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

摘? ? 要：文章介紹了修訂版教材必修第三冊的內(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，并從教學設計、教學方式與教學評價三個方面對使用教材提出了建議。

關鍵詞：高中物理必修第三冊;教材編寫特點;教學實施建議

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A

文章編號：1003-6148（2020）8-0001-4

按照《普通高中物理課程標準（2017年版）》修訂的高中物理必修第三冊（以下簡稱教材），以全面提升學生物理學科核心素養(yǎng)為目標，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，對教材使用與教學實施提出建議。

1? ? 教材編寫特點

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

1.1? ? 內(nèi)容結(jié)構(gòu)利于教與學

教材編寫關注不同層次學生的學習需求，既注重基礎性又兼顧選擇性。必修第三冊是全體高中學生的必學內(nèi)容，針對全體學生，以物理學科的核心概念和規(guī)律為主要內(nèi)容，其深廣度嚴格控制在課程標準要求的范圍內(nèi)。考慮到有不少學習必修的學生學有余力，還要繼續(xù)學習選修，教材對習題作了分層設計。對所有學生，教材安排了較多屬于學業(yè)質(zhì)量水平1和水平2的高中畢業(yè)學業(yè)水平合格性考試要求層次的題目;對學有余力的學生，也設置了適量屬于學業(yè)質(zhì)量水平3和水平4的高中學業(yè)水平等級性考試要求層次的題目，使習題滿足不同層次學生的需要。

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

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)、運動與相互作用、能量等相關的中學核心物理知識為基本內(nèi)容，采取創(chuàng)設情境、問題導學，以核心內(nèi)容為主干，并輔以多種專題欄目的方式呈現(xiàn)，反映了課程標準要求的物理概念、物理規(guī)律與探究實驗等內(nèi)容，融合了思維方法、科學探究、科學態(tài)度與責任等方面要素，為培養(yǎng)物理學科核心素養(yǎng)奠定了基礎。例如，第1章第2節(jié)的“庫侖定律”，教材創(chuàng)設了帶電氣球能使金屬筒滾動的情境（圖1），以氣球沒有接觸筒筒為什么會滾動的問題導入，以惑為誘，引導學生探究解決問題;初步解決問題后，進一步分析說明靜電力與帶電體的多種因素有關，建立點電荷模型，同時在“方法點撥”欄目中將其與質(zhì)點模型類比，讓學生體會構(gòu)建物理模型在科學研究中的作用，深化對理想化模型這種科學方法的認識;然后，利用“實驗與探究”欄目探究靜電力與距離、電荷量的定性關系（圖2），得出庫侖定律，讓學生知道庫侖定律的內(nèi)涵及其應用，同時提高科學探究能力;接著，安排“例題與遷移”，借助實例讓學生知道利用兩個點電荷間的相互作用規(guī)律處理多個帶電體之間靜電力的思想方法，發(fā)展學生的科學思維;最后，利用“科學書屋”介紹庫侖扭秤實驗，讓學生體會實驗中類比、對稱、微小放大等科學思想和方法，感受科學研究的一些共性和創(chuàng)新，形成創(chuàng)新的科學思維。

教材重視發(fā)揮實驗對培養(yǎng)學生探究能力和科學態(tài)度的作用。課程標準中在此部分安排了五個學生實驗。教材根據(jù)每個實驗的特點，留下一些實驗環(huán)節(jié)讓學生完成。如“科學測量：電源的電動勢和內(nèi)阻”，教材給出了實驗目的、器材及原理，要求學生根據(jù)實驗原理，自己設計實驗步驟，進行實驗獲取數(shù)據(jù)，通過分析得出實驗結(jié)論并進行實驗誤差討論，寫出包括所設計內(nèi)容的實驗報告。教材這樣編寫，避免了實驗時學生按照既定內(nèi)容進行虛假“探究”的問題。旨在通過實驗，培養(yǎng)學生設計實驗、解釋交流等科學探究能力以及科學處理數(shù)據(jù)的態(tài)度。教材還結(jié)合教學需要，設計了“實驗與探究”“迷你實驗室”“DIS實驗”等欄目，讓學生通過這些實驗，深化對物理知識的理解，提升科學思維和科學探究能力，養(yǎng)成實事求是和持之以恒的科學態(tài)度。

1.3? ? 內(nèi)容素材重視科學態(tài)度與責任的養(yǎng)成

教材關注科學、技術、社會、環(huán)境間的關系，重視物理知識在現(xiàn)代社會生產(chǎn)生活中的應用，體現(xiàn)了時代特點。讓學生認識物理知識的應用可能產(chǎn)生有利和不利影響，以促進學生養(yǎng)成正確的科學態(tài)度與責任。

如教材第1章第5節(jié)，緊扣社會的脈搏，從“霧霾治理是近年來人們關注的熱門話題。導致霧霾的原因很多，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;從將靜電導入地下介紹具有可燃氣體等危險環(huán)境怎樣進行靜電防護。教材選擇這些內(nèi)容素材，旨在讓學生了解靜電在生產(chǎn)生活中的應用，增強對科技普及的興趣和社會責任感。

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上，介紹了太陽能、風能、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，愛護地球家園。旨在讓學生通過這些內(nèi)容素材的學習，培養(yǎng)節(jié)能及可持續(xù)發(fā)展的科學態(tài)度與社會責任感。

此外，教材還結(jié)合相關物理知識，介紹了電阻在生產(chǎn)生活中的應用，身邊電熱的應用與危害，家庭用電、安全用電與節(jié)約用電;介紹了磁的應用研究及意義、電磁感應的應用、電磁污染及防護等內(nèi)容。讓學生在學習物理知識的同時，感受到物理知識在生產(chǎn)生活中的應用，促進科學態(tài)度與責任的養(yǎng)成。

2? ? 教學實施建議

全面提升學生物理學科核心素養(yǎng)是教材修訂的目標。要在使用教材時落實該目標，應圍繞課程標準要求的物理學科核心素養(yǎng)目標進行教學設計、教學實施和教學評價。

2.1? ? 基于核心素養(yǎng)，設計目標內(nèi)容

教學設計應基于物理學科核心素養(yǎng)，依據(jù)課程標準的要求，以教材內(nèi)容為基礎，結(jié)合學情，確定需要達成的教學目標。如教材第1章第2節(jié)的“庫侖定律”，課程標準的要求是“知道點電荷模型。知道兩個點電荷間相互作用的規(guī)律，體會探究庫侖定律過程中的科學思想和方法?！盵2]針對一般情況下的高中學生，結(jié)合教材的導入和點電荷部分的內(nèi)容，可確定點電荷的教學目標為 “知道點電荷的概念。了解理想化模型，體會理想化方法在科學研究中的作用，能在熟悉情境中運用點電荷模型分析靜電問題?！苯Y(jié)合教材兩個點電荷間的靜電力和例題部分的內(nèi)容，可確定庫侖定律的教學目標為“知道兩個點電荷間相互作用的規(guī)律和靜電力常量，了解庫侖定律的內(nèi)涵及其表達公式，能用庫侖定律分析解決問題。形成靜電力相互作用的觀念，提高科學思維能力。”結(jié)合教材“科學書屋”的內(nèi)容，可確定庫侖扭秤實驗的教學目標為 “能了解庫侖扭秤實驗并能提出相關問題。通過了解庫侖扭秤實驗，能體會科學研究中的一些共性與創(chuàng)新，體會探究庫侖定律過程中的科學思想和方法?！?/p>

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

2.2? ? 改變教學方式，提升關鍵能力

“科學探究是人類探索和了解自然、獲得科學知識的主要方法，也是學習科學的一種主要方式?！盵3]科學思維和科學探究是物理學科核心素養(yǎng)的關鍵能力。要通過教學發(fā)展學生的這兩種能力，應改變教師一講到底、學生被動接受的教學方式，加強探究式教學。

物理知識教學可采取問題導學、自主學習、互動交流等方式，讓學生自己通過探究學習解決問題，獲取結(jié)論。盡可能地創(chuàng)設體現(xiàn)物理概念、物理規(guī)律本質(zhì)特征的情境，讓學生觀察情境中的現(xiàn)象、過程，通過對現(xiàn)象、過程分析抽象得出其本質(zhì)特征，在此基礎上建構(gòu)物理概念或規(guī)律。重視學以致用，引導學生運用所學知識解決實際問題。使學生學習物理知識的過程，同時成為形成物理觀念、發(fā)展科學思維和科學探究能力、養(yǎng)成科學態(tài)度與責任的過程。如前面提到的第1章第2節(jié)的“庫侖定律”，教材就是按照這樣的思路編寫的。

物理實驗教學，應充分發(fā)揮實驗在提高學生科學探究能力方面的重要作用。對學生實驗，應根據(jù)教材的設計，盡可能讓學生根據(jù)實驗目的，設計實驗原理、實驗步驟、進行實驗并得出結(jié)論。還可以創(chuàng)設一些任務，讓學生獨立探究完成。例如，學生實驗“科學測量：電源的電動勢和內(nèi)阻”，在教材內(nèi)容的基礎上，可提出實驗器材把兩個電表、滑動變阻器改為一個電流表（或電壓表）、一個電阻箱，要求學生設計完成實驗。對演示實驗，應特別重視讓學生觀察實驗現(xiàn)象、分析得出結(jié)論。有的演示實驗可根據(jù)實際情況改為學生實驗，以增加學生對實驗的參與度。迷你小實驗有的可以作為演示實驗，有的也可以讓學生在課外做。

2.3? ? 加強過程評價，促進目標達成

教學過程評價對促使學生學習、改進教師教學、促進教學目標的達成有重要作用。利用習題進行教學診測評價是教學過程評價的重要方式。

教材設計了“例題與遷移”“節(jié)練習”“章末練習”和“單元自我檢測”。教學時，一節(jié)內(nèi)容教學后可以利用“節(jié)練習”對教學達標情況進行診測評價，復習鞏固，發(fā)展思維;一章教學結(jié)束后可以利用“章末練習”對一章教學達標情況進行診測評價，以提高學生綜合運用所學知識的能力和科學探究等多方面的能力;單元教學結(jié)束后則可以利用“單元自我檢測”讓學生進行自我評價。對一節(jié)內(nèi)容教學過程，可在每個段標內(nèi)容教學后，利用“例題與遷移”“物理聊吧”和“節(jié)練習”的部分習題進行診測評價。例如，第1章第4節(jié)“點電荷的電場 勻強電場”，點電荷的電場可以選擇“節(jié)練習”的習題進行診測評價;場強疊加原理、勻強電場則可以利用教材的“例題與遷移”進行診測評價。

教材的較多習題都有實際的問題情境，滲透了科學思維因素，不少習題需要通過分析推理才能解決問題。這些習題的設置，目的是引導學生運用所學知識解決實際問題，把做題變?yōu)榻鉀Q問題，使學生通過做題鞏固所學知識，深化物理觀念，發(fā)展科學思維能力和科學探究能力。為充分發(fā)揮這些習題的作用，教學時應讓學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際問題轉(zhuǎn)化為物理問題;聯(lián)想相關的物理知識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。使做題不僅能診測評價學生所學內(nèi)容的理解掌握情況，還能提升學生的物理學科核心素養(yǎng)。

參考文獻：

[1]廖伯琴.普通高中教科書物理必修第三冊[M].濟南：山東科學技術出版社，2019.

[2]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.

[3]廖伯琴.普通高中物理課程標準（2017年版）解讀[M].北京：高等教育出版社，2018.

[4]廖伯琴，霍靜.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.

[5]廖伯琴.課程標準與教材修訂（五）——如何體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念[J].物理教學探討，2020，38（5）：1-5.（欄目編輯? ? 廖伯琴）