学科核心素养视域下高中物理新旧教材的比较研究

马秋石

关键词：教材比较;核心素养;学科关键能力;科学思维

《中国高考评价体系》阐述了“一核”“四层”“四翼”的含义，其中，“四层”为高考考查内容，即“核心价值、学科素养、关键能力、必备知识”，是素质教育目标在高考中的提炼。各版高中物理教材根据新课程标准和高考评价体系在内容上进行了调整。本文选取“带电粒子在电场中的运动”知识内容。从培养学科核心素养角度对比人教版2019年版和2010年版教材（以下分别简称新教材、旧教材），以期为教师把握教材重点、调整教学策略、提升教学质量提供借鉴。

1人教版新旧教材内容对比

“带电粒子在电场中的运动”是新教材《静电场中的能量》一章的第5小节，与旧教材相比较，具体变化如表1所示。

由表l可以总结出新教材作出的调整：第一。加入更多的生活实例。如新课以医用电子直线加速器引入。课后习题选取治疗肿瘤的“质子疗法”;第二，将示波器内容进行调整，变为“拓展学习”，可见这块内容要求适当降低;第三，例题1难度加大。旧教材仅是简单地计算通过匀强电场金属板间的电子其穿出的速度。而新教材将问题设置成交变电压对带电粒子的加速。难度加深;第四，删除旧教材中的“科学足迹”部分。

2学科核心素养视域下新旧教材对比分析

2.1遵循学生认知水平，利于形成物理观念

旧教材对带电粒子进行受力分析。判断粒子的运动状态，接下来是利用电场加速带电粒子。转换方式生硬。这种引入方式较为抽象。对于学生的物理素养要求过高。学生易产生畏难心理。不利于接下来新授知识的学习：相较于旧教材。新教材在引入方面更能刺激学生的思维。展示医用电子直线加速器，让学生对于放射治疗有一定的了解。基于学生在日常生活中的接触和了解。更能激发学生的学习积极性。从生活情境导入，创设相关物理情境。这也是新高考模式下知识考查的主要载体。让学生分析真实情境解决问题。发展学科核心素养。进而培养将理论应用于实践的能力。

2.2调整知识呈现顺序。培养学生的科学思维

旧教材将示波器的原理作为一个重要的知识点。让学生运用所学知识确定带电粒子在荧光屏的大致位置，检查所学知识。并让学生体会示波器显示出生活用电的波形。这样设置对于学生的关键能力要求过高。与新学知识问的联系跨度有点大。而新教材将这块知识调整到“拓展学习”部分.目的是让学有余力的学生进行拓展学习。这也与高考评价体系的“四翼”考查要求相契合。

教材的调整易于学生掌握和理解基本概念、基本规律，夯实基础，培养学生有效掌握物理知识和方法。能够解决实际问题。引导学生从解题向解决问题转变。这样的内容安排也是围绕学生终身发展和社会发展所需要的必备品格和关键能力，合理确定内容的广度和深度，避免过多过难，符合学生的身心特征，体现学生学科素养发展水平具有层次性和成长性。

2.3合理设置例题。提升学生的推理论证能力

旧教材仅是探究帶电粒子在匀强电场中的运动。并在例题后面的思考与讨论中。设置对带电粒子在非匀强电场中运动的探究。知识点大量抛出，问题未能做到层层递进。新教材设置交变电压对带电粒子加速。在分析带电粒子加速的问题中。给予学生解题的两种思路：一种是利用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式来分析;另一种是利用静电场做功结合动能定理来分析。这样既带领学生复习巩固前面学习的相关知识。也提升了学生应用知识的能力。所以，在接下来的例题讲解中，例1采用了前一种分析思路，例2采用了后一种分析思路。这样的内容安排给学生提供了解决接下来问题的灵感与思路。也让学生可在此基础上进行独立思考。分析题干中设置的情境。提升了学生的学科素养。促进学生掌握必备知识。因此，在教学过程中可采用思维型教学模式（图1）。

2.4更改教材栏目。凸显科学态度与责任

除了对栏目进行删减和增加外。新教材对部分内容进行了保留与更新。如原先的“问题与练习”改为“练习与应用”。在课后习题中加入更多新科技应用的情境。将课内知识与生活实际相联系。以科技的实际应用案例引导学生感知物理研究的意义以及科学技术发展对人类社会的作用。同时。将原先的"STS"栏目更新为"STSE”栏目。加强科技发展与社会发展、环境建设的联系，培养学生的科学态度与责任素养。

3基于“四翼”。针对新教材更新教学方法

高考评价体系的“四翼”主要立足于素质教育所需达到的水平和程度。主要体现在内容和形式两个方面。在高考过程中，“四翼”是素质教育评价的基本维度。“四翼”主要着力于选择所需人才。更是引导教师根据高考考查内容调整教学方式，优化教学方案。“四翼”是连接“四层”高考考查内容与高考命题实践的纽带。

3.1注重基础知识的掌握

学科内容的基础性要以生活实践或学习探索中最基本的问题情境作为基础。从而创设情境。设计任务。提升能力。教授学生掌握物理基本概念、理解基本原理、习得基本技能，获得适合自身能力发展的思维方法。考试内容虽强调注重基础。加强必备知识的掌握。但依旧反对死记硬背知识点。孤立知识点之间的联系。而是强调学生对于必备知识的迁移能力。在日常的教学中，需要加强情境化习题的教学设计。降低知识点的存储记忆。强调从学科素养角度深入：注重引导学生研究素材资源。梳理逻辑关系。提升学生的建模能力。

3.2培养综合运用知识的能力

学科内容的综合性虽注重内容。也涉及情境的复杂性。从学科内容看，综合性主要考查学生找寻知识间相互的关联，反映学科知识点的网络结构、学生能力的提升。以及综合运用所学知识的能力，纵向考查学生知识、能力、素养之间的相关联系，促进学生综合运用知识能力的提升。“带电粒子在电场中的运动”一直是高考的热点。相关的情境创设试题在考查的过程中也是处于至关重要的地位。理解分析所给材料能力的水平差异。分析探究解决问题能力的水平差异。是对考查内容和要求的真实呈现。在教学过程中，要帮助学生构建完整的知识框架。让学生透过物理现象抓住、抓准相关考查点。

3.3提升应用知识的能力

学科知识的应用性追求紧跟时代步伐、贴近社会生活实践。探索学习的问题情境。设计生活中涉及的实际问题。加强学生迁移课堂所学内容，培养学生理论联系实际处理问题的水平。在近三年的试卷考查中。所设计的“带电粒子在电场中的运动”的问题。基本上围绕牛顿运动定律和动能定理等核心知识，聚焦理解能力、应用知识能力的考查。因此，在教学过程中教师应指导学生跳出“题海”。加强综合分析问题能力的训练。实现从单纯解题到解决问题的转变。发挥考试引导教学的优势。启发学生能够关心身边的物理问题。时时关注社会的进步和发展。体会物理知识在生活中的应用，培养学生学以致用的学科素养。

3.4增强思维创新能力

学科内容的创新性要求创设的情境符合学生的认知水平。试题呈现方式多样。所预设的问题具有启发性。帮助学生在新颖或陌生的试题情境中主动寻找解题的突破口。探究灵活性问题。通过暴露新问题总结新规律、概括新结论。情境分析题对于科学思维的要求较高。在教学过程中。教师要针对典型问题进行深度剖析。借助小组合作学习、问题串驱动、一题多解等形式，锻炼学生的科学思维和创新能力。在解决实验题时，通过设置问题启发学生了解实验设计目的。自主设计实验方案，挑选实验器材，处理相关数据，验证实验目的。在实验的设计过程中，培养学生面对新的问题时获取信息并合理处理信息的能力和素养。

4小结

“带电粒子在电场中的运动”这一节。新教材涵盖的知识点更广。设置的知识框架更加完整。通过重新组织知识呈现顺序和逻辑性。有利于学生自学，也为教师提供新的教学思路。新教材在培养学生物理学科核心素养的四个维度方面均有体现。但更注重培养学生的科学思维能力。通过新增栏目内容、更新例题设置、加强与问题情境的联系，提升学生分析物理现象和推理的能力。这样的设计启发教师在教学过程中努力完善教学策略，提升学生的学科关键能力，落实对学生学科核心素养的培养。