廖伯琴｜沪科版初中物理新教材修订的整体思考

摘 要：为了更好发挥物理教材的育人功能，教材修订组在2012 年沪科版初中物理教材的基础上修订完成2024 年沪科版初中物理新教材。2024 年沪科版初中物理新教材具有如下特点：素养为先，落实物理教材育人功能；加强实验，凸显物理实验育人价值；综合育人，体现物理学跨学科特点；评价导向，发挥不同类别习题功能。建议一线教师基于《义务教育物理课程标准（2022 年版）》，理解新教材，用好新教材，发展学生核心素养，实现物理学科育人目标。

关键词：初中物理新教材；教材育人；物理实验；跨学科实践；习题功能

为了推动教育均衡发展、全面提高教学质量、整体优化育人体系并深化教育评价改革等，2021年7 月，中共中央办公厅和国务院办公厅联合颁布《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》，要求有效减轻义务教育阶段学生过重作业负担和校外培训负担（以下简称“双减”）[1]。2023 年2 月，中共中央政治局就加强基础研究进行第三次集体学习时，习近平总书记指出“要在教育‘双减’中做好科学教育加法，激发青少年好奇心、想象力、探求欲，培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体”[2]。为此，2023 年5 月，教育部等十八部门提出《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》，在总体要求的指导思想中强调“聚焦立德树人根本任务，完善课程体系，修订科学教材，改进教学方法”“提高学生科学素质，培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体，培养社会主义建设者和接班人，为加快建设教育强国、科技强国、人才强国，全面建设社会主义现代化国家夯实基础”[3]。

在这有利于促进科学教育发展的大好时机下，经过初审、复审、复核、出版审查等环节、并于2024年由上海科学技术出版社正式出版的初中物理教材修订版（以下简称新教材）即将进入初中物理课堂。新教材是在2012 年由上海科学技术出版社出版的初中物理教材（以下简称2012 年教材）的基础上修订而成并继承2012 年教材的基本框架，其中八年级（全一册）包含运动学、声学、光学、力学等内容，九年级（全一册）包含热学、电磁学、能源与材料等内容，两册共计21 章内容，无论在教材结构、教材内容、呈现方式等方面都坚持继续与发展的原则。因篇幅所限，本文侧重从素养立意、增强实践、体现综合、重视评价等方面展示新教材的修订特点。

一、素养为先，落实物理教材育人功能

（一）凸显素养为先的教材设计

2012 年教材基于《义务教育课程标准（2011年版）》修订完成，注重对“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”三维课程目标的体现。新教材具有更高的定位，更加注重体现物理教材的育人功能。教材修订组在更加清晰地认识物理学是什么、物理课程的功能是什么、为什么要学这些内容、为什么要了解科学探索过程与方法等问题的基础上，使教材更加能体现物理课程的育人内涵，能有效地促进学生物理核心素养的达成。

从教材大的结构设计到具体内容点的呈现，皆凸显对学生物理核心素养培养。如，新教材以“本章学业要求”“本节要点”“素养提升”这一从森林到树木的方式，凝练了学习相关物理内容的内在育人价值。这互有镶嵌的三部分内容既有关联，又有侧重。“本章学业要求”从更加宏观、原则的层面提炼了本章内容的育人价值，一般涉及核心素养的四个维度，每个维度的学业要求是根据不同要素依次提出，但不一定包含所有要素，这取决于该章内容。这样的分维度与分要素的表述能使该章物理内容的育人价值更明确，为教师教学目标的确定提供了参考。当然，教师在教学中的教学行为则通常是以综合方式呈现的，在每个教学行为的背后皆有素养为先、学业要求作为支撑。“本节要点”是在相对比较中观的层面提炼的本节内容的育人价值，比“本章学业要求”更加具体，与当节的物理内容关联度更明显，这为教师进行本节的教学目标设计提供了参考。“素养提升”则对应某物理内容的教学意义，指向性更强，旨在凸显让学生学习相关物理内容背后的育人价值。

（二）例说“光的世界”的育人内涵

在新教材的“光的世界”一章中（见图1），涉及“探究：光的反射定律”“探究：平面镜成像的特点”“光的折射”“光的色散”等四节内容。学习这些内容的目的是什么呢？新教材在首页结合此章的物理核心内容、核心素养内涵、学业质量水平等，呈现了“本章学业要求”：即“能通过实验，了解光的反射定律、平面镜成像的特点、光的折射特点以及色散；能运用这些概念和规律，解释常见的光现象。知道光线、平行光是物理模型，能运用这些模型分析常见的光现象；能引用证据分析简单的光学问题。能完成‘探究光的反射定律’‘探究平面镜成像的特点’等实验；能发现身边与光现象有关的问题；在探究光学问题过程中，能收集证据，得出结论；能与他人交流探究过程与结果。能认识光的利用给人类带来的光明与便捷，具有探究光现象的兴趣和严谨认真的科学态度；能分享我国古代光学取得的成就和现代光学技术的应用。”这是从“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个维度列出的学习该章的育人价值。

图1 “光的世界”中本章首页图

新教材每节的首要位置均展示出“本节要点”，以便师生知晓学习此节内容与核心素养的培养有怎样的关联。如第一节“探究：光的反射定律”对应的“本节要点”为“能完成‘探究光的反射定律’的实验，有安全意识，能完成实验报告；能了解光的反射定律；会用光线及平行光等模型分析常见的光学问题；能体会光的反射对人类生活和社会发展的影响。”该节对应的是学生必做实验，故对实验的要求及其相关的物理知识习得及应用、模型建构思维方式培养等则是本节育人价值的体现。

同时，针对该章的某些内容点，通过“素养提升”栏目凸显学习该内容蕴含的教育意义。如在学习生活中的平面镜后，“素养提升”栏目适时提示应注意培养学生“能运用平面镜成像特点解释相关现象；能领略自然界的对称美，也能对城市光污染情况发表见解，提出改进建议”。在学习光的色散时，“素养提升”栏目告知还应培养学生“能将光的色散与身边的‘色彩斑斓’结合起来，能欣赏大自然的美丽，能体会物理学的魅力”。

新教材这样的设计旨在凸显物理课程的育人功能，引导教师不仅关注知识点，而且还要关注其他维度的核心素养的培养。

二、加强实验，凸显物理实验育人价值

（一）凸显学生必做实验的育人价值

新教材注重体现物理课程的实践性，凸显物理实验整体设计，为学生全面发展奠定基础；注重创设学生积极参与、乐于探究、勤于思考的学习情境，以培养学生的自学能力；引导学生认识自然界，形成科学思维习惯，增强其科学探究能力和解决实际问题能力。为了凸显物理学科的实践性，新教材基于《义务教育物理课程标准（2022 年版）》（以下简称“新课标”）要求的21 个学生必做实验，在八年级设置12 个实验，九年级设置9 个实验。这21 个学生必做实验在教材目录中皆有单列的节名。这样的设计，旨在引导广大师生加强对物理实验的关注，凸显物理实验的重要性。

在每个学生必做实验中，新教材皆按照物理实验规范引出“实验目的”“实验器材”“实验原理与设计”“实验步骤”“实验结论”“交流讨论”等环节（探究类实验更强调实验设计与反思交流），同时，特别设置有“安全警示”和“素养提升”栏目。“安全警示”强调安全操作的重要性，引导学生不仅要注意爱护实验器材，而且要注重人身安全，这与当下倡导的健康生活、安全生活密切相关。“素养提升”栏目提炼了每个实验的育人价值，引导教师通过这些实验来培养学生的核心素养。

例如，在“质量与密度”的学生必做实验“测量：物体的质量”中，在进行学生实验之前，介绍了托盘天平的的结构和使用方法，接着便进入学生实验栏目。由于该实验放在八年级第五章的位置，新教材对于该实验的实验目的、实验器材、实验原理与设计、实验步骤、实验结论、交流讨论等环节的内容展示还是比较具体详实，但对托盘天平的操作要点则要求学生自己补充完整，即给学生“留白”，引导学生在实践中能运用前面所学内容解决问题。在该节的实验报告作业设计中，不仅要求学生撰写通常要求的内容，而且还需特别要求学生回应教材中“留白”的内容，即要求学生在实验报告中阐述怎样调平天平，如何称量液体质量等。这样的实验设计旨在加强实验环节、实验报告等与实验素养提升的关联。

新教材中的实验设计步步深入，既给学生拐杖帮助学生实验操作，又适时地引导学生放开拐杖独自前行。新教材中前面章节的实验设计周全、步骤规范，有引导学生学习之意；后面章节的实验相对比较开放，恰如其分地为学生留白，让学生自己组合实验器材，或是自主设计实验，或是自主规划实验步骤，或是根据自己收集的信息得出结论等，避免学生按部就班、“照单抓药”。学生在相关节练习中须撰写实验报告，写出自己组合的实验器材、实验设计、规划的实验步骤，或是得出对应某个步骤的结论等。这些对实验报告的要求，使得学生不能简单抄写书中的结论，只有亲自动手实验才能得出结论。随着物理学习的深入、物理实验方法与能力的提升，对实验操作及实验报告的完成也循序渐进地提出更高的要求。这样的设计有利于发展学生的探究能力，促进学生的全面发展。

（二）实验栏目功能的思考

新教材中还设计了“做中学”“迷你实验室”“DIS 实验室”等实验栏目。“做中学”栏目的实验内容主要针对“新课标”内容要求中三级主题涉及的实验，可以是演示实验，但有条件的学校也可作为学生实验。如“新课标”要求“通过常见事例或实验……认识力的作用效果……例3 通过实验，认识力的作用是相互的。”这条三级主题涉及的实验可用演示实验完成，因此该教材对于此类实验通过“做中学”栏目来呈现（见图2），即通过实验来帮助学生认识力的作用是相互的。

图2 教材中“做中学”实验栏目例图

“迷你实验室”是基于低成本或简易实验器材设计的妙趣横生的小实验；“DIS 实验室”则是将物理与信息技术融为一体的数字实验，可以便捷地了解实验数据特征、图像等。通过这样的实验栏目来提供更多精选的实验课程资源，这也与“新课标”要求一致，即通过实验来帮助学生建构物理概念[4]31。同时考虑到不同学校实验器材的差异，通过不同栏目设计实验，以便不同类别的学校能自主选择。

三、综合育人，体现物理学跨学科特点

在“新课标”中，“跨学科实践”作为课程内容的一级主题，包含“物理学与日常生活”“物理学与工程实践”“物理学与社会发展”三个二级主题，具有跨学科性和实践性特点[4]33-34。这部分内容的设计旨在发展学生跨学科运用知识的能力、分析和解决问题的综合能力、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。

（一）章末跨学科实践活动设计的思考

新教材分别从“物理学与日常生活”“物理学与工程实践”“物理学与社会发展”三个方面有针对性地设计了21 个具有跨学科特性的“实践”活动，通过“问题缘起”“活动方案”“交流评价”“拓展研究”四个版块呈现每个“实践”活动。

例如，第一章“运动的世界”，学习了长度、时间、速度等内容，故在本章末设计了跨学科“实践”活动“设计一个研学旅行方案”[5]。该“实践”活动的“问题缘起”与当下流行的研学旅行密切相关，为了更好地体现“寓学于乐”“知行合一”教育思想，有必要高质量地设计一个研学旅行方案。在“活动方案”中，呈现出与此相关的物理学及跨学科知识（如高铁时速、旅行地食宿条件与风土人情、旅行预算、安全健康及国家有关政策法规等），接着设计了两个实践任务：任务一：查阅资料并整理信息。首先明确研学旅行的目的和主题，然后确定目的地并收集整理相关信息，包括有关部门关于研学旅行的政策文件、当地的学习资源、风土人情及食宿条件等；任务二：制订乘坐高铁的旅行方案。调研并了解我国高速列车的运行速度，以及铁路交通的发展进程，综合考虑时间、成本等，形成一个研学旅行方案。在“交流评价”版块，同学们可以相互分享旅行方案（活动产品），交流并评价研学旅行方案的合法性、合理性及有效性。在“拓展研究”版块，同学们通过查阅资料，了解我国古人及近代教育家关于“知行合一”的教育思想，设计一个有利于初中生科学素养提升的科普类研学旅行方案，践行“生活即教育”“社会即学校”“教学做合一”的教育理念。

新教材在章末还设计有：举办“创作与炫酷”音乐会、创作七彩梦幻般的彩虹、探究森林火情缘由、制作水油沙漏、创作飞天科幻故事、调研桥梁建筑中的力平衡、制作能升空的飞机模型、调研我国造船与航海方面的成就、探究游乐设施中的功与能、制作“龙骨水车”模型、追寻人类探索宇宙的进展等跨学科实践活动。内容丰富，涵盖“物理学与日常生活”“物理学与工程实践”“物理学与社会发展”三方面。为了让教师能自主选择更适宜当地学情的跨学科实践活动，故在第一个跨学科实践的末尾通过脚注特别说明“本套教材每章皆设置了有一定跨学科性的实践活动，教师可根据教学情况灵活选择”。这为教师进行跨学科实践的教学提供了资源，也为学生综合素养提升提供了平台。

（二）节、栏目、作业中的跨学科内容设计的思考

新教材根据具体物理内容特点，将有些节专列为具有跨学科内涵的节，整节内容都属于物理跨学科的问题。如“跨学科：弘扬大国功勋的科学精神”“跨学科：全球变暖与水资源危机”“跨学科：热机效率和环境保护”“跨学科：电磁波与信息技术”“跨学科：能源的开发与利用”“跨学科：材料的利用与开发”，这些内容皆与工程技术、社会发展等密切相关，具有明显的跨学科性。

新教材还通过“学科综合”栏目，综合性地呈现具有跨学科特点的内容。如“我们是怎样听见声音的？”“探究噪声对人体的伤害及控制措施”“如何挑选一个果汁多、口感好的柚子”“杜绝高空抛物倡导文明生活”“杆秤”“制作健康五彩祝福鸡蛋”等，皆属于与日常生活密切相关的跨学科问题，不仅与物理学有关，而且与人体科学、生物学、社会学、历史学等密切相关。从跨学科视角，引导学生学习相关内容，这对学生的整体素养提升是很有必要的。

同时，新教材还在作业中设计了具有跨学科内涵的习题。如在第一章“运动的世界”第一节“动与静”的作业中要求学生“查阅资料，举例说明不同学科对运动世界的描述，结合不同学科的视角写一篇心得体会”；第二章“本章练习”中要求学生“从跨学科视角完成与家庭隔音效果有关的探究方案，提出关于隔音材料选择、优化家庭装修的建议”等。这是从“科学·技术·社会·环境”的视角促进学生物理学与其他学科的关联，提升学生的综合素养。

四、评价导向，发挥不同类别习题功能

“新课标”注重评价的育人功能，促进学生核心素养发展。重视以评价促进学生发展，重视评价的诊断功能和激励功能，构建目标明确、主体多元、方法多样和功能全面的评价体系。不仅重视对学生学习过程的评价和终结性学业成就的考核，而且关注学生的个体差异，帮助学生建立自信，激发学生的求知欲，促进其核心素养的发展。为此，新教材特别注重评价改革导向，通过设计不同类别的习题，体现评价的育人功能。

（一）例题设计及其功能探索

新教材精选“例题”，且通过“分析”“解”“讨论”不同环节及“策略提炼”栏目设计等，充分发挥“例题”的育人功能，下面以“机械功”中的例题为例（见图3）进行说明。在“分析”环节，示范性地引导学生学习如何分析题干，如何从题干中提取与做功有关的解题关键信息（货物缓慢上升可视为处于平衡状态，由二力平衡条件可求出支持力，再由功的计算公式，可求出支持力所做的功），这是引导学生从问题解决的朴素表征走向物理表征的关键；在“解”的环节，引导学生学习如何规范解题，提示学生通过解题不仅获得答案，而且要理清解题思维发展脉络，关注解题步骤的逻辑联系（重力——二力平衡——支持力——支持力做功），促进对学生科学思维与物理观念的培养；在“讨论”环节，提醒学生仅仅获得答案是不够的，还需思考问题解答的物理意义，评估结果是否符合实际情境等（如缓慢举高是否合理，支持力是否一直在做功等），这样的作业要求环节有利于培养学生反思、评估能力及有依据的质疑精神等。另外，在“例题”中还特别设计了“策略提炼”栏目，旨在对此“例题”的解题方法进一步提炼与升华，以便学生触类旁通，站在更高的平台理解该“例题”的意义。这样的“例题”设计更注重例题的质量，强调例题的典型性、示范性、引导性以及迁移作用，凸显“例题”在应用与延伸方面的育人功能。

图3 “机械功”中的例题图

（二）每节作业设计的思考

新教材每节皆设计有作业，从易到难，从单一到有一定综合。考虑到学生学完一节内容，需通过作业来巩固习得的知识，运用习得的知识来解决物理问题，这是学生学习物理的一个难点（即能听懂，但下课后不会做作业）。新教材特别关注这一学习难点，注重通过身边的现象引导学生走进物理问题。例如，第一章“运动的世界”第一节“动与静”的“作业”设计了6 个题目，分别与中国设计制造的高速列车、神舟载人飞船与中国空间站成功对接、唐代诗人李白的脍炙人口“早发白帝城”、载有北斗卫星的火箭升空、小明与身边物品等情境有关，这些题目不仅图文并茂、生动有趣、深入浅出，而且彰显了我国科技成就和中华优秀传统文化。新教材在节练习中也有一定的水平层次区分，用星号标记有一定难度的题目，同时在脚注特别说明“本套教材中凡标注有‘*’的内容，教师可根据具体情况灵活处理。”新教材在每节的节练习后面还特别设计了“请提问”板块，引导学生发现问题、提出问题，这是很重要的能力培养。如在这一节的“请提问”中，第一个问题便是：“世界上有绝对静止的物体吗？为什么？”这样的问题设计具有一定开放性，旨在激发学生的探索兴趣，启发学生深入思考，引导学生体会科学发展无止境的探索精神。新教材在节练习设计中，还特别注重对学生科学探究能力的培养，体现物理实验课程的育人功能。在对应有学生实验的节练习中皆设计了关于完成实验报告的作业，并且有一定层次与重点（前面已有相关叙述，此处不赘述）。

（三）“本章练习”不同类别习题的功能探索

再如，新教材每章末都有“本章练习”，章练习涉及全章内容，具有一定的综合性，能够从多个方面帮助学生进一步巩固所学知识，综合发展学生的素养。“本章练习”含有“科学认知与辨析”“科学实验”“科学·技术·社会·环境”“综合”“本章总结”等版块。其中“科学认知与辨析”的题目有选择题、问答题和计算题等，旨在帮助学生综合复习、巩固该章的概念及规律等，同时促进学生在科学建模、科学推理、科学论证或质疑创新等方面的能力提升；“科学实验”的题目主要是实验题，通常出现在该章有学生必做实验的章练习中，旨在从问题、证据、解释、交流等方面提升学生的科学探究能力；“科学·技术·社会·环境”的题目则更多从跨学科视角关注物理学与社会发展的问题，通过论文、活动等方式呈现；“综合”的题目有一定综合性，有些题目将涉及不同章的内容，强调“温故知新”似的循环综合练习，有些题目有一定难度（打上星号，师生可灵活处理），为有兴趣的学生搭建更高层次的平台。例如，第三章“光的世界”的“本章练习”，其中“科学认知与辨析”版块有6 个题目，与光污染、色散、激光测量、日晷、光反射、光折射等有关；“科学实验”版块有两个实验题目；“科学·技术·社会·环境”版块则是从跨学科视角设计了一个调研身边的光污染及其带来的影响的活动，要求学生收集数据，分析论证，提出生活中预防光污染的合理建议（该教材从作业设计也体现了跨学科性）。“本章练习”中还涉及“本章总结”版块，旨在引导学生反思、总结、梳理，培养学生的自我反思与总结的能力。因篇幅所限，新教材的更多亮点不再赘述。

总体看，新教材具有以下特点：结构更佳，紧扣“新课标”，更符合教育教学的规律；立意更高，课程育人，促进物理核心素养达成；寓意更深，凸显特色，注重联系生产生活实际；更重实践，循序渐进，体现物理实验育人价值；更加拓展，综合育人，体现物理学跨学科特点；更重评价，评价育人，凸显不同类别习题功能。一线教师要更好地理解新教材，用好新教材，落实“新课标”要求，发展学生核心素养，实现物理学科育人目标。

参考文献：

[1] 中共中央办公厅国务院办公厅.关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见[EB/OL].（2021-07-24）[2024-07-09].https://www.gov.cn/zhengce/2021-07/24/content_5627132.htm.

[2] 习近平主持中共中央政治局第三次集体学习并发表重要讲话[EB/OL].（2023-02-22）[2024-07-09].https://www.gov.cn/xinwen/2023-02/22/content_5742718.htm.

[3] 教育部等十八部门关于加强新时代中小学科学教育工作的意见[EB/OL].（2023-05-17）[2024-07-09]. https://www.gov.cn/xinwen/2023-02/22/content_5742718.htm.

[4] 教育部.义务教育物理课程标准（2022 年版）[M].北京：北京师范大学出版社，2022.

[5] 廖伯琴.义务教育教科书物理（八年级全一册）[M].上海：上海科学技术出版社，2024：31.

Reflection on the Revision of Middle School Physics Textbooks Published by Shanghai Scientific and Technical Publishers

LIAO Boqin

Abstract：In order to utilize the educational function of physics textbooks,the revision team has revised the 2024 Edition Middle School Physics Textbook published by Shanghai Scientific and Technical Publishers based on the 2012 Edition Middle School Physics Textbook. The 2024 Edition Middle School Physics Textbook published by Shanghai Scientific and Technical Publishers has the following characteristics: literacy first,highlighting the educational function of physics textbooks,strengthening experiments,reflecting the educational value of physics experiments,comprehensive education,reflecting the interdisciplinary characteristics of physics,evaluating education and highlighting the functions of different types of exercises. It is suggested that frontline teachers should understand the new textbooks,make good use of them,develop students’core competencies,and achieve the goal of physics education based on the 2022 version of the Physics Curriculum Standards for Compulsory Education.

Key words：the new middle school physics textbooks;teaching materials to educate students;physics experiments;interdisciplinary practice;exercise function

中图分类号：G633.7

文献标识码：A

文章编号：1009-7228（2024）05-0034-06

DOI：10.16826/j.cnki.1009-7228.2024.05.006

引用格式：廖伯琴.沪科版初中物理新教材修订的整体思考[J].天津师范大学学报（基础教育版），2024，25（5）：34.

收稿日期：2024-07-03

基金项目：课程教材研究所重点项目“落实基础教育课程标准实验研究”（JCSZDXM2022002）。