核心素養導向下高中物理選修課程的開發與實施

摘 要：以浙江省精品選修課程“生活物理探究”為例，分別從課程開發的緣由、課程內容的設計、課程實施的策略和課程實踐的收獲等方面進行敘述，旨在揭開選修課程的“高、大、上”的神秘面紗，讓更多的教師能投身于選修課程的開發，讓更多的學生能夠選擇適合自己的校本課程，促進物理學科核心素養的發展.

關鍵詞：物理學科核心素養;選修課程;生活物理;探究

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B 文章編號：1008-4134（2021）07-0048-04

作者簡介：劉銀奎（1973-），男，浙江樂清人，本科，中學高級教師，研究方向：中學物理教學.

“生活物理探究”是筆者自主開發的一門興趣愛好類選修課程.它是一門高中物理與生活實際相聯系的校本課程，它引導學生運用所學的物理知識來探究解決生活中的實際問題，激發學生學習物理的興趣，最終使學生的物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任等核心素養得到長足的發展.

“生活物理探究”選修課程先后榮獲“溫州市精品課程評比一等獎”“浙江省精品課程稱號”，并在溫州市高中物理選修課程建設研討會上作經驗介紹.本文就本課程的開發與實施情況進行介紹.

1 課程開發的緣由

“為什么要開發課程，開發什么樣子的課程？”這是課程開發者首先要解答的問題，也是課程開發的方向性大問題.

1.1 物理課程標準的要求

《普通高中物理課程標準（2017年版）》中關于“地方和學校實施本課程的建議”指出：“關注學生物理學科核心素養的發展，重視提高教師的課程能力”“通過培訓重點解決以下問題：什么樣的物理選修課程能有效培養學生的物理學科核心素養？如何開發有效的學校課程培養學生的物理學科核心素養？”“學校可根據課程標準和學生的實際情況，研究開發適合的選修課程，滿足學生學習需要”[1].并把培養教師課程建設、實施與評價能力作為本次課程改革的重要任務，也是課程改革成功的關鍵.

1.2 物理學科特點的體現

眾所周知，多彩的現實生活是許多自然規律、社會知識的本源，而知識和規律的顯著特點就在于其來源于生活而又服務于生活，最終改變生活.物理學是自然科學領域的一門基礎學科，在這一方面顯得尤為突出，物理規律和物理現象分布在我們生活的每一個角落，我們的生活每時每刻跟物理有著千絲萬縷的關系.

新課程更注重引領學生認識科學·技術·社會·環境（STSE）的關系，在新教材中設有“STSE欄目”，把物理學科回歸到社會與生活的實踐中.例如：2020年7月浙江省選考第4題，考查學生對物理知識的應用水平和對生活的體驗（物理觀念）.

（原題）在抗擊新冠病毒的過程中，廣泛使用了紅外體溫計測量體溫，如圖1所示.下列說法正確的是（ D ）

A.當體溫超過37.7℃時人體才輻射紅外線

B.當體溫超過周圍空氣溫度時人體才輻射紅外線

C.紅外體溫計是依據體溫計發射紅外線來測體溫的

D.紅外體溫計是依據人體溫度越高，輻射的紅外線強度越大來測體溫的

1.2 課堂教學現狀的擔憂

在物理課堂教學上，普遍注重解題技巧，而忽視了物理與生活的聯系;即使有的教師有“拓展”的想法，但又受制于學考、高考的課程安排和授課時間，無法更多地進行這一方面的教學，心有余而力不足.

同時，在長期的傳統教學中，物理知識的傳授很少甚至沒有關注生活這一環節，從而使許多高中學生認為物理“學而無用”，因而對生活中的物理現象也就理所當然地視而不見了，從而造成了實際生活與書本知識的嚴重脫節.高中學生學了三年的物理，除了會做幾個題目外，其它一概不知，家里壞了一個燈泡，也要叫物業來換，家庭用電、用氣、用水的安全均不大了解，物理核心素養落實不到位，社會上的一些偽科學、迷信活動難以準確識別.所有的這些均與我們的新課程理念、培養目標是極不相符的.

1.3 選修課程對課堂教學的促進

早在2005年筆者就開始主講校本課程“生活中的物理”，經過多年的實踐檢驗效果良好，“校本課程”的開設對學生學習物理有很大的促進作用.

首先，選修課極大地拓展了高中物理的學習內容，幫助學生解答生活中的物理現象和物理問題.課程中所講的內容是普通高中物理必修課的重要補充和延伸，這些物理現象和物理問題是學生特別感興趣的、與學生的生活密切相關.而這些內容又往往是必修課中由于種種原因而不能展開或不便展開的.

其次，選修課很好地豐富了高中物理的學習方式，增強學生的學習體驗.選修課以關注生活、勇于探究、勤于思考、促進發展為宗旨，以學生實際生活為研究對象，以高中物理知識為探究手段，積極引導學生觀察生活中的物理現象，探究生活中的物理原理，最終發展學生的物理學科核心素養.

2 課程內容的設計

課程內容是整個課程最重要的部分，俗話說得好：“巧婦難為無米之飲”，精彩、充實的內容是課程成功的重要保證.筆者就從課程內容采集的途徑和課程內容設計的原則等方面詳細說明如何進行課程內容的設計.

2.1 課程內容采集的途徑

2.1.1 搜集優秀的網絡資源借鑒別人的寶貴經驗

每當確定一個主題后，均要上網搜索關鍵詞，比如“立體電影”“磁懸浮列車”“壁虎的仿生學”等等，找到最權威的解釋或定義，編寫在課程內.

2.1.2 購買配套的參考書籍——提升自己的理論水平

以下幾本書是筆者開發課程時最主要的參考書，書名為：《生活的物理》《創造性物理演示實驗》《不可能的任務》，如圖1所示.

2.1.2 借用媒體視頻資源豐富課程的內容和形式

借鑒相關電視節目內容，例如央視科技頻道的“科技之光”“科技秀場”“我愛發明”“原來如此”“走近科學”、浙江衛視的“不可能的任務”等節目內容，還有優酷網、土豆網、樂視網、百度視頻、搜狐視頻等網站的優秀視頻內容.

2.1.3 自主開發物理小實驗增強課堂的趣味性

平時注意收集或開發與生活有關的一些物理趣味小實驗.例如，能停在手指上的小鳥、往高處運動的物體、開口氣球、硬幣走鋼絲（如圖1）、薄紙托水、磁懸浮陀螺（如圖2）.

2.1.4 整合資源提升課程的品質

面對眾多的課程資源，我們采用了“三環原理”進行資源的開發和篩選，所謂的“三環原理”就是指：一是資料必須是絕大多數學生感興趣的;二是該資料必須是我們教師自己擅長的;三是該資料必須是當今社會的發展所需要的[2].畫三個圓環代表這三個方面，將它們按照如圖3所示的形狀結合在一起，這三個圓環的交集處（圖中的區域A）就是我們選修課程需要的資源，而這些課程資源正是落實學生核心素養培養所必須的.

2.2 課程內容設計的原則

2.2.1 課程內容要豐富多彩、能引起學生的興趣

本課程在力學、熱學、光學、電磁學、物理方法等物理主干知識中設計了10個精彩的專題，這些專題中特意收集了許多學生喜聞樂見卻又不甚了解的生活問題.把這些內容安排為課程的主體，取名為：“師生互動的課堂探究”（見表1），以授課的形式在教室內進行探究和學習.

2.2.2 課程內容要結構嚴謹、符合高中學生的認知水平

在每一講的課堂探究中，基本上按照“我的發現（物理現象源自生活）—我的分析（物理原理融于生活）—我的實踐（物理知識用于生活）—我的成果（學習評價基于生活）”這樣的認知特點來編排.例如，“第五講：壁虎的神功”編排如下.

我的發現：壁虎能在光滑如鏡的墻面或天花板上穿梭自如，卻不會掉下來，這是為什么？（提出物理問題）

我的分析：壁虎能在墻上爬行的原因歸納四種不同的說法：吸盤原理、靜電吸附原理、分泌粘液的原理、分子間的吸引力，究竟哪一種說法是對的？通過師生共同的研究，最后得出結論（設計實驗、制訂方案、獲取和處理信息、基于證據得出結論）.

我的實踐：尋找生活中與之相同原理的生活用品——保鮮膜，上網查尋相關的仿生學產品：超級附著技術（對結論作出解釋）.

我的成果：揭開壁虎腳掌的秘密，并把它推廣至其它昆蟲的腳掌上，例如蜘蛛和蒼蠅（對過程和結果進行交流、評估、反思）.

2.2.3 課程形式要多種多樣、能吸引學生積極參與

在本課程中，除了師生互動課堂探究外，還安排了學生科普小論文寫作與評比、學生動手實驗小制作與評比、參觀科技基地實踐活動.充分調動學生的積極性，使學生積極響應并快樂參與其中.課程活動有以下三種方式.

活動一：科學幻想小作家.撰寫科學幻想小品文并舉行評比活動，提升學生寫作能力.題目設計如下：沒有摩擦的世界;在月球上的日子;在空間站的生活;在海底的日子;回到過去;穿越未來;如果我的朋友是外星人……

活動二：實驗制作小發明家.物理小發明、小制作展示和評比，提高學生動手能力.擬在如下題目中由學生自主選取：自制欹器、自制有趣的平衡、制作拱形橋、趣味大氣壓強實驗、自制彩虹制造機、自制望遠鏡、自制魔力臺球桌、拍攝立體照片、自制太陽灶、自制磁懸浮、自制趣味電動機、趣味靜電實驗……

活動三：參觀和實踐活動.參觀一些科普教育基地，豐富學生的社會實踐.擬參觀科技館、發電廠、變電所、交警指揮中心、全球眼監控中心等科普教育基地.

2.2.4 課程內容實用性強、學生能力提升快

本課程最大的特色是理論聯系實際，把與學生密切相關的生活中疑難問題收集起來，然后引導學生利用所學的物理知識進行解決，以達到“學以致用”的目的，提升了學生運用物理規律和方法解決實際問題的能力.例如，第八講的“揭秘立體電影”;科普小論文寫作中的“在空間站的生活”;物理小制作中的“制作有趣的平衡”;參觀科技館等等.

3 課程實施的策略

如何將豐富多彩的課程內容呈現給學生，以達成設定的課程目標，這就需要進行課程實施策略的研究，下面就從三個方面來說明課程的有效實施.

3.1 課程實施總體方案

授課教師：高中物理教師（1名），物理實驗員（1名、協助）.

授課對象：高一或高二學生，學生自主報名，每期人數控制在30人以內.

教學資源：“生活物理探究”校本教材、實驗器材、教學視頻、教學課件.

課時安排：每周1課時，總計18課時，一個學期內完成，1學分.

設施條件：物理學科教室（有多媒體電腦設備，并可進行實驗操作）.

授課方式：運用靈活多變的授課方式，主要方式有：師生互動課堂探究、撰寫科幻小品文、小制作和小發明、參觀科普基地等.

3.2 課程實施安排表

根據學生的知識結構與認知水平，按照先易后難原則.本課程按“力學—熱學—光學—電磁學—物理思想方法”的順序安排課程內容，更有利于學生的學習.同時把“小制作評比”“小論文評比”“參觀實踐”等穿插在“研討課”中間，不斷提升學生的興趣，讓學生感覺到課堂形式很豐富，驚喜不斷.課時安排上要適當充足一些，讓“評比”和“參觀活動”能充分開展起來，同時也便于應對學校臨時調課和放假，盡力保證課程內容的連貫性與完整性，讓學生對課程有整體的體驗.具體課時安排見表2.

3.3 課程評價體系的設計

這是課程實施的最后一個環節，也是課程實施中最“出彩”的部分，更是課程實施是否成功的重要標志.通過對學生的學習過程、學習成果、學習態度反饋，使學生體會到成功的喜悅，同時本課程也要求學生對課程實施情況進行評價，讓開發者及時進行調整，使課程更適合學生學習，有利于學生全面發展.

3.3.1 課程評價總體原則

從單一的成績評價過渡到多元化綜合性評價，終結性評價與過程性評價相結合，學生作品展示與比賽成果相結合，學生互評與教師評價相結合.

3.3.2 課程評價具體做法

評價項目分成5項：科普小論文評比、實驗小制作評比、期中常識知識測試、參觀實踐活動出勤率、學習態度紀律評價.每項評價分為：優秀（20-18分），良好（17-14分），合格（13-10分），不合格（10分以下）四個等級.所選修的學生總分只有達到50分以上才能獲得學分.具體評價量見表3.

4 課程實踐的收獲

筆者精心編寫了一門學生喜歡的課程，又滿含激情地與學生進行互動教學，自然會收獲很多喜悅和歡樂.

4.1 學生給你最貼心的評價

在每學期的課程結束時，筆者均要求學生對我的課程進行評價，包括課程內容、形式、上課方式和活動方式等等，這個作業根本不需要督促，學生上交作業非常積極，有的甚至寫了好幾百字，字字誠懇、句句貼心，例如，高一（3）張程哲的評價：“很棒！學到了很多用物理知識來解決生活問題的小竅門……”;高一（4）范濡含評價：“老師上課比較好，聽起來還是很輕松的，全部是自由發言的……”;高一（5）蔡佳卿評價：“上課風趣幽默，貼近生活，使學生對課堂充滿興趣……”.教師的最大心愿就是學生對我們教學工作的肯定和發自內心的贊美.

4.2 課程給你最舒心的滿足

從學生層面來看，學生在上選修課時，興奮、激動，積極參與，興趣高，尤其是動手小制作的項目，學生更是喜愛;從學校層面來看，選修課程還可以與學校舉行的科技節比賽、創新小制作比賽、小論文評比結合起來，可以豐富校園文化生活.從教師發展層面來看，在教學生涯中能擁有自己開發的一至兩門選修課程，掛在網絡平臺上讓學生選課，實在是機會難得.

5 結束語

物理課程的開發并不是遙不可及、高不可攀的事情，它也只是物理教學一個普通的環節——對課堂內外的知識進行整理和加工.我們一線物理教師要以本次新課程、新教材的改革為契機，多積累、勤思考，敢于實踐，一定會開發出學生喜歡、學校需要、社會認可的精品課程，為提升廣大學生的物理學科核心素養而做出自己的貢獻.

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版） [M].北京：人民教育出版社，2018.

[2]蔣婕.論高中語文選修課程有效實施策略 [J].教學研究，2012，35（01）：119-122.

（收稿日期：2021-01-28）