作者簡(jiǎn)介： 謝德勝，正高級(jí)教師、特級(jí)教師，從事中學(xué)物理教學(xué)研究工作近三十年。在教學(xué)期刊上發(fā)表論文30余篇，主編和參編了40余本教學(xué)用書。

摘? ? 要：文章介紹了修訂版教材必修第三冊(cè)的內(nèi)容結(jié)構(gòu)、內(nèi)容呈現(xiàn)和內(nèi)容素材的編寫意圖與特點(diǎn)，并從教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)方式與教學(xué)評(píng)價(jià)三個(gè)方面對(duì)使用教材提出了建議。

關(guān)鍵詞：高中物理必修第三冊(cè);教材編寫特點(diǎn);教學(xué)實(shí)施建議

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）8-0001-4

按照《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》修訂的高中物理必修第三冊(cè)（以下簡(jiǎn)稱教材），以全面提升學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)為目標(biāo)，其內(nèi)容結(jié)構(gòu)較修訂前的教材有很大變化。本文將解析教材編寫的意圖與特點(diǎn)，對(duì)教材使用與教學(xué)實(shí)施提出建議。

1? ? 教材編寫特點(diǎn)

教材由電磁學(xué)和能源相關(guān)內(nèi)容組成，包括靜電場(chǎng)、電路及其應(yīng)用、電磁場(chǎng)與電磁波初步、能源與可持續(xù)發(fā)展四個(gè)主題。教材編寫依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)容選擇與內(nèi)容呈現(xiàn)方式都凸顯物理學(xué)科核心素養(yǎng)，具有時(shí)代感，利于教與學(xué)。

1.1? ? 內(nèi)容結(jié)構(gòu)利于教與學(xué)

教材編寫關(guān)注不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，既注重基礎(chǔ)性又兼顧選擇性。必修第三冊(cè)是全體高中學(xué)生的必學(xué)內(nèi)容，針對(duì)全體學(xué)生，以物理學(xué)科的核心概念和規(guī)律為主要內(nèi)容，其深廣度嚴(yán)格控制在課程標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍內(nèi)?？紤]到有不少學(xué)習(xí)必修的學(xué)生學(xué)有余力，還要繼續(xù)學(xué)習(xí)選修，教材對(duì)習(xí)題作了分層設(shè)計(jì)。對(duì)所有學(xué)生，教材安排了較多屬于學(xué)業(yè)質(zhì)量水平1和水平2的高中畢業(yè)學(xué)業(yè)水平合格性考試要求層次的題目;對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生，也設(shè)置了適量屬于學(xué)業(yè)質(zhì)量水平3和水平4的高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試要求層次的題目，使習(xí)題滿足不同層次學(xué)生的需要。

教材結(jié)構(gòu)兼顧知識(shí)的邏輯關(guān)系與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。靜電場(chǎng)、電路及其應(yīng)用這兩個(gè)主題是中學(xué)物理的核心內(nèi)容，是本冊(cè)教材的重點(diǎn)，涉及的內(nèi)容較多。為方便教學(xué)，教材把這兩個(gè)主題分為兩個(gè)單元四個(gè)章節(jié)。研究電場(chǎng)力的性質(zhì)為第一章，研究電場(chǎng)能的性質(zhì)為第二章，研究部分電路規(guī)律及應(yīng)用為第三章，研究全電路規(guī)律及應(yīng)用為第四章，其中的一、二章和三、四章分別作為一個(gè)單元。這樣由淺入深的安排，既體現(xiàn)了知識(shí)內(nèi)在的邏輯關(guān)系，又分散了難點(diǎn)。同時(shí)，避免了一章內(nèi)容過多需花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間才能完成教學(xué)的問題。這樣的內(nèi)容結(jié)構(gòu)照顧了高中教學(xué)的特點(diǎn)，既利于教師教，也利于學(xué)生學(xué)。

1.2? ? 內(nèi)容呈現(xiàn)融合核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

教材以物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)與相互作用、能量等相關(guān)的中學(xué)核心物理知識(shí)為基本內(nèi)容，采取創(chuàng)設(shè)情境、問題導(dǎo)學(xué)，以核心內(nèi)容為主干，并輔以多種專題欄目的方式呈現(xiàn)，反映了課程標(biāo)準(zhǔn)要求的物理概念、物理規(guī)律與探究實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容，融合了思維方法、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等方面要素，為培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。例如，第1章第2節(jié)的“庫(kù)侖定律”，教材創(chuàng)設(shè)了帶電氣球能使金屬筒滾動(dòng)的情境（圖1），以氣球沒有接觸筒筒為什么會(huì)滾動(dòng)的問題導(dǎo)入，以惑為誘，引導(dǎo)學(xué)生探究解決問題;初步解決問題后，進(jìn)一步分析說明靜電力與帶電體的多種因素有關(guān)，建立點(diǎn)電荷模型，同時(shí)在“方法點(diǎn)撥”欄目中將其與質(zhì)點(diǎn)模型類比，讓學(xué)生體會(huì)構(gòu)建物理模型在科學(xué)研究中的作用，深化對(duì)理想化模型這種科學(xué)方法的認(rèn)識(shí);然后，利用“實(shí)驗(yàn)與探究”欄目探究靜電力與距離、電荷量的定性關(guān)系（圖2），得出庫(kù)侖定律，讓學(xué)生知道庫(kù)侖定律的內(nèi)涵及其應(yīng)用，同時(shí)提高科學(xué)探究能力;接著，安排“例題與遷移”，借助實(shí)例讓學(xué)生知道利用兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用規(guī)律處理多個(gè)帶電體之間靜電力的思想方法，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維;最后，利用“科學(xué)書屋”介紹庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)中類比、對(duì)稱、微小放大等科學(xué)思想和方法，感受科學(xué)研究的一些共性和創(chuàng)新，形成創(chuàng)新的科學(xué)思維。

教材重視發(fā)揮實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生探究能力和科學(xué)態(tài)度的作用。課程標(biāo)準(zhǔn)中在此部分安排了五個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。教材根據(jù)每個(gè)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，留下一些實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)讓學(xué)生完成。如“科學(xué)測(cè)量：電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”，教材給出了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、器材及原理，要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)獲取數(shù)據(jù)，通過分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)誤差討論，寫出包括所設(shè)計(jì)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教材這樣編寫，避免了實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生按照既定內(nèi)容進(jìn)行虛假“探究”的問題。旨在通過實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、解釋交流等科學(xué)探究能力以及科學(xué)處理數(shù)據(jù)的態(tài)度。教材還結(jié)合教學(xué)需要，設(shè)計(jì)了“實(shí)驗(yàn)與探究”“迷你實(shí)驗(yàn)室”“DIS實(shí)驗(yàn)”等欄目，讓學(xué)生通過這些實(shí)驗(yàn)，深化對(duì)物理知識(shí)的理解，提升科學(xué)思維和科學(xué)探究能力，養(yǎng)成實(shí)事求是和持之以恒的科學(xué)態(tài)度。

1.3? ? 內(nèi)容素材重視科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的養(yǎng)成

教材關(guān)注科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境間的關(guān)系，重視物理知識(shí)在現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，體現(xiàn)了時(shí)代特點(diǎn)。讓學(xué)生認(rèn)識(shí)物理知識(shí)的應(yīng)用可能產(chǎn)生有利和不利影響，以促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成正確的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

如教材第1章第5節(jié)，緊扣社會(huì)的脈搏，從“霧霾治理是近年來人們關(guān)注的熱門話題。導(dǎo)致霧霾的原因很多，工業(yè)燃燒產(chǎn)生的煙霧是其形成的重要因素之一……”[1]的角度介紹靜電除塵;介紹現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥噴灑或汽車、家電外殼噴涂的靜電噴霧以及激光打印等靜電利用;從將靜電導(dǎo)入地下介紹具有可燃?xì)怏w等危險(xiǎn)環(huán)境怎樣進(jìn)行靜電防護(hù)。教材選擇這些內(nèi)容素材，旨在讓學(xué)生了解靜電在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，增強(qiáng)對(duì)科技普及的興趣和社會(huì)責(zé)任感。

又如第6章的“能源與可持續(xù)發(fā)展”，在介紹多種形式能的基礎(chǔ)上，介紹了太陽能、風(fēng)能、核能、氫能等可再生能源和新能源的開發(fā)，以及核能開發(fā)可能產(chǎn)生的不利影響;從能量轉(zhuǎn)化的方向性，分析節(jié)約能源、珍惜環(huán)境的必要性，提出要珍惜大自然，愛護(hù)地球家園。旨在讓學(xué)生通過這些內(nèi)容素材的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)節(jié)能及可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任感。

此外，教材還結(jié)合相關(guān)物理知識(shí)，介紹了電阻在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，身邊電熱的應(yīng)用與危害，家庭用電、安全用電與節(jié)約用電;介紹了磁的應(yīng)用研究及意義、電磁感應(yīng)的應(yīng)用、電磁污染及防護(hù)等內(nèi)容。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)，感受到物理知識(shí)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，促進(jìn)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的養(yǎng)成。

2? ? 教學(xué)實(shí)施建議

全面提升學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)是教材修訂的目標(biāo)。要在使用教材時(shí)落實(shí)該目標(biāo)，應(yīng)圍繞課程標(biāo)準(zhǔn)要求的物理學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施和教學(xué)評(píng)價(jià)。

2.1? ? 基于核心素養(yǎng)，設(shè)計(jì)目標(biāo)內(nèi)容

教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)基于物理學(xué)科核心素養(yǎng)，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，以教材內(nèi)容為基礎(chǔ)，結(jié)合學(xué)情，確定需要達(dá)成的教學(xué)目標(biāo)。如教材第1章第2節(jié)的“庫(kù)侖定律”，課程標(biāo)準(zhǔn)的要求是“知道點(diǎn)電荷模型。知道兩個(gè)點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律，體會(huì)探究庫(kù)侖定律過程中的科學(xué)思想和方法。”[2]針對(duì)一般情況下的高中學(xué)生，結(jié)合教材的導(dǎo)入和點(diǎn)電荷部分的內(nèi)容，可確定點(diǎn)電荷的教學(xué)目標(biāo)為 “知道點(diǎn)電荷的概念。了解理想化模型，體會(huì)理想化方法在科學(xué)研究中的作用，能在熟悉情境中運(yùn)用點(diǎn)電荷模型分析靜電問題。”結(jié)合教材兩個(gè)點(diǎn)電荷間的靜電力和例題部分的內(nèi)容，可確定庫(kù)侖定律的教學(xué)目標(biāo)為“知道兩個(gè)點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律和靜電力常量，了解庫(kù)侖定律的內(nèi)涵及其表達(dá)公式，能用庫(kù)侖定律分析解決問題。形成靜電力相互作用的觀念，提高科學(xué)思維能力。”結(jié)合教材“科學(xué)書屋”的內(nèi)容，可確定庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)為 “能了解庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)并能提出相關(guān)問題。通過了解庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)，能體會(huì)科學(xué)研究中的一些共性與創(chuàng)新，體會(huì)探究庫(kù)侖定律過程中的科學(xué)思想和方法?！?/p>

確定教學(xué)內(nèi)容應(yīng)圍繞確定的物理學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合學(xué)情，對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行整合和增減。要充分挖掘并利用好教材培養(yǎng)核心素養(yǎng)的素材。例如，對(duì)庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容，可以增加庫(kù)侖定律與萬有引力的比較，以發(fā)展學(xué)生類比的科學(xué)思維。還可以結(jié)合教師用書的課程資源，增加庫(kù)侖研究得出定律過程的內(nèi)容，讓學(xué)生感受庫(kù)侖的創(chuàng)新歷程，提高科學(xué)探究能力。

2.2? ? 改變教學(xué)方式，提升關(guān)鍵能力

“科學(xué)探究是人類探索和了解自然、獲得科學(xué)知識(shí)的主要方法，也是學(xué)習(xí)科學(xué)的一種主要方式?！盵3]科學(xué)思維和科學(xué)探究是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵能力。要通過教學(xué)發(fā)展學(xué)生的這兩種能力，應(yīng)改變教師一講到底、學(xué)生被動(dòng)接受的教學(xué)方式，加強(qiáng)探究式教學(xué)。

物理知識(shí)教學(xué)可采取問題導(dǎo)學(xué)、自主學(xué)習(xí)、互動(dòng)交流等方式，讓學(xué)生自己通過探究學(xué)習(xí)解決問題，獲取結(jié)論。盡可能地創(chuàng)設(shè)體現(xiàn)物理概念、物理規(guī)律本質(zhì)特征的情境，讓學(xué)生觀察情境中的現(xiàn)象、過程，通過對(duì)現(xiàn)象、過程分析抽象得出其本質(zhì)特征，在此基礎(chǔ)上建構(gòu)物理概念或規(guī)律。重視學(xué)以致用，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。使學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過程，同時(shí)成為形成物理觀念、發(fā)展科學(xué)思維和科學(xué)探究能力、養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的過程。如前面提到的第1章第2節(jié)的“庫(kù)侖定律”，教材就是按照這樣的思路編寫的。

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，應(yīng)充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在提高學(xué)生科學(xué)探究能力方面的重要作用。對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，應(yīng)根據(jù)教材的設(shè)計(jì)，盡可能讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論。還可以創(chuàng)設(shè)一些任務(wù)，讓學(xué)生獨(dú)立探究完成。例如，學(xué)生實(shí)驗(yàn)“科學(xué)測(cè)量：電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”，在教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上，可提出實(shí)驗(yàn)器材把兩個(gè)電表、滑動(dòng)變阻器改為一個(gè)電流表（或電壓表）、一個(gè)電阻箱，要求學(xué)生設(shè)計(jì)完成實(shí)驗(yàn)。對(duì)演示實(shí)驗(yàn)，應(yīng)特別重視讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析得出結(jié)論。有的演示實(shí)驗(yàn)可根據(jù)實(shí)際情況改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，以增加學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的參與度。迷你小實(shí)驗(yàn)有的可以作為演示實(shí)驗(yàn)，有的也可以讓學(xué)生在課外做。

2.3? ? 加強(qiáng)過程評(píng)價(jià)，促進(jìn)目標(biāo)達(dá)成

教學(xué)過程評(píng)價(jià)對(duì)促使學(xué)生學(xué)習(xí)、改進(jìn)教師教學(xué)、促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成有重要作用。利用習(xí)題進(jìn)行教學(xué)診測(cè)評(píng)價(jià)是教學(xué)過程評(píng)價(jià)的重要方式。

教材設(shè)計(jì)了“例題與遷移”“節(jié)練習(xí)”“章末練習(xí)”和“單元自我檢測(cè)”。教學(xué)時(shí)，一節(jié)內(nèi)容教學(xué)后可以利用“節(jié)練習(xí)”對(duì)教學(xué)達(dá)標(biāo)情況進(jìn)行診測(cè)評(píng)價(jià)，復(fù)習(xí)鞏固，發(fā)展思維;一章教學(xué)結(jié)束后可以利用“章末練習(xí)”對(duì)一章教學(xué)達(dá)標(biāo)情況進(jìn)行診測(cè)評(píng)價(jià)，以提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力和科學(xué)探究等多方面的能力;單元教學(xué)結(jié)束后則可以利用“單元自我檢測(cè)”讓學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)。對(duì)一節(jié)內(nèi)容教學(xué)過程，可在每個(gè)段標(biāo)內(nèi)容教學(xué)后，利用“例題與遷移”“物理聊吧”和“節(jié)練習(xí)”的部分習(xí)題進(jìn)行診測(cè)評(píng)價(jià)。例如，第1章第4節(jié)“點(diǎn)電荷的電場(chǎng) 勻強(qiáng)電場(chǎng)”，點(diǎn)電荷的電場(chǎng)可以選擇“節(jié)練習(xí)”的習(xí)題進(jìn)行診測(cè)評(píng)價(jià);場(chǎng)強(qiáng)疊加原理、勻強(qiáng)電場(chǎng)則可以利用教材的“例題與遷移”進(jìn)行診測(cè)評(píng)價(jià)。

教材的較多習(xí)題都有實(shí)際的問題情境，滲透了科學(xué)思維因素，不少習(xí)題需要通過分析推理才能解決問題。這些習(xí)題的設(shè)置，目的是引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，把做題變?yōu)榻鉀Q問題，使學(xué)生通過做題鞏固所學(xué)知識(shí)，深化物理觀念，發(fā)展科學(xué)思維能力和科學(xué)探究能力。為充分發(fā)揮這些習(xí)題的作用，教學(xué)時(shí)應(yīng)讓學(xué)生自己分析題目情境，把情境轉(zhuǎn)化為物理現(xiàn)象和物理過程，把情境中需要解決的實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為物理問題;聯(lián)想相關(guān)的物理知識(shí)建立題目未知與已知的聯(lián)系，通過分析推理使問題得到解決。使做題不僅能診測(cè)評(píng)價(jià)學(xué)生所學(xué)內(nèi)容的理解掌握情況，還能提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

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