核心素养导向下高中物理选修课程的开发与实施

摘 要：以浙江省精品选修课程“生活物理探究”为例，分别从课程开发的缘由、课程内容的设计、课程实施的策略和课程实践的收获等方面进行叙述，旨在揭开选修课程的“高、大、上”的神秘面纱，让更多的教师能投身于选修课程的开发，让更多的学生能够选择适合自己的校本课程，促进物理学科核心素养的发展.

关键词：物理学科核心素养;选修课程;生活物理;探究

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1008-4134（2021）07-0048-04

作者简介：刘银奎（1973-），男，浙江乐清人，本科，中学高级教师，研究方向：中学物理教学.

“生活物理探究”是笔者自主开发的一門兴趣爱好类选修课程.它是一门高中物理与生活实际相联系的校本课程，它引导学生运用所学的物理知识来探究解决生活中的实际问题，激发学生学习物理的兴趣，最终使学生的物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等核心素养得到长足的发展.

“生活物理探究”选修课程先后荣获“温州市精品课程评比一等奖”“浙江省精品课程称号”，并在温州市高中物理选修课程建设研讨会上作经验介绍.本文就本课程的开发与实施情况进行介绍.

1 课程开发的缘由

“为什么要开发课程，开发什么样子的课程？”这是课程开发者首先要解答的问题，也是课程开发的方向性大问题.

1.1 物理课程标准的要求

《普通高中物理课程标准（2017年版）》中关于“地方和学校实施本课程的建议”指出：“关注学生物理学科核心素养的发展，重视提高教师的课程能力”“通过培训重点解决以下问题：什么样的物理选修课程能有效培养学生的物理学科核心素养？如何开发有效的学校课程培养学生的物理学科核心素养？”“学校可根据课程标准和学生的实际情况，研究开发适合的选修课程，满足学生学习需要”[1].并把培养教师课程建设、实施与评价能力作为本次课程改革的重要任务，也是课程改革成功的关键.

1.2 物理学科特点的体现

众所周知，多彩的现实生活是许多自然规律、社会知识的本源，而知识和规律的显著特点就在于其来源于生活而又服务于生活，最终改变生活.物理学是自然科学领域的一门基础学科，在这一方面显得尤为突出，物理规律和物理现象分布在我们生活的每一个角落，我们的生活每时每刻跟物理有着千丝万缕的关系.

新课程更注重引领学生认识科学·技术·社会·环境（STSE）的关系，在新教材中设有“STSE栏目”，把物理学科回归到社会与生活的实践中.例如：2020年7月浙江省选考第4题，考查学生对物理知识的应用水平和对生活的体验（物理观念）.

（原题）在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温，如图1所示.下列说法正确的是（ D ）

A.当体温超过37.7℃时人体才辐射红外线

B.当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线

C.红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的

D.红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的

1.2 课堂教学现状的担忧

在物理课堂教学上，普遍注重解题技巧，而忽视了物理与生活的联系;即使有的教师有“拓展”的想法，但又受制于学考、高考的课程安排和授课时间，无法更多地进行这一方面的教学，心有余而力不足.

同时，在长期的传统教学中，物理知识的传授很少甚至没有关注生活这一环节，从而使许多高中学生认为物理“学而无用”，因而对生活中的物理现象也就理所当然地视而不见了，从而造成了实际生活与书本知识的严重脱节.高中学生学了三年的物理，除了会做几个题目外，其它一概不知，家里坏了一个灯泡，也要叫物业来换，家庭用电、用气、用水的安全均不大了解，物理核心素养落实不到位，社会上的一些伪科学、迷信活动难以准确识别.所有的这些均与我们的新课程理念、培养目标是极不相符的.

1.3 选修课程对课堂教学的促进

早在2005年笔者就开始主讲校本课程“生活中的物理”，经过多年的实践检验效果良好，“校本课程”的开设对学生学习物理有很大的促进作用.

首先，选修课极大地拓展了高中物理的学习内容，帮助学生解答生活中的物理现象和物理问题.课程中所讲的内容是普通高中物理必修课的重要补充和延伸，这些物理现象和物理问题是学生特别感兴趣的、与学生的生活密切相关.而这些内容又往往是必修课中由于种种原因而不能展开或不便展开的.

其次，选修课很好地丰富了高中物理的学习方式，增强学生的学习体验.选修课以关注生活、勇于探究、勤于思考、促进发展为宗旨，以学生实际生活为研究对象，以高中物理知识为探究手段，积极引导学生观察生活中的物理现象，探究生活中的物理原理，最终发展学生的物理学科核心素养.

2 课程内容的设计

课程内容是整个课程最重要的部分，俗话说得好：“巧妇难为无米之饮”，精彩、充实的内容是课程成功的重要保证.笔者就从课程内容采集的途径和课程内容设计的原则等方面详细说明如何进行课程内容的设计.

2.1 课程内容采集的途径

2.1.1 搜集优秀的网络资源借鉴别人的宝贵经验

每当确定一个主题后，均要上网搜索关键词，比如“立体电影”“磁悬浮列车”“壁虎的仿生学”等等，找到最权威的解释或定义，编写在课程内.

2.1.2 购买配套的参考书籍——提升自己的理论水平

以下几本书是笔者开发课程时最主要的参考书，书名为：《生活的物理》《创造性物理演示实验》《不可能的任务》，如图1所示.

2.1.2 借用媒体视频资源丰富课程的内容和形式

借鉴相关电视节目内容，例如央视科技频道的“科技之光”“科技秀场”“我爱发明”“原来如此”“走近科学”、浙江卫视的“不可能的任务”等节目内容，还有优酷网、土豆网、乐视网、百度视频、搜狐视频等网站的优秀视频内容.

2.1.3 自主开发物理小实验增强课堂的趣味性

平时注意收集或开发与生活有关的一些物理趣味小实验.例如，能停在手指上的小鸟、往高处运动的物体、开口气球、硬币走钢丝（如图1）、薄纸托水、磁悬浮陀螺（如图2）.

2.1.4 整合资源提升课程的品质

面对众多的课程资源，我们采用了“三环原理”进行资源的开发和筛选，所谓的“三环原理”就是指：一是资料必须是绝大多数学生感兴趣的;二是该资料必须是我们教师自己擅长的;三是该资料必须是当今社会的发展所需要的[2].画三个圆环代表这三个方面，将它们按照如图3所示的形状结合在一起，这三个圆环的交集处（图中的区域A）就是我们选修课程需要的资源，而这些课程资源正是落实学生核心素養培养所必须的.

2.2 课程内容设计的原则

2.2.1 课程内容要丰富多彩、能引起学生的兴趣

本课程在力学、热学、光学、电磁学、物理方法等物理主干知识中设计了10个精彩的专题，这些专题中特意收集了许多学生喜闻乐见却又不甚了解的生活问题.把这些内容安排为课程的主体，取名为：“师生互动的课堂探究”（见表1），以授课的形式在教室内进行探究和学习.

2.2.2 课程内容要结构严谨、符合高中学生的认知水平

在每一讲的课堂探究中，基本上按照“我的发现（物理现象源自生活）—我的分析（物理原理融于生活）—我的实践（物理知识用于生活）—我的成果（学习评价基于生活）”这样的认知特点来编排.例如，“第五讲：壁虎的神功”编排如下.

我的发现：壁虎能在光滑如镜的墙面或天花板上穿梭自如，却不会掉下来，这是为什么？（提出物理问题）

我的分析：壁虎能在墙上爬行的原因归纳四种不同的说法：吸盘原理、静电吸附原理、分泌粘液的原理、分子间的吸引力，究竟哪一种说法是对的？通过师生共同的研究，最后得出结论（设计实验、制订方案、获取和处理信息、基于证据得出结论）.

我的实践：寻找生活中与之相同原理的生活用品——保鲜膜，上网查寻相关的仿生学产品：超级附着技术（对结论作出解释）.

我的成果：揭开壁虎脚掌的秘密，并把它推广至其它昆虫的脚掌上，例如蜘蛛和苍蝇（对过程和结果进行交流、评估、反思）.

2.2.3 课程形式要多种多样、能吸引学生积极参与

在本课程中，除了师生互动课堂探究外，还安排了学生科普小论文写作与评比、学生动手实验小制作与评比、参观科技基地实践活动.充分调动学生的积极性，使学生积极响应并快乐参与其中.课程活动有以下三种方式.

活动一：科学幻想小作家.撰写科学幻想小品文并举行评比活动，提升学生写作能力.题目设计如下：没有摩擦的世界;在月球上的日子;在空间站的生活;在海底的日子;回到过去;穿越未来;如果我的朋友是外星人……

活动二：实验制作小发明家.物理小发明、小制作展示和评比，提高学生动手能力.拟在如下题目中由学生自主选取：自制欹器、自制有趣的平衡、制作拱形桥、趣味大气压强实验、自制彩虹制造机、自制望远镜、自制魔力台球桌、拍摄立体照片、自制太阳灶、自制磁悬浮、自制趣味电动机、趣味静电实验……

活动三：参观和实践活动.参观一些科普教育基地，丰富学生的社会实践.拟参观科技馆、发电厂、变电所、交警指挥中心、全球眼监控中心等科普教育基地.

2.2.4 课程内容实用性强、学生能力提升快

本课程最大的特色是理论联系实际，把与学生密切相关的生活中疑难问题收集起来，然后引导学生利用所学的物理知识进行解决，以达到“学以致用”的目的，提升了学生运用物理规律和方法解决实际问题的能力.例如，第八讲的“揭秘立体电影”;科普小论文写作中的“在空间站的生活”;物理小制作中的“制作有趣的平衡”;参观科技馆等等.

3 课程实施的策略

如何将丰富多彩的课程内容呈现给学生，以达成设定的课程目标，这就需要进行课程实施策略的研究，下面就从三个方面来说明课程的有效实施.

3.1 课程实施总体方案

授课教师：高中物理教师（1名），物理实验员（1名、协助）.

授课对象：高一或高二学生，学生自主报名，每期人数控制在30人以内.

教学资源：“生活物理探究”校本教材、实验器材、教学视频、教学课件.

课时安排：每周1课时，总计18课时，一个学期内完成，1学分.

设施条件：物理学科教室（有多媒体电脑设备，并可进行实验操作）.

授课方式：运用灵活多变的授课方式，主要方式有：师生互动课堂探究、撰写科幻小品文、小制作和小发明、参观科普基地等.

3.2 课程实施安排表

根据学生的知识结构与认知水平，按照先易后难原则.本课程按“力学—热学—光学—电磁学—物理思想方法”的顺序安排课程内容，更有利于学生的学习.同时把“小制作评比”“小论文评比”“参观实践”等穿插在“研讨课”中间，不断提升学生的兴趣，让学生感觉到课堂形式很丰富，惊喜不断.课时安排上要适当充足一些，让“评比”和“参观活动”能充分开展起来，同时也便于应对学校临时调课和放假，尽力保证课程内容的连贯性与完整性，让学生对课程有整体的体验.具体课时安排见表2.

3.3 课程评价体系的设计

这是课程实施的最后一个环节，也是课程实施中最“出彩”的部分，更是课程实施是否成功的重要标志.通过对学生的学习过程、学习成果、学习态度反馈，使学生体会到成功的喜悦，同时本课程也要求学生对课程实施情况进行评价，让开发者及时进行调整，使课程更适合学生学习，有利于学生全面发展.

3.3.1 课程评价总体原则

从单一的成绩评价过渡到多元化综合性评价，终结性评价与过程性评价相结合，学生作品展示与比赛成果相结合，学生互评与教师评价相结合.

3.3.2 课程评价具体做法

评价项目分成5项：科普小论文评比、实验小制作评比、期中常识知识测试、参观实践活动出勤率、学习态度纪律评价.每项评价分为：优秀（20-18分），良好（17-14分），合格（13-10分），不合格（10分以下）四个等级.所选修的学生总分只有达到50分以上才能获得学分.具体评价量见表3.

4 课程实践的收获

笔者精心编写了一门学生喜欢的课程，又满含激情地与学生进行互动教学，自然会收获很多喜悦和欢乐.

4.1 学生给你最贴心的评价

在每学期的课程结束时，笔者均要求学生对我的课程进行评价，包括课程内容、形式、上课方式和活动方式等等，这个作业根本不需要督促，学生上交作业非常积极，有的甚至写了好几百字，字字诚恳、句句贴心，例如，高一（3）张程哲的评价：“很棒！学到了很多用物理知识来解决生活问题的小窍门……”;高一（4）范濡含评价：“老师上课比较好，听起来还是很轻松的，全部是自由发言的……”;高一（5）蔡佳卿评价：“上课风趣幽默，贴近生活，使学生对课堂充满兴趣……”.教师的最大心愿就是学生对我们教学工作的肯定和發自内心的赞美.

4.2 课程给你最舒心的满足

从学生层面来看，学生在上选修课时，兴奋、激动，积极参与，兴趣高，尤其是动手小制作的项目，学生更是喜爱;从学校层面来看，选修课程还可以与学校举行的科技节比赛、创新小制作比赛、小论文评比结合起来，可以丰富校园文化生活.从教师发展层面来看，在教学生涯中能拥有自己开发的一至两门选修课程，挂在网络平台上让学生选课，实在是机会难得.

5 结束语

物理课程的开发并不是遥不可及、高不可攀的事情，它也只是物理教学一个普通的环节——对课堂内外的知识进行整理和加工.我们一线物理教师要以本次新课程、新教材的改革为契机，多积累、勤思考，敢于实践，一定会开发出学生喜欢、学校需要、社会认可的精品课程，为提升广大学生的物理学科核心素养而做出自己的贡献.

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版） [M].北京：人民教育出版社，2018.

[2]蒋婕.论高中语文选修课程有效实施策略 [J].教学研究，2012，35（01）：119-122.

（收稿日期：2021-01-28）