课程标准与教材修订（八）
作者简介： 谢德胜，正高级教师、特级教师，从事中学物理教学研究工作近三十年。在教学期刊上发表论文30余篇，主编和参编了40余本教学用书。
摘? ? 要：文章介绍了修订版教材必修第三册的内容结构、内容呈现和内容素材的编写意图与特点，并从教学设计、教學方式与教学评价三个方面对使用教材提出了建议。
关键词：高中物理必修第三册;教材编写特点;教学实施建议
中图分类号：G633.7 文献标识码：A
文章编号：1003-6148（2020）8-0001-4
按照《普通高中物理课程标准（2017年版）》修订的高中物理必修第三册（以下简称教材），以全面提升学生物理学科核心素养为目标，其内容结构较修订前的教材有很大变化。本文将解析教材编写的意图与特点，对教材使用与教学实施提出建议。
1? ? 教材编写特点
教材由电磁学和能源相关内容组成，包括静电场、电路及其应用、电磁场与电磁波初步、能源与可持续发展四个主题。教材编写依据课程标准，内容选择与内容呈现方式都凸显物理学科核心素养，具有时代感，利于教与学。
1.1? ? 内容结构利于教与学
教材编写关注不同层次学生的学习需求，既注重基础性又兼顾选择性。必修第三册是全体高中学生的必学内容，针对全体学生，以物理学科的核心概念和规律为主要内容，其深广度严格控制在课程标准要求的范围内。考虑到有不少学习必修的学生学有余力，还要继续学习选修，教材对习题作了分层设计。对所有学生，教材安排了较多属于学业质量水平1和水平2的高中毕业学业水平合格性考试要求层次的题目;对学有余力的学生，也设置了适量属于学业质量水平3和水平4的高中学业水平等级性考试要求层次的题目，使习题满足不同层次学生的需要。
教材结构兼顾知识的逻辑关系与学生的认知规律。静电场、电路及其应用这两个主题是中学物理的核心内容，是本册教材的重点，涉及的内容较多。为方便教学，教材把这两个主题分为两个单元四个章节。研究电场力的性质为第一章，研究电场能的性质为第二章，研究部分电路规律及应用为第三章，研究全电路规律及应用为第四章，其中的一、二章和三、四章分别作为一个单元。这样由浅入深的安排，既体现了知识内在的逻辑关系，又分散了难点。同时，避免了一章内容过多需花费较长时间才能完成教学的问题。这样的内容结构照顾了高中教学的特点，既利于教师教，也利于学生学。
1.2? ? 内容呈现融合核心素养的培养
教材以物质、运动与相互作用、能量等相关的中学核心物理知识为基本内容，采取创设情境、问题导学，以核心内容为主干，并辅以多种专题栏目的方式呈现，反映了课程标准要求的物理概念、物理规律与探究实验等内容，融合了思维方法、科学探究、科学态度与责任等方面要素，为培养物理学科核心素养奠定了基础。例如，第1章第2节的“库仑定律”，教材创设了带电气球能使金属筒滚动的情境（图1），以气球没有接触筒筒为什么会滚动的问题导入，以惑为诱，引导学生探究解决问题;初步解决问题后，进一步分析说明静电力与带电体的多种因素有关，建立点电荷模型，同时在“方法点拨”栏目中将其与质点模型类比，让学生体会构建物理模型在科学研究中的作用，深化对理想化模型这种科学方法的认识;然后，利用“实验与探究”栏目探究静电力与距离、电荷量的定性关系（图2），得出库仑定律，让学生知道库仑定律的内涵及其应用，同时提高科学探究能力;接着，安排“例题与迁移”，借助实例让学生知道利用两个点电荷间的相互作用规律处理多个带电体之间静电力的思想方法，发展学生的科学思维;最后，利用“科学书屋”介绍库仑扭秤实验，让学生体会实验中类比、对称、微小放大等科学思想和方法，感受科学研究的一些共性和创新，形成创新的科学思维。
教材重视发挥实验对培养学生探究能力和科学态度的作用。课程标准中在此部分安排了五个学生实验。教材根据每个实验的特点，留下一些实验环节让学生完成。如“科学测量：电源的电动势和内阻”，教材给出了实验目的、器材及原理，要求学生根据实验原理，自己设计实验步骤，进行实验获取数据，通过分析得出实验结论并进行实验误差讨论，写出包括所设计内容的实验报告。教材这样编写，避免了实验时学生按照既定内容进行虚假“探究”的问题。旨在通过实验，培养学生设计实验、解释交流等科学探究能力以及科学处理数据的态度。教材还结合教学需要，设计了“实验与探究”“迷你实验室”“DIS实验”等栏目，让学生通过这些实验，深化对物理知识的理解，提升科学思维和科学探究能力，养成实事求是和持之以恒的科学态度。
1.3? ? 内容素材重视科学态度与责任的养成
教材关注科学、技术、社会、环境间的关系，重视物理知识在现代社会生产生活中的应用，体现了时代特点。让学生认识物理知识的应用可能产生有利和不利影响，以促进学生养成正确的科学态度与责任。
如教材第1章第5节，紧扣社会的脉搏，从“雾霾治理是近年来人们关注的热门话题。导致雾霾的原因很多，工业燃烧产生的烟雾是其形成的重要因素之一……”[1]的角度介绍静电除尘;介绍现在广泛应用于农药喷洒或汽车、家电外壳喷涂的静电喷雾以及激光打印等静电利用;从将静电导入地下介绍具有可燃气体等危险环境怎样进行静电防护。教材选择这些内容素材，旨在让学生了解静电在生产生活中的应用，增强对科技普及的兴趣和社会责任感。
又如第6章的“能源与可持续发展”，在介绍多种形式能的基础上，介绍了太阳能、风能、核能、氢能等可再生能源和新能源的开发，以及核能开发可能产生的不利影响;从能量转化的方向性，分析节约能源、珍惜环境的必要性，提出要珍惜大自然，爱护地球家园。旨在让学生通过这些内容素材的学习，培养节能及可持续发展的科学态度与社会责任感。
此外，教材还结合相关物理知识，介绍了电阻在生产生活中的应用，身边电热的应用与危害，家庭用电、安全用电与节约用电;介绍了磁的应用研究及意义、电磁感应的应用、电磁污染及防护等内容。让学生在学习物理知识的同时，感受到物理知识在生产生活中的应用，促进科学态度与责任的养成。
2? ? 教学实施建议
全面提升学生物理学科核心素养是教材修订的目标。要在使用教材时落实该目标，应围绕课程标准要求的物理学科核心素养目标进行教学设计、教学实施和教学评价。
2.1? ? 基于核心素养，设计目标内容
教学设计应基于物理学科核心素养，依据课程标准的要求，以教材内容为基础，结合学情，确定需要达成的教学目标。如教材第1章第2节的“库仑定律”，课程标准的要求是“知道点电荷模型。知道两个点电荷间相互作用的规律，体会探究库仑定律过程中的科学思想和方法。”[2]针对一般情况下的高中学生，结合教材的导入和点电荷部分的内容，可确定点电荷的教学目标为 “知道点电荷的概念。了解理想化模型，体会理想化方法在科学研究中的作用，能在熟悉情境中运用点电荷模型分析静电问题。”结合教材两个点电荷间的静电力和例题部分的内容，可确定库仑定律的教学目标为“知道两个点电荷间相互作用的规律和静电力常量，了解库仑定律的内涵及其表达公式，能用库仑定律分析解决问题。形成静电力相互作用的观念，提高科学思维能力。”结合教材“科学书屋”的内容，可确定库仑扭秤实验的教学目标为 “能了解库仑扭秤实验并能提出相关问题。通过了解库仑扭秤实验，能体会科学研究中的一些共性与创新，体会探究库仑定律过程中的科学思想和方法。”
确定教学内容应围绕确定的物理学科核心素养目标，结合学情，对教材内容进行整合和增减。要充分挖掘并利用好教材培养核心素养的素材。例如，对库仑扭秤实验的教学内容，可以增加库仑定律与万有引力的比较，以发展学生类比的科学思维。还可以结合教师用书的课程资源，增加库仑研究得出定律过程的内容，让学生感受库仑的创新历程，提高科学探究能力。
2.2? ? 改变教学方式，提升关键能力
“科学探究是人类探索和了解自然、获得科学知识的主要方法，也是学习科学的一种主要方式。”[3]科学思维和科学探究是物理学科核心素养的关键能力。要通过教学发展学生的这两种能力，应改变教师一讲到底、学生被动接受的教学方式，加强探究式教学。
物理知识教学可采取问题导学、自主学习、互动交流等方式，让学生自己通过探究学习解决问题，获取结论。尽可能地创设体现物理概念、物理规律本质特征的情境，让学生观察情境中的现象、过程，通过对现象、过程分析抽象得出其本质特征，在此基础上建构物理概念或规律。重视学以致用，引导学生运用所学知识解决实际问题。使学生学习物理知识的过程，同时成为形成物理观念、发展科学思维和科学探究能力、养成科学态度与责任的过程。如前面提到的第1章第2节的“库仑定律”，教材就是按照这样的思路编写的。
物理实验教学，应充分发挥实验在提高学生科学探究能力方面的重要作用。对学生实验，应根据教材的设计，尽可能让学生根据实验目的，设计实验原理、实验步骤、进行实验并得出结论。还可以创设一些任务，让学生独立探究完成。例如，学生实验“科学测量：电源的电动势和内阻”，在教材内容的基础上，可提出实验器材把两个电表、滑动变阻器改为一个电流表（或电压表）、一个电阻箱，要求学生设计完成实验。对演示实验，应特别重视让学生观察实验现象、分析得出结论。有的演示实验可根据实际情况改为学生实验，以增加学生对实验的参与度。迷你小实验有的可以作为演示实验，有的也可以让学生在课外做。
2.3? ? 加强过程评价，促进目标达成
教学过程评价对促使学生学习、改进教师教学、促进教学目标的达成有重要作用。利用习题进行教学诊测评价是教学过程评价的重要方式。
教材设计了“例题与迁移”“节练习”“章末练习”和“单元自我检测”。教学时，一节内容教学后可以利用“节练习”对教学达标情况进行诊测评价，复习巩固，发展思维;一章教学结束后可以利用“章末练习”对一章教学达标情况进行诊测评价，以提高学生综合运用所学知识的能力和科学探究等多方面的能力;单元教学结束后则可以利用“单元自我检测”让学生进行自我评价。对一节内容教学过程，可在每个段标内容教学后，利用“例题与迁移”“物理聊吧”和“节练习”的部分习题进行诊测评价。例如，第1章第4节“点电荷的电场 匀强电场”，点电荷的电场可以选择“节练习”的习题进行诊测评价;场强叠加原理、匀强电场则可以利用教材的“例题与迁移”进行诊测评价。
教材的较多习题都有实际的问题情境，渗透了科学思维因素，不少习题需要通过分析推理才能解决问题。这些习题的设置，目的是引导学生运用所学知识解决实际问题，把做题变为解决问题，使学生通过做题巩固所学知识，深化物理观念，发展科学思维能力和科学探究能力。为充分发挥这些习题的作用，教学时应让学生自己分析题目情境，把情境转化为物理现象和物理过程，把情境中需要解决的实际问题转化为物理问题;联想相关的物理知识建立题目未知与已知的联系，通过分析推理使问题得到解决。使做题不仅能诊测评价学生所学内容的理解掌握情况，还能提升学生的物理学科核心素养。
参考文献：
[1]廖伯琴.普通高中教科书物理必修第三册[M].济南：山东科学技术出版社，2019.
[2]中華人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.
[3]廖伯琴.普通高中物理课程标准（2017年版）解读[M].北京：高等教育出版社，2018.
[4]廖伯琴，霍静.课程标准与教材修订（四）——如何发挥教材中习题的育人功能[J].物理教学探讨，2020，38（4）：1-5.
[5]廖伯琴.课程标准与教材修订（五）——如何体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念[J].物理教学探讨，2020，38（5）：1-5.（栏目编辑? ? 廖伯琴）
