學科核心素養視域下高中物理新舊教材的比較研究

馬秋石

關鍵詞：教材比較;核心素養;學科關鍵能力;科學思維

《中國高考評價體系》闡述了“一核”“四層”“四翼”的含義，其中，“四層”為高考考查內容，即“核心價值、學科素養、關鍵能力、必備知識”，是素質教育目標在高考中的提煉。各版高中物理教材根據新課程標準和高考評價體系在內容上進行了調整。本文選取“帶電粒子在電場中的運動”知識內容。從培養學科核心素養角度對比人教版2019年版和2010年版教材（以下分別簡稱新教材、舊教材），以期為教師把握教材重點、調整教學策略、提升教學質量提供借鑒。

1人教版新舊教材內容對比

“帶電粒子在電場中的運動”是新教材《靜電場中的能量》一章的第5小節，與舊教材相比較，具體變化如表1所示。

由表l可以總結出新教材作出的調整：第一。加入更多的生活實例。如新課以醫用電子直線加速器引入。課后習題選取治療腫瘤的“質子療法”;第二，將示波器內容進行調整，變為“拓展學習”，可見這塊內容要求適當降低;第三，例題1難度加大。舊教材僅是簡單地計算通過勻強電場金屬板間的電子其穿出的速度。而新教材將問題設置成交變電壓對帶電粒子的加速。難度加深;第四，刪除舊教材中的“科學足跡”部分。

2學科核心素養視域下新舊教材對比分析

2.1遵循學生認知水平，利于形成物理觀念

舊教材對帶電粒子進行受力分析。判斷粒子的運動狀態，接下來是利用電場加速帶電粒子。轉換方式生硬。這種引入方式較為抽象。對于學生的物理素養要求過高。學生易產生畏難心理。不利于接下來新授知識的學習：相較于舊教材。新教材在引入方面更能刺激學生的思維。展示醫用電子直線加速器，讓學生對于放射治療有一定的了解?；趯W生在日常生活中的接觸和了解。更能激發學生的學習積極性。從生活情境導入，創設相關物理情境。這也是新高考模式下知識考查的主要載體。讓學生分析真實情境解決問題。發展學科核心素養。進而培養將理論應用于實踐的能力。

2.2調整知識呈現順序。培養學生的科學思維

舊教材將示波器的原理作為一個重要的知識點。讓學生運用所學知識確定帶電粒子在熒光屏的大致位置，檢查所學知識。并讓學生體會示波器顯示出生活用電的波形。這樣設置對于學生的關鍵能力要求過高。與新學知識問的聯系跨度有點大。而新教材將這塊知識調整到“拓展學習”部分.目的是讓學有余力的學生進行拓展學習。這也與高考評價體系的“四翼”考查要求相契合。

教材的調整易于學生掌握和理解基本概念、基本規律，夯實基礎，培養學生有效掌握物理知識和方法。能夠解決實際問題。引導學生從解題向解決問題轉變。這樣的內容安排也是圍繞學生終身發展和社會發展所需要的必備品格和關鍵能力，合理確定內容的廣度和深度，避免過多過難，符合學生的身心特征，體現學生學科素養發展水平具有層次性和成長性。

2.3合理設置例題。提升學生的推理論證能力

舊教材僅是探究帶電粒子在勻強電場中的運動。并在例題后面的思考與討論中。設置對帶電粒子在非勻強電場中運動的探究。知識點大量拋出，問題未能做到層層遞進。新教材設置交變電壓對帶電粒子加速。在分析帶電粒子加速的問題中。給予學生解題的兩種思路：一種是利用牛頓第二定律結合勻變速直線運動公式來分析;另一種是利用靜電場做功結合動能定理來分析。這樣既帶領學生復習鞏固前面學習的相關知識。也提升了學生應用知識的能力。所以，在接下來的例題講解中，例1采用了前一種分析思路，例2采用了后一種分析思路。這樣的內容安排給學生提供了解決接下來問題的靈感與思路。也讓學生可在此基礎上進行獨立思考。分析題干中設置的情境。提升了學生的學科素養。促進學生掌握必備知識。因此，在教學過程中可采用思維型教學模式（圖1）。

2.4更改教材欄目。凸顯科學態度與責任

除了對欄目進行刪減和增加外。新教材對部分內容進行了保留與更新。如原先的“問題與練習”改為“練習與應用”。在課后習題中加入更多新科技應用的情境。將課內知識與生活實際相聯系。以科技的實際應用案例引導學生感知物理研究的意義以及科學技術發展對人類社會的作用。同時。將原先的"STS"欄目更新為"STSE”欄目。加強科技發展與社會發展、環境建設的聯系，培養學生的科學態度與責任素養。

3基于“四翼”。針對新教材更新教學方法

高考評價體系的“四翼”主要立足于素質教育所需達到的水平和程度。主要體現在內容和形式兩個方面。在高考過程中，“四翼”是素質教育評價的基本維度?！八囊怼敝饕τ谶x擇所需人才。更是引導教師根據高考考查內容調整教學方式，優化教學方案。“四翼”是連接“四層”高考考查內容與高考命題實踐的紐帶。

3.1注重基礎知識的掌握

學科內容的基礎性要以生活實踐或學習探索中最基本的問題情境作為基礎。從而創設情境。設計任務。提升能力。教授學生掌握物理基本概念、理解基本原理、習得基本技能，獲得適合自身能力發展的思維方法?？荚噧热蓦m強調注重基礎。加強必備知識的掌握。但依舊反對死記硬背知識點。孤立知識點之間的聯系。而是強調學生對于必備知識的遷移能力。在日常的教學中，需要加強情境化習題的教學設計。降低知識點的存儲記憶。強調從學科素養角度深入：注重引導學生研究素材資源。梳理邏輯關系。提升學生的建模能力。

3.2培養綜合運用知識的能力

學科內容的綜合性雖注重內容。也涉及情境的復雜性。從學科內容看，綜合性主要考查學生找尋知識間相互的關聯，反映學科知識點的網絡結構、學生能力的提升。以及綜合運用所學知識的能力，縱向考查學生知識、能力、素養之間的相關聯系，促進學生綜合運用知識能力的提升?！皫щ娏Ｗ釉陔妶鲋械倪\動”一直是高考的熱點。相關的情境創設試題在考查的過程中也是處于至關重要的地位。理解分析所給材料能力的水平差異。分析探究解決問題能力的水平差異。是對考查內容和要求的真實呈現。在教學過程中，要幫助學生構建完整的知識框架。讓學生透過物理現象抓住、抓準相關考查點。

3.3提升應用知識的能力

學科知識的應用性追求緊跟時代步伐、貼近社會生活實踐。探索學習的問題情境。設計生活中涉及的實際問題。加強學生遷移課堂所學內容，培養學生理論聯系實際處理問題的水平。在近三年的試卷考查中。所設計的“帶電粒子在電場中的運動”的問題?；旧蠂@牛頓運動定律和動能定理等核心知識，聚焦理解能力、應用知識能力的考查。因此，在教學過程中教師應指導學生跳出“題?！?。加強綜合分析問題能力的訓練。實現從單純解題到解決問題的轉變。發揮考試引導教學的優勢。啟發學生能夠關心身邊的物理問題。時時關注社會的進步和發展。體會物理知識在生活中的應用，培養學生學以致用的學科素養。

3.4增強思維創新能力

學科內容的創新性要求創設的情境符合學生的認知水平。試題呈現方式多樣。所預設的問題具有啟發性。幫助學生在新穎或陌生的試題情境中主動尋找解題的突破口。探究靈活性問題。通過暴露新問題總結新規律、概括新結論。情境分析題對于科學思維的要求較高。在教學過程中。教師要針對典型問題進行深度剖析。借助小組合作學習、問題串驅動、一題多解等形式，鍛煉學生的科學思維和創新能力。在解決實驗題時，通過設置問題啟發學生了解實驗設計目的。自主設計實驗方案，挑選實驗器材，處理相關數據，驗證實驗目的。在實驗的設計過程中，培養學生面對新的問題時獲取信息并合理處理信息的能力和素養。

4小結

“帶電粒子在電場中的運動”這一節。新教材涵蓋的知識點更廣。設置的知識框架更加完整。通過重新組織知識呈現順序和邏輯性。有利于學生自學，也為教師提供新的教學思路。新教材在培養學生物理學科核心素養的四個維度方面均有體現。但更注重培養學生的科學思維能力。通過新增欄目內容、更新例題設置、加強與問題情境的聯系，提升學生分析物理現象和推理的能力。這樣的設計啟發教師在教學過程中努力完善教學策略，提升學生的學科關鍵能力，落實對學生學科核心素養的培養。