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人民教育出版社版《普通高中教材物理》以“服务学生核心能力发展，落实立德树人根本任务”为宗旨，“聚焦学科核心能力，落实立德树人根本任务”。课程标准的要求”和“优化教材的组织呈现，提供教学机会”。 以“提供便利”和“在继承的基础上发展创新”为编写指导思想，从培养学生的物理观念、科学思维、科学探究、科学态度和责任感等方面凸显教材的教育价值，等，为学生提供终身学习和自主发展。 创造条件。
人民教育出版社版《普通高中教材物理》编写工作于2016年春季正式启动，将于2019年秋季在部分省市投入使用。教育部《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》并依据《普通高中物理课程标准（2017年版）》（以下简称《课程标准》），编写团队对以上内容进行了总结和反思。 本轮教材编写的经验和不足，着力提高教材在培养学生核心能力方面的教育价值。
一、编写指导思想
（一）服务培养学生核心能力，落实立德树人根本使命
中国学生发展的核心素养是党的教育方针的体现和细化。 普通高中物理教材在内容选择、组织和呈现等方面，将社会主义核心价值观、中华优秀传统文化等教育内容有机融合，努力呈现我国经济建设、科学研究等方面的新成就，培养学生爱国情感、社会责任感、创新精神、实践能力服务于培养学生核心能力，落实立德树人根本任务。
（二）聚焦学科核心能力，落实课程标准要求
物理学核心能力是物理学教育价值的集中体现。 它们是学生通过物理学习逐渐形成的正确价值观、必备品格和关键能力。 教材的编写注重全面、准确地体现核心能力的内涵，使学生通过高中物理课程的学习，获得进一步学习和未来发展所必需的物理概念，培养科学思维和能力。科学探究，树立正确的科学态度和责任。 同时，在编写教材时，应注意将物理学科核心能力的四个方面有机地结合起来，避免相互割裂。
（三）优化教材组织呈现，方便教与学
在内容安排上，一方面帮助教师科学设计教学情境、有效组织教学，促进课堂教学从教师独白向师生互动、学生主动思维转变，强化教师作为教师的主体作用。教学活动的组织者和指导者。 和合作者； 另一方面，注重引导学生在主动探索和建构知识的基础上形成物理概念，通过显性传授和隐性渗透，为学生提供质疑和探索的机会，培养科学态度和责任感。 教育促进学生物理核心能力的培养。
（四）在继承的基础上发展创新
如果说立体课程目标比“双基”更完整地体现了学科的内涵和教育导向，那么核心能力的提出则在此基础上进一步凸显和强调了学科的本质和教育价值。 从这个意义上说，核心素养并不是对三维目标的颠覆，而是对三维目标的继承和发展。 因此，只有全面分析以往教材，继承合理、优秀的元素，才能根据新时代人才培养的要求，有针对性地进行创新，努力体现新的理念和方法。近年来在我国基础教育课程领域兴起。 ，编写更加合理、更加符合时代要求的教材。
2、聚焦学科核心能力，凸显教材教育价值
（一）加强知识学习，及时提高物理观念
课程标准提出了物理概念素养，取代了过去三维目标的知识和技能维度。 这并不意味着物理知识的教学应该被物理概念的教学所取代。 课程标准指出，物理概念是“物理概念和规律在头脑中的提炼和升华”。 由此可见，物理概念与物理概念和定律密切相关，但两者不能简单等同。 学生头脑中的物理概念不是凭空产生的，而是必须以知识学习为基础，通过思维提炼出来。 基于以上认识，小编认为，在编写教材时，应注重促进学生对概念和规律的深入理解，并适时加以提高，形成物理概念。
以必修卷第二册《机械能守恒定律》一章的编写为例。 本章《能量概念》内容写作的主要思路是：围绕函数关系的基本线索，逐步建立“可以通过做功的量定量研究能量及其相互转化”的概念。 ”，从而帮助学生理解机械能守恒定律。 教材内容编写线索如图1所示。
在对上述函数关系的研究中，教材注重学生对“功”、“动能”、“引力势能”等基本概念的准确理解。 例如，以一定的篇幅分析了“正反工作”的含义； 在引入引力势能概念时，并不急于给出引力势能的表达方式，而是重点分析引入引力势能的前提，即“引力做功”与路径无关通过对力学中这些概念的深入学习，学生很容易理解为什么在学习电学时需要研究“电场力所做的功与电势能的变化之间的关系”，甚至可以尝试学生对这些基本概念的准确理解是掌握函数关系以及后续学习能量知识和形成能量概念的基础。
教材加强了概念和规律的学习，适当时将一些重要的物理概念在文中阐述或以旁注的形式呈现。 例如，在必修课《粒子参考系》第一卷中，课本上写道：“我们生活的客观世界是物质的。物质是由分子、原子等组成的，我们看到的物体是集合体。”物质状态……”引出了物质概念的研究；在第三本必修卷《电场电场强度》和《电磁波的发现与应用》中也安排了“场具有能量，如分子、原子和其他物理粒子，所以场也作为物质存在。 “物质存在的一种形式”、“物理粒子是物质存在的一种形式，场是物质存在的另一种形式，它们都是客观存在的”，加深学生对物质概念的理解。 关于运动的概念，教材在必修课第三卷第二章介绍了最简单的直线运动规律后，写了一个旁注：“世界是物质的，物质的运动有多种形式，例如机械运动、热运动和电磁运动。” 这些不同形式的体育运动有不同的运动规律，我们将一一学习，为学生逐步形成和完善运动观做好铺垫。 为了加强对能量概念的学习，教材在必修课第二卷“机械能守恒定律”部分安排了如下侧栏：“能量是人们研究机械能的一个非常重要的概念。物质世界是物质运动的统一尺度，虽然物体的运动有不同的形式、不同，但每种运动都有相应的能量，它的变换统一和联系着各种运动。
（二）以科学方法教育为抓手，实施科学思维培养
科学思维的要素包括模型构建、科学推理、科学论证以及质疑与创新。 其中，质疑和创新可以视为科学思维的品质，而其他三个要素则与科学方法密切相关。 例如，科学推理包括演绎推理、归纳推理、类比推理等常见且重要的方法。 模型构建是各种基本方法的综合应用。 基于这样的认识，教材主要通过科学方法教育从三个方面实施科学思维的培养。
一是将科学方法渗透到教材文本中。 例如，为了落实课程标准提出的“理解将复杂运动分解为简单运动的物理思想”的要求，教材在“曲线运动”章节后特意增加了“运动的合成与分解”在第二必修卷中。 老师对一个比较简单的红蜡块的运动进行了演示和分析，带领学生初步了解了将平面运动分解为直线运动以便于研究的思路和具体方法，并介绍了组合运动和分割运动的概念。 有了上述方法的基础后，在第三部分“实验：探讨平面抛射运动的特性”和第四部分“抛射运动的规律”中，学生通过实验探索和理论推导，开展了水平和垂直部分的研究。平面弹丸在两个方向上的运动，并体验将平面弹丸的较复杂运动分解为简单运动的方法。 通过这样的循序渐进的安排，教材让学生动手动脑，对“把复杂的动作分解为简单的动作”的思维方法有更深入的理解。
二是在专栏中描述科学方法。 过去，科学方法主要以渗透性的方式呈现在教科书上，没有明确的科学研究方法。 在教学中，教师常常总结各种处理具体问题的特殊方法让学生记忆，增加了学习负担。 教材专门设置了“科学方法”栏目，明确呈现科学研究中重要且普遍的方法。 全套教材共介绍了六种科学方法，大致可分为两类：一类是各学科广泛使用的一般思维方法，包括演绎推理、归纳推理、抽象和概括；二是普遍思维方法，包括演绎推理、归纳推理、抽象概括等。 另一个是物理学科独有的。 方法，包括控制变量、比率定义和理想模型。 教材结合具体知识的学习，采用栏目描述科学方法，有利于加强学生对科学方法的学习。
三是多层次培养学生的模型构建能力。 模型构建是科学思维素养的重要内容。 它广泛应用于科学研究，在物理学中尤为重要。 教材通过研究物理学中的粒子、弹簧振子、摆、理想气体、点电荷等物体模型，以及匀速直线运动、平面运动、简单运动等过程模型，让学生了解构建模型的过程。简谐运动、弹性碰撞。 过程。 针对课程标准对模型构建的五级分类，编者进行了系统规划英语作文，编写了相关内容，落实培养学生模型构建能力的要求。
（三）科学探究贯穿始终
编者认为，物理课程中的科学探究具有三重意义。 首先，它是一种强调学生不断自己发现问题、解决问题，并在这个过程中建立对知识的理解的学习方法。 探究性学习与接受性学习的本质区别在于，学习的结论是学生通过自己的活动主动获得的，而不是由教师和教材直接告知。 其次，科学探究作为一种程序性知识，本身也是学习的内容。 在物理课程的学习中，学生必须通过反复体验探究过程来学会如何进行科学探究。 最后，科学探究是一种精神。 学生应该用这种精神来探索和研究自然规律，也用这种精神来学习整个课程的所有内容。
基于上述认识，教材将科学探究贯穿于整个学习过程。 可以说，这套教材整体上是基于探究的思想而开发的。 在这一思想的指导下，书中的课堂实验和演示并没有讲述现象甚至结论的全部。 相反，他们用鼓舞人心的语言引导学生自己观察、发现、思考、提出问题并寻找答案。 “思考与讨论”、“做起来”等栏目以及全书的语言风格，立志引导学生探索。
科学探究始于问题。 为了帮助学生提出问题，教材在每节开头都设置了“问题”栏。 通过创造特定的问题情境，引发学生主动思考他们想要学习的内容。 例如，必修课第二册第八章第一节设置了马拉雪橇的场景。 在这种情况下，学生无法运用初中的知识来计算作业，从而产生认知冲突，产生问题。 第三部分以发射炮弹为例，引导学生思考影响动能变化的因素以及定量研究动能的方法。 学生每次都会带着问题学习新课程。 久而久之，面对生活中的现象时，他们就会自觉地带着问题去观察、去思考，逐渐培养出问题意识和提出问题的能力。
根据课程标准“学生必做实验”的要求，教材特意安排了多项完整的探究性实验。 为了凸显实验的探索性，教材没有“一步一步”，直接提供具体方法。 相反，它给出了一般性的实验思路高中物理课程简介，或者在关键环节提出问题来指导探究过程。 例如，在“探索平抛运动的特点”的实验中，在“将复杂的曲线运动分解为两个不同方向的相对简单的直线运动进行研究”的总体思路下，课本上提出的一种解决方案是使用频闪摄影或视频记录来记录物体在不同时间的位置，然后独立分析其在水平和垂直方向上的运动模式。 之后，课本以一张真实的频闪照片为例，提出了以下问题：“根据图片，球在水平和垂直方向上的运动有什么特点？应该以哪个位置为原点？”建立坐标系？要研究小球的水平位移和垂直位移？如果频闪周期为T，那么如何获得小球在T、2T、3T、……时间内的水平位移和垂直位移呢？需要测量什么数据？如何用实验数据来检验你的猜想？“通过这些问题引导学生思考如何设计实验、收集证据、处理数据。 他们不仅完成了实验要求的任务，而且真正体验了探究和学习的过程。 查询方法。
（四）全面培养科学态度和责任感
培养学生的科学态度和责任感，就是让学生在学习物理知识的同时，受到情感、态度、价值观的教育。教材的主要考虑是：培养学生求真务实的科学精神，让学生加深对科学本质的理解，并将其融入到物理教学中。
教育。
在物理课程中，培养学生严谨、认真、实事求是的科学态度非常重要。 为此，教材不遗余力地笔墨，在文字和实验操作中进行了多次渗透。 例如，必修课本第一卷序言中列举了物理学家修正牛顿理论、爱因斯坦提交被驳回的例子，解释说“物理学的目的是寻求真理，客观事实是判断是非的标准。对的就是对的，错的就是错的。”《练习使用打点计时器》实验中安排了一个旁注：“通过测量仪器直接读取的数据是原始数据。 “是有价值的实验数据，必须如实记录并妥善保存，在第一本必修卷的最后专门写了《学生实验》，其中‘如何做好物理实验’一节提出了记录要求。”原文：“实验不能马虎，不能错误。 实验数据不以人的意志为转移。 要获得正确的实验结果，严谨求实的态度是必不可少的。 绘制了实验中观察到的现象和测量的数据。 结论很可能与预期不同。 这个时候，我们必须实事求是，尊重事实。 我们不能随意改变记录来弥补数字。” 教科书还讲述了奥斯特、法拉第等资深科学家对科学真理的不懈追求。 运用实例培养学生持之以恒的科学态度。
让学生了解科学的本质，这一点在教材中受到高度重视，并在很多地方得到体现。 例如，当学生通过质点、匀速直线运动、匀变速直线运动、抛射运动的学习对物理模型有了初步的了解后，教材在第二必修的“圆周运动”一章的开头引用了普利的话。体积。 高进的话：“物理学不是自然本身，而是人与自然的对话。” 让学生进一步认识到自然界中不存在只有质量而没有尺寸的粒子，没有绝对匀速的匀速直线运动高中物理课程简介，也没有绝对光滑无摩擦的平面。 ；根据研究目的，通过思维加工（即模型构建）抽象出实际物体或运动过程的本质特征，是人类与自然“对话”的重要方式。 又如，教材介绍了从牛顿力学时空观到相对论时空观的演变，以及量子力学的成就。 那么，相对论和量子论是物理学发展的终结吗？ 教材通过旁白解释一切科学理论都是“未完成的交响曲”，让学生认识到科学是一个不断发展和完善的过程，人类对自然世界的探索永无止境。
教材在呈现物理知识时注重凸显STSE理念，通过多种形式体现科学技术、社会与环境之间的紧密联系，帮助学生认识到作为社会成员应承担的社会责任。 例如，在学习平抛运动时，课本安排了一个练习：“环保人员在检查时发现一根污水管正在向外排放大量污水。这条管子是水平设置的，管口是现在，环保人员只需要测量一下管道的污水排放量就可以了。”知识的同时，也自然渗透到他们对环境问题的关注中。 在必修卷3第12章第4节《能源与可持续发展》中提到：“能源短缺和环境恶化已成为关系到人类社会可持续发展的重大问题。人类的生存和发展需要能源。”能源的开发和利用会对环境产生影响，可持续发展的核心是追求发展、资源和环境的平衡。 此外，还专门设置了STSE栏目，比如在必修课第二卷中，通过《STSE航天产业改变人类生活》的内容，介绍航天技术在天气预报、导航、航天育种中的应用。等方面的介绍，让学生认识到航天已经成为推动社会发展的强大动力。
3.为学生终身学习和个性化发展创造条件
大多数学生未来的职业可能与高中学习的某门课程没有直接关系。 学校在注重学科教学的同时，还应注重培养学生终身学习的意识和能力，以适应未来职业发展和社会生活的需要。 《中国学生发展核心素养》研究成果明确指出：学生发展核心素养主要是指“学生适应终身发展和社会发展需要而应具备的必要品格和关键能力”。 物理在培养学生核心能力方面的独特价值和具体内容在《物理核心能力》中得到了体现。 从培养方式上看，为学生解决实际问题创造条件，可以有效提高学生解决实际问题的能力，从而培养学生“适应终身发展和社会发展需要”的能力。
教材在引导学生学以致用解决问题时，尽量设置学生熟悉的情境，举例说明如何解决实际问题。 例如，第一必修卷包括“根据需要设计滑梯的高度”、“计算空调支架上的受力”、“用用绳子绑着的圆珠笔测量地铁的加速度”以及学生生活中的许多其他问题。 不仅如此，教材尽可能为学生提供原创材料，让“从实际问题中抽象物理模型”的工作由学生来完成，从而真正培养学生解决问题的能力。 例如，必修卷一第二章第一张图就是上海的磁悬浮列车。 图片下方有一段话：“据悉，上海磁浮线路全长33公里，试运行时，全程用时约7分30秒，其中430公里/小时，最高速度约为30磁浮列车的行驶速度是否也比汽车快很多？请在研究完这一章后，根据报纸上的数据，我自己尝试估算一下它的加速度。”这些数据来自新闻报道，是真实的原始数据，需要抽象成物理模型，用物理知识来求解。 又如，在学习了动量定理后，教材结合对社会治安危害极大的“高空抛物线”问题，展示了社区预警公告（图2），并给出了相关参数，供学生构建模型并估计鸡蛋从 18 楼掉落到地面的平均影响。
教材运用形式多样，为学生个性化学习创造条件。 例如，对于大多数实验，教材都提供了两个或两个以上的实验方案，供学生根据实际情况和自己的兴趣进行选择。 教材设有“延伸学习”栏目，主要内容是知识的拓展和延伸，如“匀变速直线运动位移公式的推导”、“惯性参考系的推导”、“惯性系的推导”等。 “向心加速度公式”等，或者利用传感器、计算机等设备自动记录和处理数据的实验，如“利用传感器和计算机描述物体水平投掷运动的轨迹”、“利用传感器”等观察电容器的放电过程”等，这些内容体现了教学的灵活性，可供有兴趣的学生选择和学习。
每本教材的最后都以“项目研究”的形式提供了一些开放性、实用性的研究课题。 在内容选择上，教材增强了学科与学生生活的联系，从而培养学生解决实际问题的意识和能力。 例如，三本必修教材中给出的研究实例分别是“球形物体空气阻力与速度关系的研究”、“手抖运动物理原理的研究”和“电动势与内阻的研究”功率不同时移动电源的情况”。 通过阅读样本，学生对如何进行课题研究有一个大致的了解。 然后选择一个选题，经过独立构思、深入分析、完整研究和系统表达的过程。 这些课题的研究内容不受教科书的限制，研究时间不受学时的限制。 这样可以与课堂学习活动相辅相成，进一步提升学生的科研素养和创新能力，为学生的个性化发展创造机会。 。
（作者：张颖，人民教育出版社物理编辑部主任、副主编，人民教育出版社普通高中物理教材主编。）