人教版高中物理新版教材“拓展学习”栏目分析

李 鑫

贵州师范大学物理与电子科学学院，贵阳 550025

《普通高中物理课程标准（2017年版）》（以下简称新课标）提出，高中物理课程注重体现物理学科的本质，从物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等方面提炼学科育人价值，充分体现物理学科对提高学生核心素养的独特作用[1]。教材是课程标准的具体化，是教学活动的主要资源[2]。自新课标发布以来，为适应新高考、新课标的要求，各版高中物理教材都进行了修订，修订版教材于2019年7月问世。

1 新版教材栏目设置的变化

本文从核心素养的视角出发，选取人民教育出版社出版的教材（以下简称人教版），对2005年版普通高中课程标准实验教科书《物理》（以下简称旧版教材）和2019年版普通高中教科书 《物理》（以下简称新版教材）部分栏目内容进行对比，分析了新版教材新增的“拓展学习”栏目的内容来源及变化原因，以期更好地利用新版教材资源培养学生的核心素养。

教材栏目作为教材的重要组成部分，承担着扩大学生的知识面、开阔学生视野、激发学生的学习兴趣等功能。深入研究和挖掘在新课标指导下的开放性栏目的内容更迭，不仅有助于更深入地解读课程标准和教材，还能从中领悟新课程改革所提出的核心素养要求，提炼出其育人价值。从内容设置上来看，新版教材删除了“说一说”栏目，新增了“问题”“科学方法”“拓展学习”“复习与提高”四个栏目。其中，“拓展学习”栏目是新增开放性栏目中体现新课程改革的一个典型代表，是对知识的拓展与延伸。

2 “拓展学习”栏目内容来源

通过对比发现，“拓展学习”栏目虽是新增栏目，但其内容并非全新，而是来自于旧版教材中不同的栏目或正文。“拓展学习”栏目的内容来源和页码对比如表1所示，各个来源占比如图1所示。

图1 “拓展学习”栏目内容来源分布

表1 新版教材“拓展学习”栏目内容来源

续表1

3 “拓展学习”栏目内容来源分析

3.1 由正文到“拓展学习”栏目的变动

教材正文内容无疑是学生必须掌握的基础知识，而栏目内容是知识的拓展与延伸。由正文变换到栏目中，意味着对知识的要求层级发生了变化，这一变化势必是由于课程标准的变化引起的。此类变化在新版教材必修三、选择性必修二和选择性必修三中大量出现。以必修三为例，新课标在此处原有的三个二级主题基础上增加了“能源与可持续发展”，强调了科学技术与能源利用的关系。这正吻合了新课程改革中关于培养学生科学态度与责任的要求，体现了新版教材的时代性。新课标中把“观察常见电容器的构造”改为“观察常见的电容器”，增加了“观察电容器的充、放电现象”一句话，并增加了实验“观察电容器的充、放电现象”和演示“电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系”，可见新课标对于电容器的理解要求层级加深，不再流于构造或定量探究的表面。所以，新版教材将“平行板电容器的电容”定量探究的内容作为认识电容器的一个拓展放置在“拓展学习”栏目中。此外，新课标删掉了“初步了解多用电表的原理”，新版教材中也删掉了“多用电表的原理”一节，其中有关欧姆表原理的内容自然转移到了“拓展学习”栏目中。这一改动体现了新课标弱化了对电表原理的认识，而突出其工具性，体现了物理服务于生活的理念。新课标对串并联电路、电功、电功率的层级这些可以培养学生科学思维的重点内容要求加深，把课堂时间用在重点内容上。“示波管的原理”“电流的微观解释”“伏安特性曲线”作为“拓展学习”栏目，目标层级由理解改为了解，弱化了知识的深度，降低了学生学习的难度，可适应不同层次学生的需要，为更多的高一学生所接受，达到了通识教育的目的[3]。

3.2 由“做一做”栏目到“拓展学习”栏目的变动

“做一做”栏目与“拓展学习”栏目的区别是，“做一做”属于小型的动手操作类活动，目的是引发思考、体验和感悟；而“拓展学习”体现弹性，主要内容是知识的拓展与延伸。如新版教材必修一第四章第六节“做一做”的内容 “在电梯地板上放一台体重计，站在体重计上，观察电梯启动、制动和运行过程中体重计示数的变化。”此类运用身边器材的小型动手操作类活动相比于人站在力传感器上完成上下蹲动作，更能培养学生的动手能力。学生可以通过提出物理问题，形成猜想和假设，设计实验与制订方案，获取和处理信息，基于证据得出结论并作出解释，对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思，以此形成核心素养中的科学探究能力[4]。这样的栏目设置更加合理。总观人教版新、旧教材栏目变化可知，旧版教材“做一做”栏目中有关传感器的内容都移动到了新版教材的“拓展学习”栏目中。传感器在实验中具有方便、快捷的优点，但正是这个优点削弱了对于学生动手能力的培养。此外，因为全国各地教学资源条件各不相同，传感器在大部分学校并没有普及，考虑到不同学校、不同层次学生的需求，将其放置到“拓展学习”栏目中去，体现了教材的选择性。

3.3 由其他栏目到“拓展学习”栏目的变动

例如，“原子弹”的内容从旧版教材“STS”栏目变动到“拓展学习”栏目，并且删减了大部分有关原子弹的发明和在战争中的应用内容。首先，STS 指科学（Science）、技术（Technology）、社会（Society）。将物理知识与社会生活以及科技应用联系起来，能够开阔学生的眼界，让学生感受学习物理的重要意义，提升学习物理的内在驱动力[5]。但随着社会发展，和平已成为当今世界的主题。近几年来，我国国力不断增强，和平生活的观念更是深入人心，所以在年轻一代学子眼中，原子弹应该象征着科学技术的高度，而不应该作为破坏和平的武器出现在“STS”这样与社会生活相关的栏目中。这一细节的变更体现了时代的进步和对学生科学态度与社会责任培养的重视。

3.4 新教材新增内容

“拓展学习”栏目中也出现了部分旧版教材中从未涉及的新内容，例如“基本单位的定义”。2018年11月16日在法国巴黎凡尔赛举行的第26届国际计量大会通过了千克的新定义，即利用普朗克常数重新定义千克，这标志着人类计量史从实物计量基准转变为量子计量基准的飞跃[6]。将这一科学界盛事纳入教材“拓展学习”栏目中，体现了量子信息系统形态推动人类社会进入真正的信息时代的趋势。教师可对此教学资源进行多角度开发，挖掘出其蕴含的科学本质精神与价值，让“单位”这一物理概念在头脑中提炼与升华成物质观，这有助于培养学生的物理观念和唯物主义的哲学思想。此外，新增了卡文迪许“引力常量的测量”实验过程，其具体装置和原理图无一不体现出科学家一丝不苟的科研态度。文中还提到我国华中科技大学于2018年得到了当时最精确的引力常量G的值。教材具有时代性，及时更新我国最新取得的科研成就，有助于培养学生的爱国情怀和民族自豪感，也很好地呼应了新课标提出的育人功能。

4 小结与启示

随着物理课程改革的不断深入，对教师的要求也在逐渐提高。作为中学物理教师，首先要树立正确的教材观，不仅要关注高考改革方案，认真剖析新课标，更直接且重要的是关注新教材的变化。对比新旧教材，找到变化之处并思考其变化原因，找到其中的教育价值，从而牢牢抓住新时代对物理教学的新要求。