課程標準與教材修訂（七）

作者簡介：林明華，閩江師范高等?？茖W校福州教育研究院院長，正高級教師、特級教師，福建省普通高中物理學科課程教學指導委員會委員，教育部中小學骨干教師培訓專家?guī)斐蓡T。曾主持或參與多項國家級、省級、市級教育科研課題，其教學成果獲2017年福建省基礎教育教學成果一等獎，在教學期刊發(fā)表論文60余篇，出版20余萬字專著1部。

摘? 要：為幫助一線教師理解基于2017年版課程標準的普通高中物理必修第二冊教材，更好地發(fā)揮教材在物理課程實施中的主要教學資源作用，從課標的教學要求和教材編寫特點、教材的內(nèi)容安排與知識點邏輯結(jié)構(gòu)、教材的內(nèi)容分析與教學實施建議三個方面闡述對教材分析研究的結(jié)果，供一線教師在二次開發(fā)使用教材時參考。

關鍵詞：高中物理必修第二冊教材;教材分析;教學建議

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（2020）7-0001-3

根據(jù)《普通高中物理課程標準（2017年版）》（以下簡稱課標）的設計，修訂版教材必修第二冊（以下簡稱教材）屬于全體高中學生必須學習的內(nèi)容，是為全體高中學生打好共同的基礎。教材由機械能及其守恒定律、曲線運動與萬有引力定律、牛頓力學的局限性與相對論初步三個主題組成[1]，主要涉及機械能、能量守恒、運動的合成與分解、拋體運動、圓周運動、萬有引力等核心概念。

1? ? 課標的教學要求與教材編寫特點

1.1? ? 落實學科素養(yǎng)培育的課標要求

課標在教學提示中明確指出“本模塊通過實驗及理論推導等方法，讓學生理解……”，這為教師指明了本模塊的基本教學方法;在內(nèi)容要求中提出“通過實驗”“通過史實”“觀看……”則是強調(diào)運用這些基本的教學手段[1]。這些具體的過程性要求，目的是促進學科核心素養(yǎng)的有效落實，是對課堂教學中教師的教學行為進行規(guī)范。

教材內(nèi)容的重點是要促使學生形成初步的能量觀念、領略分析解決力學問題的多重視角、體會機械能守恒的思想、感悟曲線運動問題解決中化繁為簡的研究方法、了解相對論的時空觀等，達成課標對本模塊的學習要求。

1.2? ? 保障學科素養(yǎng)落地的教材設計

教材從結(jié)構(gòu)設計、內(nèi)容選擇、欄目設置、習題選編等方面都緊緊圍繞立德樹人根本任務和物理學科核心素養(yǎng)的培育。教材編寫始終注重讓學生通過本模塊內(nèi)容的學習，形成能量觀念、深化運動和相互作用觀念等。通過相關核心概念的建立、功和能問題的解決、曲線運動問題的分析、機械能守恒定律的運用等，進一步發(fā)展學生的科學思維素養(yǎng)。

教材落實了課標規(guī)定的三個學生必做實驗，即驗證機械能守恒定律、探究平拋運動的特點、探究影響向心力大小的因素。無論是驗證性實驗還是探究性實驗，教材都采用傳統(tǒng)的器材，倡導低成本實驗，引導學生通過實驗理解實驗原理，感悟?qū)嶒灥乃枷敕椒?，提升科學探究素養(yǎng)。

教材在內(nèi)容和素材的選擇上，注重貼近自然、生產(chǎn)生活和我國航天科技的發(fā)展，反映科技進步和技術(shù)應用帶來的社會問題，拉近物理與生產(chǎn)生活的距離，增強民族自信心，培養(yǎng)學生的社會參與意識和社會責任感。

1.3? ? 促進學科素養(yǎng)達成的習題設置

教材針對學業(yè)質(zhì)量水平，設置分層、遞進的課后作業(yè)，促進學生學科素養(yǎng)的達成。

節(jié)練習定位復習鞏固、思維發(fā)展，章末練習定位強化綜合、多元發(fā)展，單元檢測定位自我評價、促進反思[2]。教材習題中的提高題題號用紅色字體表示，并在難度稍大的題號前加“*”號，增強了教材的選擇性。

教材從節(jié)練習、章末練習到單元檢測，形成一個循環(huán)練習體系，旨在引導學生在學習全過程中對標學業(yè)質(zhì)量水平，強化過程性評價，促進學生自我矯正，過好單元學習關卡。

2? ? 教材的內(nèi)容安排與知識點邏輯結(jié)構(gòu)

教材內(nèi)容的結(jié)構(gòu)中包含有單元、章、節(jié)信息，有利于讓學生從大結(jié)構(gòu)、大概念的角度進行學習。第1章即第一單元，主題是功和能;第2章和第3章為第二單元，主題是曲線運動;第4章即第三單元，主題是萬有引力與天體運動;第5章即第四單元，主題是相對論與宇宙的奧秘[3]。每一個單元都設計有較為嚴謹?shù)闹R點邏輯結(jié)構(gòu)，例如，第一單元“功和能”的知識結(jié)構(gòu)如圖1所示。

注重教學內(nèi)容的邏輯結(jié)構(gòu)，有助于學生對新知識的建構(gòu)和對知識的系統(tǒng)化。在教學中可以根據(jù)實踐情況引導或指導學生整理各單元的知識結(jié)構(gòu)，并鼓勵學生將其成果與同學交流，促進學生之間的交流互動，培養(yǎng)學生的交流合作能力。

因篇幅所限，其他單元的知識點邏輯結(jié)構(gòu)就不在此一一羅列。

3? ? 教材的內(nèi)容分析與教學實施建議

3.1? ? 根據(jù)教材內(nèi)容和要求設計教學過程

教材在章首將課標規(guī)定的教學要求和學業(yè)要求以“本章學業(yè)要求”欄目加以呈現(xiàn)。對此要加以深刻理解和準確把握，尤其是課標明確要求“通過實驗”驗證機械能守恒定律、了解曲線運動、探究并認識平拋運動的規(guī)律等，教學中就應按此要求讓學生動手操作，經(jīng)歷實驗的過程。課標要求“通過史實”了解萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程，教學中就要努力挖掘有關萬有引力的科學史的育人功能。課標在教學要求后面以“例”的形式提出具體要求，如“例3? 根據(jù)牛頓第二定律推導出動能定理”，教學中就應該設計這一教學環(huán)節(jié)加以具體落實，教材也為此提供了支撐。例如，為幫助學生了解曲線運動的速度方向，教材設置了“迷你實驗室”欄目，如圖2所示，在教學中可智慧地引導學生加以思考。

本模塊教學的重點之一是幫助學生形成能量觀念，而能的概念非常抽象，教材是從大量的實例出發(fā)，介紹能的概念在實例中是如何體現(xiàn)的，逐步提高學生對能的概念的認識。教學中應抓住功是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的量度的概念，精心設計教學過程，以引導學生從能量概念的總體上去理解動能、勢能的概念和機械能守恒定律，促進學生對能的概念本質(zhì)有深刻的理解，為后續(xù)運用能量轉(zhuǎn)化的觀點來認識其他物理規(guī)律、分析解決物理問題打好基礎。

3.2? ? 根據(jù)教學目標作出相應的教學設計

教學有法而教無定法。不同的教學過程設計所達成的教學目標有較大的差異。例如，在平拋運動的教學中，如果設定的教學目標重點在科學思維，以培養(yǎng)學生的邏輯推理能力，那么教學中可以創(chuàng)造性地使用教材中的“實驗與探究”欄目資源（圖3）。

這里通?？梢宰鞒鰞煞N教學設計：

一是先從實驗入手展開探究，讓學生目睹做平拋運動的小球竟會與沿水平軌道做勻速直線運動的小球相碰，以及做平拋運動的小球竟會與做自由落體運動的小球同時著地。引發(fā)學生運用所學知識展開深入的分析推理。

二是先引導學生運用所學的運動的合成與分解知識和力與運動的關系，從平拋物體的受力展開分析推理，對它的運動性質(zhì)提出猜想，再設計實驗進行驗證。

無論是經(jīng)歷上述哪一種教學過程，學生都經(jīng)歷了思維的訓練，收獲的就不僅是物體的運動觀念，更重要的是提升了科學思維能力。新課教學尤其是建立新概念、探索新規(guī)律時，不要盲目追求快節(jié)奏，這里特別需要適度的“慢”。教育是慢的藝術(shù)，需要有水滴石穿的耐性，需要留足等待的空間和時間[4]。

3.3? ? 根據(jù)實際的條件實施實驗探究教學

教材的編寫注重低成本物理實驗，強調(diào)在教學中創(chuàng)設真實的情境，讓學生從情境中發(fā)現(xiàn)、提煉問題，獲取證據(jù)，分析得出結(jié)論或驗證規(guī)律。讓學生經(jīng)歷這一過程，不僅僅是掌握物理知識，更是培育科學思維和科學探究素養(yǎng)的需要。

教材為了豐富實驗教學資源，常常提供幾種實驗方案供教學選用。例如，教材第3章第2節(jié)中就提供了多種實驗方案，有使用簡易器材的實驗，有使用實驗室中標配的傳統(tǒng)器材，也有先進的DIS設備，如圖4所示。既有采用“對比法”進行的實驗探究，也有采用“測量法”進行的實驗探究，教學中可以根據(jù)教學目標的設定和學校的實驗條件進行選用。

3.4? ? 根據(jù)過程性評價需要使用教材習題

為更好地發(fā)揮教材在培育學生物理學科核心素養(yǎng)中的作用，在選用例題，編制節(jié)練習、章末練習和單元檢測中，都注重問題情境的創(chuàng)設，力求讓學生面對真實情境，經(jīng)歷真實的解決問題過程。例如圖5所示的節(jié)練習。

本題強化勞動觀念，引導學生從勞動中獲得工具的使用經(jīng)驗，構(gòu)建物理模型，診斷學生對所學物理知識的掌握情況，考查學生科學思維中分析綜合、科學推理等科學素養(yǎng)[1]。

習題情境的創(chuàng)設是為激發(fā)學生的認知建構(gòu)與素養(yǎng)表現(xiàn)搭建平臺，影響學生分析與解決問題的策略與表現(xiàn)[5]。因此，注重情境的習題有助于評價學生的素養(yǎng)達成情況，為后續(xù)的強化和矯正提供診斷依據(jù)。通過循序漸進的強化訓練，逐漸提高學生在復雜情境下運用所學知識和技能分析處理問題的能力。教學中要有計劃地用好教材習題，使它為過程性評價服務，及時診斷學生的學業(yè)情況，矯正學生在學業(yè)中存在的問題，促進學生的學業(yè)發(fā)展。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018：14-18.

[2]廖伯琴.課程標準與教材修訂（四）——如何發(fā)揮教材中習題的育人功能[J].物理教學探討，2020，38（4）：1-5.

[3]廖伯琴.普通高中教科書物理必修第二冊[J].濟南：山東科學技術(shù)出版社，2019：1-2.

[4]林明華.慢悟理——回歸高中物理教學常態(tài)[J].物理教學探討，2016，34（7）：1-3.

[5]程力，李勇.基于高考評價體系的物理科考試內(nèi)容改革實施路徑[J].中國考試，2019（12）：43.

（欄目編輯? ? 廖伯琴）

基金項目：本文為教育部人文社會科學重點研究基地重大項目“基于‘互聯(lián)網(wǎng)+的民族地區(qū)科學普及研究”（批準號：16JJD880034）的研究成果。