新课程标准下高中物理新教材中理论联系实际的具体体现

潘蓉

【摘要】在新课程标准之下，高中物理教学要以学生的物理学科核心素养培养为目标.教材作为教学第一工具，深入研究教材成为教师的首要任务.本文对高中物理新教材中理论联系实际的情况进行总结分析，认为新教材在教学导入、概念分析、实验教学、习题设计当中都不同程度融入了生活现象、生活场景，最终确保概念学习到知识转化形成一个完整的通路，加上教师的教学创新，可以培养出具有科学物理观念、科学思维、科学探究能力、科学态度与责任的综合型学生.

【关键词】新课程标准；高中物理；新教材

2017年，教育部印发了《普通高中物理课程标准（2017年版）》（下称《新标准》），其中强调教师在教学过程中需要鼓励学生创新，确保学生完成理论转化，有效利用高中物理知识解决生活问题.因此，构建良好的物理教学情境，成为教学关键.新教材当中便充分考虑到理论联系实际，在教学导入、概念分析、实验教学、习题设计当中都对接生活.本文对此展开讨论，希望形成的内容对高中物理教学工作具有一定的借鉴价值.

1 教学导入以生活现象为引

2022版新课标当中明确指出高中物理教学中，学生的核心素养集中在物理观念、科学思维、科学探究、科学态度及责任的培养和树立[1].这四个方面的能力和品质除了教师引导之外，更多需要学生在具体实践当中不断完善和提升.不过，学生在实践当中思考问题的角度、运用的理论以及公式、解决问题的方法，都需要扎实的理论基础，因此教材成为高中生物理学习不可或缺的重要资源.在现代教学环境下，学生获得知识的路径增多，他们更喜欢通过某些现象去剥丝抽茧，在通过现象分析认识本质的过程中完成知识的学习.正因为如此，高中物理新教材在新知识导入之前，都会通过“问题”这一板块将相关的生活现象引入进来.换言之，学生对正在学习的东西感兴趣并觉得富有挑战性，能有效吸引学生的注意力，激发学生的求知欲、解疑心[2].

例如 第一，“电荷”这一内容的教学过程当中，开篇就将“摩擦可以让物体带电”引入进来，为了进一步让学生产生联想，还将“琥珀摩擦后能够吸引羽毛”列举出来，使得“摩擦”“物体”“电”之间的联系更为具象，利于学生对摩擦起电现象产生兴趣，进而进行思考和分析.然后，为了进一步渗透电荷概念，教材当中将泰勒斯、王允、富兰克林等中外科学先驱的描述引入进来，最终指出电荷只有两种，即正电荷、负电荷.

第二，“電场”“电场强度”这部分内容的教学过程当中，开篇将人的头发因为带电之故竖起散开作为导入，激发学生的学习兴趣，为后续学生的物理观念、科学思维、科学探究、科学态度以及责任的培养提供前提.之所以将这一生活场景融入进来，是源于这种现象在人类生活当中普遍存在，乃至于大部分人都知道这是带电的缘故，但为什么头发会竖起散开，却鲜有人能回答出来.而接下来的“电场”概念的渗透便赋予学生解答这一现象的工具，使得学生利用物理知识有效解决了生活问题.

第三，“静电的防止与利用”这部分内容的教学过程中，为了激发学生的学习兴趣，将日常生活中加油站加油前要触摸静电释放器作为引子，让学生对“静电”这种看不到、摸不到的特殊物质的危害性有一定认知，为静电的防止这部分内容的讲解提供了引子.在静电的利用当中，则是将“雷火炼殿”奇观融入进来，增加了物理学习内容的趣味性.

类似的还有很多，例如，“静电场中的能量”当中将古代弩箭、火药、高能粒子轰击原子核分别融入进来，让学生对物理科技对社会发展的影响展示出来，进而使得学生能够进一步研究静电场当中的能量的单位、计算方式.

2 概念分析中结合具体案例

物理概念普遍简练、专业，内涵十分丰富.这是源于物理学家发现某种现象并经过研究之后，会用十分专业的语言对现象进行概括.正因为如此，物理概念的理解难度较高，需要学生树立良好的物理观念.例如，电荷概念就需要学生有微观观念，能在头脑中形成有关电荷形成、运动以及彼此作用的画面.但并非所有学生都具有这样的能力，所以新教材当中在概念渗透时总会通过“拓展学习”“科学漫步”“STSE”这三个板块将生活当中的一些相关案例融入进来.

第一，拓展学习版块.该版块是在理论内容基础上形成向外拓展的阵地，利于学生将所学内容与生活关联起来.例如，“示波管原理”便是通过示波管这一具体设备解释了“带电粒子在电场中偏转”这一概念.同时，对该设备机理、功能进行简要介绍，让学生可以形成物理有用化思维，肯定物理学在人类发展当中发挥的重要作用，进而让学生形成利用带电粒子在电场中偏转这一现象来服务于人类发展的科学思维、探究思维.“电流的微观解释”也是该版块的重要内容，其中介绍了导体面积、自由电子密度、自由电子定向移动速率彼此的关系；分析了通电导体当中电场建立过程等，进一步提高了学生对电场概念的理解能力.

第二，“科学漫步”版块.这一板块是将与教材内容相应的案例融入进来，利于学生形成物理观念、科学思维.例如，“范德格拉夫静电加速器”这部分内容当中，对该设备进行了细致介绍，包括组成、原理、利用领域等.这样的内容既方便学生理解电荷、尖端放电、电荷中和、电势、高压电等概念，形成系统认识和具象认知.

第三，STSE版块.强调科学 、技术和社会三者（STS） 相互联系的观点一直是物理科学教育的一个重点［3］.在新教材当中，便是在这一基础上形成了STSE版块.其中“电动汽车当中的电池”这一内容和电动汽车内部结构、电路原理、电动汽车的智能化发展都有紧密关联.换言之，教师通过电动汽车的电池这一个内容，让学生的科学思维、技术能力、社会发展、环境科学等能力及品质得到培养.学生在学习当中不仅可深度了解电源、恒定电流这两个概念，更可认识到电力技术对于社会发展的推动作用，意识到电能充分利用对自然环境具有改善功能.

总而言之，高中生已经具有了一定的自主学习能力，除了在概念渗透当中融入案例之外，教师要尊重学生的独立性，要积极构建相对开放和自由的课堂空间[4].新教材的“拓展学习”“科学漫步”具有第二课堂特点，引领学生将物理学习和生产实际关联起来，让学生的理论转化更为顺畅.

3 实验教学中重视情境构建

高中物理可以培养学生的物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等能力和品质.然而高中物理作为必修课，其难度高、内容多，尤其到了高二、高三阶段，动力学、电磁场、电学实验等有关学习内容让学生倍感压力[5].即便如此，高中物理教学必须重视实验这一环节，目的是通过实验促进学生理论知识转化，将理论联系实际，构建学生良好的物理知识体系.具体来说，教材当中存在“演示”“实验”两个版块.演示相对简单，具有激趣、引导的作用；实验则更加注重学生的实际操作能力.

（1）演示版块.

①在“电场线”学习当中，为了进一步佐证电场和电场线的存在，教材当中还融入了“蓖麻油中放入头皮屑然后通入电流”这一演示活动，其操作简单，迎合了学生探究心理，进一步让电场可视化，提高了学生对电场概念的理解能力.

②“静电屏蔽”教材讲述到“静电屏蔽”后，为了让学生进一步认识静电屏蔽这种现象，特别通过演示版块形成了较为简单的实验.这个操作很简单，就是测试验电器罩上金属网前后，带电金属球靠近验电器后，铂片的开合情况，使得静电屏蔽这一现象在学生眼前真实上演，提高学生对这种现象的理解能力.

（2）实验版块.

①观察电容器充、放电现象.在这个实验过程中，教师可以按照教材要求将直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表、单刀双掷开关提供出来，让学生按照电路图创建实验电路.然后按照文本叙述操作，观察电容充放电，最终得到电容器充电时，两极板电荷不断增加，极板之间的电场也在随之增大，因此电源能量不断地存入到电容器当中；电容器放电时，电容器则是通过电流做功的形式，将储存的电能不断地消耗.

②在影响电阻的因素这一实验内容當中，通过具体实验理解导体的材质、长短、环境温度、横截面大小等对通电电流的影响.这类实验具有趣味性、实践性.其中操作步骤说明较为详细，对于学生的科学思维、阅读理解能力都有一定的提升作用.

当然，“演示”“实验”两个版块会因为教学内容难易程度，单独呈现或者联合呈现.例如，在电阻这部分内容当中，为了探求电阻和温度的关系，教材当中还将演示部分的“电阻率和温度的关系”和“电阻影响因素”实验结合起来，形成了彼此呼应.这二者很多时候是相得益彰的，对于理论应用、实践引导都有很好的引导作用.

4 习题设计中考虑知识转化

在人教版高中教材当中，为了保证学生真正地做到理论转化，将理论和实践结合，让课堂和实际结合，教材专门设立了“思考与讨论”“练习与应用”两个大版块.通过“思考与讨论”融入话题，引导学生形成思辨能力，掌握物理知识，并能够合理应用物理知识；通过“练习与应用”将与生活关联密切的题目融入进来，让学生的计算能力、推理能力、操作能力等得到培养.

第一，思考与讨论.例如，给电动机通上电源后，风扇开始转动，这过程中涉及哪些功率？功率间关系如何？学生在这一问题引导下，形成个体间、小组间讨论，最终理解过程中电的功率、力的功率、热的功率等；在电扇通电后，电能可以转化为机械能、热能.

第二，练习与应用.在这一板块当中，经常出现生活中常见的物理现象，习题当中会给出已知条件，让学生计算关于电量或者其他能等有关结果.这些习题让学生可以对接生活，看到生活当中的物理现象，将物理现象和物理概念、物理公式等融合，使得学生形成宏微观物理观念、科学精神.例如，很多人造卫星都是利用太阳能板供电，目前某太阳能板没有接入负载的情况下，它的电压为600μV，短路电流为30μA，求该太阳能板的内阻.这样的习题和生活实际关联紧密，经过训练后，学生在生活当中若是遇到这类问题，便可以很好地利用所学知识将其解决.当然，有很多习题融入了图解、图示，像电路图等，这些对于学生的物理读图能力有着较大的提高作用，对于学生的物理综合能力的提升也具有不可忽视的作用.当然，教材当中还融入了“参考案例”这一版块，它的目的是让学生能够通过案例学习掌握一些实验方法，对于学生的物理知识应用具有推动作用.

5 结语

总而言之，在新课程标准要求的核心素养培养这一要求下，高中物理人教版新教材通过“问题”“拓展学习”“科学漫步”“STSE版块”“演示版块”“实验版块”“思考与讨论”“练习与应用”等形成了从理论到实践的一个完整通路，保障了学生物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任的树立和培养.教师在教学当中需要根据需要选择性组合，做到因人施教、因材施教，提高教学质量.

参考文献：

[1]钟科.核心素养导向下的高中物理进阶式复习课教学设计[J].中学物理教学参考，2023，52（03）：35-37.

[2]张元宏.浅谈新课标下高中物理教学[J].魅力中国，2016（37）：142.

[3]陈林，桑芝芳.基于新课程标准谈高中物理新教材中理论联系实际的具体体现[J].物理通报，2021（08）：158-161.

[4]汪绪文.小组合作学习在高中物理教学中的应用研究[J].数理天地（高中版），2023（10）：57-59.

[5]张维宇.高中物理教学生活化的策略研究[J].考试周刊，2020（79）：139-140.