核心素养导向下关于新粤教版高中物理教材“实践与拓展”栏目的特色分析

洪静爽 程敏熙

（华南师范大学物理与电信工程学院，广东 广州 510006）

2017版高中物理课程标准强调关注学生的个性化和多样化学习和发展需求，帮助学生从物理学视角认识自然，理解自然，建构关于自然界的物理图景；引导学生经历科学探究过程，体会科学研究方法，养成科学思维习惯，增强创新意识和实践能力；引领学生认识科学的本质以及科学·技术·社会·环境（STSE）的关系，形成科学态度、科学世界观和正确的价值观，为做有社会责任感的公民奠定基础.［1］

粤教版教材“实践与拓展”栏目是课堂教学内容的补充与延伸，与各节主题内容息息相关，是对课堂学习知识的进一步思考、探索、巩固与应用.［2－3］因此，有效开发与利用该栏目对培养学生的物理学习兴趣，激发学生的探究热情，提高学生的科学探究能力，增强学生的实践及创新意识大有裨益.基于前面的分析，本文在新课标理念下先对新旧粤教版教材的特色栏目“实践与拓展”的前言描述展开分析，总结该栏目的特色、内容要求及其变化特点.基于此再对新粤教版（2019年版）3本必修教材每一小节的“实践与拓展”内容展开分析，了解3本必修新教材中该栏目的分布情况、呈现特点及内容特色.期望帮助教师把握新教材关于该栏目的编写理念，从而更好促进学生物理学科核心素养培养目标的达成.

1 新旧教材前言关于“实践与拓展”描述的对比与分析

2017版课程标准指出高中物理课程在结构上精选学生终身发展必备的核心概念和科学实践作为必修模块内容，同时根据学生需求与升学要求设计选择性必修课程供学生选择学习.［1］而2003版高中物理课程标准也提出了注重共同基础体现选择性的课程理念.［4］其中必修1和必修2为全体学生的共同必修模块，选修1-1、2-1、3-1的内容则是根据学生个性发展的需要，作为选择性必修模块.因此，选择新旧粤教版教材的共同必修及选择性必修内容的前言部分展开分析和对比，初步并整体把握教材关于该栏目的设置意图及内容变化.

总体上，新旧教材该栏目都突出学生的自主学习，都突出强调了“思维发展，实践创新，科学、技术与社会（新教材加上了环境）关系的思考”.结合表1，可以发现旧教材在前言部分没有统一描述.与旧教材相比，新教材统一化描述了“实践与拓展”栏目的特色内容要求，有助于读者更加明确新粤教版教材设置该栏目的意图，因此更具针对性和特色性.其中实践创新是“中国学生发展核心素养”提出的6项核心素养指标之一，［5］在教材中体现为学生的实践能力和创新意识.而STSE是物理学科核心素养中“科学态度与责任”的重要组成成分，［6］对帮助学生形成正确的科学态度、科学价值观，理解物理学的人文关怀与社会责任［7］极其重要.新教材显性补充了STSE教育中与环境部分相关的内容，是对旧教材的进一步提升与完善，强调对学生可持续发展［7］的社会责任意识的培养.

表1 新旧粤教版教材在前言部分关于“实践与拓展”栏目的描述对比分析

为了更加明确新教材在“实践与拓展”栏目的具体要求和内容特色，还需要深入教材进行进一步的了解和分析.必修课程是全体学生必须学习的课程，是高中学生物理学科核心素养发展［1］的共同基础.因此，本文选择新粤教版的3本必修教材对该栏目下的具体内容逐章逐节展开梳理和分析，并以表格的形式将具体分析结果加以呈现.

2 必修3本新教材“实践与拓展”栏目总体分布情况及呈现特点分析

2.1 “实践与拓展”栏目总体分布情况分析

对新粤教版3本必修教材中各章节涉及的“实践与拓展”栏目的分布情况进行总体统计，详细结果见表2.必修1共4章23小节中有9小节设置了该栏目，覆盖了39%；而必修2共5章22小节中则有17小节提及了“实践与拓展”的相关内容，覆盖率达到77%；最后必修3共6章26小节有16小节内容涉及“实践与拓展”相关活动任务，覆盖了62%.从覆盖率可以看出教材对该栏目的重视程度.

表2 新粤教版（2019版）教材特色栏目“实践与拓展”总体分布情况统计表

进一步展开分析可以发现，从3本必修教材的衔接性和必修教材各自内容的联系性来看，“实践与拓展”栏目的设置综合考虑了教材的知识结构与学生知识基础、学习及认知发展需要.因此“实践与拓展”栏目在各必修教材中出现的比例有所不同，体现出一定的选择性和侧重性，这也与该栏目所在小节内容的情境性、实践性和综合性等特点息息相关.

必修1较少设置“实践与拓展”栏目，且主要是在后两章中更多体现出该栏目的相关活动与内容.必修2“实践与拓展”栏目的相关内容最多，从必修2的目录中不难看出，该教材大量涉及生活、生产与科技等相关内容，这与“实践与拓展”栏目的目标要求相得益彰.必修3是学生在学习必修1和必修2基础上进一步学习的内容.这个阶段的学生经过前2个必修环节“实践与拓展”相关内容的训练，基础知识和认知能力得到一定程度的发展，应该可以更加有效地参与到该环节的学习和实践中来.且必修3大量涉及的STSE相关内容也是“实践与拓展”栏目的核心内容之一.因此，3本必修教材“实践与拓展”栏目内容各具特色又相互联系构成统一体，共同致力于促进学生问题解决能力、科学思维、创新意识、探究与实践能力以及科学态度与责任意识的发展.

2.2 “实践与拓展”栏目总体呈现方式特点分析

该栏目内容的呈现方式统计结果如图1，除了必修2在“万有引力定律”一章中有两处较长的文字表述外，（主要是关于牛顿科学哲学思想与方法普及和航天航空相关实验内容的普及.）3本必修教材都主要是以简短的文字表述加以呈现.一方面可以减少学生阅读负担，避免把学生“吓跑”，同时也体现了该栏目在内容编排总体上精练简明的特点.而图文结合的形式主要有两大类包括生活实践与实验拓展，其中生活实践类引用的图片主要包含一些生活中的实物图，而实验拓展类则多为实验原理图和实验装置图.

图1 新教材“实践与拓展”栏目呈现方式分析统计

3 必修3本新教材“实践与拓展”栏目具体内容分析

在整体把握新教材必修部分“实践与拓展”栏目的分布情况及呈现方式的基础上，需要进一步深入到各小节的具体内容展开分析，挖掘新教材选择及组织该栏目具体内容的标准和特点.本文在初步了解教材该栏目内容基础上，最终选择从主题内容、活动形式、活动任务角度对各小节内容进行梳理和分析.

3.1 “实践与拓展”栏目的主题内容分析

在分析梳理3本必修教材“实践与拓展”栏目案例的基础上，本文将该栏目的主题内容主要划分为5大类包括国内科学素材、国外科学素材、体验与实践、实验拓展及应用延伸，具体统计结果见图2.其中，国内科学素材在本文中指教材提及国内相关的历史发明、科学探究历程和著作等；国外科学素材则包括国外科学史、科学家的相关实验及研究方法、科学家著作等；体验与实践指借助生活用品和材料进行感受式体验，以及借助身边的物品展开实践与操作的微型探究活动；实验拓展包括课堂上的实验延伸以及课外实验补充，一般需要进行实验方案的设计，是较为完整的实验项目；最后，应用延伸指物理知识包括概念、原理及规律在生产生活中的应用与延伸（如了解生活生产材料的工作原理等），及应用物理知识进行科学制作等.

图2 新教材必修3大模块“实践与拓展”主题内容统计

新教材在“实践与拓展”栏目引入了国内外科学史或物理学史等相关科学材料.这些材料蕴含了丰富的与物理学科核心素养紧密联系的教育内涵，［8］可以帮助学生了解知识形成的历史以及科学家们独特的思维方式和研究方法.从而有助于学生更好地理解科学本质，有效建构和理解科学知识，［9］同时也有利于学生的科学兴趣和责任意识的培养，对于落实物理学科核心素养有重要价值.

从具体内容来看，引入中国科学文化素材比如古代的制作发明、我国的航天航空事业发展、超导研究历程等，让学生关注知识产生的国内相关科学背景和历史，可以增强学生的民族自信心、认同感和归属感，［10］有助于学生科学态度与责任意识的培养.而国外科学素材多涉及物理知识（原理或规律）的发现历程、相关研究方法和思想以及科学家们的著作等，借助这些科学知识背景及材料，可以促进学生对科学研究的了解，认识实验探究与科学思维的结合对物理学发展的重要作用，［1］增进学生对科学本质的理解，从而有效发展学生的物理学科核心素养.

体验与实践和实验拓展类素材，给学生提供参与实践性课题和进行探究活动的机会，让学生在课外继续展开实践与探究，对发展学生科学兴趣、提高学生探究能力和意识，巩固学生课堂知识有一定的帮助.此外通过以走访、调查研究等方式，将课堂知识延伸到生产生活中去，可以帮助学生更好地理解STSE教育，有助培养学生的社会责任感和环保意识.而通过一些研究性课题、科学小制作等活动方式也可以增强学生的科学兴趣、发散学生思维，从而培养学生的创新意识和能力.

3.2 “实践与拓展”栏目的组织形式分析

自主学习能力是核心素养框架的核心与本质，［11］新课程理念也强调引导学生自主学习并培养和发展学生的自主学习能力.［1］“实践与拓展”栏目是课堂内容的延伸，结合表3，可以发现总体是以学生个人形式展开为主.网上查阅不同科学家关于某知识的观点，了解科学家的研究过程、研究方法，或者调查相关知识、原理和理论等在生产生活中应用实例等.这些活动内容通过学生自主开展的形式即可完成.而以小组互动形式的活动如探究性实验拓展，要求学生在活动过程中交流各自的观点、方案设计、方案改进等想法.此外，在一些小组活动中也同样突出关注学生个体的主体性和主动性.

表3 必修模块“实践与拓展”栏目组织形式统计表

3.3 “实践与拓展”栏目的活动任务分析

新教材的活动任务形式十分多样，具体统计结果如图3，给学生提供了丰富的课外实践与拓展活动类型.比如通过网上查阅和搜集资料可以锻炼学生收集和处理信息的能力.此外，这些活动也对学生科学思维发展提出一定的要求，比如在方案设计、装置设计和模型制作中还能够发散学生思维，锻炼学生的创新思维和实践能力.在参加各类探究活动中，还可以加深学生对科学探究的理解，使学生的探究能力得到进一步的发展.同时通过交流与探讨等方式可以促进学生间的互动合作，从而培养学生的团队意识和沟通能力.还有一些活动对开拓学生视野和锻炼学生写作能力有一定的帮助.而以生活调查等方式展开活动，将STSE教育理念转化为真实的实践活动，体现其教育价值，［12］可以让学生将物理课堂学习到的知识与现实生产生活相联系，帮助学生更好地掌握物理知识的应用价值，让学生对科学、技术、社会与环境之间的关系有更进一步的了解和思考.

图3 必修模块“实践与拓展”活动任务统计

4 总结

新粤教版教材在前言部分对 “实践与拓展”栏目进行了统一描述，并补充了STSE有关环境部分的内容.整体上突出强调了“发散思维、实践探索、创新能力和STSE教育”的编写理念，表达了一致的内容要求和目标.3本必修新教材“实践与拓展”栏目的设置综合考虑了教材的知识结构与学生基础和具体学习需要，其内容各具特色又相互联系，共同服务于学生物理学科核心素养目标的落实.此外，该栏目在内容编排上具有精练简明的特点.

本文将该栏目的主题内容划分为5大类包括国内科学素材、国外科学素材、体验与实践、实验拓展及应用延伸.其活动任务方式更是多样，本文将其细致划分为10小类.新教材引入国内外科学素材，学生通过信息检索与资料收集等方式，可以了解物理知识形成历程，了解科学家独特的思维方式和研究方法，并进行情感渗透等；而体验实践、实验拓展与应用延伸类素材，给学生提供参与实践性课题（走访、调查研究、小制作、实践与探究）的机会，将课堂知识延伸到生产生活应用与制作中去，同时落实STSE的教育价值.这些主题内容结合多样化的活动方式可以提高学生的科学兴趣、探究意识和实践能力，发散学生的科学思维，促进学生科学态度与责任意识培养，对落实物理学科核心素养有重要价值.最后，该栏目既强调学生的自主学习也关注学生的小组合作与交流，因此，在这些活动中既要注意引导学生进行反思性思考，也要鼓励学生在小组活动中积极参与并发表自己的看法和观点.

基于以上分析，“实践与拓展”栏目是发展学生物理学科核心素养的重要原材料.教师可以结合实际情况和具体教学需要，有选择性地以家庭作业、社团活动任务、科技活动、特色校本课程开发等多样化的方式将“实践与拓展”栏目的内容进行有效开发和利用，助力于培养学生物理学科核心素养目标的达成.