程领域科研等工作的能力。

4实践教学实施的保障措施

实践教学的有效开展既需要配备相应的硬件，又需要必要的软件支持，更需要不断探索实践教学体系实施模式和实现措施。

（1）加强实践教学环节，创新实践教学内容。

加强非专业实践教学和专业实践教学环节，及时跟踪和引进新知识、新技术的发展成果，不断创新实践教学内容。从制度上完善实践教学质量保障体系，保障实践教学环节的时间和效果。

（2）建立职业指导团队。

建立以职业咨询和专业教师为主的职业指导团队，引导、帮助学生规划职业生涯，有组织、有计划指导学生参加各种创新创业大赛和各种社会实践活动，将所学知识应用于实际提高学生的创新能力，保证非专业实践能力的培养效果。

（3）完善考核制度，建立评价机制。

完善实践教学考核制度，规范实践教学考核方法，建立多角度学业评价机制。实践教学可以采用课题研究、实际操作、撰写论文、提交设计方案、现场答辩等多种形式进行考核，形成多角度的学业评价机制。

（4）提高师资队伍培训。

转变教学观念，加强对实践教学师资队伍的培训，提高老师的实践教学能力。出台激励措施，使老师的实践教学工作量考核真实反映老师的实际付出，同时鼓励教师积极投入实践教学并加强实践教学的研究，保证学生专业实践能力的培养效果。

5结语

作为培养物流工程专业技术人才的本科院校，必须紧跟技术发展和行业需求，更新教学理念，整合实践教学资源，推进实践教学体系建设，创新实践教学内容，才能有层次、有计划、目标明确地培养学生实践能力和创新能力。因此，合理构建实践教学体系，创新教学内容与教学方法，完善实践教学质量保障体系，提高实践教学师资队伍的业务能力，是保障实践教学体系正常运行的关键。

参考文献

[1]孙卫华，王成林.物流工程专业实践教学体系的构建[J].物流技术，2009，28（3）：4042.

[2]马乐，李楠，张莹莹，郑璐，陈玲.物流工程专业研究型教学体系建设探析[J].实验室研究与探索，2011，（10）：309311.

[3]查建中.工程教育改革战略“CDIO”与产学合作和国际化[J].中国大学教学，2008（5）：1619.

[4]孙慧.物流工程专业创新型实践教学体系的构建[J].物流科技，2010，（1）：141142.

[5]常维亚，邢鹏.研究型实践教学体系的构建与实施[J].中国高等教育，2010，（21）：2628.

运动生物力学研究的核心范文篇2

关键词：核心素养；板-块模型；科学思维；科学态度与责任

中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1003-6148（2016）12-0027-4

教育部《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》（教基二[2014]4号）明确指出――要研究制订学生发展核心素养体系和学业质量标准。教育部将组织研究并提出各学段学生发展核心素养体系，明确学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，突出强调个人修养、社会关爱、家国情怀，更加注重自主发展、合作参与、创新实践。依据学生发展核心素养体系，进一步明确各学段、各学科具体的育人目标和任务，完善高校和中小学课程教学有关标准。培养学生的核心素养是教育的重要目标，是推进课程改革深化发展的关键环节。“核心素养”成了近年来广大教育工作者讨论和关注的焦点。所谓核心素养，是学生在接受相应学段教育过程中，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。

基于这样的理论，结合高中物理学科的特点，高中物理核心素养是什么？2015年10月教育部下发了《普通高中物理课程标准修订稿》内部征求意见稿，在征求意见稿中提出：物理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，主要由“物理观念”“科学思维”“实验探究”“科学态度与责任”等4个方面构成。其中，“科学思维”是指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，主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。“科学态度与责任”主要指对待科学的态度与价值观，包括能正确认识科学的本质，具有学习与研究物理的好奇心与求知欲，能主动与他人合作，实事求是，不迷信权威，具有保护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感等。

目前的教学中，存在不少过于关注基础知识和基本技能，忽视学科核心素养培养、不重视学生长远发展的现象。笔者在过去一年的高三复习教学中，进行了积极的尝试和探索，下面结合二轮复习中“板-块模型”专题复习，分析如何在教学中渗透对学生“科学思维”和“科学态度与责任”的培养。

“板-块模型”是木板与小物块组成的作用系统，是一种常见的、经典的题型，综合性强，这类题涉及静摩擦力、滑动摩擦力，以及牛顿运动定律、动能定理、能量守恒和转化、动量守恒等知识点，基本涵盖了力学中的几个重要知识点，还与隐含条件、临界条件、图像等密不可分。它一般涉及多个物体和多个过程，要求学生有较强的建模能力，很强的分析综合、抽象概括、推理论证等科学思维能力。同时，“板-块模型”来源于生活，学生有初步的生活经验，通过“板-块模型”的分析和解决，能很好地形成学生的科学态度与责任。

1案例与分析

高三的第二轮专题复习，一方面帮助学生形成学科知识网络，另一方面，也重要的是提升学生的学科素养和能力。但实际教学中不少教师过多关注学生的解题方法、解题技巧和策略，并通过“题海”来进行强化训练，提升学生的应试能力。短期来说，这对提高学生的考试分数也许是有用的，但却可能抹杀了学生的学科学习兴趣。

笔者尝试在专题复习中精选少量经典习题，通过对习题的“稀释、还原”，着重三个分析（受力分析、过程分析、能量分析），通过充分的学生活动，利用实验、多媒体和图像等形象直观的手段辅助教学，帮助学生构建物理模型，形成清晰的物理图景，并在分析问题、解决问题的过程中培养学生“研究”的兴趣和科学思维的能力，不知不觉中既学会了知识，又提升了学科的素养和能力。

在“板-块模型”专题中，笔者精选了三道有代表性的经典习题，由表及里，层层剖析，由浅入深，拾级而上，让学生逐渐领略学科的魅力和精髓。下面与同行一同分析和分享教学过程。

上课伊始，笔者出示一道例题，先让学生用5分钟时间思考。

例题如图1所示，质量M=4.0kg的长木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m=1.0kg的小滑块A（可视为质点）。初始时刻，A、B分别以v0=2.0m/s向左、向右运动，最后A恰好没有滑离B板。已知A、B之间的动摩擦因郸=0.40，取g=10m/s2。求：

（1）A、B相对运动时的加速度aA和aB的大小与方向；

（2）A相对地面速度为零时，B相对地面运动已发生的位移x；

（3）木板B的长度l。

设计意图：本题是“板-块模型”问题中的典型题，它考查了木板和滑块叠放在一起时的受力分析（关键是两者之间的摩擦力）以及过程分析和能量分析，涉及的知识有牛顿第二定律、运动学公式、动量守恒定律和能量守恒定律。但由于木板与地面之间没有摩擦力，木板和滑块组成的系统动量守恒，故此本题相对来说比较基础，设计本题的目的是把它作为“母题”带出同类题，一题多变，由浅入深，由易到难，由外到内，让学生真正感悟答案以外的物理思想和方法。

课堂实况：巡堂中发现学生基本能解决或部分解决，但学生画图辅助分析的意识和能力都比较差。为进一步帮助学生理解和分析，笔者示范画出过程示意图（如图2）。

通过过程示意图，给学生更加直观的认识，滑块A的运动过程：先向左做匀减速直线运动至速度减为0，然后由于此时滑块相对于木板向左运动，受到木板向右的摩擦力，故此接着向右做匀加速直线运动。木板B则一直向右做匀减速直线运动，直到与滑块A共速后两者一起匀速运动。

笔者通过示意图（画图、用图、析图），帮助学生对问题进行层层推理和论证，不断接近问题的实质，建立“板-块问题”的基本模型和规律。

变式1：（2013课标2）一长木板在水平地面上运动，在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度-时间图像如图3所示。已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。重力加速度的大小取g=10m/s2，求：

（1）物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数μ1和μ2；

（2）从t=0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移大小。

设计意图：本题是一道高考真题，相较例题难度加大，一方面需要学生v-t图像中获取信息，另一方面由于木板与地面之间有摩擦力，受力分析、过程分析复杂程度均加大，学生只有借助读图、画图才能很好地理清物体的运动过程。

为降低难度，给学生的思维搭建“脚手架”，笔者提示学生思考以下两个问题：（1）物块和木板的运动分别是怎样的？请画出运动过程示意图；（2）请画出物块的v-t图像（注意两者共速后是否以相同加速度一起做减速运动）。

课堂实况：笔者给学生5分钟时间，要求学生审题后思考上述问题。5分钟后请两位学生板演，师生共同点评纠正。

过程分析的难点和转折点是A、B共速后的运动状态，而解决问题的关键在于做好受力分析，判断两者的加速度是否有可能相等。

第一个过程：物块A向右加速、木板B向右减速直至共速前，如图4：

第二个过程：A、B均向右做减速运动，运动示意图如图6，v-t图像如图7：

运用运动学公式或图像，联立方程就可求解。

本题若能够正确审题，画出过程示意图和v-t图像，问题就已经解决了一半。读图、画图、用图的能力是物理学科要求的基本素养，结合受力分析进行过程的分析和推理、论证是物理学科要培养的核心能力。

变式2：（2015课标1）一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图8a所示。t=0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t=1s时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的v-t图线如图8b所示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度g大小取10m/s2。求：

（1）木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2；

（2）木板的最小长度；

（3）木板右端离墙壁的最终距离。

设计意图：本题是一道高考真题，由变式1的两个运动过程延伸至本题的4个运动过程，难度进一步加大。目的在于进一步训练学生学会读图、画图、用图，提高过程分析的能力，学会把多过程问题分解为多个子过程，把复杂问题分解为清晰的简单问题。要顺利解决本题，学生要弄清小物块与木板的运动过程以及相关参量的关系，头脑中要有清晰的物理情景和模型。

课堂实录：笔者给学生10分钟的思考时间，巡堂发现，在前两题的基础上，不少学生画图的意识增强，尝试画过程示意图（如图9）。

第一个过程：板与墙壁碰撞前，板、块两者共同向右做匀减速运动。位移s0=4.5m，由图得运动时间t0=1s，碰撞前的速度为v1=4m/s，设初速度为v0，加速度为a。有：

第二个过程：碰墙后到物块速度减为零。设木板此时的速度为v2，历时为t1，物块和木板的加速度分别为aA、aB。

第三个过程：物块从速度为零到再次与木板共速。

设历时为t2，共同速度为v，木板总长度为l。

第四个过程：木板和物块一起向左做匀减速运动，从开始运动到最后停下来木板的总位移：

本题运动过程比较复杂，若能结合v-t图像分析会更加直观和明白。

2反思与感悟

一年多来，笔者在教学实践中尝试渗透学科核心素养的培养，目的在于让高三备考的学生不但能收获分数，更能提升终身受用的核心素养和能力。本节课只是笔者其中的一节探索课，与以往的教学相比，笔者没有让学生“跳进题海”，而是更注重在分析问题、解决问题中慢慢引导学生学会思考、严谨推理，展示学科的“魅力”，逐渐培养学生的科学思维能力和科学态度与责任。

教学中发现，不但学生的研究意识和能力不断提高，遇到难题不再是畏惧和退缩，而是“迎难而上”，同时，也日渐凸显严谨的科学态度，分析问题时不再是毫无章法，而是逻辑清晰、层层推理，哪怕是不能把题目完整求解，也能有自己的想法和思路。

3结束语

诺贝尔获得者劳厄曾经说过：“重要的不是获得知识，而是发展思维能力。教育无非是一切已学过的东西都遗忘掉的时候，所剩下来的东西。”他可谓一语道破了教学的目的、本质和真谛，教育不是培养学生记住大量的知识，更不是培养会考试的人，而是培养人的“核心素养”。各学科都要担负其教育教学功能，切实在教学实践中提高全体学生的学科核心素养。这样，我们的教育才有真正的价值。

参考文献：

运动生物力学研究的核心范文

关键词：课本实验；改进方案；实践；反思

文章编号：1008-0546（2017）03-0026-03中图分类号：G632.41文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.03.09

2014年3月30日，教育部《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》文件中提出“研究制订学生发展核心素养体系”，要求“各级各类学校要从实际情况和学生特点出发，把核心素养和学业质量要求落实到各学科教学中”。核心素养体系被置于深化课程改革、落实立德树人目标的基础地位，成为下一步深化教育改革的关键因素。那么，核心素养到底是什么？如何理解高中化学学科核心素养？

一、核心素养简述

学生发展核心素养是时展的产物，指向于21世纪信息时代公民生活、职业世界和个人自我实现的新特点和新需求。核心素养又称为“21世纪素养”或“21世纪技能”。21世纪初，世界经济合作与发展组织率先提出了“核心素养”结构模型。2005年，中国台湾启动了“界定与选择核心素养：概念参考架构与理论基础研究”的专题研究计划。2006年，欧洲议会和欧盟理事会通过并建议欧盟各国将关于核心素养的建议案作为推进终身学习和教育与培训改革的参照框架。2009年，日本国立教育政策研究所启动了指向“社会变化的主要动向以及如何有效地培养学生适应今后社会生活的素质与能力”的“教育课程编制基础研究”。[1]

日本学者恒吉宏典等人认为，核心素养指“学生在学校教育的学习场所习得的、以人类文化遗产与现代文化为基轴而编制的教育内容，与生存于生活世界的学习者在学习过程中所形成的作为关键能力的内核”。[2]

自2013年，高中课程标准专家修订组经过深入研究，达成普遍共识，认为中国学生发展核心素养指学生应具备的，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。核心素养不是仅仅适用于某个特定学科、某些特定情境或特定人群的一种特殊素养，而是适用于一切情境和所有人的普遍性、综合性素养[3]。当前，我国学生发展核心素养以培养“全面发展的人”为核心，包括文化基础、自主发展、社参与三个方面，综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新等六大素养。

二、高中化学学科核心素养的构成与理解

1.高中化学是一门什么样的学科

化学，是一门在原子、分子的水平上研究物质的组成、结构、性质及其应用的一门基础自然科学。化学，是未来社会的中心科学，在资源、环境、能源、材料、海洋、太空以及生命等科学中将发挥着极其重要的作用。

高中化学课程是在初中化学的基础上，以进一步提高学生科学素养为核心指向。通过高中化学课程的学习，让学生爱上化学，取得学业成就的同时，逐步成长为自信的学习者，为自身发展和未来生活奠定心理基础；通过高中化学课程的学习，培养学生探究的意识和创造能力，感受科学探究的乐趣和成就感，努力成为合格的科学探究者；通过高中化学课程的学习，初步建立化学基本观念，培养和优化可持续发展的化学思维；通过高中化学课程的学习，能将化学知识应用于生活实际和生产实践，逐步树立绿色化学思想和可持续发展意识，树立良好的科学精神和科学价值观。[4]

总的说来，通过高中化学的学习，使学生能够形成作为未来公民应具备的化学素养，培养学生的发展核心素养，培养“全面发展的人”，这应该成为也必然成为高中化学课程的总目标。

2.高中化学学科核心素养的构成要素与理解

化学学科核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分，是学生发展核心素养在化学课程学习中的具体体现。是要求学生通过高中化学的学习，在知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观等方面发展的综合表现，包括学生终身发展和适应未来社会发展所必需的化学概念、原理、观念和方法、意识等，是具有化学学科特质的关键能力和必备品格。

普通高中课程标准修订专家工作委员会化学组专家研究指出，高中化学学科核心素养包括“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”“实验探究与创新意识”和“科学精神与社会责任”等五个既各自独立又相互交融的要素。

（1）宏观辨识与微观探析

笔者认为，“宏观辨识与微观探析”作为高中化学学科核心素养之一，既彰显了化学自身的学科特点，也显现了科学发展的时代色彩。

一方面，化学是一门在原子、分子的水平上开展研究的科学。宏观与微观的结合是我们认识和理解物质及其性质、变化的基本化学视角，体现着“结构决定性质、性质决定应用”的化学基本思想。这就要求学生通过高中化学的学习，更多地了解人类探索物质微观结构的研究历史和研究成果，能在原子、分子水平去描述物质的构成和微观结构，能从“宏微结合”的视角解释物质的性质及其变化，能根据物质的微观结构去预测物质的性质、应用，初步形成从微观视角开展科学探究的意识和方法。

另一方面，随着科学和社会的发展，化学科学的研究方式和研究思维也在悄然发生着变化。“见微而知著”既是中国传统文化的精髓所在，也一直是化学学科所特有的研究和学习视角。“由著入微”和“由微知著”的研究方式和研究思想是化学在上个世纪进展的重要特征，也是化学发展的必由之路。因此，将“宏观辨识与微观探析”作为高中化学学科核心素养的首要素养，充分体现了21世纪高中化学的学科性、时代性和创新性。

（2）变化观念与平衡思想

我们知道，物质是在不断运动的，物质之间是相互作用、相互影响的，物质变化是有条件且相互联系的。物质的转化有内因和外因的差异，有量变与质变的过程；化学变化中既有物质的变化，也有能量的转化。学习和研究化学，就必然研究纷繁复杂却又有着特征和规律的物质转化和化学变化。而“变化”中又必然存在着“平衡”，这既是化学的基本内容、基本内涵之一，也是一种哲学的辩证思维，分析化学变化也需要用对立统一、联系发展和动态平衡的哲学思维去考察和分析。

高中化学课程内容中，运用变化和平衡的思想来进行学习化学和解决化学问题是一种重要的、常用的化学思维方法。为此，培育学生“变化观念与平衡思想”，以引导学生用变化和发展的观点去观察我们的物质世界，指导学生运用抽象与具体、分析和综合、归纳和演绎、变化与守恒等辩证思维方法去认识和理解物质的变化规律，能用对立和统一、量变和质变、联系和发展、变化与平衡的哲学观念去深入认识物质及其变化，从而可以帮助学生在学习掌握化学知识的同时，更全面、更深刻地认识物质及其变化的本质和规律，更科学地认识化学科学的内涵，主动建构化学科学体系。

（3）证据推理与模型认知

化学是一门基于事实、实验、实证的科学，这正是其学科特质之一。证据，是研究化学的基础，在化学学习中要学会通过多途径、多角度、多层次地搜寻证据，而对物质的性质及其变化提出可能性假设；能基于证据进行科学分析和逻辑推理，证实或证伪所作出的假设或预测；能正确表达和解释证据与结论（假设）之间的关系。在证据的基础上形成模型认知是高中化学课程目标的重点内容之一。借助抽象、模仿、假想、联想、对比等科学认知方法，形成模型建构能力、模型检验能力、模型应用能力和模型再转化能力等模型认知能力。

从化学学科认知视角来看，“证据推理与模型认知”素养对化学的学习和研究中显然具有重要的学科价值。我们探究物质的结构、组成、性质及其变化，往往需要收集证据、借助模型进行认知推理和延伸理解，运用模型方法来表征化学研究的对象、化学现象、化学理论；建基于证据、依据于模型，搭建学科经验与科学理论之间的认知桥梁，培养科学精神、化学探究意识和探究能力；建立基于证据和模型的解决化学问题的思维框架，运用证据推理和模型方法解释化学现象、深入揭示化学现象的本质，逐步建构和完善解决复杂化学问题或跨学科问题的科学心智模式。

从“真实评价”[5]视角来看，“证据推理与模型认知”素养对于解决单学科问题和跨学科问题具有重要的实践价值。应用必需的知识和技能去完成真实情境或模拟情境中的某项任务，通过对完成任务状况的考查来评价学生知识与技能的掌握程度，以及反思实践、问题解决、交流合作和批判性思考等多种复杂能力，是“真实评价”的内涵所在。通过培养学生化学学科“证据推理与模型认知”的素养，可以增强学生对化学学科特质的认识和理解，可以帮助学生培养实事求是的治学作风，培养学生跨学科解决问题的思维品质、协作能力和实践操作能力。

（4）实验探究与创新意识

创新来源于质疑、来源于探究。毋庸置疑，“实验探究”必然应该是化学学科核心素养的必备素养。笔者认为，这里的“实验探究”是广义上的“实验探究”，是指包括实验操作探究在内的，多层面、多角度的探究方法、探究能力的统整，而不仅仅是操作层面的探究。

就化学学科自身内容而言，化学实验是重要的学科内容。当前，高中化学教材中就专门设置了“实验化学”模块。首先，实验是一种可以常用常新的教学手段，可以借助丰富多彩的化学实验创设生动活泼的教学情景，营造学科特质的学习氛围，激发学生学习化学的兴趣；其次，实验是识别和创造物质的重要方法，实验探究是认识物质及其变化的重要活动，通过实验开展教学，有利于帮助学生理解和掌握化学知识，培养化学实验技能；再次，实验是创新创造的重要工具，化学科学的发展历程和研究成果就是其足够的证明，在实验中可以启迪学生的创新思维，提升创新创造能力。

就发展核心素养视角而言，“验探究”与“创新意识”本就是一个整体，“实验探究”也是培养学生“创新意识”和创造能力的重要途径，“创新意识”往往也会来源于“实验探究”。“实验探究与创新意识”就是要在化学学习中敢于并善于发现和提出问题，能依据问题设想去设计和优化实验方案，能单独或同伴协作进行探究性实验操作；能和同学交流实验探究的成果，提出进一步探究或改进的设想；在化学学习和探究过程中，不唯上，不唯书，不唯权，培育独立思考的能力，培育质疑和批判的创新精神。

（5）科学精神与社会责任

化学，是一门未来科学的中心科学。在人类文明的发展进程中，化学已经为人类创造了大量物质财富；随着化学与技术的不断融合，化学又为现代文明展示了其独特魅力。“科学精神与社会责任”应该是包括科学精神、科学态度、保护环境、珍惜资源、优化生态、低碳生活等内容在内的多层面、多维度的立体观念。

科学是体现人类道德精神和价值取向的创造性活动。在化学教学中，引导学生认识化学的学科本身和科学价值，揭示化学的人文内涵，激发学生对化学的学习兴趣；理解化学与技术、社会、环境等的相互作用，促进学生养成辩证发展的科学思维、严谨求实的科学态度和探究创新的科学品质，培养终身学习的意识和能力；引领学生崇尚真理，形成真理面前人人平等的意识。

任何科学的发展本身就是一把“双刃剑”。在化学的发展和应用过程中，对自然环境、地球资源等也曾一度带来诸多不良的甚至破坏性的影响。培养“社会责任”素养，就是要培养学生树立化学与其他学科交叉、融合推动社会发展和促进人类文明进步的意识，引导学生辩证地看待化学的发展，慎思社会发展中的伦理道德启示，坚持化学应用须遵循“科学”和“伦理”原则，形成“绿色化学”的思想，形成与环境和谐共处的意识，促进社会可持续发展。

参考文献

[1]施久铭.核心素养：为了培养“全面发展的人”[J].人民教育，2014（10）：13-15

[2]钟启泉.核心素养的“核心”在哪里[J].中国教育报，2015（7）

[3]张华.核心素养与我国基础教育课程改革“再出发”[J].华东师范大学学报（教育科学版），2016（1）