核心素养视角下人教版高中物理新旧教材对比分析——以“运动的合成与分解”一节为例

核心素养视角下人教版高中物理新旧教材对比分析——以“运动的合成与分解”一节为例

陈丹娜

贵州师范大学物理与电子科学学院，贵州 贵阳 550025

摘要：以“运动的合成与分解”一节为例，从核心素养视角出发，通过对人教版高中物理新旧教材的标题呈现，内容编排，栏目设置三个方面对比分析。可以发现，新旧教材各有优势；但新教材着重引导学生建立把复杂运动分解为简单运动的物理思想，并且其在语言表述上更加精炼，逻辑推理上更加恰当，有益于培养学生的物理学科核心素养。

关键词：核心素养；高中物理；教材对比；运动的合成与分解

引言

《普通高中物理课程标准（2017年版）》（以下简称新课标）指出：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而逐步形成的正确价值观、必备品格和关键能力。为了落实新课标要求，培养学生的物理学科核心素养，人教版2019年版的普通高中物理教科书（以下简称新教材）相较于人教版2004年版的普通高中物理课程标准实验教科书（以下简称旧教材），在知识呈现和内容编排上都有了较大变动。教材是学生学习的重要载体，也是教师教学的主要依据，因此对教材的研究至关重要。本文选取新教材必修二第五章第二节“运动的合成与分解”与旧教材必修2第五章第二节“质点在平面内的运动”，从核心素养的视角出发，对比分析同一知识在新旧教材中的异同之处，以期更好地实施教学。

一、标题呈现的对比

就“运动的合成与分解”一节内容，新课标新增“体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想[1]”，明确了培养学生物理思想方法的教学目标。本节标题从旧教材中“质点在平面内的运动”更改为新教材中“运动的合成与分解”，正是为了贯彻落实这一新课标的新要求；突出教学重点是培养学生建构运动合成与分解的物理思想，掌握解决问题时“化繁为简”的科学方法；促进学生将复杂问题简单化的科学思维能力发展。

二、内容编排的对比

1.新课引入的对比

新教材以“人在流动的河水中朝正前方游泳是否能到达河正对岸”这一真实情境切入，引发学生思考：河水流动对人的游动有什么影响？进一步分析：人在水平和竖直方向同时运动的轨迹是怎样的？剥离出主题：如何分析质点在平面内的运动？引出蜡块运动实验。旧教材不重视课题引入，开门见山地指出以蜡块运动为例，研究平面直角坐标系中物体的运动。

情境创设是学生有效学习的前提条件，以情境为问题载体，在情境中产生疑难，在疑难中凸显问题，引发学生的认知冲突，激发学生的积极思维，对于核心素养的培养至关重要[2]。新教材依托“问题情境”导入，构建真实情境并解决实际问题，有利于激发学生的学习兴趣，培养学生的科学思维和探究能力。

2.知识内容的对比

旧教材只有“蜡块运动”相关内容，新教材由“一个平面运动的实例（蜡块运动）”和“运动的合成与分解”组成。

(1)蜡块运动内容的对比

两版教材蜡块运动内容均可分为实验探究和理论分析两部分，具体如下。

实验探究中，新旧教材的实验编排同中有异，“同”即指实验装置和思路相同，“异”即指新教材进行了语句的微调，使得实验操作更加规范完善。例如，由“米尺”变为“刻度尺”，刻度尺的精度（1mm）相较于米尺的精度（1cm）更高，用高精度的刻度尺操作可使计量蜡块位移时读数更准确，增强实验可信度，且在教学细节中渗透了减小误差的物理思想方法；其次，批注说明“蜡块上升初期做加速运动，随后由于受力平衡而做匀速运动”，这一补充符合实验真实情况，凸显了教学的严谨性和客观性，培养学生实事求是的科学态度。

理论分析中，新教材的语言表述更加精炼严密，逻辑衔接更加顺承合理。例如，新教材在分析蜡块运动性质时，先说明要想定量研究蜡块运动，就要先根据蜡块在水平和竖直方向的不同运动建立平面直角坐标系，进而分析得到轨迹函数和运动速度。旧教材简单指出要以水平向右和竖直向上分别作为x轴和y轴建立直角坐标系，并未进行科学地引导推理及论证。新教材基于学生原有的认知基础，着眼于学生的最近发展区，铺设层层台阶引导思考，逐步发展学生的新认知，其合理的逻辑承接更能培养学生缜密的科学思维能力。

(2)运动的合成与分解内容的对比

此部分内容新旧教材有较大的结构性变动。旧教材中并未明确界定出运动合成与分解的含义，新教材以蜡块运动为载体引出合运动与分运动的物理概念，水到渠成地说明由分运动求合运动的过程叫运动的合成，反之为运动的分解；并且，新教材把运动的合成与分解剥离成一个单独的知识点，既能呼应标题，又能在内容安排和知识呈现上突出教学重点是培养学生的科学思维，使学生掌握把复杂合运动分解成简单分运动进行研究的科学方法，为后续利用此方法研究平抛运动和其它复杂运动打下基础。

三、栏目设置的对比

1.问题导入的对比

新教材新增问题栏目，基于真实情境提出问题，一方面激发学生的学习兴趣，引入主题：分析质点在平面内的运动，培养学生的问题意识和探究能力，让学生认识到物理知识与社会生活的紧密联系；另一方面，其情境问题与课后习题相呼应，使教材内容编排结构紧密，逻辑清晰。

2.思考与讨论的对比

两版教材思考与讨论内容都考查物体的合运动，诊断学生运动合成与分解思想方法的学习掌握情况，并为平抛运动内容作铺垫，起到承上启下的作用。区别在于新教材的研究对象是前文实验中的蜡块，这一实物设定更符合题目编排的情境化要求；蜡块运动又将实验加以延伸，使得学有余力的同学在理论分析后可通过实验操作进行验证。旧教材研究虚拟物体在水平方向匀速直线运动且竖直方向匀加速直线运动的轨迹，这与平抛运动的特征一致，可更融洽地衔接下节内容。

3.例题习题的对比

两版教材的例题和习题都基于学习情境，创设情境有利于促进学生形成物理观念，培养科学态度[3]。

习题是教材正文内容的延伸，承载着对学生进行诊断和评价的重要功能[4]。两版教材习题情境相差不大，但新教材增加一道综合题，考查汽艇在静水与流水中垂直于河岸匀速渡河相关问题，强调了各分运动的独立性，解答了引入部分人游泳过河的思考，首尾呼应的编排形式更能提高知识内容的连贯性和一致性；诊断学生对运动合成与分解思想方法的掌握与应用情况，培养学生分析推理、归纳总结的科学思维能力，促进社会责任感的发展。

四、总结

新课标要求，教师要从“教教材”转变为“用教材教”，借助教学一体培养学生的物理学科核心素养，落实立德树人的根本任务。通过对比分析可以看出，新教材在标题呈现及内容编排中显化“运动的合成与分解”这一物理思想，注重让学生体会并应用把复杂运动分解为简单运动的思维方法；在栏目设置中增加问题导入，培养学生的问题意识和探究能力；总体而言，新教材更能培养学生的科学思维，把抽象的教育理念落到了实处，更有益于课堂教学。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）[M].北京:人民教育出版社,2018:15.

[2]廖伯琴.普通高中物理课程标准解读（2017年板2020年修订）[M].北京:高等教育出版社,2020:205.

[3]杨孝波,张静.核心素养视角下高中物理新旧教材习题的比较研究——以“运动和力的关系”章节为例[J].物理教师,2019,40(11):13-16.

[4]印晓明,戴加成.人教版高中物理教材编排变化及教学启示[J].物理教师,2020,41(10):7-9,13