在新旧教材序言课的对比中管窥物理学科育人

范永梅

（江苏省南通第一中学，江苏 南通 226000）

基础教育课程承载着党的教育方针和教育思想.随着经济全球化和信息时代的到来，未来需要更多适应社会发展的综合性、创新性人才.新一轮的课程改革将立德树人，培养德智体美劳全面发展社会主义建设者和接班人作为课程教学的根本任务.物理学作为推动科学技术发展和人类社会文明进步的重要学科，是人类精神智慧和科学精神、思维、方法的结晶，其发展的历史文化背景、鲜明的实验特色、广泛的生活联系，无不蕴含着丰富而独特的学科育人价值.《普通高中物理课程标准》（2017版）（以下简称《新课标》）.以物理学科核心素养凝练了物理课程独特的育人价值，同时指出物理新教材从编写原则、内容选择、内容呈现、辅助资源等方面都要突出物理学科育人功能，为学生的终身发展奠定基础，促进人类科学事业的传承与社会发展.

1 新旧教材序言课内容比较

在《新课标》的指引下，各种版本的高中新教材逐步推出，以期通过新教材的使用进一步引领高中学生学习方式转变和课堂教学方式的变革，实现课程育人价值.在各版本的新教材中，在第1章前均安排了前言、卷首语、序言等，我们姑且统称为“序言”.高中教材的序言课，既是学生开启高中物理学习的第一课，承担着激发学生学习高中物理的兴趣、形成对高中物理的初步认识的重要任务.更为重要的是，序言课作为高中教材的统领和开篇，承担着对物理课程内容、课程思想、学习方法、发展前景等的总体概述，对教师的教和学生的学均起到极其重要的指导意义.教材序言课内容变化往往蕴含着课程育人理念、方式等的变化.表1是对人教版新旧教材序言课内容的比较.

表1 人教版新旧教材序言课内容比较

续表

2 新教材序言课对学科育人的启示

从序言课可以管窥物理课程的独特育人价值和追求.在表1的对比中不难发现，新教材进一步落实新课标理念，将学科核心素养的培育通过序言课加以引领，对于物理学科育人至少有以下4点启示.

2.1 观察现象，揭示本质——学会以科学方法探究物理规律

新教材在序言中开宗明义：物理学通过定量实验和严谨的逻辑分析，不断揭示出自然界的客观规律和各种现象的内在联系.一代代物理学家在探究客观世界的过程中发展了很多行之有效的的研究方法.在物理学习中，我们不但要掌握具体的知识，而且要学习和体会这些科学方法，并努力运用它们解决各种实际问题.

《新课标》也将“科学探究”作为物理学科核心素养的重要内容，包括问题、证据、解释、交流等要素.在课程实施过程中，教师要有意识地让学生经历探究的过程，掌握科学家研究问题的一般方法，将物理知识和规律的建构过程还给学生，促进学生面对未来复杂问题解决时实现方法的迁移.比如“摩擦力”这节的探究中，静摩擦力大小及方向的探究是个难点，学生容易依据已有生活经验，先入为主地认为静摩擦力总是存在于静止的物体上，总是阻力，大小与外力相等.如果教师直接告知关于摩擦力的大小、方向的正确结论，一方面学生半信半疑，另一方面更为重要的是，学生失去了自主探究，自主建构的过程.通过设计水平面上利用传感器拉动重物，重物始终静止（如图1）、手握杯子在竖直面内匀速上升、加速上升（如图2）等实验，让学生将实验结论与力平衡知识、牛顿第二定律等理性分析结合起来，不难得出：手握瓶子加速上升过程，静摩擦力大于重力，且是动力，且存在于运动的物体上；传感器的示数在0到最大值之间变化，拉动物体后示数是定值，且略小于最大值.最大静摩擦力略大于滑动摩擦力学生自主通过分析实验数据获得.学生经历了提出物理问题——猜想与假设——设计实验与制定方案——获取和处理信息——基于证据得出结论并作出解释，以及学会对探究过程进行交流、反思等.这些体验是知识本身无法给与学生的.

图1 水平面上用力传感器拉物体

图2 手握杯子在竖直面内匀速、加速上升

2.2 学以致知，客观理性——学会以科学精神尊重客观事实

物理学的发展与成就与它所蕴含的科学精神密不可分.学以致用的探索精神，帮助我们完整深入地认识自然；实事求是的客观精神，帮助我们形成严谨认真的科学态度；客观理性的分析精神，帮助我们讲求逻辑敬畏规律.科学精神不仅对科学研究很重要，而且在生产、生活各方面又有现实价值.碰到问题，客观分析、理性判断、严谨选择，不盲从、不走极端，正是快节奏的现代生活需要的精神.

在物理学的发展过程中，从伽利略研究力与运动问题到发现牛顿力学不适用微观和高速情况，一代代物理学家正是在尊重客观事实中传承着可贵的科学精神.在教学中，应该让学生通过课程学习感受并继承科学精神.比如在“实验：验证机械能守恒定律”中，学生设计出多种实验方法来验证机械能守恒，有重物自由下落，有在倾斜的气垫导轨上物体下滑，有利用摆球摆动的等等，学生在得出实验真实数据后，仔细分析数据，大多数学生会发现重力势能的减少量大于动能的增加量，当然也有个别学生利用摆球向下摆动，因为漏测小球半径，得出重力势能的减少量小于动能的增加量，机械能还增加了，感觉很困惑.不管学生最后得到怎样的实验数据，教师都要引导学生尊重实验数据，不能就简单得出重力势能的减少量等于动能的增加量的结论.要引导学生认真分析实验误差或错误的原因，只有以实事求是的态度对待研究，才能懂得尊重客观，才能得到理性的结论.

2.3 揭示自然，造福人类——学会以知识应用强化社会担当

尽管我们有很多学生会做物理题，物理考试成绩也不错，但他们却并不善于将物理知识运用到实际生活中去思考、去发现、去探究、去创造、去做事.他们的思维更多的局限于狭小的物理课本和考试天地里.深究原因，还是在日常教学中，教师更多思考的是“教什么”，极少去思考“为什么而教”“为什么这样教”等意义层面的问题.正如有学者指出的那样，“将教学仅仅视为达到既定教育目的的手段，从而人们关注教学的是其科学性或有效性，至于教学本身的目的或价值的合理性常常被忽视甚至被遗忘”.

正如新教材序言中提到的人们通过掌握核能，建造了核电站并发展了治疗肿瘤的放疗技术；通过对固体中电子运动的研究，导致了晶体管、集成电路和大容量电子存储技术的发明等等.在日常教学中，教师要善于创设知识应用的平台，引导学生主动应用知识解释自然，造福世界.比如在“静电的防止与应用”这一节的教学中，师生在探究了解静电平衡、尖端放电、静电屏蔽等的原理后，可以让学生小组讨论“静电”在生产生活中的应用及危害（影响），提出他们的应用想法.让学生既感知静电知识在高压线屏蔽、静电除尘、静电喷漆、静电复印等中的科学应用，给人们生产生活带来了极大便利，但同时通过观察生活中穿衣、脱衣、运动，以及自然界雷击，生产中切割、搅拌等过程中静电带来的危害（影响），学会敬畏科学，敬畏生命，强化社会担当.

2.4 前景广阔，充满挑战——学会以提出问题促进改革创新

新人教版序言课指出：物理学如同一座大厦，已经被建设的很壮观了，但尚未完工，也许永远也不会完工，更壮观的还在后面，还在等待着我们去建设和探索.学会从不同视角发现问题、提出问题，不迷信权威，敢于批判质疑，探索解决问题，勤于动手，善于反思，具有创新精神和实践能力.这是新一轮课程方案提出的培养目标之一，也是物理课程作为自然科学领域的一门基础学科理应担负的教育责任.

在教学中链接学科发展、科技前沿的情境素材，让学生在任务挑战状态下，产生新的问题，通过不断递进的问题的解决，激发学生好奇心，开阔他们的视野，促进他们创新思维和创新意识的培养.“磁场 磁感线”一节的教学中，可以追寻人们对电磁的认识足迹展开教学（如图3）.

在历史回望与未来的展望中，让学生感知科学家们正是在对问题的追问中推动了技术的创新.只有善于发现问题、提出问题，并积极探索问题解决的路径，才能实现对知识的深度把握和应用.

在基于核心素养培育的新一轮课程改革中，在面对新课标、新教材、新高考的大背景中，一线的物理教师更应聚焦物理课程本质和课程思想方法，深刻理解和把握学科育人价值，自觉践行课程育人理念，才能实现从“学科教学”到“学科教育”的转变.