課程標(biāo)準(zhǔn)與教材修訂（十）

作者簡介：劉林（1970-），女，正高級(jí)教師，青島市教育科學(xué)研究院高中物理教研員，山東省特級(jí)教師，教育部普通高中物理學(xué)科教研青島基地主持人，教育部普通高中新課程實(shí)施“領(lǐng)航計(jì)劃”培訓(xùn)專家，中國教育學(xué)會(huì)物理教學(xué)專業(yè)委員會(huì)理事，山東省教育學(xué)會(huì)科技教育研究專業(yè)委員會(huì)副理事長，曾獲山東省基礎(chǔ)教育教學(xué)成果獎(jiǎng)等十余項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)，主持國家、省、市（資助）課題十余項(xiàng)，發(fā)表論文數(shù)十篇;宋樹杰（1962-），男，中學(xué)高級(jí)教師，山東省教育科學(xué)院原副院長，兼任中國教育學(xué)會(huì)物理教學(xué)專業(yè)委員會(huì)副理事長。

摘 ? 要：基于《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（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(jí)性學(xué)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(biāo)對(duì)學(xué)業(yè)質(zhì)量不同水平的要求，又要呈現(xiàn)與等級(jí)性考試相匹配的能力要求。文章側(cè)重介紹選擇性必修第二冊(cè)教材是如何落實(shí)的，一是承接必修模塊的內(nèi)容要求，促進(jìn)學(xué)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(xué)生個(gè)性化素養(yǎng)發(fā)展的設(shè)計(jì)理念;三是呈現(xiàn)以情境為載體的習(xí)題，促進(jìn)教、學(xué)、考的有機(jī)銜接。

關(guān)鍵詞：2017版課標(biāo);高中物理教材;問題情境;習(xí)題教學(xué);學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1003-6148（2020）10-0001-6

高中物理學(xué)業(yè)質(zhì)量是根據(jù)問題情境的復(fù)雜程度、知識(shí)與技能的結(jié)構(gòu)化程度、思維方式或價(jià)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(xué)習(xí)積累、科學(xué)探究的體驗(yàn)過程、物理模型的逐步構(gòu)建等逐漸形成學(xué)科的大概念，從而促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的提升及相關(guān)水平的達(dá)成。基于《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡稱2017版課標(biāo)）的要求，高中物理選擇性必修第二冊(cè)教材（以下簡稱教材）在修訂過程中，精選了學(xué)科內(nèi)容，用豐富的欄目展現(xiàn)編寫特色，同時(shí)關(guān)注到了學(xué)業(yè)質(zhì)量水平的遞進(jìn)式設(shè)計(jì)理念。其中，習(xí)題教學(xué)作為考試評(píng)價(jià)的一種主要教學(xué)組織形式，教材中注意將習(xí)題教學(xué)的設(shè)計(jì)理念和呈現(xiàn)任務(wù)情境與生產(chǎn)生活、科技發(fā)展相關(guān)聯(lián)，以引導(dǎo)教學(xué)更加關(guān)注育人目的，引導(dǎo)教學(xué)由“解題”向“解決問題”轉(zhuǎn)變，以提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，促進(jìn)教、學(xué)、考有機(jī)銜接，形成育人合力。下面就相關(guān)問題在教材中的凸顯進(jìn)行探討。

1 ? ?知識(shí)能力的螺旋式上升，漸進(jìn)式促進(jìn)關(guān)于素養(yǎng)的學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)成

1.1 ? ?與必修內(nèi)容的關(guān)聯(lián)遞進(jìn)

修訂后的普通高中物理必修第三冊(cè)教材中，用探究性實(shí)驗(yàn)“磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用”定性地研究了通電直導(dǎo)線受到的力的大小與通電電流、通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的長度的關(guān)系，由此給出了磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B，對(duì)磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)僅限于定性的理解和分析，這也是2017版課標(biāo)對(duì)共同必修模塊學(xué)業(yè)質(zhì)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(dǎo)線受到的力的大小，然后研究了磁場(chǎng)方向與通電電流方向平行、垂直或者任意角度時(shí)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(duì)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(xué)生建立起新知與舊知的聯(lián)系，而且還從場(chǎng)的觀點(diǎn)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)了物體間的相互作用，通過提煉與升華，提升學(xué)生的物理觀念。

1.2 ? ?學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)欄目的自主設(shè)計(jì)遞進(jìn)

科學(xué)探究的交流與表達(dá)，引導(dǎo)學(xué)生從兩個(gè)方面提高表達(dá)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(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的收集和整理、結(jié)論的得出和解釋、存在的問題和反思等;二是教學(xué)的組織形式，指導(dǎo)學(xué)生在表述和反思實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果時(shí)，能認(rèn)真傾聽他人，準(zhǔn)確表達(dá)自己，進(jìn)行合理評(píng)估。按照2017版課標(biāo)規(guī)定的學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)，本冊(cè)教材中編排了兩節(jié)“科學(xué)探究”和一節(jié)“科學(xué)制作”（見表1）。

這三節(jié)學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)在呈現(xiàn)科學(xué)探究四個(gè)要素方面，采用了螺旋式上升的編寫思路。每個(gè)實(shí)驗(yàn)均設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)原理與設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)論和討論，共7個(gè)欄目。但是，每個(gè)實(shí)驗(yàn)所呈現(xiàn)的內(nèi)容對(duì)學(xué)生的能力要求是螺旋式上升的。比如，第一個(gè)必做實(shí)驗(yàn)是第2章第1節(jié)《科學(xué)探究：感應(yīng)電流的方向》，探究影響感應(yīng)電流方向的因素，其實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖、實(shí)驗(yàn)步驟以及采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的表格等均一一列出，引導(dǎo)學(xué)生一步步地按照教材上的內(nèi)容順利完成實(shí)驗(yàn)。到了第二個(gè)和第三個(gè)必做實(shí)驗(yàn)，即第3章第3節(jié)《科學(xué)探究：變壓器》中的“探究變壓器電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系”、第5章第2節(jié)的《科學(xué)制作：簡單的自動(dòng)控制裝置》，教材中讓學(xué)生根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)器材，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，緊接著給出了實(shí)驗(yàn)電路圖，讓學(xué)生根據(jù)該實(shí)驗(yàn)電路圖，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟或?qū)懗銎涔ぷ髟恚O(shè)計(jì)采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用的表格等。

這樣編寫的目的是讓學(xué)生能夠在教師或教材搭建的腳手架中逐步提升學(xué)習(xí)能力，日積月累，能夠走向獨(dú)立思考、獨(dú)立解決問題的高度，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)科的育人目標(biāo)。

2 ? ?豐富多樣的編寫欄目，關(guān)注學(xué)生全面而有個(gè)性的素養(yǎng)發(fā)展需求

本冊(cè)教材中用“拓展一步”“物理聊吧”“迷你實(shí)驗(yàn)室”“實(shí)驗(yàn)與探究”等欄目呈現(xiàn)，貼近高中物理學(xué)業(yè)質(zhì)量水平的等級(jí)要求，尤其突出高等院校招生錄取的學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試的命題依據(jù)，即學(xué)業(yè)質(zhì)量水平4。教材中部分欄目的數(shù)量統(tǒng)計(jì)見表2。

2.1 ? ?用“拓展一步”提升學(xué)生的科學(xué)思維素養(yǎng)

本冊(cè)教材在高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試的命題范圍之內(nèi)，等級(jí)性考試是常模參照性考試，是在合格性考試強(qiáng)化基礎(chǔ)的前提下，凸顯不同高中學(xué)生在學(xué)業(yè)修習(xí)上的學(xué)科特長。教材設(shè)計(jì)了“拓展一步”欄目，學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)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(jìn)學(xué)生全面而有個(gè)性的發(fā)展。

3 ? ?以問題為情境的習(xí)題教學(xué)，促進(jìn)教、學(xué)、考的有機(jī)銜接

教材的修訂過程重視習(xí)題教學(xué)，根據(jù)學(xué)生對(duì)物理內(nèi)容的掌握情況，參考學(xué)業(yè)質(zhì)量水平的要求，在習(xí)題設(shè)計(jì)中融入了對(duì)學(xué)科核心素養(yǎng)四個(gè)維度的檢測(cè)，以問題情境為載體，密切聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能處理問題的實(shí)踐能力。本冊(cè)教材關(guān)于習(xí)題欄目的數(shù)量統(tǒng)計(jì)見表5。

2017版課標(biāo)中對(duì)第4章和第5章的內(nèi)容要求大多以“初步了解”“了解”“認(rèn)識(shí)”“知道”“列舉應(yīng)用”等描述，活動(dòng)建議大多以“演示實(shí)驗(yàn)”“查閱資料”“列舉實(shí)例”“了解應(yīng)用”“調(diào)查”等描述。這些描述是與學(xué)業(yè)質(zhì)量水平2相對(duì)應(yīng)的，所以第4章和第5章中沒有設(shè)計(jì)例題及其遷移欄目，也沒有單元自我檢測(cè)，較好地控制了習(xí)題的數(shù)量和習(xí)題的難度。第1章至第3章的內(nèi)容要求中，既有符合學(xué)業(yè)質(zhì)量水平2的描述，也有符合學(xué)業(yè)質(zhì)量水平4的描述，教材按照2017版課標(biāo)要求和教學(xué)實(shí)際，設(shè)計(jì)了有促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)、甄別學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量水平功能的習(xí)題。

學(xué)生在學(xué)習(xí)了物理概念、物理規(guī)律之后，如何能夠正確運(yùn)用這些概念和規(guī)律解決實(shí)際問題，提升對(duì)概念和規(guī)律的理解，形成結(jié)構(gòu)化的知識(shí)，是需要通過習(xí)題教學(xué)完成的，這是習(xí)題教學(xué)的主要功能。教材中所選習(xí)題，注重提高學(xué)生的問題解決能力，注重問題情境的設(shè)置。比如，第2章第2節(jié)的“節(jié)練習(xí)”中選用“以面對(duì)面站立的兩位同學(xué)像甩跳繩那樣以每秒4～5圈的頻率搖蕩半個(gè)周期[如圖6（a）]。觀察電流計(jì)指針的擺動(dòng)情況并解釋原因?！庇秩?，第2章的“章末練習(xí)”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(shí)可觀察到有電火花閃現(xiàn)。請(qǐng)說一說電火花產(chǎn)生的原因[如圖6（b）]。”再如，第3章的“章末練習(xí)”中選用“在扶貧工作中，要給某山村供電，需要設(shè)計(jì)輸電方案[如圖6（c）]。現(xiàn)有用220 V和11 kV電壓輸電的兩種意見，你認(rèn)為哪種方案更合適。”這些習(xí)題中的情境都貼近學(xué)生生活，讓學(xué)生用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，激發(fā)學(xué)生探究和學(xué)習(xí)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(shí)例，體現(xiàn)物理學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響，尤其是習(xí)題中選取了“航天員翟志剛通過‘神舟七號(hào)載人飛船首次實(shí)現(xiàn)了中國航天員在太空的艙外活動(dòng)（如圖7），這是我國航天史上的又一里程碑。“這些實(shí)例都是我國在電磁場(chǎng)領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)成就，可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感，培養(yǎng)學(xué)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(shí)際的風(fēng)力發(fā)電裝置、無線充電技術(shù)、非接觸式電源供電系統(tǒng)、音圈電機(jī)、電磁泵、電視機(jī)顯像管、日本福島核電站的核泄漏事故、收音機(jī)的LC調(diào)諧電路、電視機(jī)的室外天線、微波爐、手機(jī)、B超、數(shù)碼相機(jī)、家用電子調(diào)光燈、電熨斗、自動(dòng)感應(yīng)水龍頭，再到科技前沿的掃描隧道顯微鏡、電磁軌道炮、雷達(dá)監(jiān)測(cè)、紅外線探測(cè)器、光纖通信、三峽水電站等實(shí)踐類問題情境，都在本冊(cè)教材中有所呈現(xiàn)，情境豐富，供教師在實(shí)施教學(xué)過程中，引導(dǎo)學(xué)生充分體驗(yàn)情境，能夠更好地幫助學(xué)生建立物理概念、探究物理規(guī)律，形成把情境與知識(shí)相關(guān)聯(lián)的意識(shí)和能力。這也恰好是中國高考評(píng)價(jià)體系中所強(qiáng)調(diào)的物理學(xué)科考查的關(guān)鍵能力，即學(xué)生在面對(duì)與物理學(xué)科相關(guān)的生活實(shí)踐或?qū)W習(xí)探索問題情境時(shí)，可以高質(zhì)量地認(rèn)識(shí)問題、分析問題、解決問題所必須具備的能力，是2017版課標(biāo)對(duì)教、學(xué)、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(shè)計(jì)，有利于提升學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的達(dá)成，符合學(xué)業(yè)質(zhì)量水平等級(jí)性考試的教學(xué)要求和評(píng)價(jià)要求，且有較好的指導(dǎo)性和輔助性。

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