核心素養導向下關于新粵教版高中物理教材“實踐與拓展”欄目的特色分析

洪靜爽 程敏熙

（華南師范大學物理與電信工程學院，廣東 廣州 510006）

2017版高中物理課程標準強調關注學生的個性化和多樣化學習和發展需求，幫助學生從物理學視角認識自然，理解自然，建構關于自然界的物理圖景；引導學生經歷科學探究過程，體會科學研究方法，養成科學思維習慣，增強創新意識和實踐能力；引領學生認識科學的本質以及科學·技術·社會·環境（STSE）的關系，形成科學態度、科學世界觀和正確的價值觀，為做有社會責任感的公民奠定基礎.［1］

粵教版教材“實踐與拓展”欄目是課堂教學內容的補充與延伸，與各節主題內容息息相關，是對課堂學習知識的進一步思考、探索、鞏固與應用.［2－3］因此，有效開發與利用該欄目對培養學生的物理學習興趣，激發學生的探究熱情，提高學生的科學探究能力，增強學生的實踐及創新意識大有裨益.基于前面的分析，本文在新課標理念下先對新舊粵教版教材的特色欄目“實踐與拓展”的前言描述展開分析，總結該欄目的特色、內容要求及其變化特點.基于此再對新粵教版（2019年版）3本必修教材每一小節的“實踐與拓展”內容展開分析，了解3本必修新教材中該欄目的分布情況、呈現特點及內容特色.期望幫助教師把握新教材關于該欄目的編寫理念，從而更好促進學生物理學科核心素養培養目標的達成.

1 新舊教材前言關于“實踐與拓展”描述的對比與分析

2017版課程標準指出高中物理課程在結構上精選學生終身發展必備的核心概念和科學實踐作為必修模塊內容，同時根據學生需求與升學要求設計選擇性必修課程供學生選擇學習.［1］而2003版高中物理課程標準也提出了注重共同基礎體現選擇性的課程理念.［4］其中必修1和必修2為全體學生的共同必修模塊，選修1-1、2-1、3-1的內容則是根據學生個性發展的需要，作為選擇性必修模塊.因此，選擇新舊粵教版教材的共同必修及選擇性必修內容的前言部分展開分析和對比，初步并整體把握教材關于該欄目的設置意圖及內容變化.

總體上，新舊教材該欄目都突出學生的自主學習，都突出強調了“思維發展，實踐創新，科學、技術與社會（新教材加上了環境）關系的思考”.結合表1，可以發現舊教材在前言部分沒有統一描述.與舊教材相比，新教材統一化描述了“實踐與拓展”欄目的特色內容要求，有助于讀者更加明確新粵教版教材設置該欄目的意圖，因此更具針對性和特色性.其中實踐創新是“中國學生發展核心素養”提出的6項核心素養指標之一，［5］在教材中體現為學生的實踐能力和創新意識.而STSE是物理學科核心素養中“科學態度與責任”的重要組成成分，［6］對幫助學生形成正確的科學態度、科學價值觀，理解物理學的人文關懷與社會責任［7］極其重要.新教材顯性補充了STSE教育中與環境部分相關的內容，是對舊教材的進一步提升與完善，強調對學生可持續發展［7］的社會責任意識的培養.

表1 新舊粵教版教材在前言部分關于“實踐與拓展”欄目的描述對比分析

為了更加明確新教材在“實踐與拓展”欄目的具體要求和內容特色，還需要深入教材進行進一步的了解和分析.必修課程是全體學生必須學習的課程，是高中學生物理學科核心素養發展［1］的共同基礎.因此，本文選擇新粵教版的3本必修教材對該欄目下的具體內容逐章逐節展開梳理和分析，并以表格的形式將具體分析結果加以呈現.

2 必修3本新教材“實踐與拓展”欄目總體分布情況及呈現特點分析

2.1 “實踐與拓展”欄目總體分布情況分析

對新粵教版3本必修教材中各章節涉及的“實踐與拓展”欄目的分布情況進行總體統計，詳細結果見表2.必修1共4章23小節中有9小節設置了該欄目，覆蓋了39%；而必修2共5章22小節中則有17小節提及了“實踐與拓展”的相關內容，覆蓋率達到77%；最后必修3共6章26小節有16小節內容涉及“實踐與拓展”相關活動任務，覆蓋了62%.從覆蓋率可以看出教材對該欄目的重視程度.

表2 新粵教版（2019版）教材特色欄目“實踐與拓展”總體分布情況統計表

進一步展開分析可以發現，從3本必修教材的銜接性和必修教材各自內容的聯系性來看，“實踐與拓展”欄目的設置綜合考慮了教材的知識結構與學生知識基礎、學習及認知發展需要.因此“實踐與拓展”欄目在各必修教材中出現的比例有所不同，體現出一定的選擇性和側重性，這也與該欄目所在小節內容的情境性、實踐性和綜合性等特點息息相關.

必修1較少設置“實踐與拓展”欄目，且主要是在后兩章中更多體現出該欄目的相關活動與內容.必修2“實踐與拓展”欄目的相關內容最多，從必修2的目錄中不難看出，該教材大量涉及生活、生產與科技等相關內容，這與“實踐與拓展”欄目的目標要求相得益彰.必修3是學生在學習必修1和必修2基礎上進一步學習的內容.這個階段的學生經過前2個必修環節“實踐與拓展”相關內容的訓練，基礎知識和認知能力得到一定程度的發展，應該可以更加有效地參與到該環節的學習和實踐中來.且必修3大量涉及的STSE相關內容也是“實踐與拓展”欄目的核心內容之一.因此，3本必修教材“實踐與拓展”欄目內容各具特色又相互聯系構成統一體，共同致力于促進學生問題解決能力、科學思維、創新意識、探究與實踐能力以及科學態度與責任意識的發展.

2.2 “實踐與拓展”欄目總體呈現方式特點分析

該欄目內容的呈現方式統計結果如圖1，除了必修2在“萬有引力定律”一章中有兩處較長的文字表述外，（主要是關于牛頓科學哲學思想與方法普及和航天航空相關實驗內容的普及.）3本必修教材都主要是以簡短的文字表述加以呈現.一方面可以減少學生閱讀負擔，避免把學生“嚇跑”，同時也體現了該欄目在內容編排總體上精練簡明的特點.而圖文結合的形式主要有兩大類包括生活實踐與實驗拓展，其中生活實踐類引用的圖片主要包含一些生活中的實物圖，而實驗拓展類則多為實驗原理圖和實驗裝置圖.

圖1 新教材“實踐與拓展”欄目呈現方式分析統計

3 必修3本新教材“實踐與拓展”欄目具體內容分析

在整體把握新教材必修部分“實踐與拓展”欄目的分布情況及呈現方式的基礎上，需要進一步深入到各小節的具體內容展開分析，挖掘新教材選擇及組織該欄目具體內容的標準和特點.本文在初步了解教材該欄目內容基礎上，最終選擇從主題內容、活動形式、活動任務角度對各小節內容進行梳理和分析.

3.1 “實踐與拓展”欄目的主題內容分析

在分析梳理3本必修教材“實踐與拓展”欄目案例的基礎上，本文將該欄目的主題內容主要劃分為5大類包括國內科學素材、國外科學素材、體驗與實踐、實驗拓展及應用延伸，具體統計結果見圖2.其中，國內科學素材在本文中指教材提及國內相關的歷史發明、科學探究歷程和著作等；國外科學素材則包括國外科學史、科學家的相關實驗及研究方法、科學家著作等；體驗與實踐指借助生活用品和材料進行感受式體驗，以及借助身邊的物品展開實踐與操作的微型探究活動；實驗拓展包括課堂上的實驗延伸以及課外實驗補充，一般需要進行實驗方案的設計，是較為完整的實驗項目；最后，應用延伸指物理知識包括概念、原理及規律在生產生活中的應用與延伸（如了解生活生產材料的工作原理等），及應用物理知識進行科學制作等.

圖2 新教材必修3大模塊“實踐與拓展”主題內容統計

新教材在“實踐與拓展”欄目引入了國內外科學史或物理學史等相關科學材料.這些材料蘊含了豐富的與物理學科核心素養緊密聯系的教育內涵，［8］可以幫助學生了解知識形成的歷史以及科學家們獨特的思維方式和研究方法.從而有助于學生更好地理解科學本質，有效建構和理解科學知識，［9］同時也有利于學生的科學興趣和責任意識的培養，對于落實物理學科核心素養有重要價值.

從具體內容來看，引入中國科學文化素材比如古代的制作發明、我國的航天航空事業發展、超導研究歷程等，讓學生關注知識產生的國內相關科學背景和歷史，可以增強學生的民族自信心、認同感和歸屬感，［10］有助于學生科學態度與責任意識的培養.而國外科學素材多涉及物理知識（原理或規律）的發現歷程、相關研究方法和思想以及科學家們的著作等，借助這些科學知識背景及材料，可以促進學生對科學研究的了解，認識實驗探究與科學思維的結合對物理學發展的重要作用，［1］增進學生對科學本質的理解，從而有效發展學生的物理學科核心素養.

體驗與實踐和實驗拓展類素材，給學生提供參與實踐性課題和進行探究活動的機會，讓學生在課外繼續展開實踐與探究，對發展學生科學興趣、提高學生探究能力和意識，鞏固學生課堂知識有一定的幫助.此外通過以走訪、調查研究等方式，將課堂知識延伸到生產生活中去，可以幫助學生更好地理解STSE教育，有助培養學生的社會責任感和環保意識.而通過一些研究性課題、科學小制作等活動方式也可以增強學生的科學興趣、發散學生思維，從而培養學生的創新意識和能力.

3.2 “實踐與拓展”欄目的組織形式分析

自主學習能力是核心素養框架的核心與本質，［11］新課程理念也強調引導學生自主學習并培養和發展學生的自主學習能力.［1］“實踐與拓展”欄目是課堂內容的延伸，結合表3，可以發現總體是以學生個人形式展開為主.網上查閱不同科學家關于某知識的觀點，了解科學家的研究過程、研究方法，或者調查相關知識、原理和理論等在生產生活中應用實例等.這些活動內容通過學生自主開展的形式即可完成.而以小組互動形式的活動如探究性實驗拓展，要求學生在活動過程中交流各自的觀點、方案設計、方案改進等想法.此外，在一些小組活動中也同樣突出關注學生個體的主體性和主動性.

表3 必修模塊“實踐與拓展”欄目組織形式統計表

3.3 “實踐與拓展”欄目的活動任務分析

新教材的活動任務形式十分多樣，具體統計結果如圖3，給學生提供了豐富的課外實踐與拓展活動類型.比如通過網上查閱和搜集資料可以鍛煉學生收集和處理信息的能力.此外，這些活動也對學生科學思維發展提出一定的要求，比如在方案設計、裝置設計和模型制作中還能夠發散學生思維，鍛煉學生的創新思維和實踐能力.在參加各類探究活動中，還可以加深學生對科學探究的理解，使學生的探究能力得到進一步的發展.同時通過交流與探討等方式可以促進學生間的互動合作，從而培養學生的團隊意識和溝通能力.還有一些活動對開拓學生視野和鍛煉學生寫作能力有一定的幫助.而以生活調查等方式展開活動，將STSE教育理念轉化為真實的實踐活動，體現其教育價值，［12］可以讓學生將物理課堂學習到的知識與現實生產生活相聯系，幫助學生更好地掌握物理知識的應用價值，讓學生對科學、技術、社會與環境之間的關系有更進一步的了解和思考.

圖3 必修模塊“實踐與拓展”活動任務統計

4 總結

新粵教版教材在前言部分對 “實踐與拓展”欄目進行了統一描述，并補充了STSE有關環境部分的內容.整體上突出強調了“發散思維、實踐探索、創新能力和STSE教育”的編寫理念，表達了一致的內容要求和目標.3本必修新教材“實踐與拓展”欄目的設置綜合考慮了教材的知識結構與學生基礎和具體學習需要，其內容各具特色又相互聯系，共同服務于學生物理學科核心素養目標的落實.此外，該欄目在內容編排上具有精練簡明的特點.

本文將該欄目的主題內容劃分為5大類包括國內科學素材、國外科學素材、體驗與實踐、實驗拓展及應用延伸.其活動任務方式更是多樣，本文將其細致劃分為10小類.新教材引入國內外科學素材，學生通過信息檢索與資料收集等方式，可以了解物理知識形成歷程，了解科學家獨特的思維方式和研究方法，并進行情感滲透等；而體驗實踐、實驗拓展與應用延伸類素材，給學生提供參與實踐性課題（走訪、調查研究、小制作、實踐與探究）的機會，將課堂知識延伸到生產生活應用與制作中去，同時落實STSE的教育價值.這些主題內容結合多樣化的活動方式可以提高學生的科學興趣、探究意識和實踐能力，發散學生的科學思維，促進學生科學態度與責任意識培養，對落實物理學科核心素養有重要價值.最后，該欄目既強調學生的自主學習也關注學生的小組合作與交流，因此，在這些活動中既要注意引導學生進行反思性思考，也要鼓勵學生在小組活動中積極參與并發表自己的看法和觀點.

基于以上分析，“實踐與拓展”欄目是發展學生物理學科核心素養的重要原材料.教師可以結合實際情況和具體教學需要，有選擇性地以家庭作業、社團活動任務、科技活動、特色校本課程開發等多樣化的方式將“實踐與拓展”欄目的內容進行有效開發和利用，助力于培養學生物理學科核心素養目標的達成.