潘蓉

【摘要】在新課程標(biāo)準(zhǔn)之下，高中物理教學(xué)要以學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)為目標(biāo).教材作為教學(xué)第一工具，深入研究教材成為教師的首要任務(wù).本文對高中物理新教材中理論聯(lián)系實(shí)際的情況進(jìn)行總結(jié)分析，認(rèn)為新教材在教學(xué)導(dǎo)入、概念分析、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、習(xí)題設(shè)計(jì)當(dāng)中都不同程度融入了生活現(xiàn)象、生活場景，最終確保概念學(xué)習(xí)到知識轉(zhuǎn)化形成一個完整的通路，加上教師的教學(xué)創(chuàng)新，可以培養(yǎng)出具有科學(xué)物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究能力、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的綜合型學(xué)生.

【關(guān)鍵詞】新課程標(biāo)準(zhǔn)；高中物理；新教材

2017年，教育部印發(fā)了《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（下稱《新標(biāo)準(zhǔn)》），其中強(qiáng)調(diào)教師在教學(xué)過程中需要鼓勵學(xué)生創(chuàng)新，確保學(xué)生完成理論轉(zhuǎn)化，有效利用高中物理知識解決生活問題.因此，構(gòu)建良好的物理教學(xué)情境，成為教學(xué)關(guān)鍵.新教材當(dāng)中便充分考慮到理論聯(lián)系實(shí)際，在教學(xué)導(dǎo)入、概念分析、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、習(xí)題設(shè)計(jì)當(dāng)中都對接生活.本文對此展開討論，希望形成的內(nèi)容對高中物理教學(xué)工作具有一定的借鑒價(jià)值.

1 教學(xué)導(dǎo)入以生活現(xiàn)象為引

2022版新課標(biāo)當(dāng)中明確指出高中物理教學(xué)中，學(xué)生的核心素養(yǎng)集中在物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度及責(zé)任的培養(yǎng)和樹立[1].這四個方面的能力和品質(zhì)除了教師引導(dǎo)之外，更多需要學(xué)生在具體實(shí)踐當(dāng)中不斷完善和提升.不過，學(xué)生在實(shí)踐當(dāng)中思考問題的角度、運(yùn)用的理論以及公式、解決問題的方法，都需要扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，因此教材成為高中生物理學(xué)習(xí)不可或缺的重要資源.在現(xiàn)代教學(xué)環(huán)境下，學(xué)生獲得知識的路徑增多，他們更喜歡通過某些現(xiàn)象去剝絲抽繭，在通過現(xiàn)象分析認(rèn)識本質(zhì)的過程中完成知識的學(xué)習(xí).正因?yàn)槿绱?，高中物理新教材在新知識導(dǎo)入之前，都會通過“問題”這一板塊將相關(guān)的生活現(xiàn)象引入進(jìn)來.換言之，學(xué)生對正在學(xué)習(xí)的東西感興趣并覺得富有挑戰(zhàn)性，能有效吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的求知欲、解疑心[2].

例如 第一，“電荷”這一內(nèi)容的教學(xué)過程當(dāng)中，開篇就將“摩擦可以讓物體帶電”引入進(jìn)來，為了進(jìn)一步讓學(xué)生產(chǎn)生聯(lián)想，還將“琥珀摩擦后能夠吸引羽毛”列舉出來，使得“摩擦”“物體”“電”之間的聯(lián)系更為具象，利于學(xué)生對摩擦起電現(xiàn)象產(chǎn)生興趣，進(jìn)而進(jìn)行思考和分析.然后，為了進(jìn)一步滲透電荷概念，教材當(dāng)中將泰勒斯、王允、富蘭克林等中外科學(xué)先驅(qū)的描述引入進(jìn)來，最終指出電荷只有兩種，即正電荷、負(fù)電荷.

第二，“電場”“電場強(qiáng)度”這部分內(nèi)容的教學(xué)過程當(dāng)中，開篇將人的頭發(fā)因?yàn)閹щ娭守Q起散開作為導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度以及責(zé)任的培養(yǎng)提供前提.之所以將這一生活場景融入進(jìn)來，是源于這種現(xiàn)象在人類生活當(dāng)中普遍存在，乃至于大部分人都知道這是帶電的緣故，但為什么頭發(fā)會豎起散開，卻鮮有人能回答出來.而接下來的“電場”概念的滲透便賦予學(xué)生解答這一現(xiàn)象的工具，使得學(xué)生利用物理知識有效解決了生活問題.

第三，“靜電的防止與利用”這部分內(nèi)容的教學(xué)過程中，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將日常生活中加油站加油前要觸摸靜電釋放器作為引子，讓學(xué)生對“靜電”這種看不到、摸不到的特殊物質(zhì)的危害性有一定認(rèn)知，為靜電的防止這部分內(nèi)容的講解提供了引子.在靜電的利用當(dāng)中，則是將“雷火煉殿”奇觀融入進(jìn)來，增加了物理學(xué)習(xí)內(nèi)容的趣味性.

類似的還有很多，例如，“靜電場中的能量”當(dāng)中將古代弩箭、火藥、高能粒子轟擊原子核分別融入進(jìn)來，讓學(xué)生對物理科技對社會發(fā)展的影響展示出來，進(jìn)而使得學(xué)生能夠進(jìn)一步研究靜電場當(dāng)中的能量的單位、計(jì)算方式.

2 概念分析中結(jié)合具體案例

物理概念普遍簡練、專業(yè)，內(nèi)涵十分豐富.這是源于物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)某種現(xiàn)象并經(jīng)過研究之后，會用十分專業(yè)的語言對現(xiàn)象進(jìn)行概括.正因?yàn)槿绱耍锢砀拍畹睦斫怆y度較高，需要學(xué)生樹立良好的物理觀念.例如，電荷概念就需要學(xué)生有微觀觀念，能在頭腦中形成有關(guān)電荷形成、運(yùn)動以及彼此作用的畫面.但并非所有學(xué)生都具有這樣的能力，所以新教材當(dāng)中在概念滲透時總會通過“拓展學(xué)習(xí)”“科學(xué)漫步”“STSE”這三個板塊將生活當(dāng)中的一些相關(guān)案例融入進(jìn)來.

第一，拓展學(xué)習(xí)版塊.該版塊是在理論內(nèi)容基礎(chǔ)上形成向外拓展的陣地，利于學(xué)生將所學(xué)內(nèi)容與生活關(guān)聯(lián)起來.例如，“示波管原理”便是通過示波管這一具體設(shè)備解釋了“帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)”這一概念.同時，對該設(shè)備機(jī)理、功能進(jìn)行簡要介紹，讓學(xué)生可以形成物理有用化思維，肯定物理學(xué)在人類發(fā)展當(dāng)中發(fā)揮的重要作用，進(jìn)而讓學(xué)生形成利用帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)這一現(xiàn)象來服務(wù)于人類發(fā)展的科學(xué)思維、探究思維.“電流的微觀解釋”也是該版塊的重要內(nèi)容，其中介紹了導(dǎo)體面積、自由電子密度、自由電子定向移動速率彼此的關(guān)系；分析了通電導(dǎo)體當(dāng)中電場建立過程等，進(jìn)一步提高了學(xué)生對電場概念的理解能力.

第二，“科學(xué)漫步”版塊.這一板塊是將與教材內(nèi)容相應(yīng)的案例融入進(jìn)來，利于學(xué)生形成物理觀念、科學(xué)思維.例如，“范德格拉夫靜電加速器”這部分內(nèi)容當(dāng)中，對該設(shè)備進(jìn)行了細(xì)致介紹，包括組成、原理、利用領(lǐng)域等.這樣的內(nèi)容既方便學(xué)生理解電荷、尖端放電、電荷中和、電勢、高壓電等概念，形成系統(tǒng)認(rèn)識和具象認(rèn)知.

第三，STSE版塊.強(qiáng)調(diào)科學(xué) 、技術(shù)和社會三者（STS）?相互聯(lián)系的觀點(diǎn)一直是物理科學(xué)教育的一個重點(diǎn)［3］.在新教材當(dāng)中，便是在這一基礎(chǔ)上形成了STSE版塊.其中“電動汽車當(dāng)中的電池”這一內(nèi)容和電動汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)、電路原理、電動汽車的智能化發(fā)展都有緊密關(guān)聯(lián).換言之，教師通過電動汽車的電池這一個內(nèi)容，讓學(xué)生的科學(xué)思維、技術(shù)能力、社會發(fā)展、環(huán)境科學(xué)等能力及品質(zhì)得到培養(yǎng).學(xué)生在學(xué)習(xí)當(dāng)中不僅可深度了解電源、恒定電流這兩個概念，更可認(rèn)識到電力技術(shù)對于社會發(fā)展的推動作用，意識到電能充分利用對自然環(huán)境具有改善功能.

總而言之，高中生已經(jīng)具有了一定的自主學(xué)習(xí)能力，除了在概念滲透當(dāng)中融入案例之外，教師要尊重學(xué)生的獨(dú)立性，要積極構(gòu)建相對開放和自由的課堂空間[4].新教材的“拓展學(xué)習(xí)”“科學(xué)漫步”具有第二課堂特點(diǎn)，引領(lǐng)學(xué)生將物理學(xué)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)際關(guān)聯(lián)起來，讓學(xué)生的理論轉(zhuǎn)化更為順暢.

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重視情境構(gòu)建

高中物理可以培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等能力和品質(zhì).然而高中物理作為必修課，其難度高、內(nèi)容多，尤其到了高二、高三階段，動力學(xué)、電磁場、電學(xué)實(shí)驗(yàn)等有關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容讓學(xué)生倍感壓力[5].即便如此，高中物理教學(xué)必須重視實(shí)驗(yàn)這一環(huán)節(jié)，目的是通過實(shí)驗(yàn)促進(jìn)學(xué)生理論知識轉(zhuǎn)化，將理論聯(lián)系實(shí)際，構(gòu)建學(xué)生良好的物理知識體系.具體來說，教材當(dāng)中存在“演示”“實(shí)驗(yàn)”兩個版塊.演示相對簡單，具有激趣、引導(dǎo)的作用；實(shí)驗(yàn)則更加注重學(xué)生的實(shí)際操作能力.

（1）演示版塊.

①在“電場線”學(xué)習(xí)當(dāng)中，為了進(jìn)一步佐證電場和電場線的存在，教材當(dāng)中還融入了“蓖麻油中放入頭皮屑然后通入電流”這一演示活動，其操作簡單，迎合了學(xué)生探究心理，進(jìn)一步讓電場可視化，提高了學(xué)生對電場概念的理解能力.

②“靜電屏蔽”教材講述到“靜電屏蔽”后，為了讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識靜電屏蔽這種現(xiàn)象，特別通過演示版塊形成了較為簡單的實(shí)驗(yàn).這個操作很簡單，就是測試驗(yàn)電器罩上金屬網(wǎng)前后，帶電金屬球靠近驗(yàn)電器后，鉑片的開合情況，使得靜電屏蔽這一現(xiàn)象在學(xué)生眼前真實(shí)上演，提高學(xué)生對這種現(xiàn)象的理解能力.

（2）實(shí)驗(yàn)版塊.

①觀察電容器充、放電現(xiàn)象.在這個實(shí)驗(yàn)過程中，教師可以按照教材要求將直流電源、電阻、電容器、電流表、電壓表、單刀雙擲開關(guān)提供出來，讓學(xué)生按照電路圖創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)電路.然后按照文本敘述操作，觀察電容充放電，最終得到電容器充電時，兩極板電荷不斷增加，極板之間的電場也在隨之增大，因此電源能量不斷地存入到電容器當(dāng)中；電容器放電時，電容器則是通過電流做功的形式，將儲存的電能不斷地消耗.

②在影響電阻的因素這一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容當(dāng)中，通過具體實(shí)驗(yàn)理解導(dǎo)體的材質(zhì)、長短、環(huán)境溫度、橫截面大小等對通電電流的影響.這類實(shí)驗(yàn)具有趣味性、實(shí)踐性.其中操作步驟說明較為詳細(xì)，對于學(xué)生的科學(xué)思維、閱讀理解能力都有一定的提升作用.

當(dāng)然，“演示”“實(shí)驗(yàn)”兩個版塊會因?yàn)榻虒W(xué)內(nèi)容難易程度，單獨(dú)呈現(xiàn)或者聯(lián)合呈現(xiàn).例如，在電阻這部分內(nèi)容當(dāng)中，為了探求電阻和溫度的關(guān)系，教材當(dāng)中還將演示部分的“電阻率和溫度的關(guān)系”和“電阻影響因素”實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來，形成了彼此呼應(yīng).這二者很多時候是相得益彰的，對于理論應(yīng)用、實(shí)踐引導(dǎo)都有很好的引導(dǎo)作用.

4 習(xí)題設(shè)計(jì)中考慮知識轉(zhuǎn)化

在人教版高中教材當(dāng)中，為了保證學(xué)生真正地做到理論轉(zhuǎn)化，將理論和實(shí)踐結(jié)合，讓課堂和實(shí)際結(jié)合，教材專門設(shè)立了“思考與討論”“練習(xí)與應(yīng)用”兩個大版塊.通過“思考與討論”融入話題，引導(dǎo)學(xué)生形成思辨能力，掌握物理知識，并能夠合理應(yīng)用物理知識；通過“練習(xí)與應(yīng)用”將與生活關(guān)聯(lián)密切的題目融入進(jìn)來，讓學(xué)生的計(jì)算能力、推理能力、操作能力等得到培養(yǎng).

第一，思考與討論.例如，給電動機(jī)通上電源后，風(fēng)扇開始轉(zhuǎn)動，這過程中涉及哪些功率？功率間關(guān)系如何？學(xué)生在這一問題引導(dǎo)下，形成個體間、小組間討論，最終理解過程中電的功率、力的功率、熱的功率等；在電扇通電后，電能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、熱能.

第二，練習(xí)與應(yīng)用.在這一板塊當(dāng)中，經(jīng)常出現(xiàn)生活中常見的物理現(xiàn)象，習(xí)題當(dāng)中會給出已知條件，讓學(xué)生計(jì)算關(guān)于電量或者其他能等有關(guān)結(jié)果.這些習(xí)題讓學(xué)生可以對接生活，看到生活當(dāng)中的物理現(xiàn)象，將物理現(xiàn)象和物理概念、物理公式等融合，使得學(xué)生形成宏微觀物理觀念、科學(xué)精神.例如，很多人造衛(wèi)星都是利用太陽能板供電，目前某太陽能板沒有接入負(fù)載的情況下，它的電壓為600μV，短路電流為30μA，求該太陽能板的內(nèi)阻.這樣的習(xí)題和生活實(shí)際關(guān)聯(lián)緊密，經(jīng)過訓(xùn)練后，學(xué)生在生活當(dāng)中若是遇到這類問題，便可以很好地利用所學(xué)知識將其解決.當(dāng)然，有很多習(xí)題融入了圖解、圖示，像電路圖等，這些對于學(xué)生的物理讀圖能力有著較大的提高作用，對于學(xué)生的物理綜合能力的提升也具有不可忽視的作用.當(dāng)然，教材當(dāng)中還融入了“參考案例”這一版塊，它的目的是讓學(xué)生能夠通過案例學(xué)習(xí)掌握一些實(shí)驗(yàn)方法，對于學(xué)生的物理知識應(yīng)用具有推動作用.

5 結(jié)語

總而言之，在新課程標(biāo)準(zhǔn)要求的核心素養(yǎng)培養(yǎng)這一要求下，高中物理人教版新教材通過“問題”“拓展學(xué)習(xí)”“科學(xué)漫步”“STSE版塊”“演示版塊”“實(shí)驗(yàn)版塊”“思考與討論”“練習(xí)與應(yīng)用”等形成了從理論到實(shí)踐的一個完整通路，保障了學(xué)生物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的樹立和培養(yǎng).教師在教學(xué)當(dāng)中需要根據(jù)需要選擇性組合，做到因人施教、因材施教，提高教學(xué)質(zhì)量.

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