课标理念在教材中的体现，新课标理念在人教版物理教材中如何体现?编者全面解读？

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聚焦核心素养打造新教材
2017年底教育部发布了修订后的《普通高中物理课程标准（2017年版）》，人民教育出版社将根据新课程编写相应的新教材，2019年秋季这些教材将在全国部分省市使用。
为了让广大教师更好地理解新课程的教材，这里谈谈新课程相关理念的理解和教材如何表达。
核心素养的理解
《普通高中物理课程标准（2017年版）》 (以下简称《标准》 )对学科核心素养的界定是“学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习逐渐形成的正确价值观、必备品格和关键能力。
物理学科的核心素养主要包括“物理观念”、“科学思维”、“科学探索”、“科学态度与责任”四个方面。
核心素养是在个人发展和未来社会求人的新视角下提炼出来的课程目标，与上次课程改革中提出的“三维目标”中提到的知识、技能、态度等有着非常重要的联系，但并不完全相同
在物理学科核心素养的四个方面中，科学观念、科学思维和科学态度与责任是物理科学教育中的不同方面，而科学探究不同于上述三个方面，它是学生必须学习和掌握的探究能力，包括提出问题、解决问题、实验能力、论证能力、交流合作等
物理观念的形成要靠对概念、规律的正确把握，在物理观念的教学中首先要注意对物理概念、规律的正确学习，促进学生对概念、规律的深刻理解；同时，要注意在学生有了一定的概念、规律基础后，及时提炼和升华有关概念、规律，形成科学的物理观念。
物理学不仅以其概念、规律揭示了自然界基本运动的许多真理，而且在建立这种知识体系的过程中发展了科学思维和研究方法，推动了科学的进步。
因此，在物理学习中，注意学生的科学思维培养至关重要。
所以，强调核心素养教育的教育设计应该是“思维型教育”。
思维型教学的大致流程是创设情境—-提出问题—–自主探究—-总结反思—-应用迁移，这一流程的主要目标是激发学生学习动机、诱发学生认知冲突、构建学生自主新认知
所以，核心素养理念下的物理学习应该是学生通过探索活动，确立概念、发现规律、形成观念、发展思维、学习方法、掌握态度。
教材核心素养理念的落实
教材经过多方面设计，体现了核心素养教育的理念，在此仅作说明。
1 .树立物理观念
“物理观念”是《标准》中提到的四门物理学科的核心素养之首。
物理观念主要包括物质观念、运动与相互作用观念、能量观念三个要素。
理解物理观念，重要的是把握“物理概念和规律等在头脑中被提取和升华”。在这里概念和规律是基础，通过把握概念和规律，可以把握主体。
教学中物理观念的学习必须注意两个方面。一是要注意物理概念、规律的正确学习，深刻理解和灵活应用。二是要注意结合有关概念、规律和核心概念，及时整合提升，形成科学的物理观念。
例如，瞬时速度、加速度、运动量等概念的构建对很多学生来说是抽象的，教材在这些概念的构建过程中不惜笔墨，注重基础建设。
例如关于瞬时速度，教材在学习了平均速度后，对学生说：“平均速度描述物体在一定时间内运动的平均速度和方向。
那么，如何表达某一时刻物体运动的速度和方向呢？ ”的问题，给学生时间和空间，引导学生积极思考，首先让他们发表自己的意见。
然后教材与学生一起分析如何应对这种问题，渗透“极限”思想，建立瞬时速度的概念。
在学生有了一定的基础后，教材将在各个地方有计划地对一些物理概念、规律、观点等进行归纳、提炼和提高，形成相应的物理观念。
物理观念的学习，概念和规律是基础，但概念和规律不等于观念。在教学中，只有在概念和规律的教学基础上有意识地总结和提炼其中的观念，才能使物理观念的学习落到实处。
例如，教材在必修第一卷的“质点参考系”部分，特意设置了这样的旁门。 “我们生活的客观世界是物质，物质由分子、原子等构成，我们看到的物体是物质的聚集状态。
机械运动描绘了物体位置随时间变化的规律”，加强物质观和运动观的学习；整个运动学在完成第二章后，特意安排了。 “世界是物质，物质的运动有多种形式。例如，机械运动、热运动、电磁运动等。
这些不同的运动形式有不同的运动规律，我们将不断学习。
”的旁边，从各个侧面进一步认识物质观和运动观；必修第三卷《场强》《电磁波的发现与应用》等，记载了“场像分子、原子等实物粒子一样具有能量，因而场也是物质存在的一种形式”“实物粒子是物质存在的一种形式，场是物质存在的另一种形式，它们都是客观的
”等旁边批评，加深对物质观念的理解。
2 .科学思维的培养
《标准》科学思维的定义是：科学思维是从物理学的角度对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式——基于经验事实构建物理模型的抽象概括过程，具有综合性、是分析推理论证等方法在科学领域的具体运用即根据事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批评、检验和修正，进而提出创造性见解的能力和品格。
科学思维的内涵非常丰富，它是近年来国际物理教学中非常引人注目的一个方面，也是此次高中物理课程改革的重点。
为了更好地培养学生的科学思维，我们在教材中采取了以下主要做法。
(1)重视模型构建能力的培养
在思维中分析、抽象、概括等思维方法是物理学习中非常重要的方法，这些方法在模型构建中得到最充分的体现。
用建模思想处理实际问题是物理学中的重要手段和方法，从某种意义上说，物理学就是用模型描述自然，用数学表示模型的实验来验证模型。
为了加强建模能力的培养，教材一是在正文中强调建模思想，二是在适当的地方以“旁注”的形式提出建模思想。
例如，在分析物体是否可以被视为质点时，文本可以分为：1.物体上各点的运动存在差异，差异是否可以忽略； 2 .物体各点运动的差异不容忽视，但所研究的问题关注的是整体还是细节3 .物体的大小和形状不容忽视，但物体各点运动情况是否完全相同，要从三个方面进行分析，看物理是否可以看作质点。
教材在文中不仅直接阐述了在实际问题中如何用模型的思想来解决问题，而且注意在适当的地方将模型构建的思想以旁批的形式进行归纳和提高。
例如，在本文关于“质点”概念的表述中，“在物理学中，强调问题的主要因素，忽视次要因素建立理想化的物理模型，并将其作为研究对象，是一种被广泛采用的科学研究方法。
质点这一理想化模型是该方法的具体应用。
“旁边的批；他对伽利略的理想实验说：“伽利略的理想实验的本质是消除实际存在的影响物体运动的摩擦力，想象抓住事物的本质。
基于这种逻辑推理将实际实验理想化的思想也是研究物理问题的重要方法之一。
”旁边有一个徽章。
这种将正文和旁点结合起来，阐述理想模式思想的方法，教材还有很多地方是相同的安排。
)2)加强科学推理、论证等科学思维的培养
思维中科学推理和科学论证也是物理学习和研究中非常重要的思维方法，在物理学习和研究中很多地方都用到推理和论证，初中物理中常用的推理方法有归纳、演绎、类比等。
教材在很多地方都有意识地用合适的方法学习。
例如，教材库仑定律学习中渗透的是一种比值推理方法；在楞次定律的学习中教材渗透的是归纳推理的方法。
除了上述一些思维方法外，物理中常用的一些学科方法也应归于科学思维方面。
例如，等效方法、控制变量的方法、用物理量的比定义新的物理量的方法、极限的方法等。
这些方法课都有要求，必须让学生理解和学习。
为了加强科学思维的学习，教材在每本书上都设置了“科学方法”栏目，第一本《控制变量》，第二本《演绎推理》，第三本《物理量之比定义新物理量》，第一本《分析与综合》，第二本《抽象与摘要》，第一本
(3)设置开放性问题加强质疑创新思维的培养
《标准》作为科学思维的四大要素之一质疑创新。
质疑创新并不是一种思维形式，而是在科学思维中必须包含质疑和创新的质量要素，倡导创新。
为了加强质疑创新思维的培养，教材将不再打破传统的以陈述为主的写作方式，而是通过提出问题、创设情景来引发学生的思维，让学生对矛盾之处产生质疑，提出自己解决问题的方法。
在分析问题、探索规律的时候，不是指定哪一种方法，而是给出开放式的问题解决方法，或者给出开放式的课题让学生自主探索、提出问题，让学生从正反两个方面进行说明。
3 .科学探究设计
关于科学探究，教材编辑主要想强调的是探究者参与到自己发现和解决问题的过程中来，强调科学探究的本质，而不是形式。
为此，教材采取了一系列的做法，主要方面如下。
)1)面向问题
教材在每堂课一开始，提出了激发学生自发思维、解决问题的方法，以培养学生的问题意识、思维习惯为目的，提出了侥幸感兴趣、联系实际的问题。
这种安排在培养学生“提出问题”能力的同时，也能引导学生有问题地进行概念建构、规律探索。
例如，初中学习“物体之间的作用是相互关联的”，高中学习牛顿第三定律的内容时，很多学生不重视，不能积极参与学习，教材就设计了“大人小孩摔断手腕”的问题。这样的问题看似简单，但让学生分析、解释，很多学生的脑海里有很多错误的概念，通过很好地选择教材进行分析，可以把问题说清楚
为了贯彻这种由问题引发探究的思想，教材在编写过程中适时开设了“思考与讨论”“试试看”栏目，引导学生在“动手”和“动脑”两个维度上进一步展开讨论与探究。
)2)设置专项实验探索
为了避免探究产生歧义，教材中没有设置“探究”栏，但需要通过实验探究的比较大的内容，都用“实验探究…”的写法来表示。内容以实验为手段引导学生探究，如“实验：探索小车速度随时间变化的规律”。
另一方面，在不以探究为中心的演示实验、验证实验、测量实验等中，也有不出现“探究”文字的。例如，“演示观察进行曲线运动的物体的速度方向”“实验验证力学能量守恒定律”“实验：导体电阻率的测量”。
为了强调上述探究性实验的探究性，教材没有坦然地说明如何实现这些研究，而是让学生思考如何才能完成实验要求的任务。
想清楚了之后，为了充分发挥探究心，教材并没有给出固定的操作方案，而是给出了2~3个参考例子，有不同的方法来体现完成同样的探究任务。
(3)增加“课题研究”实际衔接内容
修订前教材每本都有“课题研究”栏目，但栏目内容多为扩展性、学术性，与学生生活密切相关的内容很少。
为了增强联系实际的意识，教材改变了课题研究栏的主题，研究的主题都与学生生活的实际密切相关，或者与本书所学的知识密切相关。
例如，共同必修和选修的6本书的课题“研究样本”的主题是：球形物体的空气阻力的大小与速度的关系的研究、挥手动作的物理原理的研究、充电电池电量不同时的电动势和内部阻力的研究、单摆周期与重力加速度的定量关系的实验研究、半导体薄膜压力传感器特性
此外，为了更好地发挥学生的自主研究，教材在每个研究样本后推出了“参考选题”，提出学生可以根据实际情况自行确定研究主题。
六本参考书的题目是：橡皮筋弹力与伸长量关系的研究、标枪动作的物理原理的研究、手机功耗因素的研究、弹簧振子运动周期的实验研究、热敏电阻特性的实验研究、家用燃气热水器在不同加热温度下的热效率的研究”。
这些课题的开展需要具备比较综合的研究问题能力，有利于提高全体学生的探究能力，同时也增强了关注科学、技术、社会之间联系的意识。
4 .态度和责任的渗透
新课程标准为态度和责任增添了科学的本质内容，对学生形成科学的认识观非常重要。
因此，教材要注意在适当的地方体现科学的本质。
例如，为了让学生认识到“科学研究是人类有目的的探究活动”的科学本质，教材从前言中写道：“人类自古以来就对自然界抱有好奇心。
请参阅。
请参阅。
这种好奇心和提高人类生产力水平的需要，构成了自然科学发展最主要的两个动力。
在它们的驱使下，人类不断探索自然规律。
”；为了让学生认识到“物理学的成果具有相对的稳定性和普遍性，但也具有发展性和局限性”。
”的科学本质，教材在必修第二卷相对论等内容部分，“相对论和量子力学都不是否定过去的科学，只有过去的科学才是一定条件下自己的特殊情况。
”。
态度和责任的教育不能生硬地说教，而要自然而然地融入科学内容的学习。
例如，科学家在研究相关问题时表现出的严格、现实、耐心的精神，就要及时激励学生学习。
因此，在教材和相关内容中特别提到。例如，教材特意说：“物理学的目的是求真，客观事实是判断对错的标准，对就是对，错就是错。”
猜想和论断必须经得起实验的验证和逻辑的推敲。
“写在绪论里；一些在专门栏目中介绍和提醒注意科学家表现出的优秀品质的内容，也可以放在旁边的批次里。
应当指出，核心素养的四个方面是物理教育的有机整体，不可分割。
物理观念教育一定包括训练科学思维、培养科学态度、运用科学探索等。
在这四个核心素养中，物理观念是基础，科学思维是核心，科学探索是方式，科学态度和责任是必备品格、育人最终目标。
教学中要注意这四位一体的全面设计，不能只注重某一方面而忽视其他方面。
对教材学习方式多样化的思考
新课程强调学习方式的多样化，为此教材采取了一系列的做法，促进学生学习方式的转变，激发学生的学习兴趣，使学生自主参与学习。
(1)创造情景，诱发思维
如上所述，每节课前教材都从诱发学生思考的问题开始。
这样学生就可以在老师的组织下，自主思考、小组讨论，开展这门课的学习。
)2)设置题排，引发思考
每节课前面的问题大部分是这门课的主要问题，或者是这门课结束后可以解决的问题。
围绕本节的主要问题，往往需要解决每一个小问题。
例如，必修第1卷第2节开始的问题“讨论物体位置随时间的变化，涉及位置、时间等概念。
你认为要准确说明行驶在北京长安街上的车位，应该采用什么方法？你对时间是怎么知道的？》是这门课要讨论的主要问题之一。
而且，为了”讨论物体位置的时间性变化”，首先需要知道位置的记述方法；学习了位置的记述方法后，教材继续说：“物体位置的记述很清楚了。那么，物体位置的变化应该如何记述呢？” 引导学生围绕这个问题的学习和思考，导出“位移”的概念。
学习了位移的概念和在轴上表示位移的方法后，教材说：“物体从点a到点b运动时，坐标xA为5 m，xB为2 m，物体的位移大小是多少？方向怎么样？中选择所需的族。
在这些问题序列的引导下，学生的思维水平将得到深化，科学思维的习惯也将得到养成。
)3)设置“思考与讨论”，深化思考
随着学习的深入，为了让学生及时进行小组讨论、合作学习，教材专门开设了“思考与讨论”栏目。
例如，加速度是一个比较抽象的概念，生活中没有与之对应的术语。为了让学生更好地理解和理解加速度的概念，教材在学习加速度后，可以问：“对于运动的物体来说，‘你运动了多少’。” 这是路程和位移的概念。也可以问“工作多快”。这是速度的概念。
但是，生活用语中没有与加速度相对应的词语。
日常生活中一般只有粗略的“快”和“慢”。这里有时指速度，有时模糊地指加速度。
你能分别举出这样的例子吗？这样的思考和讨论可以加深学生对加速度概念的理解。
如果学生和教师能很好地利用这个栏目，就能进行更深入的思考和讨论。
除“思考与讨论”栏目外，教材还设计了“试试看”栏目，让学生动手体验、自主探索。一些“科学散步”“STS”栏目提出了一些开放性的问题，供学生思考、讨论、甚至自学。
加强生产、生活实际的联系
培养学生创新意识和实践能力的最有效途径应该是理论联系实际。
只有理论联系实际，才能让学生把现有的生活经验和物理问题紧密结合起来，让学生感到物理是生活的、有趣的、有用的。
为了加强理论和实际的联系，教材从以下几个方面进行了安排。
1 .引入的问题联系实际
要真正启发学生的思维，就要想办法引导学生发现实际中有用的问题。
为了让学生从一开始就有意义的问题来学习，教材在每一节的开头都设置了学生可能遇到的、可以积极思考的问题。
例如，必修第1卷第1章前4节的问题有：“如何表现玩耍的孩子、飞翔的雄鹰的运动”、“如何表现长安街上行驶的汽车的位置”、“如何表现操场般的赛跑运动的速度”、“如何比较火车和汽车的加速速度”等。
这些问题与学生的生活实际密切相关，学生比较熟练、亲切，愿意探讨。
2 .分析实例联系实际
教材在分析具体问题、学习相关概念和规律时，尽量列举学生常见的实例，激发学生的学习兴趣，增强对科学的亲近感，培养将现有知识转移到实际问题中的能力。
例如，在必修第1卷学习《力的合成与分解》时，教材特意安排了学生提水和吊灯两个实例；在必修第二卷学习《运动的合成与分解》时，教材特意分析了人在电梯里行走或静止时，如何看待人的运动问题；在圆周运动线速度和角速度的学习中，分析了学生中常见的自行车齿轮运动问题等。
3 .概念、规律的应用联系实际
概念、规律的掌握就像要分析实际问题一样，概念规律的应用也应该是研究实际问题，或者是学生熟悉、听过、看过的实际问题，这样学生所学的内容就有意义、亲切
因此教材在应用所学内容解决问题时，尽量安排学生熟悉的实际问题。
例如，在应用运动学定律研究实际问题时，教材特意安排分析航母上类似运载器起降的问题；在应用共感力平衡知识解决实际问题时，教材特意根据实际需要安排了如何设计儿童滑梯的问题。
这些概念、规律在实际问题中的应用，设计得很好，有助于进一步理解相关物理观念，有助于提高解决问题的能力。
4 .习题联系实际
由于高中物理中涉及的研究对象比较简单，例如研究只能作为质点的物体，物体的运动不参与旋转等。
结果，学生看和研究的问题大多是物块、小球等，过多的这种抽象问题会降低学生自身建模和解决实际问题的能力，也会影响学生的学习兴趣。
为了克服这些问题，教材尽量下功夫，选择那些初中可以研究的实际问题。
例如，“嫦娥三号”登月探测器月末速度问题、航母舰载机起飞问题、空调受力问题等，都是必修的第一卷。
教材设计了共同必修三本书的全部习题中，约一半以上与实际相联系的题目。
关于弘扬中华文化的思考
中华文化蕴含着中华人文文化和科学文化，我国科技文化的发展具有悠久的历史，同时在近代也做出了卓越的贡献。
教材编写中应合理反映这些贡献。
因此，教材在这次的修订中，特意增加了相关的内容。
例如，在“科学游动全球导航卫星系统”中增加了我国“北斗”导航卫星系统的相关内容；特意安排了必修三天我国射电望远镜“天眼”的相关内容，专门介绍了科学家南仁东是如何克服困难、献身科学事业的。特别是增加了我国科学家在相关领域进行的研究介绍，并附有我国科学家的照片。
例如，绪论中安排了三位华裔科学家，其他部分介绍了钱学森、赵忠贤、吴健雄等科学家。
在教材中有意识地反映中国科技成果和中国科学家的事迹，既能让学生切身感受到科技发展近在咫尺，又能增强民族自豪感，有助于培养学生献身中国科学事业的情怀。
关于教材的编写还有很多需要说明的地方，但限于篇幅，只选择了其中的主要方面进行了说明。
此外，我还想说明教材只是众多教育资源中的一部分。
从教材发展到实际教学的过程中，有教师再创造的广阔空间。
这是展现教师对物理和教学理解的丰富多彩的舞台，也是师生情感交流、智力交汇的轻松和谐之地。
通过这种富有智力和非智力因素的教育活动，让书中的内容在学生的心中和手中得到发挥，是教师的光荣使命。
本文转载自公众号：管窥物理
文章发表在《中学物理》 (高中)
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