曾心瑶
四川省巴中市，四川省平昌县第二中学，636400
摘要：本文基于高中物理课程标准与教材内容，结合物理学科核心素养内涵定义，来对教材中的分析标准和体现情况做简要探讨。
关键词：高中物理；核心素养；教材分析
高中物理教材可以说是基于课程标准中核心素养的具体要求进行编写的，而挖掘和剖析教材中关于核心素养的具体情况，既有助于核心素养体现的显性化，也能够方便更多教师关注和了解到这一方面的内容，为教学实践提供正确的方向性指导。
一、物理核心素养各要素在教材中的体现分析
1、物理观念
物理观念除物理课程标准中介绍的物质观、运动观、相互作用观以及能量观之外，还包括自然观、时空观、守恒观、物理价值观等，无论哪一种学习观都应当使学生在理解的基础上，学会去在解释自然现象和实际问题中加以应用。分析物理观念各要素在教材中的体现，可以从形成观念与应用观念两个角度出发，形成观念的分析标准为教材中出现的物理概念、规律要与核心概念进行整合，建立起具有内在联系的内容，以助于学生形成科学的物理概念。例如，在“质点，参考系”中，教材中介绍了质点、相对运动和参考系三个概念，同时介绍了我们所处的客观世界是物质的，物质又由分子和原子等组成，我们所看到的物体就是一个物质的聚集状态。再如，研究机械运动，需要描述物体位置以及随时间变化的规律等等。应应用观念的分析标准为教材中体现出的综合运用物理概念和规律来解决实际问题的相关内容。例如，在“超重和失重”中，定义学习后可以让学生分析人在力传感器上“站起”时发生的超重与失重现象。
2、科学思维
科学思维包括模型建构、科学推理、科学论证与质疑创新等方面。模型建构是指在充分认识客观事物本质属性、内在规律以及相互关系的基础上建构起物理模型的抽象概括过程，由于分类的标准不同，模型建构又包括物理对象、物理过程、条件、状态模型四类，分别对应的例子有质点、匀速直线运动、理想斜面和物体平衡。科学推理是指在科学活动进行过程中，根据科学知识、科学规律等证据来运用内在思维和推理能力去得出科学结论。科学论证是运用论据来对研究的目标问题来进行描述、判断、预测和解释，建立起证据与观点之间的关系，亦或是反驳观点的活动。质疑创新是基于事实证据和科学推理来对不同观点或结论进行质疑和批判的过程，最终在检验和修正的同时提出属于自己的创造性见解。举例分析，“质点，参考系”中，为了方便探究问题，当物体形状大小对于探究问题的影响不大时，可以忽略其大小和形状，将其简化为一个具有质量的点，这便可以说建构了质点的理想化模型。再如，“牛顿第一定律”中，伽利略在研究力与运动之间的关系时，观察到了小球沿斜面向下滚动时速度增大，向上滚动时则速度减小，由此猜想小球沿水平面运动时速度应该是不变，但实际情况并非如此，故而伽利略进一步得到当忽略摩擦时，小球将会永远运动下去的结论，该过程便是针对具体问题展开的科学逻辑推理过程。伽利略最先观察到最终运动的物体会停下来是因为受到了阻力，所以提出了运动是否需要力来维持的观点，并由此设计了斜面实验得出没有阻力影响，水平面上的物体会一直运动下去的结论，与此同时也反驳了亚里士多德的观点，证明力不是维持物体运动的原因。该过程针对具体物理现象提出了科学论题，并通过生活事实或实验来搜集证据，推翻原有论题等相关内容，这一过程为科学论证。
3、科学探究
科学探究包括提出问题、猜想假设、制定计划、设计实验、实验进行、数据收集、分析论证、评估交流与合作等多个环节，其中前两个步骤体现了问题要素，制定计划、设计实验，实验与收集数据则体现了证据要素，分析论证与评估体现了解释要素。例如，在“匀变速直线运动的速度与时间的关系”中，教材在介绍了匀速直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的直线后，提出了问题，假如该图像是一条倾斜的直线，那么代表物体在做什么样的运动。再如，在“实验探究加速度与力和质量的关系”中，教材给出了阻力补偿与位移之比两种测量方法来对三者之间的关系进行实验，学生可以自由选择其中的一种来设计实验，用表格记录下三者的关系，该过程体现了证据要素。
4、科学态度
科学的本质内涵包括知识、探究和事业三个层面，知识包含了积累性、暂定性、创造性、局限性、统一性等特征；探究层面包含了实证性、质疑性、逻辑推理性、公开性和创造性等特征；事业则包含了伦理遇到的特征，比如科学共同体对科学发展的重要作用，科学技术与社会之间的紧密联系等等。科学态度素养在教材中的体现包括了科学本质、社会责任、科研态度等方面，例如，在“万有引力定律”中，谈及万有引力定律发现过程中每个科学家的重要贡献，分别对于哥白尼、第谷、开普勒等科学家不畏艰辛，数十年如一日的科研精神予以了肯定，并着重强调了该精神是走向成功的基石。
二、教材中的物理核心素养剖析实践分析
本文选择“自由落体运动”一节，来粗谈高中物理必修教材中的物理核心素养体现情况。本课包含了问题、演示、实验、正文等多个部分。
1、问题
在问题栏目中，教材通过探究轻重不同的两个物体，质量相同的两张纸（其中一张为纸团形态）在同一高度释放后下落的快慢情况，来引导学生思考影响物体下落快慢的因素。
2、正文
正文包括“自由落体运动”与“自由落体加速度”两部分内容。在第一部分中，教材首先从生活中的常见现象来引出亚里士多德的观点，“物体下落的快慢与其轻重有关，即重的物体下落得快”。接着介绍了伽利略通过逻辑推理得出了无论轻重，物体下落都一样快。在介绍伽利略逻辑推理时还有旁批：伽利略通过逻辑推理首先指出了亚里士多德对于落体认识的问题，然后得出了轻重物体下落速度应该同样快的结论，并用实验证实了这一结论。伽利略这种逻辑推理与实验相结合的方法，可以说为之后的物理学研究奠定了广泛且重要的基础。而其中所体现出的批判精神也是进行创新所必需的。在旁边部分，教材充分体现了科学推理、科学论证与质疑创新几个要素，随后介绍了自由落体运动的概念，落实培养学生运动观念的目标。
从亚里士多德到伽利略，可以看出人类对于自然和科学的认识都是处在不断发展中的，科学知识同样如此。正确认识自由落体运动的实质必然需要通过科学探究来配合逻辑推理分析进行，这也体现着科学的本质要素。在该部分内容中，教材还在一些表格旁边提出了几个问题，如“你能从表中发现什么规律吗？”“你能尝试解释这个规律吗？”尝试解释即为做出猜想，体现了科学探究素养中的问题和解释要素。
3、演示
在演示实验栏目中，教材首先介绍了牛顿管，体现着形成观念的要素。随后教师需要通过演示来引导学生观察铁片和羽毛在牛顿管中有空气和真空时两种条件下的下落速度，为探究“影响物体运动快慢的因素”提供证据，真空环境作为条件模型，与前者共同体现了证据与模型建构要素。
4、实验
在探究“自由落体运动规律”的实验中，教材给出了方案，固定打点计时器，纸带一端系上重物，另一端穿过计时器，用手捏住纸带上端，启动打点计时器，松手后重物自由下落，计时器则在纸带上留下了一串小点。依照之前对于小车运动的探究活动，来测量该重物下落的加速度，得出结果后改变重物质量再进行一次实验。该环节旨在引导学生通过实验探究自由落体运动的规律，体现着证据要素。
综上所述，通过粗略分析和浅剖物理学科核心素养在高中物理教材中的体现，不难发现教材的确采取了多种途径和形式来加强学生的物理核心素养，这同时也为教师针对性落实培养学生核心素养的目标提供了极高的参考价值。
参考文献：
[1]赵兴芳. 基于物理核心素养的高中物理教材分析[D].曲阜师范大学,2019.
[2]方武增.浅谈高中物理教材的深度挖掘——以“滑轮”在实验中引起的误差为例[J].中学物理教学参考,2018,47(13):25-26.
[3]王菊香.基于教材内容变化谈物理核心素养的落实——以人教版高中物理“曲线运动”为例[J].中学物理,2017,35(23):29-31.