2017年普通高中物理课程标准

(二)选修Z课程

l.《选修1一1》

本模块是选修模块。由“曲线运动与宇宙探索”“动量与碰撞现象”

“机械振动与机械波”三个主题组成。

1.1曲线运动与宇宙探索

内容标准

1.1.1经历实验研究平抛运动的过程，能通过对实验数据的分析得

出平抛运动的规律。会用运动合成与分解的方法分析抛体运动。能体会

将复杂运动分解为简单运动的物理思想。能关注并分析日常生活中的抛

体运动。

例1分别以物体在水平方向和竖直方向的位移为横坐标和纵坐标，

描绘做抛体运动物体的轨迹。

1. 1. 2会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动。知道匀速圆

周运动向心加速度的大小和方向。能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动

的向心力。了解生产生活中离心现象产生的原因。

例2探究为什么公路拐弯处路面有一定的倾斜度。

l.} 1. 3通过史实，了解万有引力定律的发现过程。知道万有引力定

律。认识发现万有引力定律的重要意义。体会科学定律对人类探索未知

世界的作用。

例3通过用万有引力定律发现海王星等事实，说明科学定律的作

用。

例4了解重物下落与天体运动的多样性与统一性，知道万有引力定

律对科学发展的重要作用。

1. 1. 4会计算人造卫星的环绕速度。知道第二宇宙速度和第三宇宙

速度。

例5了解经典力学对航天技术发展的重大贡献。

1. 1. 5会用洛仑兹力定量分析带电粒子在匀强磁场中的圆周运动。

了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用。

例b观察阴极射线在磁场中的偏转。

例7了解质谱仪和回旋加速器的工作原理。

1. 1. 6初步了解广义相对论的几个主要观点以及主要观测证据。关

注宇宙学研究的新进展。

活动建议

C} )通过查找资料，对比炮弹的实际弹道与理想抛物线的差异，

尝试做出解释。

C2)收集资料，探讨自行车拐弯时受到的向心力。

C3)观看有关人造地球卫星、航天飞机、空间站的录像片。

C4)收集我国和世界航天事业发展历史和前景的资料，写出调查

报告。

C5)阅读有关相对论的科普书刊，在同学中举办小型讨论会。

Cb)观看有关宇宙起源的科教电视片，了解宇宙的演化与发展。

1. 2动量与碰撞现象

内容标准

1. 2. 1经历探究碰撞规律的实验过程，初步形成系统和守恒的概念。

x.2.2通过实验探究和理论推导，理解动量定理和动量守恒定律。

能用动量定理和动量守恒定律解释生活中的有关现象。知道动量守恒定

律的普适性。

例1火箭的发射利用了反冲现象。

例2收集资料，了解中子是怎样发现的，讨论动量守恒定律在其中

的作用。

1.2.3探究物体弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。能定量分析一维碰

撞问题。能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象。

1.2.4能领悟用守恒定律分析物理问题的方法，初步认识自然界的

和谐与统一。

例3查阅资料，了解太空物体的碰撞和微观粒子的碰撞。

活动建议

C1)制作“水火箭”。

C2}观察台球碰撞前后的运动情况，尝试用动量知识做出定性解

释。

1. 3机械振动与机械波

内容标准

1. 3. 1通过观察和分析，认识简谐运动的特征。能用公式和图像描

述简谐运动的特征。

例1比较做简谐运动的物体在不同位置所受的力、速度、加速度、

动能和势能。 1.3.2通过实验，探究单摆的周期与摆长的定量关系。知道单摆周

期与摆长、重力加速度的关系。会用单摆测定重力加速度。

1.3.3通过实验，认识受迫振动的特点。了解产生共振的条件以及

共振技术的应用。

例2调查生产生活中受迫振动的应用实例。

例3调查生产生活中利用和防止共振的实例。

1.3.4通过观察，认识波是传播振动和能量的运动形式。能区别横

波和纵波。能用图像描述横波。理解波速、波长和频率的关系。

1.3.5通过实验，认识波的反射、折射、干涉及衍射现象。

例4用波动演示器显示波的叠加。

例5观察音叉双臂振动激发的水波千涉现象。

1.3.6通过实验，认识多普勒效应。解释多普勒效应产生的原因。

能列举多普勒效应的应用实例。

例6上网查询，了解大爆炸理论模型的证据之一:宇宙星光红移现

象。

活动建议

C})学生们手拉手站成一排，依次下蹲、起立，模拟机械波。

(2)通过查阅资料，了解多普勒效应的实际应用。

[选修1一1的教学提示】

本模块是选修工系列的第一个模块，教师要在学生初步形成的运动

观、相互作用观和能量观的基础上，引导学生通过研究曲线运动、碰撞

现象、机械振动和机械波等更复杂的运动形式，体会物理学的研究方法，

发展对运动多样性的认识，深化对位移、速度、加速度等描述机械运动的重要概念的理解，特别是对于矢量性和变化率的理解，从运动与相互

作用的角度体会机械运动与电磁运动的统一性。本模块内容与学生生

活、现代科技密切相关，教师要充分利用多种教学资源，努力创设学生

感兴趣、能激发探究欲望的问题情境，引导学生思考如何将复杂运动分

解为简单运动，如何用已有的概念和规律来分析现象、建构模型、解决

问题，进一步体会瞬时速度和加速度中蕴含的极限思想。在研究曲线运

动、碰撞现象、单摆运动等实验过程中，进一步体验守恒思想，增强证

据意识和规律意识，发展建模能力、实验探究和理论探究相结合进行科

学论证的能力。引导学生从相互作用的角度和能量的角度认识机械振动

和机械波的形成和传播，了解波动的特征，为深入学习和研究电磁波打

好基础。注意拓展学生的视野，引导学生关注经典物理学定律与航天技

术等现代科技的联系，了解人类从微观粒子到宇宙天体的探索历程，从

万有引力和动量守恒定律的普适性认识自然界的统一性。

[选修1一l的学业要求]

能对常见的机械运动现象进行分类。会用运动合成与分解的方法研

究特定情境下的抛体运动，会用恰当的物理量描述匀速圆周运动和简谐

振动。能解释万有引力定律的内容并用以解决生活中常见的现象和问

题。能用动量、能量的观点分析和解释常见机械运动现象，解决一维碰

撞问题。能说明机械波的特点。

进一步掌握质点、单摆等理想模型建构方法，体会匀速圆周运动等

理想化的思维方式，体会系统的思想和描述变化率的极限思维方式，感

受科学思维的重要特征之一在于追求描述自然的简约性和一致性。

能在教师指导下制定力学领域的实验探究方案。会恰当地选择和使用基本的力学实验器材进行实验并获得数据，通过分析获得合理的结

论。能结合牛顿运动定律对结论进行合理论证，写出规范、完整、科学

的报告。能对实验探究进行反思和交流，检验结论的正确性。

在了解人类对行星运动规律的认识历程和广义相对论的主要观点

的基础上进一步认识到科学包含了大胆的想象和创新，既具有相对稳定

性，同时又是不断发展的，人类对自然的探索永无止境;初步具有探索

自然、造福人类的意识。

2.《选修}-2

本模块由“电势能与电势差”“电磁感应及其应用”“电磁振荡与

电磁波”三个主题组成。

2. 1电势能与电势差

内容标准

2.1.1知道电场中的电荷具有电势能。了解电势能、电势的含义。

领悟用比值法定义物理量的方法，体会其普适性。

例1与重力势能的引入对比，分析物理学中引入电势能的依据。

例2分析物理学中常把无穷远处和大地作为电势零点的原因。

2. 1. 2理解电势差及其与电场强度的关系。

例3从功能关系研究匀强电场中电势差与电场强度的关系。

2.1.3能分析带电粒子在电场中的运动规律，能应用这些规律解

决实际问题。

例4观察静电偏转，了解阴极射线管的构造及工作原理。 例5探究影响垂直进入匀强电场中的带电粒子运动轨迹的因素，

了解速度选择器的原理。

2. 1. 4观察电容器的构造，知道常见电容器。了解电容器的电容。

能举例说明电容器充放电特性的应用。

例b查阅资料，了解电容器在照相机闪光灯中的作用。

活动建议

通过查阅资料、观察实物等方式，了解电容器的类型、特性及作用。

分析一个应用案例，并撰写报告，在班内交流。

2. 2电磁感应及其应用

内容标准

2. 2. 1收集资料，了解电磁感应现象的发现过程，体会科学探索

中科学思想和科学态度的重要作用。

2. 2. 2通过实验，理解感应电流产生的条件。能举例说明电磁感应

在生产生活中的应用。

例1查阅资料，了解利用电磁现象记录与读取信息的基本原理。

分析一个常用的磁记录方法的应用案例，并在班内交流。

2. 2. 3通过实验，探究影响感应电流方向的因素。理解楞次定律。

理解法拉第电磁感应定律。_

例2分析电动机运转时产生反电动势的现象，分别用力和能量两

种观点解释。

例3用能量的观点解释楞次定律。

2. 2. 4通过实验，了解自感现象和涡流现象。能举例说明自感现象和涡流现象在生产生活中的应用。

例4观察日光灯电路，分析日光灯镇流器的作用和原理。

例5观察家用电磁灶，了解电磁灶的结构和原理。

2. 2. 5通过实验，认识交变电流。能用函数和图像描述正弦交变

电流。

例6用示波器或其它设备观察交变电流的波形，并测算其峰值和有

效值。

2. 2. 6通过实验，探究变压器电压与匝数的关系。了解变电站到

用户的输电过程，知道远距离输电时应用高电压的道理。

例7观察生活中常见的变压器，了解其作用。

例8探讨远距离输电中影响电能损耗的因素。

2. 2. 7了解发电机和电动机对能源的转化方式和对工业发展的重

要作用。

活动建议

C1)参观当地的小型电厂，了解发电过程。调查发电机的容量、

居民用电和工业用电情况。

C2>查阅资料，撰写报告分析奥斯特电流磁效应和法拉第电磁感

应定律对第二次工业的贡献，体会科学技术对社会发展的意义。

2. 3电磁波及其应用

内容标准

2. 3. 1初步了解麦克斯韦电磁理论的基本思想以及在物理学发展

中的意义。 例1结合麦克斯韦电磁理论和牛顿万有引力定律，体会物理学发

展过程中对统一性的追求。

2.3.2了解电磁波的产生、发射、传播和接收，体会电磁场的物质

性。

例2演示赫兹实验，体会理论预言在科学发展中的作用，以及实验

证据对新理论的支撑作用。

2. 3. 3认识电磁波谱。知道各个波段的电磁波的名称、特征和典

型应用。知道光也是一种电磁波。

活动建议

(1)查阅资料，了解微波炉的加热原理，总结使用微波炉的注意

事项。

C2)查找资料，了解移动通信技术与发展情况，并了解蓝牙、Wi-Fi

等无线通讯设备的原理、使用的电磁波频段和常用频率。

C3)列举家用电器和生活用品中与红外线、紫外线有关的应用实

例。

[选修1--2的教学提示]

本模块突出体现电磁运动情境下的物质观、运动观和能量观，反映

电磁感应定律、楞次定律等电磁学基本规律在生产生活中的应用，体现

实验探究中的归纳思维方式和实践应用等物理核心素养。通过对电荷在

电场中移动时电场力做功问题的研究，理解引入电势能的原因，进一步

体会引入势能的条件与特征。通过电磁感应中电流方向与感应电动势大小的实验探究，强调科学探究过程中对实验现象和实验结果进行归纳推

理的方式。教学中要重视让学生理解电荷在电场中运动时电场力做功的

特点，重视电场问题与重力场问题的类比分析，引导学生从做功与能量

改变的关系来讨论和解决问题，重视实验探究过程中引导学生对实验现

象进行分类与归纳，概括实验结果的本质特征，提升学生对实验结果质

性分析的能力。本模块还注重电磁相互作用原理、电磁学基本原理的应

用，教学中要重视应用电磁学基本原理解释生产生活中的常见现象，解

决实际情境中有关电磁现象的问题，培养学生在生产生活和科技实践中

对电磁理论的应用与解释能力。

[选修}-2的学业要求l

能认识到电场具有“能量”的性质，能从功能关系出发分析处于电

场中的电荷具有电势能。能解释电磁感应定律、楞次定律的内涵，能分

析解决涉及点电荷在电场中运动的问题和电磁感应的问题。能描述电磁

振荡的过程，利用场的物质性和场具有能量的性质解释有关电磁波的现

象，能说出电磁技术在生产生活、科技和军事等方面的一些重要应用。

能根据电磁感应基本原理、电磁振荡和电磁波理论解释生产生活中的磁

现象，能对电磁设备、家用电器中的有关电磁元件或部件的工作原理做

出解释。

进一步认识物理模型的建构和理想化的思维方法，能用与电荷、电

场、磁场相关的物理模型和方法分析研究电荷与电场、磁场的相互作用

和规律，解决力学和电磁学的综合问题。通过法拉第电磁感应定律和楞

次定律的实验探究，体会对实验现象进行归纳与推理的方法。 能在教师指导下，制定有关电磁学的实验探究方案。会恰当地选择

和使用基本的电磁学实验器材进行实验并获得数据。能运用多种方法处

理信息数据，通过分析获得合理的结论。能写出规范、完整、科学的报

告，与他人交流。能对实验探究进行反思，合理分析实验误差的来源，

检验结论的正确性。

能根据电磁理论的发展过程及其影响的历史，体会科学对技术的推

动作用以及科技对社会发展的贡献，体会重大科学理论在其引起的工业

和社会发展中的作用。

3. 2光的波粒二象性

内容标准

3. 2. 1通过实验，观察光的干涉、衍射和偏振现象，了解产生干涉、衍射和偏振现象的原因和条件。通过实例，了解光的干涉、衍射和偏振

在生产生活中的应用。

例1演示双缝干涉和单缝衍射现象，观察双缝干涉和单缝衍射图

样，并以此说明光具有波的性质，进一步认识光的本性。

例2利用日常生活中的器材设计小实验，观察光的薄膜干涉现象，

讨论薄膜干涉的原因。

例3会用杨氏双缝干涉实验测光的波长。能利用光的干涉条件分析

自然界的干涉现象。

3. 2. 2了解微观世界的量子化现象。知道宏观物体和微观粒子的能

量变化特点。体会量子论的建立对人们认识物质世界的影响。

例4了解量子概念相关史实，思考具有性的物理观念的提出

对人类认识自然的影响。

3. 2. 3通过实验，了解光电效应现象。知道爱因斯坦光电效应方程

及其意义。

3. 2. 4能根据实验结论说明光的波粒二象性。

3.2.5知道实物粒子具有波动性，体会人类对于物质世界认识的不

了解电子衍射实验。

活动建议

C1)通过调查研究，收集光的偏振现象应用实例。

C2)观看3D电影，查阅资料，了解3D电影的原理。

C3)阅读有关微观世界的科普读物，写出读书体会。

3. 3原子核与基本粒子内容标准

3. 3. 1了解人类探索原子结构的历史以及经典实验。知道原子核的

组成。通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构。

3.3.2了射性和原子核衰变。知道半衰期及其统计意义。了解

放射性同位素的应用，知道射线的危险与防护。

3. 3. 3了解核力的性质。知道四种基本相互作用。会根据质量数守

恒和电荷守恒写出核反应方程。

3. 3. 4认识原子核的结合能，了解结合能和比结合能的物理意义。

3. 3. 5了解核裂变反应和核聚变反应。知道链式反应的发生条件。

能关注受控核聚变反应的研究进展。能主动关心核技术应用对人类社会

发展的影响。

例1查找资料，了解核能开发所带来的社会问题，在个人力所能

及的情况下为和平、安全利用核能做出贡献。

3. 3. 6通过史实，了解人类对微观粒子的探索历程。知道粒子的基

本类型。了解宇宙和恒星的演化。

例2查找资料，了解华人科学家在粒子物理领域中的杰出贡献。

例3了解直线加速器、同步加速器、粒子探测器在核物理、粒子物

理研究中的作用。

活动建议

举办有关核能利用的科普讲座，观看有关核能利用的录像片。

[选修1-3的教学提示]

本模块通过光学、热学和原子核部分内容的学习，进一步促进学生的物质观、能量观和理想模型建构等物理核心素养的形成。教学中应通

过观察日常生活现象和实验，让学生理解光的波动性和微粒性及其具体

的表现案例，引导学生形成对光的本性的正确认识;让学生进一步体会

构建物理模型的意义，从理想气体、夸克模型等了解模型建构的方法和

意义;通过对光的波粒二象性、量子论、固体与液体、基本粒子等内容

的教学，完善学生对物质的认识，帮助学生构建完整的科学的物质观念;

通过油膜法测定分子直径和双缝干涉测定光的波长的实验，让学生体会

和掌握测量微观量的思想和方法，能利用不同的方法和手段分析和处理

信息;在教学中应加强应用光的干涉规律、气体实验定律、理想气体状

态方程、质能关系等分析和解决实际问题。通过多种方法，创设多种情

境，引导学生探究并讨论，让学生广泛了解诸如材料、核能对人类社会

发展的作用。

C选修1-3的学业要求l

能解释光的干涉、偏振和衍射现象，能用爱因斯坦方程解释光电效

应现象，能说明光的波粒二象性。能说出固体、液体和气体的微观结构

及特点，用分子动理论的观点解释分子的速率分布和扩散现象。能通过

实验掌握气体的实验定律并能用来解释或解决现实中的一些现象和问

题。能说明原子核的能级结构和结合能，解释原子核的衰变、裂变、聚

变和放射现象，说出核变化过程中质量和能量之间的相互转换关系。能

说出四种基本的相互作用和粒子的基本类型。逐步建立科学完整的物质

观、运动观、相互作用观和能量观。

掌握理想气体模型、原子核模型、夸克模型等较为复杂的理想模型

的构建方法，能在具体情境中进行较为复杂的模型构建，并能用所建构的模型分析物理问题。掌握系统的观点和概率分析的思维方法，能用这

些方法分析解释涉及物理系统的问题。

了解和掌握测量微观物理量的思想方法。能在教师指导下进行相关

的实验，获得合理的数据，处理数据并得出正确的结论。能写出规范、

完整、科学的报告并与他人交流。能对实验探究进行反思，合理分析实

验误差的来源，检验结论的正确性，提出改进方案。

在学习与实验探究的过程中做到实事求是。能基于证据来思考检验

物理理论，不迷信权威，能与他人合作。能通过对科技新材料和核能等

的了解，认识到科学技术对人类生活和社会发展的积极影响，同时了解

科学技术的应用在造福人类的同时也可能带来社会问题，科学活动必须

有合理的伦理规范和道德约束。认识到保护环境、节约能源、保障人类

可持续发展的意义并落实在自己的行动中。

4.选修工课程学业质量标准(体现水平3-4 )

(三)选修n课程

选修II课程是学生自主选择修习的物理课程，学校可根据学生的

兴趣爱好、学业发展、职业倾向等选择性开设。本系列的课程应关注学

生的兴趣和特长;关注课题探究与实践性:关注课程对学生视野的拓展。

此系列所列的三个模块的内容只是一种参考，学生可选择课程学习。

1.《选修Z一1 }(物理学与社会发展)

本模块由“物理学改变了人类的认识”“物理学与社会变革”

“物理学与公民生活”三个主题组成。

1. 1物理学改变了人类的认识

内容标准

1. 1. 1了解古希腊的宇宙观与中国古代的宇宙观。通过查找文献，

理解哥白尼日心说对人类宇宙观的冲击。通过阅读，了解开普勒定律对

牛顿发现万有引力定律的重要作用。

1. 1. 2了解伽利略的实验法和逻辑方法对近代力学诞生的贡献。了

解以牛顿力学为代表的经典物理的成就和局限性。

1. 1. 3了解热力学定律产生背景及其对社会的影响和意义。

I. 1. 4了解发现奥斯特电流磁效应现象的意义。

1.1.5了解发现法拉第电磁感应定律和楞次定律的意义。理解经典

电磁理论建立的思维特点。

1. 1. 6了解19世纪末物理学的三大发现对于近代物理学的意义

1. I. 7通过对量子论认识特点的学习，了解波粒二象性的物理思想，

体会经典物理对物质本性认识的局限性。

1. 1. 8了解相对论的时空观，理解质能守恒的意义。

活动建议

C} )通过了解牛顿建立万有引力定律的艰苦历程，理解数学方法

对物理学发展以及对人们探索自然奥秘的作用。

C2)通过案例分析，讨论物理墒的物理意义与信息嫡的社会意义。

C3)通过查找资料，理解普里高津《耗散结构》理论的基本思想，

掌握系统进化与能量退化的物理意义和哲学意义。

C4>通过师生沙龙，讨论经典统计与量子统计的区别。

C5)通过主题为“光的典型干涉实验与光粒子性的概率分析”的

读书汇报，深刻理解微观世界量子化的本质特征。

1. 2物理学与社会变革

内容标准

} . 2. 1了解从蒸汽机的发明到第一次工业的发展历程。举例说

明蒸汽机在社会生产中的应用实例。

1.2.2通过实例，了解电磁学发展对第二次工业的推动作用。

1.2.3通过实例，了解集成电路的进展，了解微电子技术的应用及

其产业规模对社会经济的重大影响。

1.2.4了解信息技术的发展对人类生产生活和经济社会发展产生

的重大影响。

1.2.5知道激光技术，知道光纤通信技术。1.2.6了解现代通信技术对社会经济、科技开发和教育的重大贡

献。

活动建议

C1)组织参观或上网查询汽车制造厂，了解汽车发动机的我国自

主品牌与国外垄断品牌的比例。

C2>组织参观或上网查询气象站，了解当地空气指数与工业发展

的关系。

C3)组织参观或上网查询当地高新工业园区，了解高新技术的竞

争优势。

C4)通过查找资料、了解LED的基本原理及其在照明中的应用。

C5>通过阅读，了解李约瑟先生的巨著《中国科学技术史》的基

本内容及其对弘扬中华文化的伟大意义。

1. 3.物理学与公民生活

内容标准

1. 3. 1列举热学原理在生产生活中应用实例。了解太阳能技术的最

新进展。

1.3.2列举微电子技术在生产生活中的应用实例。初步了解电视广

播和电视机的工作原理，了解电视广播技术的最新进展对人类生活的影

日向。

1.3.3了解电脑、手机等大致发展历程及其对现代生产生活方式

的影响。

1.3.4知道模拟信号与数字信号的区别。了解信息传播、处理和存储技术的发展。了解网络技术对经济、社会的影响。

1.3.5列举光学在现代生产生活中的应用实例。了解光纤通信技术

的最新进展。

x.3.6了解核技术在现代人们生活中的应用。了解原子核技术的发

展对人类生产生活的影响。

活动建议

C} )实地考察或上网查询，了解电冰箱、分体空调或空调机

的共性与区别。

C2>实地考察或上网查询，了解手机发射塔基的结构及手机通讯

的基本原理。

C3)利用计算机多媒体技术制作具有自己个性化的网页。

C4)实地考察或网上查询，了解核能发电站大致结构及工作原理。

2.《选修2一2 }}(物理学与技术应用)

本模块由“物理与健康”“物理与新能源”“物理与环境”“物理

与新材料”“物理与信息”五个主题组成。

2. 1物理与健康

内容标准

2.1.1了解物理学在医学诊断和医学治疗中的应用

2. 1. 2了解B超、彩超、CT、核磁共振、心电图等医疗设备在医疗

检查中的作用。

2. 1. 3了解声的反射在B超中的应用。 2. 1. 4了解多普勒效应在彩超中的应用。

2.1.5了解人体各个组织对X光的穿透性差异。

2. 1. 6了解CT扫描的基本原理。

2.1.7了解物理治疗与生化治疗。

2. 1. 8了解激光的特性及其在治疗中的作用，知道常见的激光治疗

方式。

2. 1. 9了射性在医学中的应用。

2. 1. 10了解一些典型射线的特性，知道放射现象的应用及防护。

活动建议

C1 >制作医疗知识小板报，展出所知道的检测手段，并进行班级

评比。

C2)观看影片，了解蝙蝠如何利用回声探路。

C3)对照胸片讲解组织，并在课后自己动手初步绘制部分人体胸

片。

C4>查阅资料，列举所知道的物理治疗方法，并对这些方法进行

分类，进行小组讨论，交流发言。

C5)观看影片，了解如何利用激光矫正视力。

C6)观看科教片，了解B超、CT、彩超、核磁共振及心电图的检

查过程。

2. 2物理与新能源

内容标准

2. 2. 1了解新能源开发的大致历程及必要性。

2. 2. 2知道太阳能技术的基本原理，知道太阳能利用的常见方式。2. 2. 3了解太阳能的应用领域及应用前景。

2.2.4知道原子与原子核的结构，了解爱因斯坦质能方程的含义。

2. 2. 5了解裂变反应和聚变反应的作用。

2.2.6了解核技术的应用对人类生活和社会发展的影响。

活动建议

C} >查阅煤炭等能源的消耗带来的环境污染，了解太阳能开发的

必要性。

C2)列举生活中用到的一些太阳能技术，会辨别利用太阳能的不

同方式。

C3)查阅资料，了解我国以及国际上核技术的利用。

C4)查阅资料，了射性在医学和农业中的应用。

C5)召开一个小型辩论会，辩论放射性利用的利与弊。

2. 3物理与环境

内容标准

2. 3. I了解物理与环境保护的关系。

2.3.2知道噪声的来源和分类。了解噪声的危害，知道噪声治理的

重要性。了解噪声治理常用的方法。

2. 3. 3了解温室效应的主要特点，知道温室效应产生的原因。

2. 3. 4知道温室效应对环境的影响，了解温室效应对人类社会的其

它影响。

2. 3. 5了解应对温室效应的基本对策。

2.3.6知道环境保护的重要性，具有环境保护的意识。活动建议

C1)分组调查周边有哪些噪声。通过调查，了解噪声的危害。

C2)收集并交流有关噪声的资料，提出防治噪声污染的各种建议。

C3)通过课堂讨论，了解哪些地方容易产生温室气体。

}4)观看有关温室效应的相关报道，知道海平面会逐渐上升的原

C5)听环境保护专家作报告，初步了解哪些对策能延缓全球变暖。

Cb)通过观看相关视频，培养责任感，树立环保意识。

2. 4物理与新材料

内容标准

2. 4. 1了解物理学对新材料开发的作用。

2. 4. 2知道纳米材料，了解纳米材料的特性，初步认识纳米结构。

2. 4. 3了解纳米材料对人类生活和社会发展的影响。

2.4.4了解功能材料的定义、物理特性及分类。

2. 4. 5了解功能材料的现状和发展前景。

活动建议

C1)举行关于新材料及其应用的辩论赛，了解一些新材料(如纳

米)的发展史。

C2)比较普通材料和纳米材料，总结纳米材料的特性。

}3)参观科技馆或纳米研究所，体会纳米材料对人类生活和社会

发展的影响。

C4)结合物理方面所学知识，将功能材料按物理性质分类。

C5)列举身边的功能材料，了解功能材料在生活中的应用。2. 5物理与信息

内容标准

2. 5. 1了解物理学对信息技术发展的贡献。

2. 5. 2了解手机的大致发展历程。

2. 5. 3了解智能手机内部的基本构造及功能。

2. 5. 4能通过智能手机的传感器进行初步的探究实验。

2.5.5了解全球定位的大致发展历程。

2.5.6知道全球定位的工作原理。

2. 5. 7了解全球定位在生产生活及科技中的应用。

2.5.8了解中国自主研发的北斗卫星导航系统以及全球四大导航

系统。

活动建议

C} >查阅资料，了解世界第一台手机面市的时间，了解国内外从

非智能机到智能机的大致历程。

C2)观看周围或视频中拆解手机的过程，了解手机内部各个零配

件的作用。

C3)列举交流日常使用智能手机的一些功能。

C4)分小组运用手机中的传感器进行一些初、高中的物理实验。

C5>了解全球定位从研制到军用，再到民用的历程，并在全班展

示自己的成果。

C6)户外进行GPS定位，体会什么是定位。

C})查找资料，与同学分享全球定位在生产生活中的应用。3.《选修2一3》(物理学发展前沿)

本模块由“从微观看世界”“从高速看世界”“从宇观看世界”“从

统一性看世界”四个主题组成。

3. 1从微观看世界

内容标准

3.1.1比较对宏观物体与微观物体运动特点描述的差异。

3. 1. 2初步了解普朗克黑体辐射定律和光电效应，知道光的波粒二

象性。

3.1.3了解德布罗意物质波，知道物质的波粒二象性。

3. 1. 4初步了解海森堡不确定性原理。

3.1.5初步了解隧道效应的基本原理。

3. 1. 6了解研究基本粒子的微观模型及其特点。

3.1.7了解人类探索基本粒子的大致历程，知道这种探索是没有止

境的。

‘活动建议

C} )查阅物理学史，梳理“波粒二象性”的发展简史，并通过简

报展示。

C2)查阅生活中的二极管、半导体等说明书，了解隧道效应的应用。

3. 2从高速看世界

内容标准

3. 2. 1了解牛顿时空观与爱因斯坦时空观的差异。

3. 2. 2通过案例解释时间延缓效应。

3. 2. 3通过案例解释长度收缩效应。 3.2.4了解定量推导长度收缩效应和时间延缓效应的方法。

3. 2. 5解释“相对性原理”和“光速不变原理”。

3.2.6了解狭义相对论和广义相对论的主要思想、结论和观测证据。

3. 2. 7了解人类探索高速世界的大致历程，知道这种探索是没有止

境的。

活动建议

C1)小组讨论牛顿时空观和爱因斯坦时空观各自的特点，在班级

交流。

C2)举出一些时间延缓的例子，交流讨论。

C3>梳理“长度收缩效应”的相关案例，在班级交流。

3. 3从宇观看世界

内容标准

3. 3. 1了解大爆炸宇宙论的思想及理论模型。

3.3.2了解探索宇宙起源的其他理论模型。

3. 3. 3了解黑洞及对黑洞的观测和接受信息的方法。

3.3.4了解暗物质和暗能量。了解暗物质的发现证据和探测方法。

3. 3. 5了解反物质与物质的主要区别。

活动建议

C1)观看影片，讨论大爆炸理论的观测证据。

C2?查阅资料，了解人造黑洞的信息，进行相关讨论。

C3)查阅资料，讨论对反物质相关内容的认识。

3. 4从统一性看世界

内容标准3. 4. 1

了解四种基本相互作用及其特点，能通过实例说明这些相互

作用

流。

3. 4.

3. 4.

2了解大统一理论的主要思想和探索历程。

3了解希格斯玻色子主要特点及其意义。

3.4.4了解弦理论的主要思想。

活动建议

C1)查阅资料，了解大统一理论的发展简史，进行班级交流。

(2)查阅资料，集体讨论“上帝的粒子”及其意义。

C3)查阅资料，集体讨论弦理论的主要思想。

C4)举办与现代物理进展有关的科普论坛，通过班级会或墙报交

4.选修II课程学业质量标准

(四)学业质量标准汇总

五实施建议

(一)教学建议

根据高中物理课程标准的基本理念、课程总目标和物理核心素养的

要求，结合教学的实际情况，提出以下教学建议。

1.基于物理核心素养确定教学的目标和内容

物理教学通常以知识为线索展开，这就容易导致教师把教学设计的

焦点集中在知识上，一心一意去思考如何使学生获得知识，而忽视物理

课程的育人功能。为防止这种倾向，必须把核心素养作为物理教学的重

要目标，将物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任等要求至

始至终贯穿在教学活动中。

物理观念的形成和发展是一个长期、复杂的过程，教师要用物理观

念统领物理概念、物理规律的教学。把学习具体概念或规律的每一节课，

都作为形成学生物理观念的有机组成部分。通过对这些知识的逐步学习

和不断应用，促进学生的物质观、运动观、能量观和相互作用观的持续

发展，并学会用这些观念解释自然现象，解决生活和生产中的实际问题。

应把发展学生的科学思维能力作为重要的教学目标。建构模型是一

种重要的物理思维能力，质点、点电荷、匀强电场等物理概念和匀变速

直线运动、理想气体状态变化等物理过程都是物理学家建构的理想模

型，蕴含着发展学生建模能力的重要教育价值。教师在教学中不仅要让

学生了解这些具体知识，更重要的是体会构建这些物理模型的思维方

法，理解物理模型的适用条件，能构建相关的物理模型来研究实际问题。教师引导学生经历物理概念的建构过程和物理规律的形成过程，是发展

科学思维的重要途径。例如，电场强度的教学，应创设不同试探电荷先

后位于电场中某位置的情境，让学生比较所受静电力大小和电荷量的差

异，概括静电力与电荷量成正比的特点，抽象出静电力跟电荷量的比值

与试探电荷无关的特征，由此形成电场强度的概念。学生在处理以上信

息的过程中，经历了“比较一概括一抽象”的思维过程，发展了科学思

维能力;再如，在关于“力的合成与分解”、“运动的合成与分解”的

、教学中，让学生经历把一个整体的事物分解为几个要素进行研究，以及

把问题的几个要素结合成一个整体进行综合认识的思维过程，提高学生

的分析与综合能力。与此同时，教师要引导学生体会“等效”的物理思

想，让他们在观察、实验的基础上通过科学推理和科学论证得到结论，

发展学生的科学推理和论证能力以及质疑和创新能力。

物理教学中要十分重视学生良好科学态度的养成，通过物理学习认

识到什么是科学，认识到科学、技术、社会与环境之间的联系。应通过

增添联系生活和现代科技的教学内容、创设生动活泼的课堂氛围激发学

生的学习热情，通过适当的难度要求让学生获得成功的愉悦从而保持旺

盛的求知欲;尽量提供学生进行交流的机会以体验和享受合作的成果，

发展学生的表达能力;引导学生在物理实验中如实记录、客观对待所读

取的实验数据，遵循基本的科学伦理和道德规范。

2.利用真实情境设计和实施教学过程

创设真实的情境进行教学，对培养学生的物理核心素养有十分关键

的作用。

概念的建立，需要利用真实的情境。物理概念反映了物理现象的共同属性和本质特征。学生在学习科学概念之前，基于生活经验形成了大

量的口常概念，其中有许多错误的成分，要在此基础上建构物理概念，

必须用科学的思维方式对所观察的现象进行重新加工，在诸多客观情境

中概括事物的共同属性，抽象事物的本质特征，完成从日常概念向物理

概念的转变。在这个过程中，教师要引导学生体会科学思维和日常思维

的差异，促进学生科学思维能力的发展。例如，在自由落体运动的教学

中，学生通常认为重物比轻物下落快，针对学生的这种认识，教师可以

利用纸片和纸团等随手可得的生活用品创设真实的情境，引导学生分析

影响物体下落速度的因素，体会伽利略研究落体运动的科学思维方式。

教学实践证明，在物理教学中利用真实的、有价值的情境是十分关键的，

它让学生经历对感知的情境进行概括和抽象的过程，使学生像研究者一

样建立自己的知识结构，同时发展科学思维能力。

物理规律的探究，需要创设真实的问题情境。学生从情境中发现和

提炼问题，对问题的可能答案作出假设，并根据问题情境运用已有知识

制订探究计划，选择符合情境要求的实验装置和器材进行实验，获取客

观、真实的实验数据，通过对数据的分析形成关于物理规律的结论。例

如在学习行星运动规律时，可利用木星的卫星便于观测且绕木星运行周

期较短的特点，教师把每间隔一定时间拍摄的木星(连同多颗卫星)照

片提供给学生，让学生从这些照片中分析不同卫星的运动周期，并定量

比较这些卫星绕木星做圆周运动的半径大小，对卫星做圆周运动的半径

和周期的定量关系提出假设，并通过所测出的数据检验或修正自己的假

设，形成自己关于星体运动规律的结论。学生在这个活动中具有跟科学

工作者一样的探索行为，能真切感受到科学是一个探究过程，体会到科

学是对客观自然现象的合理解释，不仅建立和提升了对科学本质的认识，而且提高了科学探究能力。(完整教学案例详见附录)

应用物理知识解决具体问题，必须结合真实的情境。运用物理知识

解决实际问题能力的高低，往往取决于学生把情境与知识相关联的水

平，即能否把问题中的实际情境转化为解决问题的物理条件。例如，是

否能把情境中的一段经历转化为一个物理过程，是否能把情境的故事情

节转化为某种物理现象，是否能把描述情境的文字转化为具体的某个物

理量，是否能把情境中需要完成的工作转化为相应的物理求解要求。我

们常说某个问题很“活”，其“活”的本质就在于情境的转化，能不能

把问题中某一鲜活的实际情境转换成解决问题的物理情境，建立相应的

物理模型，这是应用物理观念思考问题、应用物理知识分析问题的关键。

物理教学中，应让学生获得在实际情境中解决物理问题的大量体验，形

成把情境与知识相关联的意识，这种意识是无法通过教师的讲解活动来

培养的。

3.通过实验发展探究能力培养科学态度和科学精神

物理实验是高中物理教学的重要内容。物理实验在培养学生的科学

思维、探究能力、科学态度和科学精神方面具有特殊的地位。

应发掘实验在培养学生发现和提出问题能力方面的潜在价值。教师

可在一些物理实验中创设某种情境，让学生在观察和体验后有所发现、

有所联想，萌发出科学问题，还可在实验中创设一些任务，让学生在完

成任务中运用科学思维，自己提炼出应探究的科学问题。

要通过实验提高学生制定计划的能力。让学生学会把探究课题分解

为几个相对的小问题，思考解决每个问题的不同方法，根据现实条

件选择有关方法形成探究方案;学会从原理、器材、信息收集技术、信息处理方法等各方面来构思探究计划;学会通过查询相关资料来完善探

究计划。教学中应尽量为学生提供制定探究计划的机会。

在收集信息时，要避免让学生按教师或教材的既定步骤“照方抓

药”，进行虚假“探究”。不应只把注意力集中在与探究假设相符的物

理事实上，同样需要观察和收集那些与预期结果相矛盾的信息。在分析、

处理信息时，应让学生依照物理事实运用逻辑推理来确立物理量之间的

关系，树立把物理事实作为证据的观念，发展根据证据、逻辑和现有知

识进行科学论证和解释的能力。

关于科学探究的交流和表达，应引导学生从以下两个方面提高表达

能力:一是交流内容的组织，包括问题的提出、探究方案的设计、信息

收集过程和数据整理、结论及其解释、存在的问题和新发现等;二是陈

述的形式，包括文字、表格、图像、公式、插图等，学会根据内容选择

恰当的形式进行交流。教学中要提供学生当众交流的机会，让学生准备

有条理的讲稿，进行准确和富有逻辑的发言。

应通过实验探究让学生体会科学研究中相互合作的必要性，除了在

本实验小组范围内进行分工合作之外，还可让不同的实验小组设计不同

的实验方案，完成同样的探究任务，实现各小组之间的实验数据共享，

感受合作在获取数据中的价值，增强学生的合作意识。

实验能培养学生的科学态度和科学精神，教师应培养学生严肃认真

对待实验的态度，对实验结果实事求是，杜绝编造和修改实验数据，并

把实事求是的作风带到平时的学习和生活中去。

4.通过问题解决促进物理核心素养的达成 应把物理课程中所形成的物理观念和科学思维用于分析、解决现实

生活中的各种问题，在解决问题中进一步提高探究能力、增强实践意识、

养成科学态度，促进核心素养的形成。

现实生活中很多场合下能生成有价值的科学探究问题。例如，一名

学生偶然看见某工人沿着斜靠在墙上的梯子向上登高时，梯子下端突然

向远离墙的方向打滑，导致事故。学生对此真实问题用共点力平衡的规

律进行探究，得出了人在梯子上的位置越高梯子下端越容易打滑的结

论，解释了所观察到的现象。该学生进一步研究得出了梯子安全倾角的

大小和动摩擦因数的定量关系，这是一个对安全施工很有实用价值的结

论。该学生研究时，把人视为质点，忽略梯子的质量、梯子上端与墙之

间的摩擦力等次要因素，合理构建了问题研究的物理模型，形成结论时，

进一步考虑了梯子质量等因素的影响。在解决该现实问题中，学生发展

了科学思维，增强了实践意识。

大众传媒的报导、公共场所的公告等，很多信息都跟物理知识有关，

关心这些信息，有利于提高学生的核心素养。例如，某学生看见机场关

于“严禁携带额定能量超过160wh的充电宝搭乘飞机”的规定，但对

1 fi0wh的含义不理解，一般充电宝的规格标注的是电量，单位是r}Ah

为什么机场的规定要以wh做单位?学生仔细阅读机场公告的文字后领

J晤到，机场限定的不是充电宝的电量，而是充电宝的能量，wh的含义是

瓦小时，160wh相当于5 7. 6吨的重物从1米高处落下来所释放的能量。

若要判断常见铿电池充电宝的能量是否超标，须把它的电量乘以3. 7V

额定电压。学生对这些问题的思考，拓展了物理知识在实践中的应用，

加深了对公共传媒中有关信息的科学性认识。 教师还应鼓励并引导学生把物理课程中所形成的物理核心素养用

于解决生活的非物理问题，例如，在设计具体活动、制订工作计划时，

让学生会分析影响问题的主要因素和次要因素，会把一个复杂的问题分

解为若干个简单的问题，会控制相关举措的适用条件，会思考事物间的

因果关系等。

解答习题也是一种问题解决方式，习题教学的优化对学生核心素养

的进一步发展起到重要作用，需要从核心素养的视角对习题教学的目的

进行重新审视。

在习题教学中，应把教学目的聚焦于发展物理核心素养，通过习题

教学，使学生在科学思维、探究能力、实践意识、科学态度等方面得到

有效提升。习题教学的效果不要局限于解答某类情境的物理问题，还要

全面提高学生的问题解决能力。

(二)评价建议

高中物理学习评价是以学生发展为本，基于学科核心素养的评价，

其目的是促进学生学习、改进教师教学、完善物理课程设计，贯彻落实

立德树人的教育方针。物理学习评价以培养学生的物理核心素养、实

现物理课程目标为宗旨，围绕物理学科核心素养的具体要求，创设真

实而有价值的问题情境，采用主体多元、方法多样的评价方式，客观、

全面地诊断学生核心素养发展状况，及时有效地反馈评价结果，促进

学生全面而富有个性地发展。 基于物理学科核心素养的评价，要求教师进一步深化对物理课程

本质和育人价值的理解，建立新的物理教学质量观，探索并实践以促

进核心素养发展的学习评价方式，保障物理课程培养目标的落实。

1.评价原则

(1)目的明确。评价应以促进学生物理核心素养的提升为目的，

切实发展学生在“物理概念”“科学思维”“实验探究”“科学态度

与责任”等方面的核心素养。每个评价任务都应该清晰地指向一个或

多个物理学科核心素养。

}2)科学有效。评价活动应遵循物理课程标准规定的要求，符合

学生的心理发展水平和认知规律，针对学生的学业质量发展水平;做

到科学、有效和可信。

C3)全面深入。评价应尽可能覆盖物理学科核心素养的各个方面;

应体现每个核心素养的不同层次，既有对学生基础知识和基本技能的

检测，也有对高层次能力和素养的评价。

C4)多样平衡。评价应该是方式多样、主体多元。要采取多样的

评价方式，包括形成性和终结性的评价，发挥教育行政部门、学校、

教师和学生等不同角色在评价中的作用，有利于从不同视角分析解释

评价结果。要保持不同评价方式之间的平衡，将整体评价与单项评价、

定性评价与定量评价、终结性评价与形成性评价有机结合起来，及时

准确地反馈评价结果，保证评价结果与改进策略的一致性。

(5)激励进步。要将评价作为进一步促进学生学习和发展的重要

手段，建立学生个性化的评价结果档案袋，记录学生成长轨迹，激发

个性潜能，激励学生不断地发展进步。 2.评价目标和内容

物理学习评价目标是指学生通过学习所达到物理课程标准中的学

科核心素养，评价目标的确定应与物理学科核心素养要求、内容标准

以及学业质量标准相吻合。

物理学习评价内容的设置应与目标一致，围绕课程标准的内容标

准要求，创设符合学生认知和心理特点的真实物理情境。要能够评价

学生:C1)是否形成关于物质、运动、能量和相互作用等基本物理观

念;C2)是否理解物理概念、规律、思想和方法以及在生活、生产实

践中的实际应用;(3)是否掌握实验探究和科学思维的方法，能利用

科学语言进行表达，与他人交流与沟通;C4)是否具有运用物理知识

和方法解释自然现象和解决实际问题的能力;C5)是否理解科学的本

质，认识科学、技术、社会与环境的关系，具有保护环境及可持续发

展的责任感。

3.评价任务设计

3. 1日常学习评价

日常学习评价，主要是评价学生在课堂学习、平时作业和测验、

参与研究性学习等活动中所表现出来的学业水平口教师应设计丰富多

样的评价任务，选择适当的评价方式开展评价，确保评价全面、真实、

有效。

3.1.1日常学习评价任务设计要求

日常学习评价任务的设计要有明确的物理核心素养指向。教师要

根据必修和选修模块阶段性、层次性的特点，不同学习任务核心素养

的培养侧重点不同，以及学生个体差异等，设计有效的评价任务。教师要充分认识到学生核心素养的发展是一个自我建构、不断发展的过

程，深刻领会真实物理情境在发展学生学科核心素养上的作用，任务

设计应符合学生心理发展特点和认知规律，能促进学生灵活运用物理

学的观念、思想与方法，提高学生在物理情境中提取变量、建立模型、

分析综合、创造性地解决实际问题的能力。

评价活动要有较高的信度和效度，要制订科学、可操作的评价指

标，能客观、全面、有效地收集学生核心素养发展水平的信息，真实

地反映学生物理核心素养发展的水平。

3. 1. 2日常学习评价任务设计的基本流程

科学设计评价任务、规范评价实施过程、有效反馈评价结果是实

现有效学习评价的重要保证。评价任务设计是实施评价活动的基础，

一般包括以下三个步骤:t})

标准的要求，制定评价目标;

根据课程标准学科核心素养和学业质量

(2)根据课程标准中的内容标准和评价

目标，设计评价内容:(3)依据物理核心素养内涵和水平、学生在特

定情境中的认知和行为表现，制定相应的评价指标体系。其基本流程

如下图所示。

C}>制定评价目标

评价目标的制定路径为:①分析并明确各模块中每条内容标准所

包含“学科核心素养”和“学业质量标准”的要求;②评价目标的描

述要参照相关核心素养在“学业质量标准”的具体描述方式;③分析

与预测学生具备相关核心素养在特定问题情境中具体行为表现和水

平，将其叙写为评价目标。

评价目标的描述，要做到情境化、具体化、行为化，要说明学生

在什么样的问题情境中，运用哪些物理知识与思想方法，其行为达到

什么样的水平，目标描述应保持概括性。例如，物理选修1-2内容标

准中要求“通过实验，了解自感现象和涡流现象”，在本模块“学业

质量标准”中要求学生“能对电磁设备、家用电器中的有关电磁元件

或部件的工作原理做出解释”。教学和评价两方面主要涉及的核心素

养是:“物理观念”中的“能用这些物理观念解释实验现象和解决问

题”。参照选修1-2学业质量标准中的相关表述，结合考查内容所涉

及的物理知识和能力，我们可以将日常学习评价目标描述为:“a.能

正确描述“自感的通断电”实验现象;b.能用电磁感应知识解释该实

验现象;c.能解释自感元件一镇流器的工作原理，能解释日光灯电路中

镇流器的作用”。

<2)设计评价内容

依据各模块的内容标准和制定的评价目标，设计恰当的学习活动

和评价内容。评价内容设计要突出核心素养指向，让学生在愉悦的学

习氛围中开展评价，提高诊断的真实性和准确性。评价内容的设计可

以参照以下设计。例如物理选修1-2内容标准要求“通过实验，了解

自感现象和涡流现象”，在“自感现象”的学习过程中，要评价学生“实验探究”核心素养中的“问题、证据和解释”这几方面的发展水

平，可在以下“断电自感”实验的教学活动中，选择描述实验现象、

分析讨论1-}图像、解释实验现象并形成结论三个学习活动，开展“问

题、证据和解释”这几方面核心素养发展水平的评价。

“断电自感”教学活动

环节1:【创设情境，引入新课】

教师组织5-10位学生手拉手体

验断电自感瞬间的电击现象(实验中

注意选择电感元件，保证实验安全)，

引出探究问题:为什么通电不被电击，

}卜一多一产

学生双手各抓·

和b端，断开

学生被电击。

a b

而断电被电击。

环节2\"[提出问题l请学生描述实验现象，提出想研究的问题。

环节3:[设计方案，进行实验】教师提出如何能观察电流变化?

学生讨论并设计出如下电路图。通过实验传感器记录如下的1一。图像，

z表示小灯泡的电流，儿表示电感元件中电流。

环节4:[分组讨论，分析数据】教师引导学生分组讨论实验图像

学生可能提出以下问题，并尝试对问题做出解释。

(3)制定评价指标

评价指标制定的一般步骤是:①明确内容标准、学业质量标准对

相关核心素养的要求;②参考“物理核心素养的内涵与水平划分”对相关核心素养的不同水平进行具体描述;③分析学生的认识特点，预

测在具体学习活动中的行为表现，制定评价指标。

评价指标是学生完成某一学习活动的评价依据，评价指标的描述

要有科学性、针对性和可操作性，体现情境化、具体化、行为化和层

次化。评价指标的制定可参照以下实例。例如在选修1-2的“自感现

象”学习中，为评价学生实验探究核心素养中的“解释”这一方面的

发展水平，在“自感断电实验”的例子中，教师根据传感器记录的电

流变化图像(如上表中画出的应用电流传感器记录电流变化的自感断

电实验电路图和实验图像)，引导学生分组讨论。选择“分析解释实

验图像”这一教学活动，制定如下评价指标。

表2“实验探究”中“解释”要素的评价指标

研究性学习是日常学习中的一项重要内容。研究性学习应强调评

价贯穿研究活动的全过程，突出评价的激励和发展功能。应注重评价学生学习与研究的动机、态度和合作精神，评价学生对保护环境和可

持续发展的认识等。研究性学习评价目标的制定、评价内容的设计、

评价指标的制定可参照上述方法，重点评价研究性活动方案、活动中

学生的行为表现、活动取得的成果以及活动目标的达成情况。

3. 1. 3评价实施与反馈

(1)评价主体与评价方式

改变过去仅由教师评价学生的单一评价方式，重视学生自我评价，

使评价成为学生、同伴、教师等多主体共同参与和协商的活动。明确

评价的目标与内容，对不同的评价内容采用不同的评价方式，发挥各

种评价方法的优势，注重评价手段的科学性与可操作性，从不同的角

度为学生提供自身发展状况的客观信息。

学生参与评价过程，可以更好地帮助学生对自己的学习状态进行

分析、判断和反思。同伴参与评价可以增强学习评价的客观性、科学

性和指导性。例如，在评价实施案例2中，为更准确、客观地评价学

生在“纸桥承重研究”中表现出来的核心素养，可以将学生自我陈述、

作品评比打分，以及小组同伴对研究过程的综合评价等结合起来，评

价学生在研究过程中的行为表现。

多样化的评价方式可以为学生提供多次表现的机会，以获取更多、

更全面的评价信息。将定量评价与定性评价、形成性评价与终结性评

价相结合，全面、清晰地反映学生的学习情况，发现学习过程中取得

的成就和存在的问题，激励学生的发展。例如，不同学生在同一评价

活动中即使获得同样的分数，也不能说明他们的各个核心素养发展水

平一样，还应综合课堂表现、作业质量、平时测验、研究性学习作品展示等多个方面，才能全面、真实诊断学生的学科核心素养发展的状

况和水平。

C2)评价结果的反馈

评价结果的反馈应注意方式和范围，倡导让学生参与评价结果的

判断和解释过程，关注后继决策与评价结果的一致性。教师应将评价

结果及时地反馈给学生。评价结果的及时反馈可以帮助学生发现、纠

正学习中存在的问题，增强学生学习物理的兴趣和自信心，促进学生

的发展。教师应充分认识不同评价结果呈现方式的优势和不足，通过

评价的反馈，让学生了解自己取得了哪些进步、获得了哪些能力、还

有什么潜能，同时还应通过恰当的方式指出存在的不足。应以鼓励、

肯定和表扬为主，避免出现轻视、为难、伤害学生的情况，使评价对

学生产生积极的影响。

3. 2学业水平考试

学业水平考试是保障教育教学质量的一项重要制度，是根据国家普

通高中课程标准，由省级教育行政部门组织实施的以课程目标为参照的

标准参照考试，主要测量学生是否达到国家课程标准规定的各学科学习

水平要求。学业水平考试分为合格性学业水平考试和等级性学业水平考

试两个层次。合格性学业水平考试旨在诊断学生是否达到普通高中物理

课程的基本要求，作为高中学生毕业的依据;等级性学业水平考试旨在

鉴别学生所达到的学科核心素养的水平等级，作为普通高等院校选拔人

才的依据。

3. 2. }学业水平考试设计要求

C})评价内容要求

物理学业水平考试任务设计应注重考查“物理观念”“科学思维”“实验探究”“科学态度与责任”四个方面的核心素养，考试内容的任

务情境应符合学生心理发展水平和认知规律，反映物理学科本质，密切

联系社会、经济、科技、生产与生活实际，充分体现考试评价促进学生

学习、甄别学生学业水平的功能。

①合格性学业水平考试。考查内容为高中物理课程标准规定的必修

内容，注意体现基础性和全面性。注重考查对必修课程中的基本概念和

基本规律的理解与应用情况，试题要围绕学生熟悉的生产、生活、科技

等设计问题情境，加强对学生应用基础知识解决较简单实际问题能力的

考查。

②等级性学业水平考试。考查内容为高中物理课程标准规定的必修

和选修I两部分内容，体现基础性和综合性。注重考查对必修和选修I

课程中重要的物理概念与规律的深入理解及灵活应用情况，试题的任务

情境要与生产、生活、科技紧密联系，要关注物理学前沿与成果应用;

要探索设计具有复杂的、不良结构的现实物理问题情境，加强对学生应

用物理学知识综合解决实际问题能力的考查，强调创新精神和实践能力

的考查，能够较好区分学生在核心素养上的不同发展水平。

<2)结构与难度要求

①合格性学业水平考试。是全体学生完成高中物理必修课程学习后

参加的水平性考试，旨在诊断学生是否达到必修课程学业质量标准的水

平要求。合格性学业水平考试对应的学业质量要求为水平1和水平2两

级，其中水平1为不合格，水平2为合格。

合格性学业水平考试要科学合理地设计试卷结构，包括试卷长度、

题型比例、试卷难度结构、1级和2级学业质量水平试题的分值比例等，

试题应为中档和容易题为主，避免过难的试题。 ②等级性学业水平考试。是学生在完成普通高中物理课程必修和选

修I课程后参加的考试，旨在诊断学生是否达到必修和选修I课程学业

质量标准的水平要求。等级性学业水平考试应兼顾学业水平的基础性和

选拔性，分为水平3、水平4、水平5三个层次。

等级性学业水平考试要求试卷具有较好的区分度，试卷结构设计科

学合理，要有利于区分学生不同层次的学业水平，有利于不同层次高校

人才的选拔。试题要以中档题、较难试题为主，试卷难度不宜低于0. 55

试题难度不宜低于0. 2 0

C3)试题命制流程

试题命制的流程包括以下三个步骤:①根据课程标准关于学科核心

素养和学业质量标准的要求，制定试题考查目标，明确命题依据;②根

据课程标准中的内容标准和试题考查日标，围绕常见的生产、生活、科

技实例等设置试题任务情境，明确评价内容;③依据物理核心素养的内

涵和水平、学生的认知表现，制定试题评分标准，明确评价指标。其基

本流程如下图所示

下面通过具体实例，说明怎样命制考查核心素养的试题，如何研制

评价标准。例如，要考查学生“科学思维”核心素养中“构建物理模型的意识和能力，从定性和定量两个方面进行科学推理，形成规律及理论”

这一方面的学业水平。课程标准必修1的内容标准要求“理解匀变速直

线运动的规律，能运用其解决实际问题”、选修1-1的内容标准要求“能

用动量定理解释生活中的有关现象”。这两个模块的学业质量标准提出

“学习体会‘物理模型构建的思想和理想化的思维方式”，(必修1和

选修1-1)和“能对单一运动过程中的受力情况、运动情况进行分析和

推理，解决简单的实际问题”(必修1)、“能用动量的观点分析和解

释常见机械运动现象，解决一维碰撞问题”(选修1-1)。综合这几方

面的要求，选择高空作业人员不慎坠落时，安全带对人起到保护作用这

一真实生活情境作为素材研制试题。

评价目标:

a.能分析高空作业人员不慎跌落后的运动过程，将整个运动过程分

为两个阶段并建立相关的理想化模型;

b.能判断解决问题所需要的物理知识和数学方法，运用物理规律解

决实际问题。

试题任务情境:

试题评价标准:研究课程标准中“科学思维”核心素养的内涵和水

平，以及预测学生在解决上述任务情境中的认知表现，制定试题评分标准。“研究高空作业人员安全带保护作用”案例所考查的素养水平和评

价标准如下表所示。

表1“科学思维”核心素养相关要素的水平和评价标准

3. 2. 2命题其他建议

命题工作科学性、专业性要求高，命题队伍要深入研究学习学科课

程标准，了解高中物理教材，熟悉学业水平考试质量标准。了解相关教

育测量理论，能够用教育测量理论指导命题工作，努力提高考试命题的

。在达到上述学业水平评价任务要求的基础上，还应该注意

平

水面

和方

量下

质以

Cl)科学设计试卷结构。根据合格性考试和等级性考试的不同评

价目标，合理确定两种学业水平考试的结构，包括考试时间、试卷长度、

试题类型、试题数量、内容结构、难度结构等内容，制定科学、有效的

双维或命题细目表。

C2)合理设计试卷题型结构。要认真研制合格性考试和等级性考

试试卷的题型结构，保持不同题型的适当比例。选择题能够较好鉴别学

生对物理概念和规律及其相互关系的理解，能够提高试卷考查内容的覆

盖面;非选择题能够呈现学生的解答过程，比较深入地反映学生分析问

题、解决问题的能力，对于较高层次的核心素养(如表达和交流、发现

和质疑等)能够进行较好地评价。因此，设计试卷的题型结构时，选择

题和非选择题的数量要合理搭配，兼顾核心素养目标的全面性和核心素养水平的层次性两个方面的要求。建议合格性考试选择题所占分数的比

例略大于50，等级性考试选择题所占分数比例略小于50 } o

C3)试题任务情境所涉及的知识内容应具有代表性。要根据合格

性考试和等级性考试的考核目标，按照物理课程标准的内容标准，抽取

具有代表性的核心物理概念、规律、思想和方法等内容进行试题设计;

试题任务情境要能够反映物理学的知识结构和基本规律，要与今后的职

业选择和进一步学习相适应。所抽取的考核内容要具有合理的覆盖面和

适当的比例。

C4)试题编制应有明确的测试目标。试题的立意要明确，清楚地

指向一个核心素养或多个核心素养;试题的情境、设问的角度及方式要

科学、可信、新颖、灵活;试题的表述方式要科学、合理、有效，符合

学生的认识习惯和能力水平。选择题的题干要围绕一个中心，选择项的

错误选项要具有较强的干扰性，能够反映学生的典型错误，各个选项的

结构、长度要大体一致。

C5)试卷评价标准应清晰准确。评价标准的制定要依据学业质量

标准的要求，对所考核的知识、能力和素养有清晰的界定，使评价教师

能够准确地判断学生的核心素养和学业水平。评价方案或标准要摒弃单

纯的、知识性的描述方式，要研制基于核心素养的等级评价标准。

C6)加强学业水平考试不同考次之间等值的研究。由各省级教育

按照省级、国家级教育考试的实施要求，在保证安全保密、公

平公正的条件下，组织实施学业水平考试。根据各省经济教育发展状况，

可以提供一年多次的学业水平考试，供学生选择参加，减轻一次考试的

压力;同时，要研制不同年份、不同考次的学业水平考试之间的等值方

案，以保证不同年份、不同考次之间考生成绩的可比性。考试结束后，由省级教育组织试卷评阅。

C7)加强学业水平考试成绩报告研制和应用的研究。由省级教育

对评卷的数据进行处理、核查，并按照教育测量理论对分数进

行等值、划分等级，向社会和学生报告学业水平考试的成绩。省市教育

行政部门、学校可以充分利用学业水平考试成绩所蕴含的各种信息，对

学校教育教学水平、学生学科核心素养发展水平进行分析评价，诊断学

生学习的优势和不足，发现教师教育教学的问题和当地教育行政部门教

育决策中的问题，提出有针对性的改进策略和建议，提高教育教学质量。

4.评价案例

【例1]组织学生开展“纸桥承重”研究性学习活动。要求学生通

过自主探究纸桥承重与哪些因素有关，并设计制作能承受最大重量的

纸桥，并展开竞赛。

评价目标

本案例重点评价学生“实验探究、科学态度与责任”两个核心素

养中“自主收集信息、综合解决问题、小组合作、实事求是与科学严

谨的态度”等方面的能力和态度。本案例也体现其它核心素养，教师

可在学习以上评价建议的基础上，参考本案例进行评价。

该活动的评价可采用作品展示交流、竞赛评比的方式进行。要求

小组成员合作展示纸桥的承重能力，评价小组成员间的合作能力;通

过比较哪种方案承重效果好，评价各小组综合解决问题的能力;通过

研制过程评价合作交流能力和严谨认真的态度a

评价指标表2.“纸桥承重研究”考查相关核心素养的关键要素水平和评价标准

【例2】在等级性学业水平考试中，若要评价学生“实验探究”这

一核心素养中“获取证据能力、分析论证能力和反思评估能力”的发

展水平，可通过学生在解决实际任务情境中的具体表现，收集有关信

息，对学生的发展水平进行诊断和评价。

评价目标

评价“实验探究”核心素养中的“会使用不同方法和手段分析、

处理信息，能描述、解释实验探究结果和变化趋势，具有分析论证的

能力”。

任务情境

该任务情境来源于高中物理必修1的“测量弹簧弹力的大小与伸

长量的关系”，并对其进行了创新，用其方法来探究弹簧的弹性系数

与圈数的关系，是一个比较新颖的探究情境。

学生首先要观察表中的实验数据，分析数据之间的关系，然后根

据胡克定律，求得弹簧的劲度系数，将数据补齐;然后，要求学生根

据试题提供的实验数据，在坐标图中准确地描点、作图，并正确拟合

实验数据。最后，根据拟合的直线，在直线上选取合适的两点，通过

二

分析、推理解得弹簧的劲度系数与圈数的关系，找出此弹簧的劲度系

数随其长度(或圈数)而变化的规律。

评价指标

表4.“实验探究”核心素养中“解释”关键要素的水平和评价标准

(三)教科书编

写建议

在高中物理课程实施过程中，为了更好落实物理课程的育人功能、

提升学生的物理核心素养，高中物理教科书作为最直接的课程资源应发

挥重要作用。下面将以国家立德树人要求为总导向，以提升物理核心素

养为总目标，分别从教科书编写原则、教科书内容选择、教科书内容呈

现等方面提出教科书编写建议。

1。教科书编写原则

(I)注重教科书的育人功能。物理教科书编写应站在素质教育的

高度，发挥教科书的育人功能，落实物理课程在“物理观念”“科学思

维”“实验探究”“科学态度与责任”等方面的要求，有效促进学生物

理核心素养的达成。

(2)注重教科书的科学性。物理教科书编写无论是内容还是呈现方

式皆应遵从科学性原则，不仅应准确反映课程标准要求的物理概念、原

理及定律，正确纳入物理实验，还应科学融入研究方法、科学态度与价

值观等。

C3)注重教科书的适用性。物理教科书编写应遵循学生的认知规律，

照应教师教学特点，关注城乡差异，力图使物理教科书线索清晰、层次

分明、循序渐进、重点突出，既有总体的系统性与科学性，又有一定的灵活性与可读性。

C4)注重教科书的时代性。教科书编写应及时反映物理学的发展，

反映物理学对社会进步及科技发展产生的重要作用，反映物理技术应用

对生产生活带来的影响，反映物理学及其应用具有相对持久性、普适性、

局限性及发展性等本质特点。

C5)注重教科书的人文关怀。教科书编写应注重弘扬中华民族传统

优秀文化，增强民族凝聚力，注重吸收世界各国的物理教科书先进元素，

关注多元文化融入，注重体现对人性的尊重、对不同文化的理解，关注

科学伦理等相关内容。

C6)注重教科书的特色与创新。高中物理教科书编写应遵照高中物

理课程标准要求，在内容的深度与广度等方面与高中物理课程标准的要

求保持一致，同时教科书编写应注重教科书的特色与创新，根据学生需

求等编写不同风格、各具特色的教科书。

2.教科书内容选择

C1)围绕落实物理核心素养要求选择教科书内容

高中物理教科书应依据物理核心素养的要求来选择和组织内容，有

效促进学生物理核心素养的达成。如，注重选择与物质、运动、相互作

用及能量等相关的核心内容，帮助学生从物理学视角认识自然、理解自

然，形成物理观念;注重选择与学生“建模、推理、论证、创新”等能

力培养有关的教科书内容，培养学生的科学思维能力;注重从实验探究

的视角选择内容，培养学生的实验探究能力;注重从情感态度价值观的

视角选择教科书内容，培养学生的科学态度与责任心。 C2)注重物理内容的基础性，关注全体学生的学习需求

物理教科书编写应注重物理内容的基础性，既要注重选择物理学的

核心概念、原理和规律等基本内容，还要注重物理学研究的探究过程、

研究方法、科学态度等基本内容，为学生终身发展打下基础。如，必修

I和必修2是高中物理的共同基础，教科书编写应注重对“机械运动与

物理模型”“相互作用与运动规律”“机械能及其守恒定律”“能量转

化与可持续发展”“静电场及其应用”“电路与电器使用”“磁场及场

的概念”“光学技术应用简介”等内容的纳入，应注意全体学生的学习

需求，为全体学生核心素养的提升打下基础。

(3)注重物理内容的选择性，为学生有个性地发展搭建平台

物理选修教科书的编写应注意物理内容的分层与分类，关注不同学

生的学习需求，为其有个性地发展搭建平台。如，选修I系列是学生根

据个人需求与升学考试要求选择修习的课程，由国家根据学生专业倾向

和个性发展需要设置，对应的教科书编写既要关注与必修教科书的衔接

和联系，又要关注在必修教科书基础上的循环深入。选修II系列是学生

自主选择修习的课程，包括国家设置的拓展、提高性课程和校本课程，

相关教科书的编写应具有相当的自由度，为学生的多元发展提供空间。

C4)内容的深度与广度应符合课程标准要求

普通高中物理课程标准对教学内容作了原则性的规定，成为教科书

编写时选择教学内容的依据。教科书编写应注意课程标准中物理内容的

深度与广度，不能随意增加或降低难度，也不能随意增加或减少物理内

容。不过，课程标准中的内容顺序不一定是教科书中物理内容的顺序，

课程标准中的例子和活动建议只是为了进一步说明内容标准的内容要

求，教科书编写可选用，也可选用其他类似内容。必修课程教科书的分册有一定的灵活性，可编写两册，也可编写一册，只要必修课程的教科

书涵盖了必修1和必修2的内容即可。教科书编写者可在课程标准的原

则性要求下，开拓丰富的课程资源，使课程标准要求的课程内容能在教

科书中更具体、生动、精彩地呈现出来。

C5)内容选择应及时反映物理学科的发展动态及其影响

教科书内容的选择应体现时代性，注意及时引入物理学科的研究成

果和科学思想等，关注物理学的技术应用所带来的社会问题。例如，在

必修1以模型建构为线索，不仅应介绍质点模型，还可引出宇宙大爆炸

理论模型和基本粒子夸克模型，介绍一些相关研究的最新进展等，开阔

学生视野，激发其学习兴趣。教科书内容的时代性还应体现在及时反映

物理技术应用对自然和社会的影响，一方面给人类带来福利，另一方面

也给人类带来问题，通过这些内容培养学生的科学态度与责任感。

(G)重视科学的发生过程、关注实验探究活动设计

教科书内容选择应关注科学家在科学探索过程中所凝练、升华的科

学思维方式和科学研究方法，让学生吸取科学家的科学思维、研究方法

及科学态度等养分。高中物理教科书应努力提高实验探究的质量，一方

面实验探究活动的方式应多样化，另一方面应加强实验探究的真实性，

注重培养学生的探究能力及科学态度等。实验探究活动的具体内容、方

式和要求等，应根据不同模块的性质和任务有所不同，或以验证物理规

律为主、或以技能性实验操作为主、或以开放性实验探究为主等。

C7)关注学业质量标准要求，设计多种评价方式

教科书内容的选择应关注物理学科的学业质量标准，关注每个模块

的学业要求，适当纳入与日常学习评价、合格性学业水平考试、等级性

学业水平考试有关的评价内容。如，习题设计中，可设计从易到难的节练习，侧重体现习题的复习与巩固功能;可设计体现综合强化功能的章

练习，培养学生利用所学内容综合解决物理问题的能力;还可根据学业

质量标准设计一些单元测试与综合测试，以便发挥作业的表现性评价与

甄别性评价的功能。

3.教科书内容呈现

(1)内容结构编排应有利于教与学

教学内容在教科书中出现的顺序与方式，每项内容所用的篇幅等，

都体现一定的教育思想和教学理念。教科书内容的编排可有多种形式，

如以知识内容为线索的呈现形式，强调知识的逻辑、内容的前后铺垫;

以主题为线索的呈现形式，强调内容的综合;以活动为线索的呈现形式，

强调内容与过程的融合。无论采取哪种方式，内容结构的编排皆应有利

于教师科学设计教学情境、有效组织教学，促进教师改进教学实践，引

导教师创新教学;应有利于引导学生主动探究、建构知识、获得结论，

为学生提供质疑与探究的机会，提供学习方法的指导，促进学生物理核

』,,},,素养的达成。

C2)充分发挥教科书的支架作用

教科书编写应注重发挥教科书的支架作用，巧妙利用教科书这个载

体落实物理课程的育人功能。教科书编写不仅应有技术性支架，如前言、

目录、索引、标志符号、使用说明等等，凸显教科书特色，帮助师生了

解教科书的相关信息，而且应有教学性支架，如小结、词语界定、教学

步骤、教学提示等等，帮助师生的教与学;还有些支架既是技术性的，

也是教学性的，如附录、前言、大事记、注释、网站和参考书目等。这

些支架能有助于师生对教科书的使用和学习，如有些物理内容在网络上有系统讨论，通过网站等技术性支架，可迅速帮助师生更全面地拓展相

关内容，再如，在高中物理教科书中有些物理概念的叙述具有一定的阶

段性，可通过脚注等支架帮助师生学习这个概念，帮助其更深入理解概

念内涵。

(3)注重教科书的物理形态

教科书的物理形态应有利于学生学习，符合学生身心健康发展的要

求。教科书的开本恰当、装帧牢固、美观大方;教科书的版面设计清爽

美观、疏密得当;教科书的纸质、纸张颜色、字体等皆应符合国家颁布

的标准。教科书要恰当处理版面和内容的关系，力求全书图文均衡、相

得益彰;教科书文字要有较强的可读性和欣赏性，适宜高中生阅读;图

片选择应在科学性与时代性方面下功夫;恰当的图表有助于学生理解课

文内容，增加学习兴趣。尤其应注意精选插图，使其与教学目的·教学

内容紧密结合。有些原理图，可用人工画图，能清晰准确地帮助学生理

解相关物理内容;有些生活或自然中的物理现象，则建议用真实照片，

以使学生感受到物理学的神奇，唤起学习物理的兴趣;有些现代科技内

容，不易获得真实图片，则应注意人工画图的科学性与清晰度。

4.教科书与其他辅助资源

Cl)教科书与信息技术应用

教科书编写应有效利用信息技术，为教科书的使用提供支持。可通

过信息技术平台获得丰富的课程资源，如教学案例、评价案例、国际比

较成果等;还可通过信息技术平台进行互动交流，如在线讨论、讲课评

课等。教科书中还可适当介绍一些有利于物理教学或物理实验的软件工

具，辅助学生学习物理或进行物理实验等。如，当一些物理现象很难真实呈现时，可利用信息技术辅助手段，让学生比较直观便捷地进行相关

实验。另外，教科书编写还应关注基于教科书的数字教科书或电子书包，

为学生无纸化学习提供平台。

C2)教科书的辅助材料

教科书编写者还应重视教师用书和学生辅助用书的编写，这些辅助

材料应为普通高中物理课程标准的落实、学生物理核心素养的达成做出

贡献。教师用书应根据教科书具体内容对教学目标进行阐述，提示教学

的重点和难点，提供教学案例，提供丰富的可供教师选择的课程资源，

根据学业质量标准等提供相关测试题目。学生用书应为学生学习提供帮

助，如提供答疑解惑平台，提供丰富的信息资源，提供有效的实践活动

设计及习题试题等。为了更有效地促进学生物理核心素养的达成，还可

研制一些如活动手册、实验报告册、活动视频等丰富的其他课程资源。

(四)地方和学校实施本课程的建议

实施本课程需要地方与学校支持，要创造良好的课程实施条件与环

境，推动物理课程改革，使国家课程标准得到真正的贯彻落实。

1.关注物理课程体系改革，指导学生正确认识与选择学习内容

物理是学生在基础教育阶段学习科学、打开科学领域之门的基础学

科。高中物理的必修课程包括2个模块(4学分)，选修I系列包括3

个模块(C6学分)，选修II系列分成3个模块，分别是《物理学与社会

发展》《物理学与技术应用》和《物理学的发展前沿》。

必修模块供全体学生共同学习，是高中物理的基础内容，可使学生获得最基本的物理核心素养。它是学生今后学习与工作必需的综合素养

的基本组成部分。按照学生自己的发展要求、兴趣特长和专业发展方向，

高中学生可选择不同程度学业要求的物理选学模块。选修I系列模块是

物理核心素养的基础拓展或深化，是学生进入大学理工类等专业学习的

支持性学习内容。一般认为，选修II系列模块课程是为学有余力的学生，

或有志于学习与物理理论联系密切的专业的学生而开设的。当然，《物

理学与社会发展》《物理学与技术应用》也可供仅学完必修模块的学生

选择学习。

学校要指导学生厘清物理模块的基本内容与要求，根据自己的兴趣

和特长，结合自己的发展方向，正确选择适应于自己的学习模块，促进

学生核心素养的发展。

2.关注学生物理核心素养的发展，重视培训物理教师的课程能力

物理教学必须重在培养学生的物理核心素养，因此，物理教师必须

具备旨在培养学生物理核心素养的课程开发、实施与评价能力。培养教

师课程开发、实施与评价能力是本次课程改革的重要任务，是改革能否

成功的关键。

为了使全体物理教师尽快适应新的课程体系，各级教育行政部门要

制定合理的教师培训计划，各级教师培训机构、教研部门要积极应对，

实施各种形式的教师培训。要根据当地实际，研究与制定教师培训的纲

要，针对教师的薄弱环节，设计培训的重点。通过培训重点解决以下问

题:如何理解物理核心素养?如何改革课堂，有效培养学生的物理核心

素养?什么样的物理选修课程能够有效培养学生的物理学科素养?如

何开发有效的学校课程培养学生的物理核心素养?如何创新评价方式促进学生物理核心素养的发展?要促使教师从以知识学习为目标的教

学体系逐步转变到以物理核心素养培养为目标的教学体系上来。

课程能力是教师适应新的课程体系的关键所在。各级教育管理部门

要针对教师的实际，实施教师课程能力的专题培训，包括课程理解、课

程体系的架构方法、课程开发、课程实施和课程评价等。

3.开展课程研究，强化课程管理

重视课程开发与建设，完善物理学科的课程体系。物理学科的课程

包括了基础性的必修课程、选择性的选修I课程和拓展性选修II课程。

学校要根据自己的实际，有计划地开展必修课程和选修I课程的校本化

研究，使己有的国家课程更适合于学校，更贴近学生的实际。对选修II

系列课程，学校和地方可根据国家课程标准和学生的实际基础，编写适

合自己的选修教材。根据学校和地方编写的教材的内容与拓展程度，设

计所需要的课时数，并按学生学习的情况赋予相对合理的学分。

重视课程实施方式的改革，开展课堂教学与评价改革的研究。要重

视对学生的生涯规划与学业规划的指导，指导教师要与学生一起，帮助

学生分析白身实际，设计适合学生自身的课程计划，选择适合自己的选

修课程。学校要设计多种层级水平的课程，采用不同的实施计划与方式，

使不同水平的学生能够选择适合自己的课程，以有效提升物理核心素

养。要加强旨在物理核心素养培养的物理学科的评价方法研究与创新，

加强过程性评价，以评价促进学生学习方式的改变，促进学生兴趣与特

长的发展，从而促进学生物理核心素养发展。

以整合性学习方式促进教与学的改革。为促进学生物理核心素养的

发展，促进学生基于实际情境的问题解决能力的发展，课程学习中要倡导基于项目的学习或整合学习等方法，促进学生基于真实情境下学科问

题和跨学科问题解决能力的发展，促进学生素养与能力的发展。

4.重视课程资源的开发、整合与利用

加强课程资源的开发，提供优质教育资源。学校和各级教育机构要

创造各种优质教育资源为教师的课前准备、课堂教学、课后作业与考试

评价等环节服务，要组织各种社会力量编写为教学服务的各种优质的教

学参考资料、学生学习资料。要根据本校实际，结合学生发展的需要，

推荐、指导选择或开发适合学生发展需要的各种学习材料，充实学生的

学习资源。要吸收与整合国内外各种教材中的优质资源组织教学，教师

的教学设计应不受一种教材的束缚。

各种科技图书、期刊和报纸也是物理课程学习的重要资源。学校要

向学生开放图书馆，归类推荐各种重要的科技文献。教师应指导学生有

效阅读相关的科技文献，拓展学生的知识面，激发学生的学习热情，培

养学生主动探索科学问题的意识与能力，培养学生自主学习和探究的能

力。教师可指导学生对某一科学问题进行相关的文献搜索、阅读与综述，

使学生初步学会文献法探索问题的研究性学习方法。·

有计划地利用社会课程资源为课程服务。要积极探索利用与开发来

自于电视与电影、科技馆、博物馆、公共图书馆、高等院校、科研院所、

工厂、农村等的物理课程资源，以拓宽学生的科技视野，培养学生主动

发现问题、研究问题的意识与能力，逐步建立利用校外资源转化为课程

资源的有效机制。

要组织学生参观科技馆、博物馆，并积极与博物馆和科技馆合作，

让学生带着问题与任务参观，既拓展知识，又探索问题。要主动与高等院校、科研院所联系，让学生参观实验室，了解一些科学研究项目，并

与高校教师和科学家们讨论问题，激励学生学科学、爱科学。要充分挖

掘科技影视片的教育功能，利用科技影视片拓宽学生的科技视野，了解

科普常识与科技前沿问题，以培养学生科技素养。要利用工厂、社区和

农村的科技资源，通过参观与体验活动，丰富学生科技应用知识，增加

学生对科学、技术与社会之间关系的理解。

5.积极探索信息技术在物理教学中应用

积极开发与利用数字媒体课程资源。信息技术正在改变学校的教育

文化，改变教师的教学方式。数字媒体已成为物理学习的重要课程资源。

物理教学要积极利用已有数字媒体，主动开发适合教学、提高教学质量

的信息产品，拓宽物理学习的途径，促进物理教学方式改革。

学校要重视收集数字图书资源，收集并整理相关的电子书籍、数据

库、数字期刊和网络视频等材料，将获得的资源融入有序管理的数据管

理系统，为教学提供服务。物理教师要充分利用数字图书材料，为课堂

教学和学生课后学习服务。要从教学实际出发，积极利用和开发各种适

合于学生课堂学习与课后学习的音频与视频材料，例如航空航天、核电

站、纳米技术、工业信息化等，加深学生对相关课程内容的感性理解与

感性认识，拓展学生视野。

要积极探索基于网络的教与学的方式，利用具有网络互动的平台为

课堂教学与学生课后学习服务。教师要积极主动地利用与开发具有互动

学习功能的网络学习产品，提高物理课程学习的效率。要针对学生物理

学习中存在的疑难问题，开发和利用各种微课或微视频等形式的材料，

利用网络、云课堂、云视窗等形式服务于学生学习。要转变课程学习方式，创新教学方式与途径，探索基于网络的具有高效互动的教学新模式。

6.加强实验室建设，促进学生实验能力发展

重视实验室的硬件配置与建设。实验是物理学习的重要环节，是培

养学生物理学科素养的重要途径和方式。物理实验室是学生探索物理规

律、提高实验能力的重要场所。学校要根据学生人数按国家标准开设足

够的专用实验教室，配齐配足实验器材。各地方要根据地方实际，在条

件许可的情况下改进和提高物理实验器材的配备标准。

充分利用实验器材，强化学生实验和演示实验。物理实验是增加学

生物理学习体验性的重要手段。学生实验是实践体验性最强的物理学习

方式，它可通过实验设计与动手操作、观察现象与记录数据、分析归纳

得出结论等环节，全方位地培养学生的实验探究能力。学生实验是其它

任何方式都无法替代的物理学习方式，学校与教师要根据课程标准要

求，最大限度的安排学生实验。演示实验是师生共同探究物理问题的学

习方式，也是体验性较强的学习方式，教师要积极利用各种器材，根据

现有器材积极创新实验方式，尽可能多地开发出能见度高、证据性强、

能引起学生浓厚兴趣的演示实验。

要积极创造条件，建立实验室开放制度，鼓励学生利用自由时间开

展自主实验。鼓励学生利用课余时间，以或小组合作方式，设计问

题探究的实验方案，开展课外实验研究。

要利用日常用品改进实验或开发新实验。实验室课程资源不仅限于

实验室的现有仪器和设备，我们身边的日常用品、废旧材料也是重要的

实验室资源。可利用日常用品和材料来替代实验材料，使实验现象更明

显、直观，或者利用这些材料创新物理实验，开发出低成本、高质量的物理实验，使学生有更多的动手做实验的机会，更多地亲历实验演示的

机会，更好地培养和发展实验技能、创新实践能力。

要重视数字实验，创新实验方式。数字实验室系统是利用传感器来

探测实验数据，用数据采集器收集实验数据，用计算机软件分析实验数

据、得出实验结果的现代化实验系统。传感器与计算机相结合的各种自

动探测系统已广泛应用于各行各业。数字实验室系统是教育信息化发展

的需要，更是学生创新能力培养的重要方法和手段。利用数字实验室系

统可使很多难以测量或难以控制的实验得以顺利进行，也使很多实验的

测量精度大大提升。建议有条件地区为学校专门创建数字化实验室，或

引进教师演示用的数字实验室系统。学校要重视引导教师研究数字实验

系统对传统实验的改进方法，研究数字化实验系统的教学方式，促进教

学手段与方式的现代化。

7.转变课程管理方式，倡导建立物理学科专用教室

课程结构的改变促使学校课程管理模式的改变，学校将从原来的行

政班管理模式逐步向行政班与教学班并行管理模式改变，有的学校也会

取消行政班制度，而代之以教学班形式的管理模式。管理模式的改变会

改变学校的教学模式，同时也要改变学校教学设施和配置。学科专用教

室是教学班管理模式的必然。倡导有条件的学校要结合实验室建设逐步

建设学科专用教室。物理学科专用教室可以创设良好的物理学习环境和

氛围，具备必要的学习常用的实验设备与仪器，使学生真正进入“物理

世界”进行物理学习，也使教师在物理天地里实施更有“物理味”的课

堂教学。六、附件

(一)物理核心素养的内涵与水平划分

1.内涵与表现形式

2.水平划分与描述

(二)教学与评价案例

案例1(教学案例):人走路时静摩擦力的方向

[设计意图l

本案例是必修1“相互作用与运动规律”主题中的学习活动。是在学习了静摩

擦力的基本概念之后，应用所学物理知识分析生活实践问题的一次课堂教学过程。

本案例通过对人走路时静摩擦力方向的逐步研究，提高学生的科学推理能力、实验

设计能力和数据分析能力。在本案例学习中，学生能深切地体会到人们在生活、劳

动中的许多行为动作特征都是可以用物理知识进行解释的，这就大大增强了把物理

观念与生活实践相结合的意识，关心人们生活中许多不经意动作的物理原理，激发

学生用物理学的视角观察周围世界的热情。

【教学过程】

·提出问题

冬天，在结冰的道路上行走经常会摔跤，如果在冰面上洒一些煤渣来增大摩擦，

行走就会正常。可见平时走路时脚和地面之间是有摩擦的。

走路时，脚并没有在地面上滑动，因此脚和地面之间的摩擦力是静摩擦力。人

行走时脚受到的静摩擦力的方向是怎样的?

·根据推理提出猜想

思考:假设人在行走时脚踩到一块瓜皮失去而滑动，脚会向哪个方向滑动?怎

样根据脚的滑动方向来判断人行走时静摩擦力的方向?

讨论得出:脚踩到瓜皮时的滑动方向是不确定的。如果前脚脚跟落地时踩到一

块瓜皮，脚会向前滑动;如果后脚离地时脚尖踩到一块瓜皮，脚会向后滑动。因此

人行走时前脚受到的静摩擦力方向向后，后脚受到的静摩擦力向前。·实验装置及结果预测

图1是用传感器数字化实验来检验以上猜

想的装置:一个装有滚轮的轻踏板和力传感器

相连的一端相联，力传感器的另一端固定在地面上，

感器所记录的就是脚和踏板之间的静摩擦力。

瓣薰j}9}'}}}

图1

如果有人在踏板上走过力传

，

思考:假如人行走中

有一只脚在踏板上走过，实验所得到的静摩擦力随时间变

化的图像将是怎样的?

讨论得出:脚刚踩上踏板时，踩在踏板上的脚属于“前脚”，此时脚受到的静

摩擦力是向后的;当人的重心移到该脚的前方时，踏板上的这同一只脚便变成了“后

脚”，此时脚受到的静摩擦力是向前的。如果设定向前的方向为正方向，那么得到

的静摩擦力随时间变化的图线先是负的，随后立即变为正的。

·实验数据及解释

实验结果如图2。数据表明，上述猜想是

正确的。

思考:图2真实地记录了人行走时某一只

脚所受的静摩擦力随时间变化的图像。请仔细

观察图像的形状和标度，是否能发现某些特

点?你能否从物理学的角度对此作出解释。

发现一

州即

现象:通过对曲线数据标度的观察发现，图像中力的正、负峰值不同:由图像

坐标读得正的峰值约为24N，负的峰值(绝对值)只有17Na

解释:图像尖锐的正峰是后脚蹬地的瞬间，静摩擦力的大小有24N，远大于前

脚落地时静摩擦力的17N，表明人在走路过程中后脚有一个短暂有力蹬地的动作。

当场体验:有的学生带着以上发现的结论来体会自己走路的过程，还真的有这

种感受，走路时脚似乎有一个蹬地的动作，但平时没有留意。

讨论中的不同意见:以上只是一个人走路中的一个数据，应该多测几组数据进

行对比，还应该采用不同的人进行实验，才能得出一些带有普遍性的结论。

发现二:

现象:通过对曲线形状的观察发现，曲线正、负区间的形状不同:峰值大的(正

值)曲线尖而窄，峰值小的(负值)曲线平而宽。

猜想:曲线纵向高、横向就窄，纵向矮、横向就宽，这就意味着这两段曲线所

包围的面积有可能相等。

检验:为检验以上猜想，图像上叠加了一个透明坐标格(如图3)，计算两段

曲线(与横坐标轴之间)所包围的区域各占有小方格的数目(不

足一个方格的可以估读)。各小组统计的结果，正值区域面积

平均为58个方格，负值区域平均为个方格，两块面积近似

相等。

老师解释:}t坐标系中的一块面积表示力与时间的乘积，

物理学中把力与时间的乘积叫做冲量，是矢量。图像中力的正、

负冲量绝对值相等，表示整个静摩擦力的冲量等于零。为什么

人匀速行走时静摩擦力的冲量会等于零?物理选修1的“动量

定理”可以作出解释。

课后，许多学生纷纷借高中物理选修1教科书来阅读，看

看动量定理是怎么讲述的。

【案例评析】

案例以“人走路静摩擦力的方向”为载体，让学生在自主、合作研究的中提升

物理学素养。

案例中学生对人走路静摩擦力方向的猜想，经历了科学推理的过程，人正常走

路时脚之所以能跟地面保持相对静止，是因为摩擦的原因，因此可以假设失去摩擦

时脚对地面的运动状态来推断原来的静摩擦力情况，生活中脚踩到瓜皮而打滑就是

该假设的现实反映，因此可以根据脚踩到瓜皮时的滑动方向来判断静摩擦力的方向。

学生在上述学习活动中，既有科学推理，又结合实践经验，能将证据和物理结论联

系起来，这是一个有依据的猜想过程。

案例中设计并进行了一个测量静摩擦力的传感器实验，强化了任何物理研究结

论最终都应接受实践检验的思想。而且，当学生的猜想被实验验证之后，研究并没

有就此结束，而是进一步启发学生深入观察实验的}t图像，让学生发现图像中隐

藏的信息，这是在培养学生的观察想像能力和创新品质。

“发现一”中，学生观察了图像中静摩擦力正、负峰值的数据，发现正的峰值

远大于负的峰值，提出了人走路时脚有一个瞬时蹬地动作的结论。该过程旨在培养

学生在物理实验中“比较数据、发现特点、形成结论”的能力，以及增强学生把数

学描述与实践情境进行关联的意识，同时，这一过程也有利于学生逐步养成用物理

学的视角观察周围世界的习惯，激发他们用学过的知识对人们生活中习以为常动作

的物理原理进行解释的热情。

“发现二”旨在让学生从客观的信息中寻找隐含的物理规律。案例中的}t图

像，是真实的实验结果，学生通过“高而窄”“矮而宽”的目测，提出两块面积可

能相等，这是合乎情理的猜想，它所体现的是“运动物体动量不变时其外力的冲量

等于零”的结论，当学生的发现被证明是一种科学结论时，无疑对他们的创新精神

是一次有力的激励，增强了他们学习和研究科学的内在动机。案例2(教学与评价案例):追寻嫦娥一号的踪迹

【设计意图】

本案例是选修1-1

导学生在必修工形成的

“曲线运动与宇宙探索”主题中的一次学习活动，

“运动和相互作用观”和

钾}噢趁慈瀚麟幸组绷翻井类孟铆麟辉燕

目的是引

“能量观”的基础上，将所学的经典力学的运动

规律与现代科技前沿联系起来，通过观看视频、

模拟操作、讨论交流、数学推理等过程，从运动

和相互作用的角度和能量的角度探索嫦娥一号的

发射和运行规律，运用万有引力定律和圆周运动

规律，建立航天器发射和运行的模型。学习全部

内容需要2 }`3课时，教师可以根据教学实际，利

用课堂与课络学习结合完成。课堂上注重引

马王堆汉墓出土的帛画一一嫦娥奔月

导学生经历建模过程，突破难点，侧重发展学生的建模能力、推理能力、探究和交

流能力，将评价和学习过程紧密结合起来。

【课前准备】

将学生分成三人小组，布置预习作业:

观看嫦娥奔月视频:几千年来，嫦娥奔月的古老神话在百姓间广为流传，奔向

遥远的月宫，成为人类孜孜以求的梦想。早在明朝有一个称为万户的人，自制火箭

尝试“飞天”，尽管他失败了并为之付出了生命的代价，但是他的行为却成为了人

类第一次对太空的挑战。为了纪念万户，国际天文合会将月球上的一座环形山

用他的名字命名为“万户山”。

思考:人类是如何实现飞天梦想的?

教师可以根据学生表现对核心素养水平进行评价:

1.愿意学习物理，愿意与他人合作(素养四，水平1>一有意愿 2.有学习和研究物理的动机，能与他人合作(素养四，水平2)一有行动，有

兴趣

3.有较强的学习和研究物理的动机，尊重他人，能主动与他人合作(素养四，

水平3)一主动交流，有兴趣，注意力集中

4.有较强的内在学习和研究物理的动机，不怕困难，反对违反实事求是做法，

能主动并有效地与他人合作(素养四，水平4)一能主动组织、协调、质疑等，引

导他人感兴趣、注意力集中。

【引入】(可以利用网络开展以下学生活动)

学生活动I一一小组讨论:观看“嫦娥奔月”后的感受及思考，提出相关疑

学生活动2一一观看视频:看“嫦娥一号发射新闻报道”视频，同时在作业纸

上记录数据，并在组内交流，提出需要深入研究的问题。

下表是某同学记录的数据:

学生通过上述

活动，.初步形成了嫦娥一号发射升空过程的整体图景，并提出了

需要深入探究的核心问题:嫦娥一号是如何发射升空的?是如何运行的?又是如何

变轨的?嫦娥一号的任务是什么?

教师可以根据学生表现对核心素养水平进行评价:

素养三:

1.记录部分信息，如地点或日期一能关注数据，有与他人交流的愿望(素养

三，水平m

2.记录近地点、远地点等更多信息一能制订简单方案，获得数据(素养三，水平2)

3.设计表格记录数据，有变轨等更多信息-一能制订方案，正确获得并记

录数据(素养三，水平3)

4.设计表格完整准确记录信息-一能据物理理论，正确制订方案，用科学方法

获得并记录数据(素养三，水平4)

素养四:

1.有意愿-一愿意学习物理，愿意与他人合作(素养四，水平1)

2.有行动，有兴趣-一有学习和研究物理的动机，能与他人合作(素养四，水

平2)

3.主动交流，有兴趣，注意力集中-一有较强的学习和研究物理的动机，尊重

他人，能主动与他人合作(素养四，水平3)

4.能主动组织、协调、质疑、提出问题等一有较强的内在学习和研究物理的

动机，不怕困难，反对违反实事求是做法，能主动并有效地与他人合作(素养四，

水平4)

【探究过程】

问题1:嫦娥一号是如何发射升空的?

思考:将物体从地面高塔上水平抛出，物体最终落到了地面上。当你增大抛射

速度时，物体运动距离更远了;速度越大，距离越远。如果这个速度非常大，会是

什么情况呢?

活动1一一模拟操作

用仿真实验室体验，选v=20m/s, v=20km/s, v=7. 9km/s, 7. gkm/s}v} 11. 2km/s,

v } 11. 2km/s不同的抛出速度，观察物体水平抛出后的运动轨迹，与思考结果进行

比较。

(以上活动可以课前利用网络完成，小组讨论也可以通过网上交流实现)

活动2一一小组讨论 为什么物体能绕地球旋转起来呢?这个速度为什么必须是7. 9km/s?请从理论

上推导，并跟同组同学交流。(教师可根据学生情况提供引导和所需数据)

如果高塔的高度不能忽略，要使物体不落到地球上的最小抛射速度与上述速度

有区别吗?为什么?

根据上述探究过程并结合视频，说明嫦娥一号的发射升空过程和原理?

教师可以根据学生表现对核心素养水平进行评价:(也可以让学生自评或互评)

1.能对平抛过程进行分析-一能对单一事物的状态和运动进行分析(素养一，

水平1)

2.能对平抛和圆周运动进行分析-一能对多个相互事物的状态和运动进行

分析和解释(素养一，水平2)

3.能推导和计算第一宇宙速度一对多个相互关联事物的状态和运动进行分析

和解释(素养一，水平3)

问题2.嫦娥一号是如何运行的

活动3一一建构模型嫦娥一号升空后做什么运动?如何描述其运行规律?请各

小组结合观看新闻视频时记录的数据，画出嫦娥一号的运行轨道()，并展示交流。

各小组画出不同轨道半径的卫星及其运行轨道，有的画出的是圆轨道，有的是

椭圆轨道。(为了便于计算，教师引导学生建构圆轨道物理模型)

活动4一一小组讨论讨论如何计算嫦娥一号的运行速度，利用小组画出的运行

轨道图(参考卫星高度与地球半径的比例关系)计算运行速度，并通过仿真模拟检

验小组计算结果。

该仿真实验室使用Macromec}ia Flash 8. d制作，下方有一拖动杆，通过拖动可

改变卫星的轨道半径，从而改变卫星的运行线速度、角速度和周期，并显示出数值。

活动5一一全班交流全班一起交流各小组计算和检验的结果，找出卫星的运行

规律。再用仿真实验室检验得到的规律。

活动6一一小组讨论 通过对嫦娥一号运行规律的探究，讨论为什么不同轨道卫星运行有不同的特

点?并解释其原因。

讨论仿真实验能否用来检验卫星运行规律，其可靠性如何。

说明:问题2是本学习活动的核心内容，需要课上完成。所设计的四个活动从

定性到定量层层递进，引导学生经历建构模型、检验模型的全过程，促进学生认识

和能力的同步发展，其间需要教师的引导和帮助。

教师可以根据学生表现对核心素养水平进行评价:(也可以让学生自评或互评)

1.能构建质点、匀速圆周运动模型-一构建能通过构建熟悉的物理模型解决实

际问题(素养二，水平3);

2.能利用质点圆周运动模型计算嫦娥一号的运行速度-一能通过构建不同的物

理模型解决实际问题(素养二，水平4);

3.找出卫星的运行规律一能用简单图像、图表等描述特点，发现规律(素养

三，水平3);

4.解释卫星运行特点的原因-一能用定量等方法发现规律，尝试用己有物理理

论解释(素养三，水平4)深层原因。

问题3.嫦娥一号是如何变轨的

活动7一一观看视频你知道卫星是如何变轨到更高的高度吗?请看视频，同时

记录相关数据，并提出你感兴趣的问题。

通过观看3D模拟视频，学生直观了解了嫦娥一号运行及变轨过程，并记录了相

关数据，在教师引导下提出下列问题:

嫦娥一号在变轨过程中什么发生了改变?

卫星变轨需要的条件是什么?

怎么满足卫星变轨的条件?

活动8一一小组讨论

针对学生提出的问题展开讨论(教师从力和运动、能量两个角度引导学生思考)

嫦娥一号在距地球600km的高度位置先后进行了三次变轨，讨论其在三个轨道

上运行到该点时线速度、角速度和加速度的大小关系。

学生通过讨论，深入认识了嫦娥一号的受力和运动情况，并与能量的变化联系

起来。

问题4.嫦娥一号做哪些科学实验?

【素养拓展】嫦娥一号发射进入月球轨道后，要完成一系列的实验任务。请查

阅资料了解嫦娥一号完成了哪些研究任务，并进行交流。

【课后作业】

1.上网查询嫦娥二号和嫦娥三号绕月飞行的信息，了解它们各自的任务及对我

国航天事业的贡献。

2.观看嫦娥三号视频，探讨我国第一个月球软着陆的无人登月探测器登月过程

的关键步骤，估测月球对登月探测器的冲击力。

3.查阅我国航天事业发展历史和现状的资料，畅想我国航天事业发展的未来，

写一篇小论文。

【案例评析】

本案例以我国探月工程的里程碑“嫦娥一号”成功发射为情境素材，通过精

心设计的系列问题和围绕解决问题开展的自主学习活动，激发学生的学习动机和探

究欲望，促进学生物理核心素养的全面发展。

活动的设计从学生原有的认识入手，以学生的认知发展过程为主线，用基于现代信息技术的仿真实验做支架，在教师的适时、适度的指导下，让学生一步步经历

从简单到复杂的问题解决过程，逐步发展相应的物理核心素养。课前让学生观看

“嫦娥奔月”的视频，重温我国古代的飞天梦，通过小组讨论交流，发表自己的感

受，激发学生的学习动机，提出需要探究的问题。接着观看嫦娥一号发射的视频，

在表格中记录相关数据，培养学生通过视频获取信息的能力，为下一步开展探究过

程做准备。

接下来的探究过程围绕嫦娥一号发射过程中的3个核心问题展开，第一个问题

是嫦娥一号如何发射升空?这个问题的解决借鉴了物理学史上牛顿的思路，首先从

学生熟悉的抛体运动入手，通过仿真实验和小组讨论拓展学生思维，发展学生的运

动观和相互作用观，将地下和天上的运动联系起来，综合运用己学过的圆周运动和

万有引力定律等相关知识，计算第一宇宙速度。以嫦娥一号为例，解决了航天器如

何发射升空的问题。接着自然过渡到第二个问题，嫦娥一号如何运行?解决这个问

题需要学生利用观看视频获取的资料，通过小组讨论、展示交流和仿真实验，经历

建构模型和检验模型的过程，发展建模能力和交流合作能力。需要指出，仿真模拟

不是真实实验，本案例利用仿真模拟一方面是因为不能做实验而采用的替代方法，

另一方面体现信息技术与物理教学的整合。为了让学生认识仿真实验和真实实验的

差异，专门设计了下列问题供小组讨论，仿真实验能否用来检验卫星运行规律，其

可靠性如何?借此发展学生对科学本质的认识。第三个问题是嫦娥一号如何变轨?

让学生通过观看视频、小组讨论等活动，应用前面建立的模型，从运动与相互作用

和能量两个角度进行科学推理和论证，进一步发展物理观念和科学思维能力。第四

个问题是嫦娥一号做哪些科学实验?引导学生查阅资料，关注嫦娥一号发射的科学

价值。

课后作业设计了素养拓展活动，引导学生开阔视野，从探索嫦娥一号的运行规

律到关注我国和人类的航天事业，进一步激发他们的探索欲望，发展获取信息、文

字表达和创新能力。

评价和教学是相互促进、不可分离的。案例展示了如何在教学过程中根据核心

素养的要求对学生进行评价，以评价促进学生的发展。案例3(教学案例):探究感应电流产生的条件

【设计意图】

探究感应电流的产生条件是高中物理选修1-2的核心内容之一，在整个高中物

理中占有相当重要的地位。学生在初中己学习了“闭合电路的部分导体做切割磁感

线运动，则产生感应电流”，并且对“切割”印象深刻。本探究的目标是让学生体

会“切割”并不是产生感应电流的充要条件，并通过探究实验现象、归纳分析，能

从磁感应强度和磁通面积两个因素分析，自然引导出磁通量的物理概念，并得出磁

通量的变化是产生感应电流的条件。这是本探究的主要任务。

【实验准备】

1.如实验1、实验2和实验3所图示的器材。

2.用磁感线模拟(空间旋转)的方法制作条形磁铁的磁感线空间分布的模型，并

准备好如实验4图所示的器材。

3.将学生分成每组4-6人，组内确定每个任务的主持人(轮流组长)。

【探究活动设计】

任务1:根据初中学习的内容，准确陈述产生感应电流的条件。

要求:学生陈述后，让学生指明哪部分导体在切割磁感线。

任务2:按照如下3个实验图进行分组实验，每组承担1个实验。

要求:①设计实验方案;②按方案实验并记录实验现象;③对实验现象分析讨

论后，归纳实验结论(填入表1) ;④每组由两位同学合作进行实验演示并讲解。

验3中是两块异性磁极相对的磁铁，其相对平行的空间内可看成匀强磁场;一个闭

合的矩形线框与一个检流计形成一个探测回路。

任务3:根据自己组的实验与其它组的实验汇报，完成下列实验情况记录表1

的1-3项。

任务4:观察并分析解释实验4从以上3个实

验可得出的结论可能是:(1)切割磁感线不一定能产

生感应电流。“切割”只是现象并不是产生感应电

流的根本条件。(2)在磁感应强度不变的情况下，改

变闭合回路的有效面积，回路中可产生感应电流(B

不变，S变);在闭合回路面积不变的情况下，改变

磁感应强度，回路中可产生感应电流(S不变，B变)。

(3)那么B与S都变，是否一定会产生感应电流呢?

实验4:演示实验一一“动态”磁通量不变演

示仪，如图。(用铁粉模拟出圆柱形磁铁中轴面的磁

感线，根据其中的一组对称的磁感线做出立体的“喇

叭口”模型。)

线圈

实验4

演示操作:把线圈套入圆柱形磁铁，控制活扣，使线圈紧贴着模型往下运动。

实验现象:运动过程中，穿过线圈的磁感应强度在减小，线圈面积在增大，但

是电流计指针没有发生偏转!但在装置线圈套入和拿出时段，电表指针有明显变化。

任务:请各组同学针对以上实验的现象讨论原因，并设法解释这个实验现象。

完成表1中的第4栏。

任务5:完成以上探究后的总体结论(陈述在表1内)。

任务6:组内讨论物理学中引入磁通量这个物理量的理由。

【案例评析】

感应电流的产生条件在初中已学过，但对条件的理解主要是“部分电路的切

割”。实际上，电磁感应的现象中一些不“切割”的现象也会产生感应电流，因此

高中物理中要研究产生感应电流各种现象的条件，例如闭合回路的磁感应强度B变

化，闭合回路的面积S变化等。这样的零散现象不足以对感应电流产生的条件的本

质引起深度思考，可能我们会用B变化或S变化两种情况概括成B\"S变化，即磁通

量变化。显然这种总结方法不是建立在严密的逻辑推理之上的，而且磁通量这个物

理量的引入方法也有点牵强，不合乎科学思维的方法。这个案例中的实验4是对磁

通量的原有思维方式的一种突破，对学生思维有较强冲击力健过实验4我们自然会

想到，只有穿过闭合回路磁感线的条数发生变化，闭合回路中才有感应电流。同样，

也可很自然地把磁通量看成磁感线的条数，而且可以用磁通量的概念很容易判断电

磁感应的各种实验现象。案例4(教学与评价案例)断电自感现象的研究

【设计意图】

本案例是选修I-2“电磁感应及其应用”主题中的一次学习活动，目的是让学

生在学习“电磁感应”以及“通电自感”的基础上，进一步研究自感元件对电路的

作用。通过趣味小实验、小组讨论、实验探究等过程，让学生经历设计实验方案、

分析实验数据、讨论并得出结论过程。本案例活动为展示学生在“实验探究”“科

学态度和责任”等方面核心素养发展的不同水平提供了良好环境，有利于诊断学生

在“证据、解释、科学态度”等方面能力发展状况，并通过多主体、多样化及

时、有效的评价促进学生的发展。

【教学过程】

1。创设情境，引入新课

教师在回顾通电自感现象的基础上，展示以下电路图，邀请5到10位学生参

与体验断电自感现象实验。

s

}卜一二一洲

学生双手各抓在“和

b端，断开S，学生

感觉被电击

“h

图学生体验断电电击

2.学生探究，新课教学

(1)提出问题，设计实验

教师根据同学被电击实验现象，组织小组讨论，学生提出一些想研究的问题。

甲:才1. 5V的电压，断开电键的瞬间，是什么原因使同学们被电击?

乙:那么大电流从何而来呢?

丙:大电流到底有多大呢?用什么仪器来测量?

是电流计指针没有发生偏转!但在装置线圈套入和拿出时段，电表指针有明显变化。

任务:请各组同学针对以上实验的现象讨论原因，并设法解释这个实验现象。

完成表1中的第4栏。

任务5:完成以上探究后的总体结论(陈述在表1内)。

任务6:组内讨论物理学中引入磁通量这个物理量的理由。

【案例评析】

感应电流的产生条件在初中己学过，但对条件的理解主要是“部分电路的切

割”。实际上，电磁感应的现象中一些不“切割”的现象也会产生感应电流，因此

高中物理中要研究产生感应电流各种现象的条件，例如闭合回路的磁感应强度B变

化，闭合回路的面积S变化等。这样的零散现象不足以对感应电流产生的条件的本

质引起深度思考，可能我们会用B变化或S变化两种情况概括成B\"S变化，即磁通

量变化。显然这种总结方法不是建立在严密的逻辑推理之上的，而且磁通量这个物

理量的引入方法也有点牵强，不合乎科学思维的方法。这个案例中的实验4是对磁

通量的原有思维方式的一种突破，对学生思维有较强冲击力!通过实验4我们自然会

想到，只有穿过闭合回路磁感线的条数发生变化，闭合回路中才有感应电流。同样，

也可很自然地把磁通量看成磁感线的条数，而且可以用磁通量的概念很容易判断电

磁感应的各种实验现象。案例4(教学与评价案例)断电自感现象的研究

【设计意图】

本案例是选修1-2“电磁感应及其应用”主题中的一次学习活动，目的是让学

生在学习“电磁感应”以及“通电自感”的基础上，进一步研究自感元件对电路的

作用。通过趣味小实验、小组讨论、实验探究等过程，让学生经历设计实验方案、

分析实验数据、讨论并得出结论过程。本案例活动为展示学生在“实验探究”“科

学态度和责任”等方面核心素养发展的不同水平提供了良好环境，有利于诊断学生

在“证据、解释、科学态度”等方面能力发展状况，并通过多主体、多样化及

时、有效的评价促进学生的发展。

【教学过程】

创设情境，引入新课

教师在回顾通电自感现象的基础上，展示以下电路图，邀请5到10位学生参

与体验断电自感现象实验。

学生双手各抓在a和

b端，断开S，学生

感觉被电击

图学生体验断电电击

2.学生探究，新课教学

(})提出问题，设计实验

教师根据同学被电击实验现象，组织小组讨论，学生提出一些想研究的问题。

甲:才1. 5V的电压，断开电键的瞬间，是什么原因使同学们被电击?

乙:那么大电流从何而来呢?

丙:大电流到底有多大呢?用什么仪器来测量? 在学生讨论基础上，教师引导学生设计实验方案测量这个大电流，并尝试解释

这个电击现象。

(学生分组讨论)

A组代表:电路如图，用一电流表串联到这位同学的身上。

B组代表:电路如图，用一电流表串联到线圈这一支路。

C组代表:电路如图，用一电流表串联到这位同学的身上，再用一电流表同时

串联到线圈这一支路。

组织学生对三

种方案进行讨论，认为C组方案更好，能更完整的测量两路电流

的变化，有利于比较研究。

:

教师提示，为提高实验安全性用小灯泡代替同学进行实验。并提示学生::电击

电流是瞬间的，电流表能否记录?实验后，发现从电流表观察不到电流变化。教师

引导可用电流传感器，在i-t坐标中实时记录电流变化情况。最后讨论得到以下的

电路图和数据记录i-t坐标。

(2)猜想现象，进行实验

教师引导学生猜测断电瞬间小灯泡的可能现象，所记录的电流变化大致情况。在学生猜想的基础上，进行实验。

学生发现灯泡闪亮一下，逐渐熄灭。得到断电

前后的1- t图如右图。

(3)分组讨论，分析实验数据

教师要求小组讨论从实验中能发现了什么，并

提出想探究的问题。

甲:为什么IA.人断电瞬间电流逐渐减小。

乙:为什么断电瞬间IA电流一下跳到负值。

丙:为什么IA电流的最大值比原来还大。

图实验数据

丁:为什么断电后IAA几电流逐渐减小且会对称呢?

让学生进行分组讨论，尝试回答这些问题。

(学生分组讨论)

1组代表:断电瞬间IA电流一下跳到负值，然后逐渐减小。因为断电瞬间原来

流过灯泡的电流消失，流过线圈的电流也会流过灯泡。

2组代表:由于断电前R}开始比IA大。

3组代表:从电流图象会对称，说明了它们后面的电流值是一样的，所以我们

认为灯泡的电流是由线圈提供的。线圈的电流方向不变，那么必然会反向流过灯泡。

4组代表:流过线圈的电流sl断电瞬间逐渐减小。电流要减小，线圈的磁通量

*:，。二杏v /.is 1 t a nn ra rte.、二二一，_。，_，，‘__公_、，.__、_.，。，、.、_、‘，_

变小(甲原v)，线圈要阻碍磁通量变小，.因此，产生一个阻碍磁场变小的感应磁场(E感)，方向与原磁场(B原)同向，这需要有一个原电流的减小的电流，所以，电

流1L逐渐减小。

(4)根据实验现象，解释“引入”实验

教师邀请学生来解释一下灯泡断电瞬间为什么会闪亮，以及小伙子被电击的实

验现象。

x组代表:因为断电瞬间原来流过灯泡的电流消失，流过线圈的电流反向流过

灯泡，这个电流值比原来的大，因而灯泡断电瞬间会闪亮一下。那小伙子被电击也

是一样的道理。

教师补充说明，实验使用的是实验室中常用的线圈，其匝数少，电源的电压较

低。如果是一大型绕阻电路(即线圈匝数多，接在高压电路中)，在断电瞬间，有

一个大电流通过用电器。这个大电流有可能对用电器造成危害，也有很多用途。

3.应用:自主探究活动

教师组织学生分组探究，要求在原电路的基础上设计电路来防止断电瞬间的大

电流对用电器的损害。教师提示:断电自感产生的高电压可能对人体造成伤害，因

此实验仅采用60匝线圈。(器材:60匝的带铁芯的线圈(代替大型绕阻)、两节

干电池、两个电键、一个大电阻、一段保险丝、一个二极管、小灯泡、导线若干。)

学生在分组讨论的基础上，设计方案:

1组代表:用保险丝串联在用电器旁来保护用电器。

2组代表:用大电阻串联在用电器旁来保护用电器。

3组代表:用二极管串联在用电器旁，它具有单向导电性，不让反向大电流通

过。

4组代表:用电键蕊串联在用电器旁，先断开电键昆，再断开S, o

教师组织学生对这些方案进行验证，并汇报验证结果:

Z组代表:我们也用了保险丝，瞬间大电流不会熔断保险丝，不能保护电路。

2组代表:用大电阻不行，用电器无法正常工作了

3组代表:二极管可以，没有被电击了。

4组代表:电键也可以，没有被电击了。

教师总结分析保险丝和大电阻不合适的原因，进一步启发学生思考用二极管和

电键哪种方案更好。

学生在讨论基础上得出:二极管有击穿电压问题，用电键先断开用电器效果更

好。

教师总结:许多工厂采用的就是电键先断开用电器的方法来保护用电器的。并介绍保护用电器方法，如:双线绕阻等等。

教师提示，任何事物都具有两面性，断电自感所带来的不利的一面，我们应尽

量避免，自感现象在现实生产生活中应用的领域很广，如摩托车、汽车的点火装置

中关键的原理之一就是线圈断电瞬间产生高压而使火花塞点火，日光灯工作原理。

4.作业

<1)预习并汇报日光灯电路中镇流器的共振原理。

(2)在实际中，断电瞬间自感现象有何利和弊?各举出三个应用自感现象和防

止它的弊端的实例。

【案例评析】

本案例中，教师创设了愉悦、自主的“断电自感”实验探究情境，从一开始就

调动了学生的学习积极性，加之引导到位，使学生带着疑问一步步地进行探究。这

一过程既保证了科学探究过程的有效性，也有利于学生通过学习过程充分展示自己

在“物理观念”、“科学思维”、“实验探究”、“科学态度和责任”等方面核心

素养的发展水平，为诊断和评价提供了基础。探究之后的自主探究活动将学习的范

围扩大到生活实际，加强了物理与生活的联系。(三)学生必做实验

学校应充分利用己有的实验器材，努力开发适合本校情况的实验课程资源，尽

可能让学生自己动手多做实验。为了便于教学与评价，现列出以下学生必做的实验

项目。

必修1

1.长度的测量及测量工具

2.探究弹簧伸长与弹力的关系

3.研究匀变速直线运动的速度与时间变化的规律

4.探究二力合成的规律

5.探究加速度与物体受力、物体质量的关系

6.验证机械能守恒定律

必修2

测定金属的电阻率

练习使用多用电表(探索黑箱内的电学元件)

9.测定电源的电动势和内阻

10.用安培力测定磁感应强度

11。测定玻璃的折射率

选修1-1

1.研究平抛运动

2.研究单摆的运动、用单摆测定重力加速度

3.验证动量守恒定律

选修1-2

4.探究感应电流的方向与磁场变化之间的关系

5.探究电容器充电时间与电阻、电容的关系

6.探究变压器输入、输出电压与原、副线圈匝数的关系

7.传感器的简单使用选修1-3

8.用双缝干涉测光的波长

9.用油膜法估测分子的大小

10.探究气体压强与体积的关系(四)词语界定

1.物理核心素养

本课程标准中所讲的“核心素养”，是指学生在接受相应学段的教育过程中，

逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的基本知识、必备品格、关键能力和

立场态度等方面的综合表现。核心素养不等同于对具体知识的掌握，但又是在对知

识和方法的学习中形成和内化的，并可以在处理各种理论和实践问题的过程中体现

出来。物理核心素养是学生在学习物理过程中逐步形成的知识积淀、思维品质、能

力表现、科学思想以及科学的情感、态度和价值观的综合体现。针对高中物理学习

的特点，本课程标准中所要求的物理核心素养，主要由“物理观念”“科学思维”

“实验探究”“科学态度与责任”等四个方面的要素构成，是普通高中物理课程目

标的进一步体现。物理核心素养是科学核心素养的重要组成部分之一。

2.物理观念

物理观念是指通过物理学的学习和研究而形成的对于物质世界的本质性看法，

是基于物理学的认识的一种自然观。在物理学发展的不同阶段，相应的物理观念也

有所不同。本课程标准强调作为物理学科核心素养组成部分的物理观念，包括物质

观、运动观、相互作用观和能量观，分别涉及经典物理学和现代物理学中对于物质

构成的理解、对物理运动规律的看法、对基本相互作用的认识及对能量的看法等基

础性内容。基于这样的物理观念，学生可对于物质世界形成比较系统的科学认识和

理解方式。

3.物理思维

物理思维是指在物理学的学习和研究中所需要的思维模式，物理思维是科学思

维的组成部分，既与一般性的科学思维有许多共通之处，又体现出物理学特殊的学

科特点。学习掌握物理思维，是学习和研究物理学的根本性的基础要求。其中涉及

在科学中不可缺少的逻辑思维的内容(如科学推理和科学论证)，也有既在科学中

被普遍使用但在物理学中又有其特殊使用方式的基于抽象化处理问题的模型建构，还包括像质疑创新这类对于学习科学和认识世界极为重要的涉及批判性思考、

思考和拓展人类对世界的认识所必须的创新思维方式。

4.实验探究

实验探究，包括两部分既又相关的内容。实验，是近代科学最基本的研究

方法，通过实验所获得的经验事实(实验证据)是近代科学得以成立的最重要的基

础。探究，既是研究科学的基本方式，也是学习科学的过程中需要掌握的基本技能。

实验探究是物理学科核心素养的重要组成部分。本课程标准在实验探究方面重点涉

及问题、证据和解释等几个方面，即要掌握通过实验探究的方法，如何提出问题和

发现问题，如何找到实验证据，如何运用物理学的理论来解释自然现象等。

5.科学态度与责任

科学态度与责任，指在学习科学、研究科学和应用科学的过程中，学生应该学

习和掌握的正确立场、观念、态度、伦理价值判断，以及对与之相关的责任的认识

和在行动中体现的负责任的良好行为。这是物理学科核心素养的组成部分，在本课

标中，主要涉及对科学本质的认识、对科学态度的掌握、对科学伦理的遵守和对STSE

的理解等几个方面。

s.科学本质

科学本质，是指对于科学知识、科学研究过程、科学方法、科学精神、科学的

历史、科学的价值、科学的限度等方面最基本特点的认识，是一种对于科学本身全

面的哲学性的基础认识。

7.科学伦理

伦理，是指人类在长期历史过程中形成、约定并认为应该普遍遵守的一些行为

规范。本课程标准所讲的科学伦理，是指在学习、研究和应用科学的过程中，应该

考虑和遵守的规范准则，如应实事求是，不能弄虚作假，应顾及他人的利益，不对

人类和自然带来不利影响等。

8. STSE STSE是“科学·技术·社会·环境”(Science, Technology, Society and

Environment)的英文缩写。STSE原本是指涉及科学和技术的哲学、历史、社会学、

伦理、等方面综合性的研究领域，在本课程标准中，主要指对于科学和技术的

本质、科学技术与社会的相互关系，以及科学和技术对自然环境和可持续发展的影

响等的理解和认识。

9.经验事实

经验事实是指在科学研究或学习中通过观察和实验所获得的事实，是科学最重

要的基础。经验事实可分为两类:事实I，是指对象客体与仪器相互作用的表征，

如观测仪器上记录和显示的数据、图象等。它们与客体性质有关，也与所设置的认

识条件有关。同一客体事件在不同仪器上的显示可以不同。事实I工，是指对观察实

验所得到的结果的陈述和判断。它们既与客体的性质有关，也与用以描述事实的概

念系统有关，亦与理论知识背景有关。在本课程标准中，这种经验事实再经过整理

和鉴定，从而作为确定的科学事实，应该是可复核、可重现的。以经验事实为基础

的科学事实，在科学学习和科学认识中，成为形成新概念、新理论的基础，也是对

科学假说和科学理论进行评价的基本手段和基本依据。

10，理想模型

理想模型是思想模型的特殊类型。思想模型是指人们在科研中建立的对原型高

度抽象化的思想客体或思想事物(如原子模型等等)。广义地讲，思想模型也包括

数学模型。思想模型是处于科学理论与现实原型之间的中间环节。作为思想模型特

殊类型的理想模型，是既具有高度抽象性，又具有某种特征的理想客体或理想

事物，在高中物理阶段学习所涉及到的物理模型基本上都属于理想模型(如质点、

理想气体等)。理想模型是科学抽象的产物，是将对象的本质属性和基本过程以最

纯粹的形式甚至以某种极限状态表现出来。在一般情况下，物理学理论研究的直接

对象是思想模型而非现实原型。