2019版普通高中物理(沪科教版)教材新面貌、新特点

2019版普通高中物理（沪科教版）教材新面貌、新特点
●母小勇 何润伟*
根据《普通高中物理课程标准（2017年版）》（以下简称《新课标》）的要求，沪科教版普通高中物理教材编写组（原华东地区高中物理教材编写组）完成了普通高中物理《必修1》《必修2》《必修3》《选择性必修1》《选择性必修2》《选择性必修3》的设计和编写，通过了国家教材委员会专家委员会的审查，并由上海科技教育出版社出版（以下简称“新‘沪科教版’高中《物理》”）。

在新“沪科教版”高中《物理》的编写过程中，编写组总结多年高中《物理》教材编写及使用的经验，充分听取一线教师的意见建议，比较了国内外的高中物理教材，在
摘 要：新“沪科教版”普通高中《物理》教材坚持立德树人指导思想、落实新课标理念，突出科学探究，通过生活情境、物理情境、问题串、问题链等形式呈现教材内容，全面发展学生物理核心素养，为学生个性化发展创造条件。

关键词：“沪科教版”教材 新高中《物理》教材 物理核心素养 科学探究 教材修订特色
*母小勇，上海师范大学教育学院教授，博士生导师，上海科技教育出版社高中《物理》执行总主编；何润伟，安徽省教育科学研究院特级教师，上海科技教育出版社高中《物理》总主编。

视 点
新“沪科教版”高中《物理》中突出了科学探究，并通过生活情境、物理情境、问题串、问题链等形式呈现教材内容，力图全面促进学生物理核心素养的养成，为学生个性化发展创造条件。

这套教材主要有如下几个特点。

一、坚持“立德树人”，落实新课标理念
在新“沪科教版”高中《物理》的编写过程中，编写组始终坚持立德树人指导思想，严格按照《新课标》要求组织与编写教材内容。

新“沪科教版”高中《物理》全面贯彻党的教育方针，践行社会主义核心价值观，立足通过生活情境、物理情境与问题引导学生探究物理，为学生的终身发展奠定基础。

新“沪科教版”高中《物理》以《普通高中课程方案（2017年版）》和《新课标》为依据，全面落实学生在“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”等四个方面物理核心素养的发展；注重体现物理学科的本质，使学生掌握物理学的基础知识与技能，经历科学探究过程，受到科学方法、科学态度和科学精神的熏陶；提炼物理学科的育人价值，增强与人类文明、社会进步、科技发展、学生生活经验的联系。

新“沪科教版”高中《物理》既反映物理学的发展趋势和当代科技的发展前沿，也致力于改变传统高中物理课程内容“知识本位”的状况，精选了学生终身学习和发展必备的物理基础知识和技能，同时拓展学生的视野。

新“沪科教版”高中《物理》为学生提供主动建构物理认知图景的过程，围绕各模块共同的研究对象、核心概念和教育功能，精心设计了学习探究的情境，并通过有一定内在联系的问题串、问题链展开各章的内容。

本套教材力图促进师生平等讨论、探究、磋商、体验，突出学生学习的主体地位，遵循学生物理学习的规律，发展学生自主学习的能力、良好的思维习惯，以及建构模型的意识和能力、运用物理知识和科学探究方法解决问题的能力。

新“沪科教版”高中《物理》关注课程的实施，为学校进行评价领域的改革创设条件，提倡主体多元、方法多样、既重视结果又重视过程的物理课程评价体系，关注学生的个体差异，帮助学生认识自我、建立自信，改进学习方式，发展核心素养。

新“沪科教版”高中《物理》试图在提升全体高中学生的科学素养特别是物理核心素养的基础上，为学生后续向不同方向的发展提供更加广阔的选择空间；精心设计了师生探究活动的背景和问题串、问题链；明确把科学探究活动、过程和方法作为教材内容，全面落实发展学生物理核心素养的目标。

本套教材的整体编写思路如图1 所示。

二、全面发展学生物理核心素养
新“沪科教版”高中《物理》力求在初中物理的基础上，进一步提升学生的物理核心素养，并为不同学生的发展奠定不同的基础；突出必修与选择性必修教材不同特色的设计，让不同学生根据自己的兴趣、发展潜能以及今后的职业需求等，对选择性必修物理课程进行自主选择，从而实现不同的发展与进步。

新教材较好地处理了“全面提高物
理核心素养”与“个性化发展”、“奠定基
础”与“发展提高”之间的关系，使高中物
理各模块既自成体系又相互呼应，以利于学
生自主选择课程和形成个性化的物理课程研
修计划。

在必修模块中，为了改变过去高中物理“难教难学”的现状，增强学生学习物理课
程的信心，新“沪科教版”高中《物理》在
全面提升学生的基本物理核心素养、为今后必修
（必修1　必修2　必修3）
提升全体学生的物理核心素养，帮助学生了解自己的兴趣与发展潜能，为后续向不同方向的发展与选择打好基础。

通过丰富多彩的物理学习资源，使学生对物理产生亲近感，喜欢物理。

通过切实可行的探究和体验，为发展学生物理核心素养创造条件。

通过对物理学较全面的展示，利用开放的、形式多样的学习内容，为学生个性化的发展和今后的选择奠定基础。

选择性必修
（选择性必修1　选择性必修2　选择性必修3）
满足学生个人需求与升学的要求，让学生经历实证研究和理性思维过程，进一步学习物理学的基本内容、研究方法及其与社会发展的关系。

通过力学、电磁学、热学、光学和原子物理学等内容的进一步拓展，系统展示物理学的核心内容。

通过比较完整、系统的物理探究活动，进一步提升学生的科学探究能力。

通过物理实验、理论思维训练与数学方法应用，进一步学习探索物理世界的方法和策略。

通过关注物理学与科技发展的前沿，培养学生的科学志趣和将科学服务于人类的意识。

图1 新“沪科教版”高中《物理》编写思路
新“沪科教版”高中《物理》
视 点
的发展奠定坚实基础的前提下，以生动亲切的语言、真实的情景打动学生，提供丰富多彩的物理学习资源，帮助学生了解自己的兴趣与发展潜力。

如，通过探讨“拔河”“飞机投弹”“斜拉桥”“运动场”“手机无线充电的原理”等为背景展开探究；通过介绍“航天员的感受”为背景开展学习；通过介绍“伽利略对落体运动的研究”“库仑的探究”“万有引力定律是这样发现的”等物理学典型史实、思想演变，以及物理学对人类文明和世界观影响的内容，启发学生思维，展现物理学与科学技术的互动关系和物理学的魅力。

必修模块既全面落实“学生必做实验”的学习，也关注物理思维训练。

如，在《必修1》的“研究匀变速直线运动的规律”一章中，安排了“实验探究：测定出重力加速度的大小”，以提升学生物理核心素养；安排了“思考与讨论：根据加速度的定义式推导出匀变速直线运动的速度公式”及“多学一点：位移公式的另一种推导”“速度与位移的关系”，以利于学生个性化发展。

在选择性必修模块，新“沪科教版”高中《物理》十分注重物理学核心内容的拓展学习，并让学生经历实证研究和理性思维过程。

例如，《选择性必修2》在“探究洛仑兹力”一节中，以在地球的南极和北极地区常出现极光为背景开展研究，并在“信息浏览”中进一步说明极光的产生与地磁场对来自太空的高速带电粒子的作用有关，引人入胜。

为了让学生经历实证研究和理性思维过程，这一节安排了学习任务“推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径r和周期T的公式”，很好地满足了学生进一步发展科学探究能力的需要。

《选择性必修3》在“用统计思想研究分子运动”一章，从降水概率谈起，引入统计思想，让学生知道统计规律普遍存在于自然现象和社会现象之中。

《选择性必修2》的“划时代的发现”一章，在展示电磁感应定律的探究历史过程的同时，用了较大的篇幅引导学生仿照法拉第进行系列实验，帮助学生理解电磁感应定律。

新“沪科教版”高中《物理》注意引导学生关注与科学技术有关的各种问题，让学生应用物理的方法和原理做出正确的评价和判断，以此培养学生尊重科学事实、自我反思和独立思考的习惯，树立坚持真理、勇于创新、实事求是的科学精神；同时，重视培养学生的人文精神、科学态度和科学世界观。

教材中，对涉及的重要物理学家都进行了简短的介绍和评述，如采用旁白的形式引用著名科学家、哲学家关于自然、社会和科学研究的至理名言；引用著名画家李可染为“相对论性能 粒子碰撞”国际学术研讨会作的画，意在渗透人文精神，增强教材的感染力和亲和力；从一千多年前的唐代流传下来一首词引发对参考系的讨论；在展示“伽利略的探索之路”之后，为学生安排了
“课题研究”，要求写一篇关于亚里士多德与伽利略的科学观念、方法、态度等的科学报告；通过对德布罗意理论的分析，让学生体会光子和实物粒子之间的美学对称性；通过“STS”介绍了赵州桥、法国加尔桥，注重呈现物理学科的人文内涵；从“雷电”与“避雷”这一与人类生命财产息息相关的自然现象，以及人类顺应自然的文化和智慧说起，介绍目前尚不为多数人知道的人体上的静电等，使学生充分地感受到自然、生活、科技是怎样和谐地交融为一体的。

三、突出科学探究
培育学生物理核心素养的一个重要方面就是发展学生的科学探究能力，为此，新“沪科教版”高中《物理》安排了大量科学探究活动，要求学生通过讨论交流，自己提出问题、进行猜想，合作设计探究方案，共同或独立完成探究，以发展学生的理性思维能力与实际动手能力。

为了加强科学推理、科学论证、质疑创新、科学探究过程中的问题意识，新“沪科教版”高中《物理》重视设计完整的科学探究活动和“学生必做实验”。

例如，《必修1》《必修2》《必修3》《选择性必修1》《选择性必修2》共安排了37个完整的科学探究活动和“学生必做实验”。

新“沪科教版”高中《物理》重视科学探究的过程与方法，采取了充分展示物理学探究的历史过程、让学生在教师的引导下参与科学探究过程、让学生自主探究并展现物理学的科学发现过程三种措施，凸显人类不懈的探索精神，让学生在“读、做、悟、创”中提升能力、获得发展。

其中，引导学生参与科学探究过程包括两种情况：一是突出物理实验探究过程，强调让学生经历物理学理论思维过程和数学方法的运用过程；二是让学生参与物理学与技术结合的应用和设计过程，激发学生的创新精神，发展学生的技术实践能力。

学生的自主探究包括“课题研究”“课外活动”和“课题研究报告会”等。

新“沪科教版”高中《物理》在把科学探究过程作为重要内容的同时，强调物理实验、物理模型和数学方法在物理学发展过程中的作用，使学生在进行科学探究、学习物理知识的过程中，体会科学研究方法和思维方法的真谛。

如，教材介绍了“逻辑论证与实验研究相结合的方法”“合理外推的方法”“分割与逼近的方法”“将非电学量转换成电学量的方法”“控制变量方法”和“物理模型的方法”等，促进师生的教与学。

新“沪科教版”高中《物理》通过以学生熟悉的社会生产、生活中与物理学有关的现象、事实、问题为线索展开。

例如，《必修1》在“研究匀变速直线运动的规律”一章以探讨学生熟悉的“轻重物体谁落得快”的问题为切入点，用一节的篇幅展示了“伽利
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略对落体运动的研究”，并在第二节安排了“实验测定重力加速度”的探究活动，然后把初速度为零的匀变速直线运动的规律扩展到初速度不为零的匀变速直线运动的规律；以学生喜欢的“拔河问题”为线索展开“生活中常见的力”一章的探究活动；以与“斜拉桥”相关的问题串展开“怎样求合力与分力”的活动；以“神舟五号载人航天飞机中航天员的感受”为问题串展开“牛顿运动定律的应用”和“超重与失重”等内容；以“飞机投弹”的相关问题为背景，展开对抛体运动的研究；以与“汽车”相关的问题串展开“功和动能变化”的内容等。

新“沪科教版”高中《物理》在学生有充分的直观感性认识和实际操作活动的基础上，主要通过物理学内在的逻辑问题串展开。

例如，《必修3》在“电荷的相互作用”一章，利用“雷鸣电闪”的自然情境引发出问题串：“雷电是怎样产生的？”“电又是从哪里来的？”“物体带电的本质原因是什么？”“电荷具有哪些特性？”“电荷相互作用服从什么样的规律？”“人类是怎样利用这些规律的？”通过实验探究和分析论证学习这一部分物理学的核心内容；在“电场的性质”一章，以“示波器”工作原理方面的问题构成问题串，探究电场强度等电场的力的性质，探究电势能和电势等电场的能的性质，最后探究电子束在偏转电极中的偏移现象。

四、为学生个性化发展创造条件
新“沪科教版”高中《物理》为学生的自主学习和教师的再创造，提供了较大的自由度和开放的空间，真正体现了学生学习的主体地位，也使教师真正参与到课程资源的开发中。

本套教材既为教师和学生提供了多种可供参考的探究方式，也鼓励教师和学生根据实际情况进行个性化的研究。

在开展探究的过程中，努力引导学生主动思考、自主学习，允许不同的学生有不同的体验与认识，为教师和学生的发展、师生的互动提供平台。

例如，在《必修1》的“超越伽利略”部分，根据开放性的要求，仪器选用范围更加广泛，在常规仪器（如打点计时器，斜面小车等）以外，还把DIS实验系统、光电门等引入教材，大大丰富了实验手段；在“速度”部分，安排了用光电门测瞬时速度，加深了学生对平均速度和瞬时速度关系的理解；用打点计时器和DIS实验系统以不同方法分别测定匀变速直线运动的加速度，拓宽了学生研究物理问题的思路。

在《必修2》的“实验探究: 研究平抛运动”部分，要求学生用常见的实验器材动手动脑，分析实验现象后自己得出结论；对于“学生必做实验: 探究影响向心力大小的因素”，只介绍仪器和提出实验要求，其余的实验方案设计、数据收集、分析论证等都要求学生自主进行，得出结论；对于“实验探究: 探究恒力做功与物体动能
变化的关系”，只提出问题，推荐可供使用的实验器材，给出必要的提示，余下的实验方案、数据收集和分析论证等都要求学生自己完成。

在《必修3》中多处探究的过程与方法并不和盘托出，为学生留下极大的想象空间。

在“电路”一章，第一节就安排了让学生用多用表测量串联、并联电阻总阻值的实验活动，并问学生：“串（并）联电阻的总阻值与每个电阻的阻值间有何关系？”为分析论证“电阻的串联、并联、混联”留下了伏笔。

特别是在“现代家庭电路”一节，通过两个开放性“案例分析”，既深化了学生在实际生活中对安全用电和节约用电的认识与理解，也避免了同初中物理相关部分的重复。

再如，《选择性必修2》中的“实验探究：感应电动势的大小与磁通量变化的关系”，只提供实验器材，要求学生自行讨论方案、连接线路、完成实验；《选择性必修3》的“学生必做实验：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”，在实验操作阶段，要求学生思考：“实验操作过程中应该注意什么问题？”“压强和体积的单位怎样确定比较合理和方便？”在搜集证据阶段，要求学生想一想：“各个小组实验中得到的p、V乘积的大小是否都应该相同？为什么？”等等，启发学生独立思考、探究辨析，促进思维的发展。

新“沪科教版”高中《物理》还通过“课题研究”“课外活动”“课题研究报告会”等形式，提供了一些开放的、切实可行的研究课题，为学生提供了广泛的自主活动空间；各模块在操作、感知和实验活动的基础上，注重通过“分析论证”“旁批”“多学一点”“STSE”“信息浏览”等栏目，对内容进行理性探究，充分体现了高中物理的特点。

同时，将各章“家庭作业与活动”分为A组与B组，设计了部分探究性、创新性的习题。

例如，《必修2》为学生提供了“研究水柱的射程”“研究弹道曲线”“为‘神舟’飞船设计一项搭载实验”等开放性的“课题研究”和“课外活动”；《选择性必修2》在“洛仑兹力与现代科技”一节中，提出了开放性的课题“上网或到图书馆查阅与收集有关资料，写一篇有关洛仑兹力在现代科技中应用的科学报告”等。

教材在必修和选择必修模块结束之前，还安排了“总结与评价：课题研究报告会”，为学生提供了更
加开放的研究课题。

（责任编辑 刘青松）。