學(xué)科核心素養(yǎng)視域下高中物理新舊教材的比較研究報(bào)告

學(xué)科核心素養(yǎng)視域下高中物理新舊教材的比較研究

馬秋石Key：教材比較;核心素養(yǎng);學(xué)科關(guān)鍵能力;科學(xué)思維《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》闡述了“一核”“四層”“四翼”的含義，其中，“四層”為高考考查內(nèi)容，即“核心價(jià)值、學(xué)科素養(yǎng)、關(guān)鍵能力、必備知識(shí)”，是素質(zhì)教育目標(biāo)在高考中的提煉。各版高中物理教材根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)和高考評(píng)價(jià)體系在內(nèi)容上進(jìn)行了調(diào)整。本文選取“帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”知識(shí)內(nèi)容。從培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)角度對(duì)比人教版2019年版和2010年版教材（以下分別簡(jiǎn)稱(chēng)新教材、舊教材），以期為教師把握教材重點(diǎn)、調(diào)整教學(xué)策略、提升教學(xué)質(zhì)量提供借鑒。1人教版新舊教材內(nèi)容對(duì)比“帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”是新教材《靜電場(chǎng)中的能量》一章的第5小節(jié)，與舊教材相比較，具體變化如表1所示。由表l可以總結(jié)出新教材作出的調(diào)整：第一。加入更多的生活實(shí)例。如新課以醫(yī)用電子直線加速器引入。課后習(xí)題選取治療腫瘤的“質(zhì)子療法”;第二，將示波器內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，變?yōu)椤巴卣箤W(xué)習(xí)”，可見(jiàn)這塊內(nèi)容要求適當(dāng)降低;第三，例題1難度加大。舊教材僅是簡(jiǎn)單地計(jì)算通過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)金屬板間的電子其穿出的速度。而新教材將問(wèn)題設(shè)置成交變電壓對(duì)帶電粒子的加速。難度加深;第四，刪除舊教材中的“科學(xué)足跡”部分。2學(xué)科核心素養(yǎng)視域下新舊教材對(duì)比分析2.1遵循學(xué)生認(rèn)知水平，利于形成物理觀念舊教材對(duì)帶電粒子進(jìn)行受力分析。判斷粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，接下來(lái)是利用電場(chǎng)加速帶電粒子。轉(zhuǎn)換方式生硬。這種引入方式較為抽象。對(duì)于學(xué)生的物理素養(yǎng)要求過(guò)高。學(xué)生易產(chǎn)生畏難心理。不利于接下來(lái)新授知識(shí)的學(xué)習(xí)：相較于舊教材。新教材在引入方面更能刺激學(xué)生的思維。展示醫(yī)用電子直線加速器，讓學(xué)生對(duì)于放射治療有一定的了解?；趯W(xué)生在日常生活中的接觸和了解。更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。從生活情境導(dǎo)入，創(chuàng)設(shè)相關(guān)物理情境。這也是新高考模式下知識(shí)考查的主要載體。讓學(xué)生分析真實(shí)情境解決問(wèn)題。發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。進(jìn)而培養(yǎng)將理論應(yīng)用于實(shí)踐的能力。2.2調(diào)整知識(shí)呈現(xiàn)順序。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維舊教材將示波器的原理作為一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)。讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)確定帶電粒子在熒光屏的大致位置，檢查所學(xué)知識(shí)。并讓學(xué)生體會(huì)示波器顯示出生活用電的波形。這樣設(shè)置對(duì)于學(xué)生的關(guān)鍵能力要求過(guò)高。與新學(xué)知識(shí)問(wèn)的聯(lián)系跨度有點(diǎn)大。而新教材將這塊知識(shí)調(diào)整到“拓展學(xué)習(xí)”部分.目的是讓學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)。這也與高考評(píng)價(jià)體系的“四翼”考查要求相契合。教材的調(diào)整易于學(xué)生掌握和理解基本概念、基本規(guī)律，夯實(shí)基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生有效掌握物理知識(shí)和方法。能夠解決實(shí)際問(wèn)題。引導(dǎo)學(xué)生從解題向解決問(wèn)題轉(zhuǎn)變。這樣的內(nèi)容安排也是圍繞學(xué)生終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展所需要的必備品格和關(guān)鍵能力，合理確定內(nèi)容的廣度和深度，避免過(guò)多過(guò)難，符合學(xué)生的身心特征，體現(xiàn)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展水平具有層次性和成長(zhǎng)性。2.3合理設(shè)置例題。提升學(xué)生的推理論證能力舊教材僅是探究帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。并在例題后面的思考與討論中。設(shè)置對(duì)帶電粒子在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的探究。知識(shí)點(diǎn)大量拋出，問(wèn)題未能做到層層遞進(jìn)。新教材設(shè)置交變電壓對(duì)帶電粒子加速。在分析帶電粒子加速的問(wèn)題中。給予學(xué)生解題的兩種思路：一種是利用牛頓第二定律結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式來(lái)分析;另一種是利用靜電場(chǎng)做功結(jié)合動(dòng)能定理來(lái)分析。這樣既帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固前面學(xué)習(xí)的相關(guān)知識(shí)。也提升了學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力。所以，在接下來(lái)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(nèi)容安排給學(xué)生提供了解決接下來(lái)問(wèn)題的靈感與思路。也讓學(xué)生可在此基礎(chǔ)上進(jìn)行獨(dú)立思考。分析題干中設(shè)置的情境。提升了學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。促進(jìn)學(xué)生掌握必備知識(shí)。因此，在教學(xué)過(guò)程中可采用思維型教學(xué)模式（圖1）。2.4更改教材欄目。凸顯科學(xué)態(tài)度與責(zé)任除了對(duì)欄目進(jìn)行刪減和增加外。新教材對(duì)部分內(nèi)容進(jìn)行了保留與更新。如原先的“問(wèn)題與練習(xí)”改為“練習(xí)與應(yīng)用”。在課后習(xí)題中加入更多新科技應(yīng)用的情境。將課內(nèi)知識(shí)與生活實(shí)際相聯(lián)系。以科技的實(shí)際應(yīng)用案例引導(dǎo)學(xué)生感知物理研究的意義以及科學(xué)技術(shù)發(fā)展對(duì)人類(lèi)社會(huì)的作用。同時(shí)。將原先的"STS"欄目更新為"STSE”欄目。加強(qiáng)科技發(fā)展與社會(huì)發(fā)展、環(huán)境建設(shè)的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)。3基于“四翼”。針對(duì)新教材更新教學(xué)方法高考評(píng)價(jià)體系的“四翼”主要立足于素質(zhì)教育所需達(dá)到的水平和程度。主要體現(xiàn)在內(nèi)容和形式兩個(gè)方面。在高考過(guò)程中，“四翼”是素質(zhì)教育評(píng)價(jià)的基本維度?！八囊怼敝饕τ谶x擇所需人才。更是引導(dǎo)教師根據(jù)高考考查內(nèi)容調(diào)整教學(xué)方式，優(yōu)化教學(xué)方案。“四翼”是連接“四層”高考考查內(nèi)容與高考命題實(shí)踐的紐帶。3.1注重基礎(chǔ)知識(shí)的掌握學(xué)科內(nèi)容的基礎(chǔ)性要以生活實(shí)踐或?qū)W習(xí)探索中最基本的問(wèn)題情境作為基礎(chǔ)。從而創(chuàng)設(shè)情境。設(shè)計(jì)任務(wù)。提升能力。教授學(xué)生掌握物理基本概念、理解基本原理、習(xí)得基本技能，獲得適合自身能力發(fā)展的思維方法?？荚噧?nèi)容雖強(qiáng)調(diào)注重基礎(chǔ)。加強(qiáng)必備知識(shí)的掌握。但依舊反對(duì)死記硬背知識(shí)點(diǎn)。孤立知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系。而是強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)于必備知識(shí)的遷移能力。在日常的教學(xué)中，需要加強(qiáng)情境化習(xí)題的教學(xué)設(shè)計(jì)。降低知識(shí)點(diǎn)的存儲(chǔ)記憶。強(qiáng)調(diào)從學(xué)科素養(yǎng)角度深入：注重引導(dǎo)學(xué)生研究素材資源。梳理邏輯關(guān)系。提升學(xué)生的建模能力。3.2培養(yǎng)綜合運(yùn)用知識(shí)的能力學(xué)科內(nèi)容的綜合性雖注重內(nèi)容。也涉及情境的復(fù)雜性。從學(xué)科內(nèi)容看，綜合性主要考查學(xué)生找尋知識(shí)間相互的關(guān)聯(lián)，反映學(xué)科知識(shí)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、學(xué)生能力的提升。以及綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，縱向考查學(xué)生知識(shí)、能力、素養(yǎng)之間的相關(guān)聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)能力的提升。“帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”一直是高考的熱點(diǎn)。相關(guān)的情境創(chuàng)設(shè)試題在考查的過(guò)程中也是處于至關(guān)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(wèn)題能力的水平差異。是對(duì)考查內(nèi)容和要求的真實(shí)呈現(xiàn)。在教學(xué)過(guò)程中，要幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)框架。讓學(xué)生透過(guò)物理現(xiàn)象抓住、抓準(zhǔn)相關(guān)考查點(diǎn)。3.3提升應(yīng)用知識(shí)的能力學(xué)科知識(shí)的應(yīng)用性追求緊跟時(shí)代步伐、貼近社會(huì)生活實(shí)踐。探索學(xué)習(xí)的問(wèn)題情境。設(shè)計(jì)生活中涉及的實(shí)際問(wèn)題。加強(qiáng)學(xué)生遷移課堂所學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際處理問(wèn)題的水平。在近三年的試卷考查中。所設(shè)計(jì)的“帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”的問(wèn)題?；旧蠂@牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)能定理等核心知識(shí)，聚焦理解能力、應(yīng)用知識(shí)能力的考查。因此，在教學(xué)過(guò)程中教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生跳出“題?！薄＜訌?qiáng)綜合分析問(wèn)題能力的訓(xùn)練。實(shí)現(xiàn)從單純解題到解決問(wèn)題的轉(zhuǎn)變。發(fā)揮考試引導(dǎo)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。啟發(fā)學(xué)生能夠關(guān)心身邊的物理問(wèn)題。時(shí)時(shí)關(guān)注社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展。體會(huì)物理知識(shí)在生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的學(xué)科素養(yǎng)。3.4增強(qiáng)思維創(chuàng)新能力學(xué)科內(nèi)容的創(chuàng)新性要求創(chuàng)設(shè)的情境符合學(xué)生的認(rèn)知水平。試題呈現(xiàn)方式多樣。所預(yù)設(shè)的問(wèn)題具有啟發(fā)性。幫助學(xué)生在新穎或陌生的試題情境中主動(dòng)尋找解題的突破口。探究靈活性問(wèn)題。通過(guò)暴露新問(wèn)題總結(jié)新規(guī)律、概括新結(jié)論。情境分析題對(duì)于科學(xué)思維的要求較高。在教學(xué)過(guò)程中。教師要針對(duì)典型問(wèn)題進(jìn)行深度剖析。借助小組合作學(xué)習(xí)、問(wèn)題串驅(qū)動(dòng)、一題多解等形式，鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。在解決實(shí)驗(yàn)題時(shí)，通過(guò)設(shè)置問(wèn)題啟發(fā)學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)目的。自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，挑選實(shí)驗(yàn)器材，處理相關(guān)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。在?shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生面對(duì)新的問(wèn)題時(shí)獲取信息并合理處理信息的能力和素養(yǎng)。4小結(jié)“帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”這一節(jié)。新教材涵蓋的知識(shí)點(diǎn)更廣。設(shè)置的知識(shí)框架更加完整。通過(guò)重新組織知識(shí)呈現(xiàn)順序和邏輯性。有利于學(xué)生自學(xué)