新課程標準下高中物理新教材中理論聯系實際的具體體現

潘蓉

【摘要】在新課程標準之下，高中物理教學要以學生的物理學科核心素養培養為目標.教材作為教學第一工具，深入研究教材成為教師的首要任務.本文對高中物理新教材中理論聯系實際的情況進行總結分析，認為新教材在教學導入、概念分析、實驗教學、習題設計當中都不同程度融入了生活現象、生活場景，最終確保概念學習到知識轉化形成一個完整的通路，加上教師的教學創新，可以培養出具有科學物理觀念、科學思維、科學探究能力、科學態度與責任的綜合型學生.

【關鍵詞】新課程標準；高中物理；新教材

2017年，教育部印發了《普通高中物理課程標準（2017年版）》（下稱《新標準》），其中強調教師在教學過程中需要鼓勵學生創新，確保學生完成理論轉化，有效利用高中物理知識解決生活問題.因此，構建良好的物理教學情境，成為教學關鍵.新教材當中便充分考慮到理論聯系實際，在教學導入、概念分析、實驗教學、習題設計當中都對接生活.本文對此展開討論，希望形成的內容對高中物理教學工作具有一定的借鑒價值.

1 教學導入以生活現象為引

2022版新課標當中明確指出高中物理教學中，學生的核心素養集中在物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度及責任的培養和樹立[1].這四個方面的能力和品質除了教師引導之外，更多需要學生在具體實踐當中不斷完善和提升.不過，學生在實踐當中思考問題的角度、運用的理論以及公式、解決問題的方法，都需要扎實的理論基礎，因此教材成為高中生物理學習不可或缺的重要資源.在現代教學環境下，學生獲得知識的路徑增多，他們更喜歡通過某些現象去剝絲抽繭，在通過現象分析認識本質的過程中完成知識的學習.正因為如此，高中物理新教材在新知識導入之前，都會通過“問題”這一板塊將相關的生活現象引入進來.換言之，學生對正在學習的東西感興趣并覺得富有挑戰性，能有效吸引學生的注意力，激發學生的求知欲、解疑心[2].

例如 第一，“電荷”這一內容的教學過程當中，開篇就將“摩擦可以讓物體帶電”引入進來，為了進一步讓學生產生聯想，還將“琥珀摩擦后能夠吸引羽毛”列舉出來，使得“摩擦”“物體”“電”之間的聯系更為具象，利于學生對摩擦起電現象產生興趣，進而進行思考和分析.然后，為了進一步滲透電荷概念，教材當中將泰勒斯、王允、富蘭克林等中外科學先驅的描述引入進來，最終指出電荷只有兩種，即正電荷、負電荷.

第二，“電場”“電場強度”這部分內容的教學過程當中，開篇將人的頭發因為帶電之故豎起散開作為導入，激發學生的學習興趣，為后續學生的物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度以及責任的培養提供前提.之所以將這一生活場景融入進來，是源于這種現象在人類生活當中普遍存在，乃至于大部分人都知道這是帶電的緣故，但為什么頭發會豎起散開，卻鮮有人能回答出來.而接下來的“電場”概念的滲透便賦予學生解答這一現象的工具，使得學生利用物理知識有效解決了生活問題.

第三，“靜電的防止與利用”這部分內容的教學過程中，為了激發學生的學習興趣，將日常生活中加油站加油前要觸摸靜電釋放器作為引子，讓學生對“靜電”這種看不到、摸不到的特殊物質的危害性有一定認知，為靜電的防止這部分內容的講解提供了引子.在靜電的利用當中，則是將“雷火煉殿”奇觀融入進來，增加了物理學習內容的趣味性.

類似的還有很多，例如，“靜電場中的能量”當中將古代弩箭、火藥、高能粒子轟擊原子核分別融入進來，讓學生對物理科技對社會發展的影響展示出來，進而使得學生能夠進一步研究靜電場當中的能量的單位、計算方式.

2 概念分析中結合具體案例

物理概念普遍簡練、專業，內涵十分豐富.這是源于物理學家發現某種現象并經過研究之后，會用十分專業的語言對現象進行概括.正因為如此，物理概念的理解難度較高，需要學生樹立良好的物理觀念.例如，電荷概念就需要學生有微觀觀念，能在頭腦中形成有關電荷形成、運動以及彼此作用的畫面.但并非所有學生都具有這樣的能力，所以新教材當中在概念滲透時總會通過“拓展學習”“科學漫步”“STSE”這三個板塊將生活當中的一些相關案例融入進來.

第一，拓展學習版塊.該版塊是在理論內容基礎上形成向外拓展的陣地，利于學生將所學內容與生活關聯起來.例如，“示波管原理”便是通過示波管這一具體設備解釋了“帶電粒子在電場中偏轉”這一概念.同時，對該設備機理、功能進行簡要介紹，讓學生可以形成物理有用化思維，肯定物理學在人類發展當中發揮的重要作用，進而讓學生形成利用帶電粒子在電場中偏轉這一現象來服務于人類發展的科學思維、探究思維.“電流的微觀解釋”也是該版塊的重要內容，其中介紹了導體面積、自由電子密度、自由電子定向移動速率彼此的關系；分析了通電導體當中電場建立過程等，進一步提高了學生對電場概念的理解能力.

第二，“科學漫步”版塊.這一板塊是將與教材內容相應的案例融入進來，利于學生形成物理觀念、科學思維.例如，“范德格拉夫靜電加速器”這部分內容當中，對該設備進行了細致介紹，包括組成、原理、利用領域等.這樣的內容既方便學生理解電荷、尖端放電、電荷中和、電勢、高壓電等概念，形成系統認識和具象認知.

第三，STSE版塊.強調科學 、技術和社會三者（STS）?相互聯系的觀點一直是物理科學教育的一個重點［3］.在新教材當中，便是在這一基礎上形成了STSE版塊.其中“電動汽車當中的電池”這一內容和電動汽車內部結構、電路原理、電動汽車的智能化發展都有緊密關聯.換言之，教師通過電動汽車的電池這一個內容，讓學生的科學思維、技術能力、社會發展、環境科學等能力及品質得到培養.學生在學習當中不僅可深度了解電源、恒定電流這兩個概念，更可認識到電力技術對于社會發展的推動作用，意識到電能充分利用對自然環境具有改善功能.

總而言之，高中生已經具有了一定的自主學習能力，除了在概念滲透當中融入案例之外，教師要尊重學生的獨立性，要積極構建相對開放和自由的課堂空間[4].新教材的“拓展學習”“科學漫步”具有第二課堂特點，引領學生將物理學習和生產實際關聯起來，讓學生的理論轉化更為順暢.

3 實驗教學中重視情境構建

高中物理可以培養學生的物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任等能力和品質.然而高中物理作為必修課，其難度高、內容多，尤其到了高二、高三階段，動力學、電磁場、電學實驗等有關學習內容讓學生倍感壓力[5].即便如此，高中物理教學必須重視實驗這一環節，目的是通過實驗促進學生理論知識轉化，將理論聯系實際，構建學生良好的物理知識體系.具體來說，教材當中存在“演示”“實驗”兩個版塊.演示相對簡單，具有激趣、引導的作用；實驗則更加注重學生的實際操作能力.

（1）演示版塊.

①在“電場線”學習當中，為了進一步佐證電場和電場線的存在，教材當中還融入了“蓖麻油中放入頭皮屑然后通入電流”這一演示活動，其操作簡單，迎合了學生探究心理，進一步讓電場可視化，提高了學生對電場概念的理解能力.

②“靜電屏蔽”教材講述到“靜電屏蔽”后，為了讓學生進一步認識靜電屏蔽這種現象，特別通過演示版塊形成了較為簡單的實驗.這個操作很簡單，就是測試驗電器罩上金屬網前后，帶電金屬球靠近驗電器后，鉑片的開合情況，使得靜電屏蔽這一現象在學生眼前真實上演，提高學生對這種現象的理解能力.

（2）實驗版塊.

①觀察電容器充、放電現象.在這個實驗過程中，教師可以按照教材要求將直流電源、電阻、電容器、電流表、電壓表、單刀雙擲開關提供出來，讓學生按照電路圖創建實驗電路.然后按照文本敘述操作，觀察電容充放電，最終得到電容器充電時，兩極板電荷不斷增加，極板之間的電場也在隨之增大，因此電源能量不斷地存入到電容器當中；電容器放電時，電容器則是通過電流做功的形式，將儲存的電能不斷地消耗.

②在影響電阻的因素這一實驗內容當中，通過具體實驗理解導體的材質、長短、環境溫度、橫截面大小等對通電電流的影響.這類實驗具有趣味性、實踐性.其中操作步驟說明較為詳細，對于學生的科學思維、閱讀理解能力都有一定的提升作用.

當然，“演示”“實驗”兩個版塊會因為教學內容難易程度，單獨呈現或者聯合呈現.例如，在電阻這部分內容當中，為了探求電阻和溫度的關系，教材當中還將演示部分的“電阻率和溫度的關系”和“電阻影響因素”實驗結合起來，形成了彼此呼應.這二者很多時候是相得益彰的，對于理論應用、實踐引導都有很好的引導作用.

4 習題設計中考慮知識轉化

在人教版高中教材當中，為了保證學生真正地做到理論轉化，將理論和實踐結合，讓課堂和實際結合，教材專門設立了“思考與討論”“練習與應用”兩個大版塊.通過“思考與討論”融入話題，引導學生形成思辨能力，掌握物理知識，并能夠合理應用物理知識；通過“練習與應用”將與生活關聯密切的題目融入進來，讓學生的計算能力、推理能力、操作能力等得到培養.

第一，思考與討論.例如，給電動機通上電源后，風扇開始轉動，這過程中涉及哪些功率？功率間關系如何？學生在這一問題引導下，形成個體間、小組間討論，最終理解過程中電的功率、力的功率、熱的功率等；在電扇通電后，電能可以轉化為機械能、熱能.

第二，練習與應用.在這一板塊當中，經常出現生活中常見的物理現象，習題當中會給出已知條件，讓學生計算關于電量或者其他能等有關結果.這些習題讓學生可以對接生活，看到生活當中的物理現象，將物理現象和物理概念、物理公式等融合，使得學生形成宏微觀物理觀念、科學精神.例如，很多人造衛星都是利用太陽能板供電，目前某太陽能板沒有接入負載的情況下，它的電壓為600μV，短路電流為30μA，求該太陽能板的內阻.這樣的習題和生活實際關聯緊密，經過訓練后，學生在生活當中若是遇到這類問題，便可以很好地利用所學知識將其解決.當然，有很多習題融入了圖解、圖示，像電路圖等，這些對于學生的物理讀圖能力有著較大的提高作用，對于學生的物理綜合能力的提升也具有不可忽視的作用.當然，教材當中還融入了“參考案例”這一版塊，它的目的是讓學生能夠通過案例學習掌握一些實驗方法，對于學生的物理知識應用具有推動作用.

5 結語

總而言之，在新課程標準要求的核心素養培養這一要求下，高中物理人教版新教材通過“問題”“拓展學習”“科學漫步”“STSE版塊”“演示版塊”“實驗版塊”“思考與討論”“練習與應用”等形成了從理論到實踐的一個完整通路，保障了學生物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任的樹立和培養.教師在教學當中需要根據需要選擇性組合，做到因人施教、因材施教，提高教學質量.

參考文獻：

[1]鐘科.核心素養導向下的高中物理進階式復習課教學設計[J].中學物理教學參考，2023，52（03）：35-37.

[2]張元宏.淺談新課標下高中物理教學[J].魅力中國，2016（37）：142.

[3]陳林，桑芝芳.基于新課程標準談高中物理新教材中理論聯系實際的具體體現[J].物理通報，2021（08）：158-161.

[4]汪緒文.小組合作學習在高中物理教學中的應用研究[J].數理天地（高中版），2023（10）：57-59.

[5]張維宇.高中物理教學生活化的策略研究[J].考試周刊，2020（79）：139-140.