《義務教育物理課程標準（2022年版）》課程內容與教學實施的思考

李春密

北京師范大學物理學系，北京 100875

《義務教育物理課程標準（2022年版）》（以下簡稱2022年版《課標》）是在以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導、全面貫徹黨的教育方針、落實立德樹人根本任務的總體要求下，從有理想、有本領、有擔當三個方面明確了培養義務教育階段時代新人的具體要求，對義務教育物理課程目標、課程內容和課程實施等多方面進行了修訂和完善，進一步明確了“培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人”的時代答案[1]。本文對物理課程學習主題的選擇與組織、新課程實施的教學建議進行了分析，以期為廣大一線教師更好地理解新課標、有效開展物理教學提供參考。

1 物理課程學習主題的選擇

物理課程學習主題的選擇基于學生核心素養的發展要求，通過遴選重要觀念、主題內容和基礎知識，構建課程內容。義務教育階段物理課程內容的安排主要依據物理學科體系內涵和學生認知發展規律兩條路徑，即選擇與初中學生能力相匹配的物理學科內容，構建科學化、情境化、條件化、結構化的物理課程學習主題。

物理學經過長期的發展，形成了系統的研究方法和理論體系。在從物理科學向物理課程轉化的過程中，要根據物理學科完善的知識體系，結合學生的年齡特征、認知水平，以及國家對人才培養的需要等多方面因素，構建物理課程學習主題，并通過螺旋上升的方式來組織各個學段的課程內容。以“功”這一概念為例，從初中到大學，學生經歷了對同一概念的三次創建與深化。在初中階段，功的概念進行了高度的條件化設定：恒力做功，物體做直線運動，且力的方向與物體運動的方向在同一條直線上，即W=F·s；在高中階段，做功的條件、匹配的情境逐漸放開：恒力做功，物體做直線運動，力的方向與物體運動的方向可以存在一定的夾角，即W=Fscosθ；在大學階段，功的概念的科學化水平達到更高，即。同時，隨著對功的概念的認識逐步加強，學生對“功是能量轉移和轉化的量度”這一內涵的理解也越來越深入。

本次義務教育物理課程標準的修訂，采取以主題為線索來組織課程內容，明確了五個一級學習主題，分別為“物質”“運動和相互作用”“能量”“實驗探究”“跨學科實踐”，如表1所示[2]。在這五個一級主題內部包含若干個二級主題以及二級主題下設的三級主題，由此構成了分級呈現、層層遞進的課程結構網絡。

這五個一級主題彼此相互關聯，各有側重。“物質”“運動和相互作用”“能量”這三個一級主題涵蓋了義務教育階段物理課程內容體系的核心內容，并從課程廣度和深度上錨定了此階段物理課程內容的基礎性地位。“實驗探究”和“跨學科實踐”是第一次以一級主題的形式出現在義務教育階段的物理課程標準中，體現了物理學科以實驗為基礎的學科特征，進一步突出強調了學科的實踐性。

以主題為線索構建義務教育階段的物理課程內容結構，通過大觀念和大主題為核心要素來遴選課程內容和確定學科難度，使其符合物理學科體系和初中學生認知規律，這在體現物理課程特點的同時，也有利于促進學習主題內容間緊密的邏輯聯系。以主題為線索展開課程內容，便于不同學科、不同學段間課程內容的連接，弱化知識間的壁壘，有助于核心素養的一貫性培養。本次2022年版《課標》修訂特別強調了初中物理與小學科學和高中物理的銜接，加強了與化學、生物學等學科間的關聯，體現了義務教育階段物理課程的基礎性和綜合性，增強了課程的思想性。與此同時，“實驗探究”和“跨學科實踐”這兩個一級主題作為物理學科的重要實踐內容，蘊含著物理學科實踐育人的課程內涵，代表了做中學、用中學、創中學的精神實質；作為培養學生物理核心素養的重要途徑，在2022年版《課標》修訂過程中，均對它們做了著重凸顯。

核心素養作為課程目標，首先需要關注物理觀念的形成。物理觀念是在物理知識的基礎上建立的，是物理概念和規律等在頭腦中的提煉和升華，蘊含了物理學科核心概念的教育價值，因此需要在理解知識和應用知識解決問題的基礎上，再進一步進行思維加工與深入內化才能形成觀念。概念、規律不等于觀念，觀念是認識事物的方式。當學生對知識的認識程度達到觀念層面，自然而然他們認識世界的方式也會發生改變，可以借助物理學的視角解釋自然現象和解決實際問題。從知識到觀念的形成過程如圖1所示。

圖1 從知識到觀念的形成過程

物理學科是以實驗為基礎的自然科學課程，同時實驗也是物理教學的重要內容、重要方式和重要手段。實驗探究作為課堂教學和實踐教學有機結合的典范，第一次以一級主題的形式呈現在課程標準中，體現了實驗探究在培養核心素養方面具有不可替代的作用。在2022年版《課標》中，“實驗探究”分為兩類，第一類是測量類學生必做實驗，第二類是探究類學生必做實驗。這兩類實驗相互關聯，各有側重。

測量類實驗旨在引導學生認識儀器、了解原理、熟悉方法、學會測量基本物理量等，強化對學生觀察、動手、協作能力的培養，并側重將所掌握的實驗技能轉化為可調用的生活本領，用以解決日常生活中的問題。測量類學生必做實驗重點關注對基本物理量的測量，比如質量、密度、溫度、長度、時間、速度、電流、電壓、電阻等。在初中階段加強對物理量的測量，讓學生能夠認識物理量、描述物理量、對物理量有感性認知，可為今后物理課程的學習奠定良好基礎。測量類學生必做實驗強調對基本儀器的使用，比如托盤天平、刻度尺、溫度計、彈簧測力計、電流表、電壓表等這些基本儀器和工具，在使用過程中從操作方法、操作規范、數據讀取等多個方面對學生的實驗能力予以關注。在測量類實驗過程中，也要注意適時地滲透相關的探究要素，比如問題、證據、解釋、交流等，并從操作的規范性、安全性等角度出發對學生加強訓練。

探究類實驗旨在引導學生通過探究活動建構概念、認識規律、學會探究、體驗樂趣，逐步形成以探究為指引的認識問題、解決問題的思維路徑，為培養學生的創造性思維與可遷移能力奠定基礎。探究作為一種解決問題的方式，鼓勵學生像科學家那樣去探索世界，經歷類似的研究過程，可為創新型人才培養打下堅實基礎。2022年版《課標》中設計了12個探究類學生必做實驗，教師在教學中要注意把控難度，重在讓學生學習探究方法、提升探究能力，合理把握探究的相關要求，按照問題、證據、解釋、交流的環節來設計學生必做實驗。

2022年版《課標》中新增了“跨學科實踐”一級主題，分別從物理學與日常生活、物理學與工程實踐、物理學與社會發展三個方面給出了跨學科實踐的主題內容，意在運用跨學科實踐來提升學生分析問題和解決問題的綜合能力、動手操作的實踐能力，培養學生樂于實踐、敢于創新的精神。課標規定跨學科實踐占全部課時的10%，就是要通過10%的跨學科實踐，示范性地以主題為引領、任務為驅動開展教學活動[3]，結合現實世界中的真實情境來學習和應用物理知識，以此培養學生發現問題、分析問題、運用知識、遷移知識的能力。“跨學科實踐”的設置旨在優化教學過程、提升教學質量，促進學生在問題解決過程中認知與行為的多元發展與融合，促進知識向能力、素養的有效轉化。

2 物理課程學習主題的組織

每個學習主題包括內容要求、學業要求和教學提示三部分。內容要求部分以一級主題、二級主題、三級主題的形式組織內容、構建概念體系，有利于教師的教和學生的學；學業要求部分對學生學完相應主題內容后在核心素養方面的表現提出了具體要求；教學提示部分包括教學策略建議和情境素材（實驗器材）建議。這些內容對教師的教學具有指導性意義，在實際教學中教師還可以根據實際情況進行必要的拓展和補充。

“內容要求”指向“學什么”，強調對結構化的基礎知識的學習，并強調物理課程要以探究為指引，注意體現知識內容中的育人價值。物理課程內容注重以具體事實、鮮活案例、生活經驗和基本概念等為出發點引導學生進行理性思考。同時，隨著社會發展，課程對于時代的關注也與日俱增，課程素材要加強與生產生活、社會發展及科技進步的聯系，凸顯我國現代化建設取得的科技成就，引導學生增強文化自信、樹立科技強國的遠大理想。

“學業要求”指向“學得怎樣”，結合教學內容要求，提出核心素養發展目標，從物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任四個方面提出了具體要求。2022年版《課標》首次在義務教育階段對單個一級主題內容設置學業要求，意在加強對教師教學和學生學習的過程性監督與評價，加強了課程標準在教學過程中的指導性[4]。

“教學提示”指向“怎么學”，即學習這些內容、達到這樣的要求，教師必須組織學生經歷哪些基本的、典型的活動，從而讓課程“活”起來、“動”起來，讓學生真正地進入課程，有效落實核心素養。此部分內容圍繞一級主題給出了教學策略建議和情境素材建議（實驗器材建議）以及樣例，以此來幫助教師不斷加深對核心素養內涵的理解，提升教師自身的知識體系和能力結構，使其專業理論基礎和實踐教學能力能夠勝任核心素養教學的要求。

在課標三級主題建構時，特別關注學生核心素養的全面發展，核心素養的四個方面均在每個二級主題的內容設定上有所體現。以二級主題“3.4電磁能”下設的7個三級主題為例：有重在知識理解的“知道電壓、電流和電阻”“理解歐姆定律”“了解電功和電功率”等，體現知識應用的“能用焦耳定律說明生產生活中的有關現象”等，通過從知識理解到知識應用，最終形成物理觀念；也有側重科學思維的“會看、會畫簡單的電路圖”等，彰顯科學探究的“探究電流與電壓、電阻的關系”等；還有凸顯科學態度與責任的“有安全用電和節約用電的意識”以及樣例中的“在家庭用電中有保護自己和他人的安全意識”等，用以增強學生的社會責任感。教師在物理教學中，要從育人價值、概念內涵、探究方法、生活應用等幾個方面入手，深入挖掘學科主題內容，進一步轉變育人觀念，從提升學生核心素養的角度重新認識物理教學。

“3.4.1從能量轉化的角度認識電源和用電器的作用”這一個三級主題在二級主題“3.4電磁能”中起統領作用。具體來看，“電磁能”這個二級主題呈現以下三個特點：一是現象多、實際情境豐富，比如生活中存在學生非常熟悉的各種用電器以及發生在學生身邊的與電磁能相關的現象；二是概念多、知識內涵豐富，比如涉及電路、電源、電功、電功率等基本概念，學生要從現實生活過渡到物理課堂就要學會用這些物理概念來描述生活現象；三是物理量間的關系多，在了解基本概念之后，就需要探究它們之間的關系。在二級主題“3.4電磁能”中涉及的物理量關系包括歐姆定律，串聯和并聯電路中的電流、電壓特點，以及電功與電功率的關系等；四是對知識的應用多，在二級主題“3.4電磁能”中既包括了解家庭電路的組成、認識各用電器的特點，又包括安全用電和節約用電的意識。整體來講，二級主題“3.4電磁能”中各三級主題間聯系緊密，內容充實，展現了物理課程學習主題的結構化。教師在教學中也要注意呈現對現象、本質、規律、應用這一邏輯思維的認識，如圖2所示。

圖2 邏輯思維的認識

物理學是認識世界的科學，要透過現象研究本質，更要利用物理學知識解決實際問題。在教學中，教師要特別注重對情境的使用，尤其應當注意通過情境凸顯物理課程的育人功能，以增強課程的思想性，滲透物理學科在培養時代新人方面的獨特作用。2022年版《課標》對如何選擇情境、什么樣的情境是好情境，給予了大量指導。在2022年版《課標》中，與二級主題并列了諸多活動建議，同時結合三級主題也呈現了多個樣例，包括生活情境、社會情境、實踐情境、反映我國現代化建設新成就的情境、中華優秀傳統文化的情境等。希望教師能夠結合課程內容選擇適宜的情境引入課堂，從而提升教學效果，進一步體現物理課程的育人功能。

3 新課程實施的教學建議

在新課程的實施過程中，教師要注重科學探究、突出問題導向、強調真實問題情境，以此引導學生不斷探索，提高學生分析問題、解決問題的實踐本領和科學思維能力，最終發展其核心素養。為確保新課程的有效實施，建議教師在一線教學時應倡導教學方式的多樣化，鼓勵教師根據教學目標、教學內容、教學對象及教學資源等實際情況靈活選用教學方式，并合理地將信息技術引入課堂。

3.1 圍繞學生核心素養的發展設計教學目標

在梳理核心素養教學目標時，教師要注意從對課標的分析、教材的分析、內容的分析、學業要求的分析這幾個方面入手，并結合學生的實際情況，將學生學情考慮在內。教學目標要從物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任四個方面來進行全面梳理，如圖3所示。

圖3 教學目標分析梳理圖

3.1.1 課標三級主題分析

以初中階段“聲”的學習為例，首先要讓學生通過情境設置認識聲，進一步加深對這些習以為常的現象的認識。通過播放生活中各種樂器的聲音、動物的叫聲等，讓學生調動出已有的對聲音的認識。了解聲音現象之后，需要進一步了解聲音是怎么產生的，歸納得出聲音都是由振動產生的。再進一步通過情境分析讓學生明確聲音是在哪產生的、又是在哪聽到的，由此展開聲音傳播的問題。再往下梳理，就涉及對樂音、噪聲的討論（即聲音的特性），再最后到聲音的應用等。由此可見，課標中三級主題均是按照現象、本質、規律、應用這個邏輯來展開的。

除了對知識的理解外，教師在設計教學目標時更重要的是培養學生分析問題、解決問題的能力，通過實驗、探究，理解知識中蘊含的豐富的科學思維。再以“聲”為例，教師給出各種各樣的聲音現象，學生就可以對這些聲音進行分類討論，哪些聲音聽著舒服、哪些聲音聽著不舒服，從而了解哪些是樂音、哪些是噪聲等，這里蘊含著科學思維、也涉及歸納推理、演繹推理等。由此可見，課程內容的學習蘊含著豐富的核心素養內涵，教師要在教學過程中不斷深入挖掘。

3.1.2 教材及教學內容分析

以“光學”為例，初中階段的主要任務是探尋光的傳播現象（即光的軌跡），光從哪來到哪去、是如何傳播的。首先，教師要向學生呈現一些光現象，比如日食、月食、小孔成像、平面鏡成像、筷子變折、彩虹等，通過這些現象讓學生進一步分析了解光的傳播規律：光的直線傳播、反射、折射等。同時，隨著課程深入，讓學生理解光的傳播規律是有條件的，即光在同種均勻介質中是直線傳播，當涉及兩種介質界面時，從界面返回第一種介質的是反射，進入第二種介質的是折射。雖然學生接觸的現象越來越復雜，但歸根到底，仍然是在尋找光去哪了。為了找光去哪了，就需要用光線模型來研究。初中階段要求學生會使用模型，了解用模型解決問題的方便，同時還能通過模型反映事物的本質。通過光線模型尋找光是怎么傳播的、遇到界面回到第一種介質是怎么傳播的、進入第二種介質又是怎么傳播的。這里存在因果關系，入射角是因，反射角是果，所以只能是反射角等于入射角，學生在明白這一點之后就不會出現“入射角等于反射角”的錯誤概念。由此，通過這一系列的教學內容，學生就逐步從現實世界跨越到了物理世界，完成了從生活走向物理的躍遷。

知識是形成素養的載體，活動才是形成素養的渠道。在講“光的傳播規律”時，需要用光線模型來處理問題。這里最重要的活動就是光路顯示，包括在氣體、液體、固體中顯示光路。通過活動而展開的知識應用，有助于學生了解知識，知道知識是有用的、是有價值的，這對學生核心素養的發展具有重要作用。

3.1.3 學業要求

在每個一級主題后面均設有學業要求，即從物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任四個方面呈現了學生在學完一級主題后應達到的學業成就，其具有非常清晰、具體的內容指向。詳細地分析和梳理學業要求，對教學目標撰寫大有裨益。

仍以“光學”為例。教學目標可包括以下內容：了解光現象，能夠用光學知識描述生活中的現象、解釋相關的問題，初步形成觀念；利用光線模型進行科學推理、科學論證，得出結論，特別強調在論證過程中要注意引入證據。在探究光的反射、折射等內容時，根據課程內容的不同可以使用不同的探究方案。

在此基礎上，通過對課標、教材、內容、學業要求的分析，就可以梳理出教學目標。只有目標清楚，在教學中才能落實教學目標，教師們對此要予以重視。

3.2 注重科學探究，靈活運用多種教學方式

從物理課程到物理教學，存在一定的轉化過程。教師要根據學業要求、教學目標，特別是學生的基礎，以及教學條件、教學資源等來設計教學活動，包括學習活動、教學方式、教學流程、教學手段、實驗素材等。強調倡導情境化教學，突出問題教學，注重“做中學”“用中學”，注重合理運用信息技術。

3.2.1 倡導情境化教學

充分結合學生的生活經驗，有目的地創設生動、具體的情境，引導學生從經驗中概括并提煉事物的共同屬性，抽象事物的本質特征，實現從經驗常識向物理概念的轉變。以新奇的現象激發學生的興趣，通過認知沖突引發學生深入思考，進而引導學生從生活走向物理、從物理走向社會，解決實際問題。

以“光現象”為例，可以通過直線傳播、倒影、筷子在水中彎折、彩虹等生活場景和自然現象設置情境，引發學生思考，進行問題教學，提出問題，從而展開教學。

3.2.2 突出問題教學

教師要注重為學生提供一個交流、合作、探索、發展的平臺，促使學生在問題解決中主動學習和運用知識。在教學活動中以問題為線索，讓學生在問題情境中探索和發現知識，發展創新思維，不斷增強學生運用物理知識解決實際問題的意識和能力。注重幫助學生養成良好的思維習慣，做到物理概念清楚、研究對象明確、思維有邏輯、結論有依據。

以“探究平面鏡成像的特點”為例。教師可以通過一個大問題來引領教學，例如“平面鏡的成像有哪些特點”，再借助平整的鏡子、平靜的水面、光滑的地板等成像的照片，設置實際情境，啟發學生提出問題，思考平面鏡成像有哪些特點。再把大問題進一步地分解成一系列的小問題，比如像與物的大小是什么關系、像到平面鏡的距離和物到平面鏡的距離是否相等、像的大小與物體到平面鏡的距離是否有關、平面鏡所呈的像與物相比是否對稱等。通過一系列的具體問題深入總結出平面鏡的成像特點。

3.2.3 注重“做中學”“用中學”

教師在教學過程中要注重通過活動幫助學生學習和運用知識，提升學生的操作技能與探究能力。可選取能引起學生興趣的課程素材，例如可讓學生通過閱讀拓展材料、收集各種形式的信息、開展調查研究和討論展示等方式去學習；也可結合所學，研究一些小課題或制作一些小模型、小用具等，以此增強學生的動手實踐能力。

如在講解“平面鏡成像”時，通過情境可讓學生提出各種各樣的問題，那么要解決這些問題就需要利用實驗來進行探究，才能讓學生得到像與物的大小是相等的、像與物到平面鏡的距離也是相等的、像和物對應點的連線與鏡面垂直、像的大小與物體到平面的距離無關、像和物關于鏡面對稱等結論。通過親自動手探究，讓學生在做中學、用中學，實現知識的生成。在學生得到結論后，教師還可以就此進一步拓展，引導學生將其學以致用。可讓學生尋找生活中常見的平面鏡現象，并用剛學過的知識予以解釋，為知識的拓展和應用提供廣泛的思考空間。如通過兩個組合的平面鏡可以看到無數個像；通過觀察兩個平面鏡成直角的成像現象，讓學生解釋萬花筒所呈現的現象等。

3.2.4 注重合理運用信息技術

教師要充分發揮信息技術的優勢，將信息技術有效地融入物理教學，創新教學方式，提升教學效率。鼓勵學生將信息技術運用到物理學習中，幫助學生適應數字時代的要求，提升學生運用信息技術的能力。

信息技術的運用可以拓展教學思路，提高教學效率。如在實驗中引入傳感器，會得到讀數快、數據處理也快的效果。為了增強學生的感性認識，通過信息技術手段進行圖像的實時顯示、存儲、繪制等功能，把測量信號變化的“痕跡”記錄下來，使暫態現象凝固化，就可以有效地增強學生的感性認識，加深對知識的理解。利用手機等通信設備上安裝的“phyphox”“物理實驗室 AR”等APP，教師可隨時隨地創造實驗條件，如利用錄音功能展現不同聲音的波形、強度等。

3.3 彰顯實踐性，確保物理課程實踐活動的教學質量

2022年版《課標》的修訂，凸顯了物理課程的實踐性，重在通過各種情境、實踐性活動的設置體現學生在教學中的主體性地位。

3.3.1 規范物理實驗教學

物理課程要切實發揮實驗的育人功能。演示實驗教學應注意引導學生觀察實驗現象，啟發學生積極思考和加強同伴間交流。學生實驗應引導學生自主進行實驗，并鼓勵學生利用生活中的常見物品進行實驗，達到在加強學生知識理解和能力訓練的同時，也能強化其創新意識、安全意識、環保意識等。

3.3.2 跨學科實踐教學實施的思考

跨學科實踐要選擇具有綜合性、實踐性的課題，合理制訂跨學科實踐方案，以問題的解決過程為線索，將跨學科實踐的課題分解為若干驅動性任務，以觀察、實驗、設計、制作、調查等方式設計活動，將跨學科實踐的課題轉化為可操作的教學設計和實施方案。

在教學中教師要科學引導、循序漸進，使得跨學科實踐的質量逐步提升。要重視活動成果的呈現和交流，注重活動總結，以設計作品、制作模型、撰寫報告等多種物化形式呈現成果。根據物化形式的特點，組織開展成果展覽、報告會、研討會等多種方式的交流活動。

如在學習凸透鏡成像之后，教師就可以組織學生制作簡易的投影儀，或者用制作簡易投影儀作為跨學科實踐活動來展示或承載整個教學內容。在開展活動之前，學生首先要思考制作簡易投影儀需要哪些材料。通過對教室的投影儀進行分析，學生了解到需要借助透鏡來完成，那么課堂上所學習到的透鏡的原理和作用、探究凸透鏡的成像規律就會成為其制作的理論支撐。跨學科實踐是面向問題解決而生的實踐活動，在實施過程中承載了知識的生成過程。思考清楚設計理論之后，學生就可依次進行設計、制作、測試、修改和完善，最終完成簡易投影儀的制作。這項跨學科實踐活動立足于物理學科中與光相關的課程內容，體現了學科間的協作與綜合，強調側重學生動手能力培養的實踐性需求，以及對設計、審美、環保等各方面的考慮，充分體現了跨學科的特性。

以核心素養為中心的新課程改革，將從根本上實現我國基礎教育育人方式和模式的轉型。2022年版《課標》的頒布實施，將促進每一位物理教師從提升學生物理核心素養的角度重新認識物理教學的價值。教師要不斷加深對核心素養內涵的理解，加強在教學實踐、綜合育人和自主發展等方面的能力，從而在確保物理教學順利開展的同時也能促進自身的專業化發展。