在新舊教材序言課的對比中管窺物理學科育人

范永梅

（江蘇省南通第一中學，江蘇 南通 226000）

基礎教育課程承載著黨的教育方針和教育思想.隨著經濟全球化和信息時代的到來，未來需要更多適應社會發展的綜合性、創新性人才.新一輪的課程改革將立德樹人，培養德智體美勞全面發展社會主義建設者和接班人作為課程教學的根本任務.物理學作為推動科學技術發展和人類社會文明進步的重要學科，是人類精神智慧和科學精神、思維、方法的結晶，其發展的歷史文化背景、鮮明的實驗特色、廣泛的生活聯系，無不蘊含著豐富而獨特的學科育人價值.《普通高中物理課程標準》（2017版）（以下簡稱《新課標》）.以物理學科核心素養凝練了物理課程獨特的育人價值，同時指出物理新教材從編寫原則、內容選擇、內容呈現、輔助資源等方面都要突出物理學科育人功能，為學生的終身發展奠定基礎，促進人類科學事業的傳承與社會發展.

1 新舊教材序言課內容比較

在《新課標》的指引下，各種版本的高中新教材逐步推出，以期通過新教材的使用進一步引領高中學生學習方式轉變和課堂教學方式的變革，實現課程育人價值.在各版本的新教材中，在第1章前均安排了前言、卷首語、序言等，我們姑且統稱為“序言”.高中教材的序言課，既是學生開啟高中物理學習的第一課，承擔著激發學生學習高中物理的興趣、形成對高中物理的初步認識的重要任務.更為重要的是，序言課作為高中教材的統領和開篇，承擔著對物理課程內容、課程思想、學習方法、發展前景等的總體概述，對教師的教和學生的學均起到極其重要的指導意義.教材序言課內容變化往往蘊含著課程育人理念、方式等的變化.表1是對人教版新舊教材序言課內容的比較.

表1 人教版新舊教材序言課內容比較

續表

2 新教材序言課對學科育人的啟示

從序言課可以管窺物理課程的獨特育人價值和追求.在表1的對比中不難發現，新教材進一步落實新課標理念，將學科核心素養的培育通過序言課加以引領，對于物理學科育人至少有以下4點啟示.

2.1 觀察現象，揭示本質——學會以科學方法探究物理規律

新教材在序言中開宗明義：物理學通過定量實驗和嚴謹的邏輯分析，不斷揭示出自然界的客觀規律和各種現象的內在聯系.一代代物理學家在探究客觀世界的過程中發展了很多行之有效的的研究方法.在物理學習中，我們不但要掌握具體的知識，而且要學習和體會這些科學方法，并努力運用它們解決各種實際問題.

《新課標》也將“科學探究”作為物理學科核心素養的重要內容，包括問題、證據、解釋、交流等要素.在課程實施過程中，教師要有意識地讓學生經歷探究的過程，掌握科學家研究問題的一般方法，將物理知識和規律的建構過程還給學生，促進學生面對未來復雜問題解決時實現方法的遷移.比如“摩擦力”這節的探究中，靜摩擦力大小及方向的探究是個難點，學生容易依據已有生活經驗，先入為主地認為靜摩擦力總是存在于靜止的物體上，總是阻力，大小與外力相等.如果教師直接告知關于摩擦力的大小、方向的正確結論，一方面學生半信半疑，另一方面更為重要的是，學生失去了自主探究，自主建構的過程.通過設計水平面上利用傳感器拉動重物，重物始終靜止（如圖1）、手握杯子在豎直面內勻速上升、加速上升（如圖2）等實驗，讓學生將實驗結論與力平衡知識、牛頓第二定律等理性分析結合起來，不難得出：手握瓶子加速上升過程，靜摩擦力大于重力，且是動力，且存在于運動的物體上；傳感器的示數在0到最大值之間變化，拉動物體后示數是定值，且略小于最大值.最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力學生自主通過分析實驗數據獲得.學生經歷了提出物理問題——猜想與假設——設計實驗與制定方案——獲取和處理信息——基于證據得出結論并作出解釋，以及學會對探究過程進行交流、反思等.這些體驗是知識本身無法給與學生的.

圖1 水平面上用力傳感器拉物體

圖2 手握杯子在豎直面內勻速、加速上升

2.2 學以致知，客觀理性——學會以科學精神尊重客觀事實

物理學的發展與成就與它所蘊含的科學精神密不可分.學以致用的探索精神，幫助我們完整深入地認識自然；實事求是的客觀精神，幫助我們形成嚴謹認真的科學態度；客觀理性的分析精神，幫助我們講求邏輯敬畏規律.科學精神不僅對科學研究很重要，而且在生產、生活各方面又有現實價值.碰到問題，客觀分析、理性判斷、嚴謹選擇，不盲從、不走極端，正是快節奏的現代生活需要的精神.

在物理學的發展過程中，從伽利略研究力與運動問題到發現牛頓力學不適用微觀和高速情況，一代代物理學家正是在尊重客觀事實中傳承著可貴的科學精神.在教學中，應該讓學生通過課程學習感受并繼承科學精神.比如在“實驗：驗證機械能守恒定律”中，學生設計出多種實驗方法來驗證機械能守恒，有重物自由下落，有在傾斜的氣墊導軌上物體下滑，有利用擺球擺動的等等，學生在得出實驗真實數據后，仔細分析數據，大多數學生會發現重力勢能的減少量大于動能的增加量，當然也有個別學生利用擺球向下擺動，因為漏測小球半徑，得出重力勢能的減少量小于動能的增加量，機械能還增加了，感覺很困惑.不管學生最后得到怎樣的實驗數據，教師都要引導學生尊重實驗數據，不能就簡單得出重力勢能的減少量等于動能的增加量的結論.要引導學生認真分析實驗誤差或錯誤的原因，只有以實事求是的態度對待研究，才能懂得尊重客觀，才能得到理性的結論.

2.3 揭示自然，造福人類——學會以知識應用強化社會擔當

盡管我們有很多學生會做物理題，物理考試成績也不錯，但他們卻并不善于將物理知識運用到實際生活中去思考、去發現、去探究、去創造、去做事.他們的思維更多的局限于狹小的物理課本和考試天地里.深究原因，還是在日常教學中，教師更多思考的是“教什么”，極少去思考“為什么而教”“為什么這樣教”等意義層面的問題.正如有學者指出的那樣，“將教學僅僅視為達到既定教育目的的手段，從而人們關注教學的是其科學性或有效性，至于教學本身的目的或價值的合理性常常被忽視甚至被遺忘”.

正如新教材序言中提到的人們通過掌握核能，建造了核電站并發展了治療腫瘤的放療技術；通過對固體中電子運動的研究，導致了晶體管、集成電路和大容量電子存儲技術的發明等等.在日常教學中，教師要善于創設知識應用的平臺，引導學生主動應用知識解釋自然，造福世界.比如在“靜電的防止與應用”這一節的教學中，師生在探究了解靜電平衡、尖端放電、靜電屏蔽等的原理后，可以讓學生小組討論“靜電”在生產生活中的應用及危害（影響），提出他們的應用想法.讓學生既感知靜電知識在高壓線屏蔽、靜電除塵、靜電噴漆、靜電復印等中的科學應用，給人們生產生活帶來了極大便利，但同時通過觀察生活中穿衣、脫衣、運動，以及自然界雷擊，生產中切割、攪拌等過程中靜電帶來的危害（影響），學會敬畏科學，敬畏生命，強化社會擔當.

2.4 前景廣闊，充滿挑戰——學會以提出問題促進改革創新

新人教版序言課指出：物理學如同一座大廈，已經被建設的很壯觀了，但尚未完工，也許永遠也不會完工，更壯觀的還在后面，還在等待著我們去建設和探索.學會從不同視角發現問題、提出問題，不迷信權威，敢于批判質疑，探索解決問題，勤于動手，善于反思，具有創新精神和實踐能力.這是新一輪課程方案提出的培養目標之一，也是物理課程作為自然科學領域的一門基礎學科理應擔負的教育責任.

在教學中鏈接學科發展、科技前沿的情境素材，讓學生在任務挑戰狀態下，產生新的問題，通過不斷遞進的問題的解決，激發學生好奇心，開闊他們的視野，促進他們創新思維和創新意識的培養.“磁場 磁感線”一節的教學中，可以追尋人們對電磁的認識足跡展開教學（如圖3）.

在歷史回望與未來的展望中，讓學生感知科學家們正是在對問題的追問中推動了技術的創新.只有善于發現問題、提出問題，并積極探索問題解決的路徑，才能實現對知識的深度把握和應用.

在基于核心素養培育的新一輪課程改革中，在面對新課標、新教材、新高考的大背景中，一線的物理教師更應聚焦物理課程本質和課程思想方法，深刻理解和把握學科育人價值，自覺踐行課程育人理念，才能實現從“學科教學”到“學科教育”的轉變.