人教版高中物理新版教材“拓展學習”欄目分析

李 鑫

貴州師范大學物理與電子科學學院，貴陽 550025

《普通高中物理課程標準（2017年版）》（以下簡稱新課標）提出，高中物理課程注重體現物理學科的本質，從物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任等方面提煉學科育人價值，充分體現物理學科對提高學生核心素養的獨特作用[1]。教材是課程標準的具體化，是教學活動的主要資源[2]。自新課標發布以來，為適應新高考、新課標的要求，各版高中物理教材都進行了修訂，修訂版教材于2019年7月問世。

1 新版教材欄目設置的變化

本文從核心素養的視角出發，選取人民教育出版社出版的教材（以下簡稱人教版），對2005年版普通高中課程標準實驗教科書《物理》（以下簡稱舊版教材）和2019年版普通高中教科書 《物理》（以下簡稱新版教材）部分欄目內容進行對比，分析了新版教材新增的“拓展學習”欄目的內容來源及變化原因，以期更好地利用新版教材資源培養學生的核心素養。

教材欄目作為教材的重要組成部分，承擔著擴大學生的知識面、開闊學生視野、激發學生的學習興趣等功能。深入研究和挖掘在新課標指導下的開放性欄目的內容更迭，不僅有助于更深入地解讀課程標準和教材，還能從中領悟新課程改革所提出的核心素養要求，提煉出其育人價值。從內容設置上來看，新版教材刪除了“說一說”欄目，新增了“問題”“科學方法”“拓展學習”“復習與提高”四個欄目。其中，“拓展學習”欄目是新增開放性欄目中體現新課程改革的一個典型代表，是對知識的拓展與延伸。

2 “拓展學習”欄目內容來源

通過對比發現，“拓展學習”欄目雖是新增欄目，但其內容并非全新，而是來自于舊版教材中不同的欄目或正文。“拓展學習”欄目的內容來源和頁碼對比如表1所示，各個來源占比如圖1所示。

圖1 “拓展學習”欄目內容來源分布

表1 新版教材“拓展學習”欄目內容來源

續表1

3 “拓展學習”欄目內容來源分析

3.1 由正文到“拓展學習”欄目的變動

教材正文內容無疑是學生必須掌握的基礎知識，而欄目內容是知識的拓展與延伸。由正文變換到欄目中，意味著對知識的要求層級發生了變化，這一變化勢必是由于課程標準的變化引起的。此類變化在新版教材必修三、選擇性必修二和選擇性必修三中大量出現。以必修三為例，新課標在此處原有的三個二級主題基礎上增加了“能源與可持續發展”，強調了科學技術與能源利用的關系。這正吻合了新課程改革中關于培養學生科學態度與責任的要求，體現了新版教材的時代性。新課標中把“觀察常見電容器的構造”改為“觀察常見的電容器”，增加了“觀察電容器的充、放電現象”一句話，并增加了實驗“觀察電容器的充、放電現象”和演示“電容器兩極板間電勢差跟所帶電荷量的關系”，可見新課標對于電容器的理解要求層級加深，不再流于構造或定量探究的表面。所以，新版教材將“平行板電容器的電容”定量探究的內容作為認識電容器的一個拓展放置在“拓展學習”欄目中。此外，新課標刪掉了“初步了解多用電表的原理”，新版教材中也刪掉了“多用電表的原理”一節，其中有關歐姆表原理的內容自然轉移到了“拓展學習”欄目中。這一改動體現了新課標弱化了對電表原理的認識，而突出其工具性，體現了物理服務于生活的理念。新課標對串并聯電路、電功、電功率的層級這些可以培養學生科學思維的重點內容要求加深，把課堂時間用在重點內容上。“示波管的原理”“電流的微觀解釋”“伏安特性曲線”作為“拓展學習”欄目，目標層級由理解改為了解，弱化了知識的深度，降低了學生學習的難度，可適應不同層次學生的需要，為更多的高一學生所接受，達到了通識教育的目的[3]。

3.2 由“做一做”欄目到“拓展學習”欄目的變動

“做一做”欄目與“拓展學習”欄目的區別是，“做一做”屬于小型的動手操作類活動，目的是引發思考、體驗和感悟；而“拓展學習”體現彈性，主要內容是知識的拓展與延伸。如新版教材必修一第四章第六節“做一做”的內容 “在電梯地板上放一臺體重計，站在體重計上，觀察電梯啟動、制動和運行過程中體重計示數的變化。”此類運用身邊器材的小型動手操作類活動相比于人站在力傳感器上完成上下蹲動作，更能培養學生的動手能力。學生可以通過提出物理問題，形成猜想和假設，設計實驗與制訂方案，獲取和處理信息，基于證據得出結論并作出解釋，對科學探究過程和結果進行交流、評估、反思，以此形成核心素養中的科學探究能力[4]。這樣的欄目設置更加合理。總觀人教版新、舊教材欄目變化可知，舊版教材“做一做”欄目中有關傳感器的內容都移動到了新版教材的“拓展學習”欄目中。傳感器在實驗中具有方便、快捷的優點，但正是這個優點削弱了對于學生動手能力的培養。此外，因為全國各地教學資源條件各不相同，傳感器在大部分學校并沒有普及，考慮到不同學校、不同層次學生的需求，將其放置到“拓展學習”欄目中去，體現了教材的選擇性。

3.3 由其他欄目到“拓展學習”欄目的變動

例如，“原子彈”的內容從舊版教材“STS”欄目變動到“拓展學習”欄目，并且刪減了大部分有關原子彈的發明和在戰爭中的應用內容。首先，STS 指科學（Science）、技術（Technology）、社會（Society）。將物理知識與社會生活以及科技應用聯系起來，能夠開闊學生的眼界，讓學生感受學習物理的重要意義，提升學習物理的內在驅動力[5]。但隨著社會發展，和平已成為當今世界的主題。近幾年來，我國國力不斷增強，和平生活的觀念更是深入人心，所以在年輕一代學子眼中，原子彈應該象征著科學技術的高度，而不應該作為破壞和平的武器出現在“STS”這樣與社會生活相關的欄目中。這一細節的變更體現了時代的進步和對學生科學態度與社會責任培養的重視。

3.4 新教材新增內容

“拓展學習”欄目中也出現了部分舊版教材中從未涉及的新內容，例如“基本單位的定義”。2018年11月16日在法國巴黎凡爾賽舉行的第26屆國際計量大會通過了千克的新定義，即利用普朗克常數重新定義千克，這標志著人類計量史從實物計量基準轉變為量子計量基準的飛躍[6]。將這一科學界盛事納入教材“拓展學習”欄目中，體現了量子信息系統形態推動人類社會進入真正的信息時代的趨勢。教師可對此教學資源進行多角度開發，挖掘出其蘊含的科學本質精神與價值，讓“單位”這一物理概念在頭腦中提煉與升華成物質觀，這有助于培養學生的物理觀念和唯物主義的哲學思想。此外，新增了卡文迪許“引力常量的測量”實驗過程，其具體裝置和原理圖無一不體現出科學家一絲不茍的科研態度。文中還提到我國華中科技大學于2018年得到了當時最精確的引力常量G的值。教材具有時代性，及時更新我國最新取得的科研成就，有助于培養學生的愛國情懷和民族自豪感，也很好地呼應了新課標提出的育人功能。

4 小結與啟示

隨著物理課程改革的不斷深入，對教師的要求也在逐漸提高。作為中學物理教師，首先要樹立正確的教材觀，不僅要關注高考改革方案，認真剖析新課標，更直接且重要的是關注新教材的變化。對比新舊教材，找到變化之處并思考其變化原因，找到其中的教育價值，從而牢牢抓住新時代對物理教學的新要求。