2024北师大版初中物理新教材培训：用好新教材 落实新理念

2024北师大版初中物理新教材培训：用好新教材落实新理念2022年4月，教育部颁布了新版义务教育课程方案和义务教育阶段各学科课程标准，新课程要求义务教育阶段各门课程着力发展学生的核心素养，体现正确价值观、必备品格和关键能力的培养要求[1]。如何通过课程教学落实新课程理念，发展学生核心素养，成为广大教师亟待解决的问题。2024年9月，义务教育阶段新教材正式使用，新教材成为保障新课程理念落地实施的有效工具，在新课程理念和基于核心素养的课程教学之间搭建起沟通的桥梁。下面谨从教材编者角度，对新编修的北师大版《义务教育教科书·物理》（李春密主编）[2]（以下简称“新教材”）的使用提出一些建议，以期帮助广大教师理解新教材、用好新教材，有效发挥新教材的育人功能。一、理解内容结构编排，整体把握教学顺序新教材将《义务教育物理课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）中要求的“物质”“运动和相互作用”“能量”“实验探究”“跨学科实践”五个一级主题的内容，按照初中学生的认知特点和身心发展规律进行了科学合理的结构设计。首先用学生生活中熟悉的现象和问题引导学生走进物理世界的大门，让学生认识物理这门课程，了解并学好物理的基本方法；接着用学生手可触、耳可闻、目可见的现象，带领学生认识热现象、声现象、光现象以及物质的简单运动；然后从现象走向本质，介绍物质的属性（质量和密度）、相互作用和能量（包括压强、浮力、功和简单机械），以及机械能的利用、内能的利用；之后从具体到抽象，进入电现象和磁现象，丰富学生对运动和相互作用、能量的认知基础，完善物理观念；最后以信息、宇宙、粒子、能源为载体，引导学生认识物理学的研究方法，体会人类探索未知世界的历程，展望科技发展的未来。新教材的内容结构设计与旧版教材相比变化较大，教师在把握新的教学顺序的同时，更要理解这些变化背后的设计理念，认识到这种设计既反映了人类认识世界的发展历程和物理学科的基本结构，又体现了从宏观到微观、从静止到运动、从现象到本质、从简单到复杂、从具体到抽象的物理研究过程，更有利于初中阶段的学生形成对物理学的整体认识，从而把新的结构设计意图内化到初中阶段的整体教学过程中。二、明确体例栏目定位，提升课堂教学效果教材的体例和栏目是教材编者与广大教师沟通的重要载体，教材通过体例设计和栏目设置规范、准确地传递编写意图，让使用者明确教材内容与教学环节的对应关系，从而在课堂上更好地进行教学实施，提升课堂教学效果。新教材采用章节结构编排，每一章都采用“总分总”的结构，章首页和“学到了什么”各占1页，首尾呼应。每章首页由章标题、章引言和章首图构成，通过情境导入本章主题并提出相关问题。每章结束页为“学到了什么”，由思维生成框架图和核心素养要点描述两部分组成。每节的开始为情境引入部分，用贴近学生生活的情境和节首图引入本节内容，并提出1～2个问题。节内设若干知识标题，每个标题下包含若干主线栏目和辅助栏目，主线栏目主要用于引导各教学环节的顺利展开，辅助栏目是对教学主体内容的拓展和有益补充，各栏目的名称及功能定位如图1所示。三、注重情境创设和问题设计，有效落实新课标理念新课程倡导情境化教学。新教材在编修时注重情境设计和问题设计，在章首、节首、正文、栏目、例题、习题中都创设了真实有效、贴近学生生活实际的情境与问题，这些情境与学生生活紧密联系，旨在拉近学生与所学知识之间的距离，引发学生的共鸣，引导学生从物理学视角观察日常生活中熟悉的事物和现象，思考物理现象背后的原理，从而激发学生积极探索的内在动力，让学生带着强烈的学习兴趣和求知欲望进行学习[3]。例如，新教材第五章“机械运动的描述”中，章首以人、鸟儿、列车、地球的运动现象作为学习情境，各节节首以战士齐步走、人乘坐列车、百米赛跑、区间测速作为学习情境，提出一系列问题，引导学生从观察生活中的各种运动现象入手，思考如何描述物体的运动。正文、栏目、例题及习题中给出了测跳远沙坑的长度、人乘坐观光电梯、特技跳伞、赛龙舟、京张高铁运行、人过马路、游览公园等情境，帮助学生理解长度的测量、运动的相对性、运动快慢的描述和测量等知识。这些情境素材充分体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。对于教材中创设的这些丰富的情境，教师在课堂教学中都可以利用，还可以在此基础上进行拓展，创设更加生动新颖的情境，如自然现象、与日常生活和生产实际相关的案例、物理实验、物理学史、社会热点等。教材中的“相关链接”“阅读与拓展”等栏目也可作为创设情境的素材。实际教学中，在提出问题环节还应密切关注学生不正确的前概念和错误概念，在呈现情境后提出更有针对性的问题，引发学生的认知冲突，逐步引导学生建立科学概念。四、有效开展学生实验，发挥实验育人价值新课标将学生必做实验从原来的“附录”升级为课程内容一级主题“实验探究”，进一步强化了实验教学的主体地位[4]。新教材按照循序渐进的原则，对实验进行了统筹规划，将实验划分为观察类实验、体验类实验、测量类实验和探究类实验，以更好地发挥实验的育人价值。观察类实验在教材中以“演示与观察”栏目呈现。对于观察类实验，教师在课堂上实施时，要重点指导学生如何观察实验现象，观察什么现象，通过实验现象思考什么问题，让学生学会观察和思考。体验类实验在教材中以“做一做”栏目呈现，该类实验重在让学生自己动脑动手，体验实验过程，增强感性认识，为建构概念和规律服务。对于体验类实验，教师可以让学生在课堂上体验，也可以让学生在课下进行。测量类实验在教材正文中以“学生实验”为标题，以楷体字呈现，体现其“学生必做实验”的重要地位。对于直接测量类实验，重在让学生学会正确规范地使用测量工具，主要包括观察测量工具的量程和分度值，以及根据测量对象选用合适的测量工具、测量工具的操作方法、读数及记录数据的方法等，教师要在这些方面重点指导，培养学生良好使用测量工具的习惯。对于“测量固体和液体的密度”“测量物体运动的速度”“用电流表和电压表测量电阻”等间接测量类实验，教师除了让学生巩固测量工具的使用外，还需要让学生体会到对物理量的间接测量是物理规律的一种重要应用。探究类实验在教材正文中以“学生实验”为标题，并通过“提出问题”“收集证据”“分析论证”“交流与评估”四个图标引导实验过程，体现科学探究的问题、证据、解释、交流等四个要素。教材对探究类实验进行了系统规划，既通过适当设置引领和点拨对学生给予指导，又为学生预留了更多的自主探究空间，培养学生的科学探究能力。对于“探究光的反射定律”“探究平面镜成像的特点”这类的实验，教材给出了将探究课题转化为递进式的多个可探究的科学问题的思路和方法；对于“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”“探究液体压强与哪些因素有关”这类的实验，教材给出了将探究课题转化为并列式的多个可探究的科学问题的思路和方法。在设计实验方案的环节，设计了“怎样测量自变量？怎样测量因变量？怎样改变自变量？需要控制什么量不变？”四个基本问题引导学生思考。教师在具体实施过程中，可以根据具体探究有选择性地呈现，并对具体探究的重点和难点给予一定的指导或提示。五、灵活安排跨学科实践，体现课程实践性“跨学科实践”是新课标中新增的一级主题，是课程内容的重要组成部分。新教材从科学、技术、社会和环境之间的关系角度考虑，选择学生生活中的问题和学生感兴趣的科技问题，设计了“平面镜成像在生活中的应用”“小小验光师”“探秘潜艇的浮沉原理”“家用电器及其使用”“电磁铁及其应用”“从开关到人工智能”“制作简易的无线通信装置”“关注材料的应用”“设计节能房屋模型”等9个跨学科实践主题。这些主题处于学生的最近发展区，对学生具有吸引力，能促使他们主动探究和学习。每个主题下设3～5个学生活动，每个学生活动给出了明确的活动目的、活动器材和活动内容。这些活动旨在让学生综合运用多学科知识，整合各学科的认知方式和研究方法，最终产生新认知、创造新产品[5]。这9个跨学科实践主题给教师实施跨学科实践教学提供了具体的抓手，也为学生开展跨学科主题学习搭建了脚手架。教学中，教师要注意跨学科实践教学是一种新的教学方式，重在发展学生跨学科运用知识的能力、分析和解决问题的能力、动手操作的实践能力，培养学生积极认真的学习态度和乐于实践、敢于创新的精神，要让学生真正参与到跨学科实践活动中，让学生通过实验、调查、设计、制作等多种学习方式解决实际问题，体会研究方法，进而把这些方法迁移到其他类似的问题解决中。教师还要注意参考教材精心设计的驱动型活动和任务，引导学生层层深入、主动探究。此外，一个完整的跨学科主题学习活动的所有环节不可能都在课堂上实施，很多内容需要学生在课下开展。教师要合理设计，安排好课上课下的活动内容，在关键环节给予指导，促进学生科学思维的发展。六、系统进行章末总结，促进知识结构化新课程改革倡导知识的结构化。在新教材编修过程中，编写团队将知识结构化的教学研究成果进行了科学转化，在每章最后新增“学到了什么”板块。“学到了什么”由思维生成框架图和核心素养要点描述两部分组成（图2）。“思维生成框架图”引导学生系统梳理本章知识结构、逻辑关系的思维生成过程，从而让学生深入理解所学物理概念，形成结构化的知识，促进物理观念的形成；“核心素养要点描述”带领学生梳理本章要发展的核心素养。“学到了什么”的整体造型是一座房子，寓意“学习构建物理大厦”，核心素养要点描述为“地基”，思维生成框架图为“房屋”。编者期望学生通过初中物理课程的学习，在头脑中建构一座完整的物理“大厦”。学生学完整章内容后，教师可以借助“学到了什么”对全章进行总结和复习，利用思维生成框架图让学生体会“现象—描述—解释—应用”的物理认知逻辑，还可以启发学生根据自己对整章知识的理解绘制适合自己的思维导图或概念图，厘清知识的形成过程，提升对全章知识结构和逻辑关系的整体认识。七、发挥课后作业的作用，实现“教—学—评”一体化新课程改革注重以评价促进学生发展。课后作业既是教材的有机组成部分，也是学习评价的重要手段。新教材通过“实践与探索”栏目设置课后作业，除了巩固知识的基础性作业外，还设计了思维类作业、探究类作业和实践类作业。思维类作业联系生产生活实际，创设真实的情境，提出能引发学生深度思考的问题，发展学生的科学思维。探究类作业是对课堂内探究的有益补充和拓展延伸，能有效解决课堂内探究时间不足的问题，并让学生持续保持探究的兴趣。实践类作业以观察、测量、体验、制作、调查等形式，引导学生多读、多看、多实践，鼓励学生拓宽视野，提高学生的实践能力。这样的设计转变了作业的功能，从支持学生解题转变为支持学生解决问题，旨在激发学生学习物理的兴趣和动机，启发学生的科学思维、提升学生的关键能力。教学中，教师要用好课后作业，针对学生的情况选择适合的作业，使学生的课后学习真正成为整个教学环节的一部分，充分发挥评价的育人功能，使每个学生都能够在自己的基础上实现核心素养的发展和突破。八、用好重大主题教育素材，发挥课程育人功能新教材在编修时精选了大量体现重大主题教育的素材，这些素材通过整体布局和科学设计，有机融入各章各节的具体内容之中。教师在教学中用好这些素材，就能落实学生科学态度与责任的培养，并渗透各类重大主题教育，更好地发挥物理课程的育人价值。例如，新教材中介绍了赵忠尧等当代物理学家以及钱学森、邓稼先等“两弹一星”功勋的事迹，利用这些弘扬科学家精神的素材，可以引导学生了解并学习我国物理学家勇攀高峰、敢为人先的创新精神，追求真理、严谨治学的求实精神。新教材呈现了《墨经》《授时历》《论衡》《梦溪笔谈》等科学典籍，日晷、漏壶、圭表、浮桥、孔明灯、水碓、水力磨坊、杆秤、桔槔和辘轳等古代技术发明，赵州桥、洛阳桥、回音壁、莺莺塔等古代建筑，以及古诗词等，这些体现中华优秀传统文化的素材，可以帮助学生感悟中华民族的智慧与创造，增强学生的民族自豪感。新教材还展现了我国在载人航天、探月探火、深海探测、超级计算机、卫星导航、量子信息、核电技术、大飞机制造等领域取得的重大成果，这些展现我国科技进步新成果、经济社会发展新成就的素材，可以培养学生实现中华民族伟大复兴的使命担当。新教材中与节约资源、发展绿色能源、保护环境相关的内容，可以引导学生形成绿色