基于物理核心素養的高中物理教材與課程標準的一致性研究
——以2019年人教版必修1為例

劉健智 胡雪妍，2

（1.湖南師范大學物理與電子科學學院，湖南 長沙 410081；2.江蘇省蘇州市吳江中學，江蘇 蘇州 215200）

1 問題的提出

《普通高中物理課程標準（2017年版）》（以下簡稱“新課標”）充分考慮學科育人價值，凝練出了高中物理學科核心素養.這意味著高中教育從“知識本位”時代邁入“核心素養”時代.學生核心素養的發展，呼喚基于核心素養的教材，［1］作為最直接的課程資源，新教材理應圍繞核心素養的要求展開，因此，有必要對2019年版物理新教材與新課標在物理核心素養上的一致性進行研究.

國外構建的一致性分析的工具主要有：SEC一致性分析模式、Webb 模式和Achieve 模式等.［2］國內教材與課程標準的一致性研究大多采用SEC一致性分析模式，因為其分析框架最簡便，適用對象更廣泛，主張從知識的種類和深度等，即從“內容主題”和“認知水平”兩個維度進行評價.［3］由于教材內容相較于課程標準中的內容要求更加復雜，處理起來更加棘手，因此已有研究對教材的處理大多并非直接處理教材本身，而是將其轉換為了對相應教師用書中教學目標的處理.這種間接處理教材的方式將在很大程度上影響一致性研究結果的科學性與準確性.

本文突破傳統SEC一致性分析模式只關注內容主題和認知水平的局限性，將其拓展應用于物理核心素養上的一致性；還將利用SOLO 分類法呈現具體的處理教材內容的方式，以期為比較教材與課程標準的一致性提供新的研究思路，同時為教材的編寫以及教師更好地培養學生物理核心素養提供參考和借鑒.

2 研究設計

2.1 研究對象

本文選擇人民教育出版社2019 年出版的普通高中《物理》教科書（以下簡稱“新教材”）的必修1模塊和《普通高中物理課程標準（2017年版）》為研究對象.這樣選擇是基于以下考慮：（1）人教版教材在全國范圍內使用得最廣泛；（2）高中物理教材的必修1模塊是全體學生必須學習的課程內容，蘊含了豐富的物理核心素養素材，是發展學生物理核心素養的共同基礎.［4］

2.2 研究工具

本文選擇安德魯·波特（Andrew Porter）等人開發的SEC 一致性模式為研究工具，其研究思路包括：（1）從“內容主題”和“認知要求”兩個維度構建統一表述教學內容的二維矩陣；（2）描述評價項目與評價標準在“內容主題”和“認知要求”兩個維度的不同表現水平，并分別在評價項目與評價標準的二維矩陣中進行編碼與統計；（3）利用Porter一致性計算公式定量計算評價項目與評價標準之間的一致性指數，比較研究對象之間的一致性程度.Porter一致性指數的計算公式為

其中n表示二維矩陣的單元格總數；i表示某個特定單元格，i∈［0，1］；Xi表示評價標準的二維矩陣中第i個單元格所占的比率值；Yi表示評價項目的二維矩陣中第i 個單元格所占的比率值；P 表示Porter一致性指數，P∈［0，1］，P 值越大，表示評價項目與評價標準之間的一致性越高.［5］

鑒于本文比較物理核心素養，而非教學內容，因此需要將研究思路中的“內容主題”和“認知要求”修改為“素養主題”和“素養水平”兩個維度.

2.3 構建二維矩陣

（1）劃分素養主題.

筆者依據物理核心素養的4個方面包含的14個要素進行素養主題劃分：物理觀念包括物質觀、運動與相互作用觀和能量觀3 個主題；科學思維包括模型建構、科學推理、科學論證和質疑創新4個主題；科學探究包括問題、證據、解釋、交流4個主題；科學態度與責任包括科學本質、科學態度和社會責任3個主題.

（2）劃分素養水平.

在傳統的SEC 一致性分析模式中，研究者通常采用布盧姆教育目標分類法（以下簡稱“布氏分類法”）進行教學內容中認知水平的記憶、理解、應用、分析、評價和綜合6 個層次的劃分，然而該劃分實則是一種對思維復雜程度的線性積累，［6］與人認識事物時思維的螺旋式上升狀態不符，因此無法直接應用于物理核心素養的素養水平維度劃分.

為了解決布氏分類法中存在的問題，比格斯（J.B.Biggs）提出的SOLO 分類法將學生的學習水平由低到高分為5個層次：前結構水平（P）、單點結構水平（U）、多點結構水平（M）、關聯結構水平（R）和拓展抽象結構水平（E）.

伯內特（Paul C.Burnett）等人認為，SOLO 分類法的5個層次之間的界限不夠清晰，因此將M水平和R 水平進行了更細致的劃分，修訂為9層次的SOLO 分類法.［7］然而，增加子層次并不能完全解決評價者層次劃分不一致的問題，在實際評價過程中要通過提升評價者水平、增加評價者數量來提高層次劃分的一致性.［8］請3 位從事多年教育研究的一線教師對新教材與新課標進行素養主題和素養水平上的編碼統計.

鑒于新教材與新課標中并不存在SOLO 分類法中的P水平和布氏分類法中的分析、評價水平，因此只研究SOLO 分類法中U、M、R、E 水平與布氏分類法中認識記憶、理解掌握、模仿應用和創新創造這4 個水平之間的關系.研究發現：認識記憶水平與表示定量關系的U、M 水平存在某種對應關系；理解掌握水平和模仿應用水平與表示定性關系的R 水平存在某種對應關系；創新創造水平與表示定性關系的E 水平存在某種對應關系.

本文最終將SOLO 分類法創新劃分為以下5個層次：（1）單點結構水平（U），即學生能夠識別或提取單個物理知識，直接使用單個物理知識回答問題；（2）多點結構水平（M），即學生能夠識別或提取多個物理知識，直接使用多個物理知識回答問題；（3）低關聯結構水平（R1），即學生能夠領悟物理知識之間的聯系，正確判斷并合理解釋相關問題；（4）高關聯結構水平（R2），即學生能夠運用所學物理知識解決相同或相似情境中的物理問題；（5）拓展抽象結構水平（E），即學生能夠提出或選擇創造性的方案，創新解決復雜情境中的物理問題.

（3）確定二維分析框架.

基于以上對素養主題和素養水平的劃分，本研究將素養主題依據具體的物理核心素養要素劃分為14 個維度，將素養水平依據創新修改的SOLO分類法劃分為5個層次，由此構建“14×5”的“素養主題×素養水平”二維分析框架.

3 數據的編碼與統計

3.1 新課標的編碼與統計

對新課標的編碼與統計依據新課標中的課程內容要求進行.

（1）新課標的素養主題編碼.

由于每一條課程內容要求往往包含一個或多個知識點，筆者將每條內容要求拆分為只包含單個知識點的內容要求.由于新課標中的內容要求表述得過于概括，不利于編碼者有效判斷其中蘊含的素養主題的要求，因此本文結合《普通高中物理課程標準（2017 年版）解讀》（以下簡稱“《解讀》”），［9］判斷拆分重組后的內容要求中蘊含的素養主題要求.

例如：根據《解讀》將“1.1.3理解位移、速度和加速度”拆分為3條：（1）理解位移：蘊含著“運動的描述”這一運動與相互作用觀；（2）理解速度：不僅蘊含“運動的描述”這一運動與相互作用觀，還蘊含著“演繹推理”這一科學推理的思維方法；（3）理解加速度：蘊含著“運動的描述”這一運動與相互作用觀.［9］

（2）新課標的素養水平編碼.

課標的內容要求通常以“行為動詞+物理知識點”形式構成，其素養水平理論上可以通過不同的行為動詞來體現.然而新課標和《解讀》并未呈現有關行為動詞的層次劃分說明，使得直接依據行為動詞劃分素養水平變得“無法可依”.本文將利用創新修改的SOLO 層次建立行為動詞與素養水平之間的雙向細目表（如表1 所示），依據行為動詞劃分素養水平的分析標準.

表1 行為動詞與素養水平的雙向細目表

需要說明，本文依據表1 并結合《解讀》對新課標中內容要求的素養水平進行劃分，當表1 中出現的行為動詞與《解讀》中要求的關鍵能力水平不一致時，我們將該內容要求置于與解讀水平一致的行為動詞中重新劃分素養水平.

例如：內容要求1.2.2中的“能用共點力的平衡條件分析生產生活中的問題”涉及到的行為動詞為“分析”，根據表1 本應直接將該內容要求置于R1水平，然而，《解讀》要求學生能夠運用共點力的平衡條件進行現實情境中的受力計算，解決現實情境中的復雜受力問題，即關鍵能力水平對應的行為動詞是“解決”，而非“分析”，因此該內容要求的真實素養水平應為R2.

（3）新課標的編碼數據采集與信效度分析.

3位編碼者各自獨立完成素養主題和素養水平編碼.兩兩之間獨立編碼數據的肯德爾相關系數（雙尾）分別為0.927**、0.870**、0.950**，檢驗結果表明：3組編碼數據在P=0.01水平上具有極其顯著的相關性，即編碼結果有效.3位編碼者針對編碼數據中存在分歧的地方進行了相關討論，確立了最終的編碼數據，形成了統一的二維矩陣.為保證新教材與新課標的二維矩陣具有可比性，需要將二者的頻數分布二維矩陣進行歸一化處理，即將每個單元格中的頻數轉換為該頻數在總頻數中所占的比率，由此得到比率之和為1的比率分布二維矩陣.頻數和比率分布的樣表如表2所示.

表2 新課標“素養主題×素養水平”頻數和比率分布二維矩陣（部分）

3.2 新教材的編碼與統計

由于學生物理核心素養的發展應寓于物理知識的教學之中，［10］且新教材中的章節內容與新課標中的內容要求具有某種對應關系，能夠保證新教材與新課標的內容主題一致，因此本文對新教材的編碼主要依據新教材中各章節的具體內容進行，即直接處理教材本身.

（1）新教材的素養主題編碼.

本文參考教材編寫者編寫的教師用書，直接對新教材本身進行編碼.由于教師用書的“教材分析與教學建議”并未涉及新教材中“練習與應用”和“復習與提高”欄目，因此本文對新教材的研究將僅限于正文和部分欄目（“問題”“實驗”“演示”“思考與討論”“做一做”“科學方法”“拓展學習”“STSE”和“科學漫步”）.正文和欄目本身又含有多個段落，這樣一來素養主題的統計將顯得錯綜復雜，容易產生統計混亂等問題，筆者根據自定的以下3條原則進行編碼.

編碼原則1：正文中各知識板塊與各欄目各自編碼，絕不延伸，相互獨立.

編碼原則2：正文中各知識板塊與各欄目中出現相同素養主題時只統計1次，問題素養除外.

編碼原則3：依據教材編寫者對各欄目的設計初衷統計各欄目的素養主題要求，若該欄目明確涉及其他素養主題的要求，則在原先統計的素養主題基礎上進行相應的增加.例如：“問題”欄目的設計初衷是引發學生主動思考、培養問題意識及提出問題的能力，［11］因此本文只對該欄目進行問題素養上的統計；若該欄目還明確要求學生對相關問題進行交流討論，則再增加“問題”欄目在交流素養上的統計.

（2）新教材的素養水平編碼.

新教材中并不存在可直接體現素養水平的行為動詞.鑒于SOLO 分類法具有螺旋式上升的層次結構，能夠清晰地對應物理核心素養由量變上升到質變的復雜過程，［12］并且SOLO 各層次水平與行為動詞之間存在著相互對應關系（如表1），因此，本文將采用創新修改的SOLO 層次水平進行新教材中素養水平維度的劃分.

物理核心素養培養的是學生解決實際問題的能力，即學生能夠在何種情境下解決何種層次問題的能力.［9］因此本文將建立SOLO 層次水平與問題復雜性程度的3個維度（情境復雜度、內容抽象度和應用綜合度）之間的雙向細目表（表3），由此構建依據SOLO 層次劃分素養水平的分析標準.

表3 SOLO 層次與問題復雜性程度的雙向細目表

問題復雜性程度中表示數量關系的情境因子數和知識內容數，表示需要學生通過相互獨立的情境或知識內容獲得相應素養，對應著SOLO 分類法中表示數量關系的U 和M 水平；問題復雜性程度中表示定性關系的其他各維度，表示需要學生通過相互關聯的情境或知識內容獲得相應素養，對應著SOLO 分類法中表示定性關系的R1、R2和E水平.依據表3劃分的素養水平的具體表述如下.

U 水平：新教材中僅涉及單個情境或知識內容，并未對物理知識點作出詳細解釋.

M 水平：新教材中涉及多個情境或知識內容，且情境或知識內容間相互獨立，并通過例證作出進一步解釋.

R1水平：新教材中涉及多個情境或知識內容，且情境之間相互交叉或知識內容間相互綜合、交叉，并遷移知識作出簡單解釋、推斷或區分.

R2水平：新教材中涉及多個情境或物理知識，且情境間相互交叉、對象抽象或知識內容之間相互綜合、交叉，并對相同或相似情境作出詳細解釋、應用和擴展.

E水平：新教材中涉及多個情境或物理知識，且情境交叉創新、對象與情境抽象或知識內容間相互綜合、交叉，并進行了拓展應用或在新情境中獲得了普適性的結論.

特別說明：進行新教材中素養水平編碼時，還應考慮不同內容的權重.筆者根據下列原則進行權重賦值.

原則1：若教師用書的“教材分析與教學建議”對某個正文知識板塊或欄目提出了明確的教學建議，則表示教師在理論上對該部分內容進行教學的可能性為100%，權重賦值為1；若根本未提及或建議學生自學該正文知識板塊或欄目，則表示教師在理論上對該部分內容進行教學的可能性為50%，權重賦值為0.5.

原則2：若某個正文知識板塊或欄目的問題復雜性程度與表3的某種SOLO 層次完全對應，則表示該部分內容100%符合這種SOLO 層次代表的素養水平，權重賦值為1；若該內容只在應用綜合度上符合某種SOLO 層次，在情境復雜度或內容抽象度上卻未達到該SOLO 層次，則表示該部分內容符合這種SOLO 層次代表的素養水平的可能性為50%，權重賦值為0.5.

綜合以上編碼原則，某個正文知識板塊或欄目的最終權重賦值為“教學可能性權重×素養水平可能性權重”.例如：某個欄目的教學可能性權重賦值為0.5，素養水平可能性權重賦值為0.5，則該欄目的最終權重賦值應為0.25.

（3）新教材的編碼數據采集與信效度分析.

依據上述編碼方法，3位編碼者再次獨立完成新教材在必修1模塊的素養主題和素養水平編碼.3位編碼者兩兩之間獨立編碼所得數據的肯德爾相關系數（雙尾）分別為0.955**、0.974**、0.970**，雙尾檢驗結果表明：3組編碼數據在P=0.01水平上具有極其顯著的相關性，即3位編碼者的編碼結果也基本一致，編碼有效.3位編碼者針對編碼數據中存在分歧的地方進行了相關討論，確立了新教材最終的編碼數據，形成了統一的二維矩陣.

根據SEC一致性分析模式的要求，頻數分布二維矩陣進行歸一化處理后，得到新教材的“素養主題×素養水平”比率分布二維矩陣.頻數和比率分布的樣表如表4所示.

表4 新教材“素養主題×素養水平”頻數和比率分布二維矩陣（部分）

4 新教材與新課標的一致性特征分析

4.1 Porter一致性指數分析

計算新課標與新教材在物理核心素養整體上的Porter一致性指數，并調用MATLAB 軟件中的Unidrnd函數循環操作20000次仿真模擬Porter一致性指數的分布函數，得到0.05 顯著性水平下的Porter臨界區間.［13］由于樣本容量較大，根據中心極限定理可知，擬合得到的函數將服從正態分布.若Porter一致性指數位于相應的臨界區間內，則表示二者具有統計學意義上的顯著一致性；若位于臨界區間外，則表示二者不具有統計學意義上的一致性.計算得到新課標與新教材在核心素養整體上的Porter一致性指數為0.524，臨界區 間 為［0.610，0.734］，0.524?［0.610，0.734］，說明新教材與新課標在物理核心素養整體上不具有統計學意義上的顯著一致性.通過進一步仿真模擬，計算得到物理核心素養4 個方面的Porter一致性指數和相應臨界區間，發現新教材與新課標在物理核心素養整體上的偏差主要來源于科學探究和科學態度與責任2個方面（新教材在素養主題維度上的占比大多略低于新課標，對素養水平維度的要求略高于新課標），而在物理觀念和科學思維2個方面則具有統計學意義上的顯著一致性.

4.2 重點分布分析

利用表2和表4 中的相關數據，分別繪制能體現重點分布的曲面圖，如圖1、圖2所示.比較圖1和圖2可以發現：

圖1 新課標的重點分布曲面圖

圖2 新教材的重點分布曲面圖

（1）整體中心分布有同有異.兩者具有一個相同的重點分布中心，該中心位于運動與相互作用觀的R1水平.這說明新課標與新教材最為側重的素養主題與素養水平一致.相異之處在于新課標的重點分布中心只有1 個，而新教材的重點分布中心有2個.這說明新課標在物理核心素養上的重點分布較為集中，而新教材在物理核心素養上的重點分布較為分散.

（2）素養主題分布有同有異.兩者比重高于（低 于）0.050 的 素 養 主 題 數 量 一 致，均 為5 個（9個）.這說明二者在必修1模塊都有明顯側重的素養主題要求.相異之處在于兩者比重高于0.050的5個素養主題并不完全一致，二者僅在其中的運動與相互作用觀、問題和證據素養3 個素養主題上一致.這說明新課標與新教材在必修1 模塊明顯側重的素養主題并不完全相同，存在一些差異.

（3）素養水平分布有同有異.兩者素養水平要求均以R1水平為主、R2水平為輔.這說明必修1模塊是培養物理核心素養的重要基礎，是提升學生素養水平的重要基石.相異之處在于新課標在R1和R2水平上的占比均達到了0.100以上，而新教材只在R1水平上的占比達到了0.100以上，并未在R2水平上的占比達到0.100.此外新教材在E水平上的占比達到了0.050 以上，打破了新課標中E水平占比為0.000的局面.這說明新課標在素養水平的側重分布上更加集中，而新教材則在新課標的基礎上對素養水平要求進行了適當的拓展提升.

4.3 素養主題維度的分析

為了更加形象直觀地呈現新課標與新教材在素養主題單個維度上的一致性情況，根據表2 和表4中各素養主題下的素養水平比率之和，繪制如圖3所示的新課標與新教材中素養主題分布的柱形圖.從圖3可以發現以下特點.

圖3 新課標與新教材的素養主題分布

（1）從整體上看，新教材中要求的素養主題數量明顯多于新課標.

（2）從物理核心素養的4個方面看，新課標與新教材在物理觀念、科學思維2 個方面的素養主題占比上的排列順序一致，均為運動與相互作用觀＞模型建構＞科學推理＞物質觀＞科學論證（質疑創新）≥能量觀，而二者在科學探究和科學態度與責任2個方面的素養主題占比上的排列順序存在較大差異.

（3）從新課標與新教材均具有的單個素養主題看，新課標在單個素養主題上的占比總體高于新教材，造成這種問題的原因在于新教材在必修1模塊除了注重新課標中要求的素養主題外，還將素養主題要求延伸至了科學論證、質疑創新和科學態度素養.

將表2和表4 中的比率數據進行相關性分析，計算得到的皮爾遜相關性系數（雙尾）為0.791**.這說明新課標與新教材在素養主題維度在0.01水平上極其顯著相關，即二者之間一致性水平高.

4.4 素養水平維度的分析

為了更加直觀地呈現新課標與新教材在素養水平單個維度上的一致性，根據表2 和表4 中各素養水平下的素養主題比率之和，繪制圖4 所示的能體現新課標與新教材中素養水平分布的柱形圖.

圖4 新課標與新教材的素養水平分布

將表2和表4 中的比率數據進行相關性分析，計算得到的皮爾遜相關性系數（雙尾）為0.509.這說明新課標與新教材在素養水平維度并不具有顯著相關性，即二者之間存在一定偏差.觀察圖4 所示的素養水平分布圖，可以發現以下特征.

（1）從整體上看，兩者的素養水平要求存在數量上的差異，新教材中要求的素養水平數量明顯多于新課標，并且新課標對素養水平的要求主要集中于前4個水平，即U、M、R1、R2水平，而新教材對素養水平的要求主要集中于后3 個水平，即R1、R2和E水平.這說明新教材對素養水平的總體要求比新課標高.

（2）兩者在各素養水平占比上的排列順序有較大差異，但在素養水平上的重點比率分布較一致，即二者占比最低的兩個素養水平均為U 和M，占比最高的兩個素養水平均為R1和R2.

（3）兩者在單個素養水平上的占比存在明顯差異，即使是在占比最為接近的M 水平，二者的占比差值也近似達到了0.100.造成這種差異的原因可能在于新課標規定的素養水平僅為達成學業質量的最低水平，而新教材卻是培養全體學生素養水平的共同基礎，不能僅局限于學業質量的最低水平.

5 結論與建議

5.1 研究結論

研究表明：從整體上看，新教材與新課標在物理觀念和科學思維兩個方面具有統計學意義上的顯著一致性，在科學探究和科學態度與責任2 個方面存在一些偏差，具體表現為新教材在素養主題維度上的占比大多略低于新課標，而對素養水平維度的要求略高于新課標.從單個維度上看，新教材與新課標在素養主題維度上具有顯著相關性，即二者之間的一致性水平較高；而在素養水平維度不具有顯著相關性，即二者之間存在一定偏差.特別說明：由于本研究的樣本僅限于新教材的正文和部分欄目，并未涉及新教材中“練習與應用”和“復習與提高”欄目，因此研究結論可能會受樣本影響存在一些偏差.

5.2 對教材編寫的建議

（1）詳盡地利用物理課程標準進行教材編寫.

教材是依據課程標準編寫的，教材編寫的依據主要是課程標準中的“課程內容”，因此各版本教材的編寫者在依據物理課程標準編寫教材時主要集中于對課程標準中“課程內容”的研究，容易忽視對課程標準中可用于指導教材編寫的其他部分的研究.物理新課標在“教材編寫建議”部分以落實立德樹人的根本任務為總導向，以提升學生物理核心素養為總目標，分別從內容選擇、內容呈現、編寫原則和輔助資源4 個方面對教材的編寫提出了詳細且可行的建議.筆者認為，物理新課標中的這種“教材編寫建議”不能只是停留于理論的建議，應當被各版本教材的編寫者仔細研究，然后應用于教材的實際編寫當中.因此，筆者建議各版本的教材編寫者在依據物理課程標準進行物理教材編寫時，能夠詳盡地利用物理課程標準這一教材編寫依據，真正實現物理教材緊緊圍繞落實物理核心素養的要求來編寫.

（2）顯性化教材中體現的物理學科核心素養.

筆者認為，學生物理核心素養的形成與發展不是取決于教師一方，而是取決于教師與學生雙方.倘若學生連“何為物理核心素養”都不明白，那么無論教師在教學時多么注重培養學生的物理核心素養都將無濟于事.因此，筆者建議各版本的教材編寫者在編寫教材時，能夠將教材中體現的物理核心素養要求顯性化，即通過旁批或欄目的形式明示學生該部分內容致力于培養學生的何種物理核心素養，讓學生在閱讀教材時能夠主動地發現物理核心素養，以便教師在進行實際物理教學過程中實現與學生在核心素養上的雙邊互動，更加有效地培養學生的物理核心素養.

5.3 對教師教學的建議

（1）依據《解讀》進行教學.

課程標準是教學的重要參考依據，然而在實際參考課程標準的過程中，往往會發現新課標中的核心素養要求和內容要求有時表述過于概括，難以從中精確地獲取與具體教學內容相對應的核心素養要求和內容要求.為了增強操作性，《解讀》可以為教師理解新課標提供強有力的幫助.《解讀》作為學習物理新課標的權威讀本，對高中物理課程改革中的成就與問題、高中物理課程標準修訂的背景、高中物理核心素養、高中物理課程的課程結構與課程內容、高中物理課程的實施與評價等多方面進行了全面且詳細的解讀，能夠有效幫助物理教師在實際教學過程中將課程標準精神落地.因此，物理教師除了要依據課程標準外，還要充分利用《解讀》進行教學，確定物理學科核心素養的素養主題和素養水平.

（2）發揮教材的雙重支架作用.

教材在內容編排上包含了目錄、序言、使用說明、章小結示例、教學提示和各類獨具特色的欄目等部分.這些不同的內容編排對教學具有技術上和教學上的支架指導作用.例如序言、目錄、使用說明等就起到了技術性支架的作用.這些技術性支架可以凸顯不同版本教材的特色，幫助師生更好地了解教材；而章小結示例、教學提示、不同的教材欄目等就起到了教學性支架的作用.這些教學性支架能夠幫助師生更好地使用教材，促進師生的教與學.以物理新教材在“自由落體運動”一節的“科學漫步”和“STSE”欄目為例，“科學漫步”詳細介紹了伽利略對自由落體運動的研究過程與開創的近代科學發展的研究方法，“STSE”欄目主要介紹了伽利略的成功且坎坷的一生，并由此引發了關于科學與社會發展之間關系的思考，兩者蘊含極為豐富的物理學史內容.這些物理學史料展現了科學家探索物理概念和規律的研究過程，以及在研究過程中所采用的科學思維方法和鍥而不舍的科學精神，是教師培養學生物理核心素養，尤其是培養學生物理觀念和科學態度與責任的重要素材.因此，教師在教學過程中要充分利用教材的支架作用，以促使物理核心素養在實際教學中真正落地.