課程標準與教材修訂（十）

作者簡介：劉林（1970-），女，正高級教師，青島市教育科學研究院高中物理教研員，山東省特級教師，教育部普通高中物理學科教研青島基地主持人，教育部普通高中新課程實施“領航計劃”培訓專家，中國教育學會物理教學專業(yè)委員會理事，山東省教育學會科技教育研究專業(yè)委員會副理事長，曾獲山東省基礎教育教學成果獎等十余項獎勵，主持國家、省、市（資助）課題十余項，發(fā)表論文數(shù)十篇;宋樹杰（1962-），男，中學高級教師，山東省教育科學院原副院長，兼任中國教育學會物理教學專業(yè)委員會副理事長。

摘 ? 要：基于《普通高中物理課程標準（2017年版）》的要求，修訂后的普通高中物理選擇性必修教材內(nèi)容屬于等級性學業(yè)水平考試的考查內(nèi)容，編寫內(nèi)容既需要體現(xiàn)課標對學業(yè)質量不同水平的要求，又要呈現(xiàn)與等級性考試相匹配的能力要求。文章側重介紹選擇性必修第二冊教材是如何落實的，一是承接必修模塊的內(nèi)容要求，促進學生素養(yǎng)的螺旋式提升;二是展示教材豐富的編寫欄目，凸顯學生個性化素養(yǎng)發(fā)展的設計理念;三是呈現(xiàn)以情境為載體的習題，促進教、學、考的有機銜接。

關鍵詞：2017版課標;高中物理教材;問題情境;習題教學;學業(yè)質量標準

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ?文章編號：1003-6148（2020）10-0001-6

高中物理學業(yè)質量是根據(jù)問題情境的復雜程度、知識與技能的結構化程度、思維方式或價值觀念的綜合程度等劃分為不同水平。通過物理概念和物理規(guī)律的學習積累、科學探究的體驗過程、物理模型的逐步構建等逐漸形成學科的大概念，從而促進學生物理學科核心素養(yǎng)的提升及相關水平的達成。基于《普通高中物理課程標準（2017年版）》（以下簡稱2017版課標）的要求，高中物理選擇性必修第二冊教材（以下簡稱教材）在修訂過程中，精選了學科內(nèi)容，用豐富的欄目展現(xiàn)編寫特色，同時關注到了學業(yè)質量水平的遞進式設計理念。其中，習題教學作為考試評價的一種主要教學組織形式，教材中注意將習題教學的設計理念和呈現(xiàn)任務情境與生產(chǎn)生活、科技發(fā)展相關聯(lián)，以引導教學更加關注育人目的，引導教學由“解題”向“解決問題”轉變，以提高學生綜合運用知識解決實際問題的能力，促進教、學、考有機銜接，形成育人合力。下面就相關問題在教材中的凸顯進行探討。

1 ? ?知識能力的螺旋式上升，漸進式促進關于素養(yǎng)的學業(yè)質量標準的達成

1.1 ? ?與必修內(nèi)容的關聯(lián)遞進

修訂后的普通高中物理必修第三冊教材中，用探究性實驗“磁場對通電直導線的作用”定性地研究了通電直導線受到的力的大小與通電電流、通電直導線在磁場中的長度的關系，由此給出了磁感應強度的定義式B，對磁場的認識僅限于定性的理解和分析，這也是2017版課標對共同必修模塊學業(yè)質量水平的要求。

而在教材中，按照先宏觀、后微觀的順序，分別介紹了安培力、洛倫茲力。首先定量研究了通電直導線受到的力的大小，然后研究了磁場方向與通電電流方向平行、垂直或者任意角度時安培力的大小，還明確了判斷安培力方向的方法，即左手定則，這樣就相對完整地建立起安培力的概念。緊接著介紹了洛倫茲力的大小和方向，明確了安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。教材這樣的編寫不僅幫助學生建立起新知與舊知的聯(lián)系，而且還從場的觀點進一步認識了物體間的相互作用，通過提煉與升華，提升學生的物理觀念。

1.2 ? ?學生分組實驗欄目的自主設計遞進

科學探究的交流與表達，引導學生從兩個方面提高表達能力：一是交流內(nèi)容的組織，探究問題的提出、探究方案的設計、數(shù)據(jù)的收集和整理、結論的得出和解釋、存在的問題和反思等;二是教學的組織形式，指導學生在表述和反思實驗過程與結果時，能認真傾聽他人，準確表達自己，進行合理評估。按照2017版課標規(guī)定的學生必做實驗，本冊教材中編排了兩節(jié)“科學探究”和一節(jié)“科學制作”（見表1）。

這三節(jié)學生必做實驗在呈現(xiàn)科學探究四個要素方面，采用了螺旋式上升的編寫思路。每個實驗均設計了實驗目的、實驗器材、實驗原理與設計、實驗步驟、數(shù)據(jù)分析、實驗結論和討論，共7個欄目。但是，每個實驗所呈現(xiàn)的內(nèi)容對學生的能力要求是螺旋式上升的。比如，第一個必做實驗是第2章第1節(jié)《科學探究：感應電流的方向》，探究影響感應電流方向的因素，其實驗原理和實驗方案、實驗裝置的示意圖、實驗步驟以及采集實驗數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的表格等均一一列出，引導學生一步步地按照教材上的內(nèi)容順利完成實驗。到了第二個和第三個必做實驗，即第3章第3節(jié)《科學探究：變壓器》中的“探究變壓器電壓與線圈匝數(shù)的關系”、第5章第2節(jié)的《科學制作：簡單的自動控制裝置》，教材中讓學生根據(jù)給出的實驗目的和實驗器材，自行設計實驗方案，緊接著給出了實驗電路圖，讓學生根據(jù)該實驗電路圖，自行設計實驗步驟或寫出其工作原理，設計采集實驗數(shù)據(jù)用的表格等。

這樣編寫的目的是讓學生能夠在教師或教材搭建的腳手架中逐步提升學習能力，日積月累，能夠走向獨立思考、獨立解決問題的高度，最終實現(xiàn)學科的育人目標。

2 ? ?豐富多樣的編寫欄目，關注學生全面而有個性的素養(yǎng)發(fā)展需求

本冊教材中用“拓展一步”“物理聊吧”“迷你實驗室”“實驗與探究”等欄目呈現(xiàn)，貼近高中物理學業(yè)質量水平的等級要求，尤其突出高等院校招生錄取的學業(yè)水平等級性考試的命題依據(jù)，即學業(yè)質量水平4。教材中部分欄目的數(shù)量統(tǒng)計見表2。

2.1 ? ?用“拓展一步”提升學生的科學思維素養(yǎng)

本冊教材在高中學業(yè)水平等級性考試的命題范圍之內(nèi)，等級性考試是常模參照性考試，是在合格性考試強化基礎的前提下，凸顯不同高中學生在學業(yè)修習上的學科特長。教材設計了“拓展一步”欄目，學生根據(jù)學習基礎和學習能力，可以有選擇地使用，體現(xiàn)了課程內(nèi)容的選擇性，目的是促進學生全面而有個性的發(fā)展。

3 ? ?以問題為情境的習題教學，促進教、學、考的有機銜接

教材的修訂過程重視習題教學，根據(jù)學生對物理內(nèi)容的掌握情況，參考學業(yè)質量水平的要求，在習題設計中融入了對學科核心素養(yǎng)四個維度的檢測，以問題情境為載體，密切聯(lián)系生產(chǎn)生活實際，培養(yǎng)學生綜合運用所學知識和技能處理問題的實踐能力。本冊教材關于習題欄目的數(shù)量統(tǒng)計見表5。

2017版課標中對第4章和第5章的內(nèi)容要求大多以“初步了解”“了解”“認識”“知道”“列舉應用”等描述，活動建議大多以“演示實驗”“查閱資料”“列舉實例”“了解應用”“調查”等描述。這些描述是與學業(yè)質量水平2相對應的，所以第4章和第5章中沒有設計例題及其遷移欄目，也沒有單元自我檢測，較好地控制了習題的數(shù)量和習題的難度。第1章至第3章的內(nèi)容要求中，既有符合學業(yè)質量水平2的描述，也有符合學業(yè)質量水平4的描述，教材按照2017版課標要求和教學實際，設計了有促進學生學習、甄別學生學業(yè)質量水平功能的習題。

學生在學習了物理概念、物理規(guī)律之后，如何能夠正確運用這些概念和規(guī)律解決實際問題，提升對概念和規(guī)律的理解，形成結構化的知識，是需要通過習題教學完成的，這是習題教學的主要功能。教材中所選習題，注重提高學生的問題解決能力，注重問題情境的設置。比如，第2章第2節(jié)的“節(jié)練習”中選用“以面對面站立的兩位同學像甩跳繩那樣以每秒4～5圈的頻率搖蕩半個周期[如圖6（a）]。觀察電流計指針的擺動情況并解釋原因。”又如，第2章的“章末練習”中選用“無軌電車在行駛的過程中，由于車身顛簸，有可能使車頂上的‘辮子瞬間脫離電網(wǎng)線，這時可觀察到有電火花閃現(xiàn)。請說一說電火花產(chǎn)生的原因[如圖6（b）]?！痹偃纾?章的“章末練習”中選用“在扶貧工作中，要給某山村供電，需要設計輸電方案[如圖6（c）]?，F(xiàn)有用220 V和11 kV電壓輸電的兩種意見，你認為哪種方案更合適?！边@些習題中的情境都貼近學生生活，讓學生用所學知識解決實際問題，激發(fā)學生探究和學習的興趣。

在第4章的內(nèi)容中，選取了我國大量的科技發(fā)展及成果實例，體現(xiàn)物理學對社會發(fā)展的影響，尤其是習題中選取了“航天員翟志剛通過‘神舟七號載人飛船首次實現(xiàn)了中國航天員在太空的艙外活動（如圖7），這是我國航天史上的又一里程碑。“這些實例都是我國在電磁場領域的科學技術成就，可以培養(yǎng)學生的科學態(tài)度與責任感，培養(yǎng)學生的愛國熱情與民族自豪感。

從自然現(xiàn)象的大氣電離層，到生產(chǎn)生活實際的風力發(fā)電裝置、無線充電技術、非接觸式電源供電系統(tǒng)、音圈電機、電磁泵、電視機顯像管、日本福島核電站的核泄漏事故、收音機的LC調諧電路、電視機的室外天線、微波爐、手機、B超、數(shù)碼相機、家用電子調光燈、電熨斗、自動感應水龍頭，再到科技前沿的掃描隧道顯微鏡、電磁軌道炮、雷達監(jiān)測、紅外線探測器、光纖通信、三峽水電站等實踐類問題情境，都在本冊教材中有所呈現(xiàn)，情境豐富，供教師在實施教學過程中，引導學生充分體驗情境，能夠更好地幫助學生建立物理概念、探究物理規(guī)律，形成把情境與知識相關聯(lián)的意識和能力。這也恰好是中國高考評價體系中所強調的物理學科考查的關鍵能力，即學生在面對與物理學科相關的生活實踐或學習探索問題情境時，可以高質量地認識問題、分析問題、解決問題所必須具備的能力，是2017版課標對教、學、考的一致性要求。

總的來說，修訂后的教材從編寫的理念到欄目的設計，有利于提升學生學科素養(yǎng)的達成，符合學業(yè)質量水平等級性考試的教學要求和評價要求，且有較好的指導性和輔助性。

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（欄目編輯 ? ?廖伯琴）