《义务教育物理课程标准（2022年版）》课程内容与教学实施的思考

李春密

北京师范大学物理学系，北京 100875

《义务教育物理课程标准（2022年版）》（以下简称2022年版《课标》）是在以***新时代中国特色社会主义思想为指导、全面贯彻党的教育方针、落实立德树人根本任务的总体要求下，从有理想、有本领、有担当三个方面明确了培养义务教育阶段时代新人的具体要求，对义务教育物理课程目标、课程内容和课程实施等多方面进行了修订和完善，进一步明确了“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”的时代答案[1]。本文对物理课程学习主题的选择与组织、新课程实施的教学建议进行了分析，以期为广大一线教师更好地理解新课标、有效开展物理教学提供参考。

1 物理课程学习主题的选择

物理课程学习主题的选择基于学生核心素养的发展要求，通过遴选重要观念、主题内容和基础知识，构建课程内容。义务教育阶段物理课程内容的安排主要依据物理学科体系内涵和学生认知发展规律两条路径，即选择与初中学生能力相匹配的物理学科内容，构建科学化、情境化、条件化、结构化的物理课程学习主题。

物理学经过长期的发展，形成了系统的研究方法和理论体系。在从物理科学向物理课程转化的过程中，要根据物理学科完善的知识体系，结合学生的年龄特征、认知水平，以及国家对人才培养的需要等多方面因素，构建物理课程学习主题，并通过螺旋上升的方式来组织各个学段的课程内容。以“功”这一概念为例，从初中到大学，学生经历了对同一概念的三次创建与深化。在初中阶段，功的概念进行了高度的条件化设定：恒力做功，物体做直线运动，且力的方向与物体运动的方向在同一条直线上，即W=F·s；在高中阶段，做功的条件、匹配的情境逐渐放开：恒力做功，物体做直线运动，力的方向与物体运动的方向可以存在一定的夹角，即W=Fscosθ；在大学阶段，功的概念的科学化水平达到更高，即。同时，随着对功的概念的认识逐步加强，学生对“功是能量转移和转化的量度”这一内涵的理解也越来越深入。

本次义务教育物理课程标准的修订，采取以主题为线索来组织课程内容，明确了五个一级学习主题，分别为“物质”“运动和相互作用”“能量”“实验探究”“跨学科实践”，如表1所示[2]。在这五个一级主题内部包含若干个二级主题以及二级主题下设的三级主题，由此构成了分级呈现、层层递进的课程结构网络。

这五个一级主题彼此相互关联，各有侧重。“物质”“运动和相互作用”“能量”这三个一级主题涵盖了义务教育阶段物理课程内容体系的核心内容，并从课程广度和深度上锚定了此阶段物理课程内容的基础性地位。“实验探究”和“跨学科实践”是第一次以一级主题的形式出现在义务教育阶段的物理课程标准中，体现了物理学科以实验为基础的学科特征，进一步突出强调了学科的实践性。

以主题为线索构建义务教育阶段的物理课程内容结构，通过大观念和大主题为核心要素来遴选课程内容和确定学科难度，使其符合物理学科体系和初中学生认知规律，这在体现物理课程特点的同时，也有利于促进学习主题内容间紧密的逻辑联系。以主题为线索展开课程内容，便于不同学科、不同学段间课程内容的连接，弱化知识间的壁垒，有助于核心素养的一贯性培养。本次2022年版《课标》修订特别强调了初中物理与小学科学和高中物理的衔接，加强了与化学、生物学等学科间的关联，体现了义务教育阶段物理课程的基础性和综合性，增强了课程的思想性。与此同时，“实验探究”和“跨学科实践”这两个一级主题作为物理学科的重要实践内容，蕴含着物理学科实践育人的课程内涵，代表了做中学、用中学、创中学的精神实质；作为培养学生物理核心素养的重要途径，在2022年版《课标》修订过程中，均对它们做了着重凸显。

核心素养作为课程目标，首先需要关注物理观念的形成。物理观念是在物理知识的基础上建立的，是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华，蕴含了物理学科核心概念的教育价值，因此需要在理解知识和应用知识解决问题的基础上，再进一步进行思维加工与深入内化才能形成观念。概念、规律不等于观念，观念是认识事物的方式。当学生对知识的认识程度达到观念层面，自然而然他们认识世界的方式也会发生改变，可以借助物理学的视角解释自然现象和解决实际问题。从知识到观念的形成过程如图1所示。

图1 从知识到观念的形成过程

物理学科是以实验为基础的自然科学课程，同时实验也是物理教学的重要内容、重要方式和重要手段。实验探究作为课堂教学和实践教学有机结合的典范，第一次以一级主题的形式呈现在课程标准中，体现了实验探究在培养核心素养方面具有不可替代的作用。在2022年版《课标》中，“实验探究”分为两类，第一类是测量类学生必做实验，第二类是探究类学生必做实验。这两类实验相互关联，各有侧重。

测量类实验旨在引导学生认识仪器、了解原理、熟悉方法、学会测量基本物理量等，强化对学生观察、动手、协作能力的培养，并侧重将所掌握的实验技能转化为可调用的生活本领，用以解决日常生活中的问题。测量类学生必做实验重点关注对基本物理量的测量，比如质量、密度、温度、长度、时间、速度、电流、电压、电阻等。在初中阶段加强对物理量的测量，让学生能够认识物理量、描述物理量、对物理量有感性认知，可为今后物理课程的学习奠定良好基础。测量类学生必做实验强调对基本仪器的使用，比如托盘天平、刻度尺、温度计、弹簧测力计、电流表、电压表等这些基本仪器和工具，在使用过程中从操作方法、操作规范、数据读取等多个方面对学生的实验能力予以关注。在测量类实验过程中，也要注意适时地渗透相关的探究要素，比如问题、证据、解释、交流等，并从操作的规范性、安全性等角度出发对学生加强训练。

探究类实验旨在引导学生通过探究活动建构概念、认识规律、学会探究、体验乐趣，逐步形成以探究为指引的认识问题、解决问题的思维路径，为培养学生的创造性思维与可迁移能力奠定基础。探究作为一种解决问题的方式，鼓励学生像科学家那样去探索世界，经历类似的研究过程，可为创新型人才培养打下坚实基础。2022年版《课标》中设计了12个探究类学生必做实验，教师在教学中要注意把控难度，重在让学生学习探究方法、提升探究能力，合理把握探究的相关要求，按照问题、证据、解释、交流的环节来设计学生必做实验。

2022年版《课标》中新增了“跨学科实践”一级主题，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给出了跨学科实践的主题内容，意在运用跨学科实践来提升学生分析问题和解决问题的综合能力、动手操作的实践能力，培养学生乐于实践、敢于创新的精神。课标规定跨学科实践占全部课时的10%，就是要通过10%的跨学科实践，示范性地以主题为引领、任务为驱动开展教学活动[3]，结合现实世界中的真实情境来学习和应用物理知识，以此培养学生发现问题、分析问题、运用知识、迁移知识的能力。“跨学科实践”的设置旨在优化教学过程、提升教学质量，促进学生在问题解决过程中认知与行为的多元发展与融合，促进知识向能力、素养的有效转化。

2 物理课程学习主题的组织

每个学习主题包括内容要求、学业要求和教学提示三部分。内容要求部分以一级主题、二级主题、三级主题的形式组织内容、构建概念体系，有利于教师的教和学生的学；学业要求部分对学生学完相应主题内容后在核心素养方面的表现提出了具体要求；教学提示部分包括教学策略建议和情境素材（实验器材）建议。这些内容对教师的教学具有指导性意义，在实际教学中教师还可以根据实际情况进行必要的拓展和补充。

“内容要求”指向“学什么”，强调对结构化的基础知识的学习，并强调物理课程要以探究为指引，注意体现知识内容中的育人价值。物理课程内容注重以具体事实、鲜活案例、生活经验和基本概念等为出发点引导学生进行理性思考。同时，随着社会发展，课程对于时代的关注也与日俱增，课程素材要加强与生产生活、社会发展及科技进步的联系，凸显我国现代化建设取得的科技成就，引导学生增强文化自信、树立科技强国的远大理想。

“学业要求”指向“学得怎样”，结合教学内容要求，提出核心素养发展目标，从物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面提出了具体要求。2022年版《课标》首次在义务教育阶段对单个一级主题内容设置学业要求，意在加强对教师教学和学生学习的过程性监督与评价，加强了课程标准在教学过程中的指导性[4]。

“教学提示”指向“怎么学”，即学习这些内容、达到这样的要求，教师必须组织学生经历哪些基本的、典型的活动，从而让课程“活”起来、“动”起来，让学生真正地进入课程，有效落实核心素养。此部分内容围绕一级主题给出了教学策略建议和情境素材建议（实验器材建议）以及样例，以此来帮助教师不断加深对核心素养内涵的理解，提升教师自身的知识体系和能力结构，使其专业理论基础和实践教学能力能够胜任核心素养教学的要求。

在课标三级主题建构时，特别关注学生核心素养的全面发展，核心素养的四个方面均在每个二级主题的内容设定上有所体现。以二级主题“3.4电磁能”下设的7个三级主题为例：有重在知识理解的“知道电压、电流和电阻”“理解欧姆定律”“了解电功和电功率”等，体现知识应用的“能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象”等，通过从知识理解到知识应用，最终形成物理观念；也有侧重科学思维的“会看、会画简单的电路图”等，彰显科学探究的“探究电流与电压、电阻的关系”等；还有凸显科学态度与责任的“有安全用电和节约用电的意识”以及样例中的“在家庭用电中有保护自己和他人的安全意识”等，用以增强学生的社会责任感。教师在物理教学中，要从育人价值、概念内涵、探究方法、生活应用等几个方面入手，深入挖掘学科主题内容，进一步转变育人观念，从提升学生核心素养的角度重新认识物理教学。

“3.4.1从能量转化的角度认识电源和用电器的作用”这一个三级主题在二级主题“3.4电磁能”中起统领作用。具体来看，“电磁能”这个二级主题呈现以下三个特点：一是现象多、实际情境丰富，比如生活中存在学生非常熟悉的各种用电器以及发生在学生身边的与电磁能相关的现象；二是概念多、知识内涵丰富，比如涉及电路、电源、电功、电功率等基本概念，学生要从现实生活过渡到物理课堂就要学会用这些物理概念来描述生活现象；三是物理量间的关系多，在了解基本概念之后，就需要探究它们之间的关系。在二级主题“3.4电磁能”中涉及的物理量关系包括欧姆定律，串联和并联电路中的电流、电压特点，以及电功与电功率的关系等；四是对知识的应用多，在二级主题“3.4电磁能”中既包括了解家庭电路的组成、认识各用电器的特点，又包括安全用电和节约用电的意识。整体来讲，二级主题“3.4电磁能”中各三级主题间联系紧密，内容充实，展现了物理课程学习主题的结构化。教师在教学中也要注意呈现对现象、本质、规律、应用这一逻辑思维的认识，如图2所示。

图2 逻辑思维的认识

物理学是认识世界的科学，要透过现象研究本质，更要利用物理学知识解决实际问题。在教学中，教师要特别注重对情境的使用，尤其应当注意通过情境凸显物理课程的育人功能，以增强课程的思想性，渗透物理学科在培养时代新人方面的独特作用。2022年版《课标》对如何选择情境、什么样的情境是好情境，给予了大量指导。在2022年版《课标》中，与二级主题并列了诸多活动建议，同时结合三级主题也呈现了多个样例，包括生活情境、社会情境、实践情境、反映我国现代化建设新成就的情境、中华优秀传统文化的情境等。希望教师能够结合课程内容选择适宜的情境引入课堂，从而提升教学效果，进一步体现物理课程的育人功能。

3 新课程实施的教学建议

在新课程的实施过程中，教师要注重科学探究、突出问题导向、强调真实问题情境，以此引导学生不断探索，提高学生分析问题、解决问题的实践本领和科学思维能力，最终发展其核心素养。为确保新课程的有效实施，建议教师在一线教学时应倡导教学方式的多样化，鼓励教师根据教学目标、教学内容、教学对象及教学资源等实际情况灵活选用教学方式，并合理地将信息技术引入课堂。

3.1 围绕学生核心素养的发展设计教学目标

在梳理核心素养教学目标时，教师要注意从对课标的分析、教材的分析、内容的分析、学业要求的分析这几个方面入手，并结合学生的实际情况，将学生学情考虑在内。教学目标要从物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面来进行全面梳理，如图3所示。

图3 教学目标分析梳理图

3.1.1 课标三级主题分析

以初中阶段“声”的学习为例，首先要让学生通过情境设置认识声，进一步加深对这些习以为常的现象的认识。通过播放生活中各种乐器的声音、动物的叫声等，让学生调动出已有的对声音的认识。了解声音现象之后，需要进一步了解声音是怎么产生的，归纳得出声音都是由振动产生的。再进一步通过情境分析让学生明确声音是在哪产生的、又是在哪听到的，由此展开声音传播的问题。再往下梳理，就涉及对乐音、噪声的讨论（即声音的特性），再最后到声音的应用等。由此可见，课标中三级主题均是按照现象、本质、规律、应用这个逻辑来展开的。

除了对知识的理解外，教师在设计教学目标时更重要的是培养学生分析问题、解决问题的能力，通过实验、探究，理解知识中蕴含的丰富的科学思维。再以“声”为例，教师给出各种各样的声音现象，学生就可以对这些声音进行分类讨论，哪些声音听着舒服、哪些声音听着不舒服，从而了解哪些是乐音、哪些是噪声等，这里蕴含着科学思维、也涉及归纳推理、演绎推理等。由此可见，课程内容的学习蕴含着丰富的核心素养内涵，教师要在教学过程中不断深入挖掘。

3.1.2 教材及教学内容分析

以“光学”为例，初中阶段的主要任务是探寻光的传播现象（即光的轨迹），光从哪来到哪去、是如何传播的。首先，教师要向学生呈现一些光现象，比如日食、月食、小孔成像、平面镜成像、筷子变折、彩虹等，通过这些现象让学生进一步分析了解光的传播规律：光的直线传播、反射、折射等。同时，随着课程深入，让学生理解光的传播规律是有条件的，即光在同种均匀介质中是直线传播，当涉及两种介质界面时，从界面返回第一种介质的是反射，进入第二种介质的是折射。虽然学生接触的现象越来越复杂，但归根到底，仍然是在寻找光去哪了。为了找光去哪了，就需要用光线模型来研究。初中阶段要求学生会使用模型，了解用模型解决问题的方便，同时还能通过模型反映事物的本质。通过光线模型寻找光是怎么传播的、遇到界面回到第一种介质是怎么传播的、进入第二种介质又是怎么传播的。这里存在因果关系，入射角是因，反射角是果，所以只能是反射角等于入射角，学生在明白这一点之后就不会出现“入射角等于反射角”的错误概念。由此，通过这一系列的教学内容，学生就逐步从现实世界跨越到了物理世界，完成了从生活走向物理的跃迁。

知识是形成素养的载体，活动才是形成素养的渠道。在讲“光的传播规律”时，需要用光线模型来处理问题。这里最重要的活动就是光路显示，包括在气体、液体、固体中显示光路。通过活动而展开的知识应用，有助于学生了解知识，知道知识是有用的、是有价值的，这对学生核心素养的发展具有重要作用。

3.1.3 学业要求

在每个一级主题后面均设有学业要求，即从物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面呈现了学生在学完一级主题后应达到的学业成就，其具有非常清晰、具体的内容指向。详细地分析和梳理学业要求，对教学目标撰写大有裨益。

仍以“光学”为例。教学目标可包括以下内容：了解光现象，能够用光学知识描述生活中的现象、解释相关的问题，初步形成观念；利用光线模型进行科学推理、科学论证，得出结论，特别强调在论证过程中要注意引入证据。在探究光的反射、折射等内容时，根据课程内容的不同可以使用不同的探究方案。

在此基础上，通过对课标、教材、内容、学业要求的分析，就可以梳理出教学目标。只有目标清楚，在教学中才能落实教学目标，教师们对此要予以重视。

3.2 注重科学探究，灵活运用多种教学方式

从物理课程到物理教学，存在一定的转化过程。教师要根据学业要求、教学目标，特别是学生的基础，以及教学条件、教学资源等来设计教学活动，包括学习活动、教学方式、教学流程、教学手段、实验素材等。强调倡导情境化教学，突出问题教学，注重“做中学”“用中学”，注重合理运用信息技术。

3.2.1 倡导情境化教学

充分结合学生的生活经验，有目的地创设生动、具体的情境，引导学生从经验中概括并提炼事物的共同属性，抽象事物的本质特征，实现从经验常识向物理概念的转变。以新奇的现象激发学生的兴趣，通过认知冲突引发学生深入思考，进而引导学生从生活走向物理、从物理走向社会，解决实际问题。

以“光现象”为例，可以通过直线传播、倒影、筷子在水中弯折、彩虹等生活场景和自然现象设置情境，引发学生思考，进行问题教学，提出问题，从而展开教学。

3.2.2 突出问题教学

教师要注重为学生提供一个交流、合作、探索、发展的平台，促使学生在问题解决中主动学习和运用知识。在教学活动中以问题为线索，让学生在问题情境中探索和发现知识，发展创新思维，不断增强学生运用物理知识解决实际问题的意识和能力。注重帮助学生养成良好的思维习惯，做到物理概念清楚、研究对象明确、思维有逻辑、结论有依据。

以“探究平面镜成像的特点”为例。教师可以通过一个大问题来引领教学，例如“平面镜的成像有哪些特点”，再借助平整的镜子、平静的水面、光滑的地板等成像的照片，设置实际情境，启发学生提出问题，思考平面镜成像有哪些特点。再把大问题进一步地分解成一系列的小问题，比如像与物的大小是什么关系、像到平面镜的距离和物到平面镜的距离是否相等、像的大小与物体到平面镜的距离是否有关、平面镜所呈的像与物相比是否对称等。通过一系列的具体问题深入总结出平面镜的成像特点。

3.2.3 注重“做中学”“用中学”

教师在教学过程中要注重通过活动帮助学生学习和运用知识，提升学生的操作技能与探究能力。可选取能引起学生兴趣的课程素材，例如可让学生通过阅读拓展材料、收集各种形式的信息、开展调查研究和讨论展示等方式去学习；也可结合所学，研究一些小课题或制作一些小模型、小用具等，以此增强学生的动手实践能力。

如在讲解“平面镜成像”时，通过情境可让学生提出各种各样的问题，那么要解决这些问题就需要利用实验来进行探究，才能让学生得到像与物的大小是相等的、像与物到平面镜的距离也是相等的、像和物对应点的连线与镜面垂直、像的大小与物体到平面的距离无关、像和物关于镜面对称等结论。通过亲自动手探究，让学生在做中学、用中学，实现知识的生成。在学生得到结论后，教师还可以就此进一步拓展，引导学生将其学以致用。可让学生寻找生活中常见的平面镜现象，并用刚学过的知识予以解释，为知识的拓展和应用提供广泛的思考空间。如通过两个组合的平面镜可以看到无数个像；通过观察两个平面镜成直角的成像现象，让学生解释万花筒所呈现的现象等。

3.2.4 注重合理运用信息技术

教师要充分发挥信息技术的优势，将信息技术有效地融入物理教学，创新教学方式，提升教学效率。鼓励学生将信息技术运用到物理学习中，帮助学生适应数字时代的要求，提升学生运用信息技术的能力。

信息技术的运用可以拓展教学思路，提高教学效率。如在实验中引入传感器，会得到读数快、数据处理也快的效果。为了增强学生的感性认识，通过信息技术手段进行图像的实时显示、存储、绘制等功能，把测量信号变化的“痕迹”记录下来，使暂态现象凝固化，就可以有效地增强学生的感性认识，加深对知识的理解。利用手机等通信设备上安装的“phyphox”“物理实验室 AR”等APP，教师可随时随地创造实验条件，如利用录音功能展现不同声音的波形、强度等。

3.3 彰显实践性，确保物理课程实践活动的教学质量

2022年版《课标》的修订，凸显了物理课程的实践性，重在通过各种情境、实践性活动的设置体现学生在教学中的主体性地位。

3.3.1 规范物理实验教学

物理课程要切实发挥实验的育人功能。演示实验教学应注意引导学生观察实验现象，启发学生积极思考和加强同伴间交流。学生实验应引导学生自主进行实验，并鼓励学生利用生活中的常见物品进行实验，达到在加强学生知识理解和能力训练的同时，也能强化其创新意识、安全意识、环保意识等。

3.3.2 跨学科实践教学实施的思考

跨学科实践要选择具有综合性、实践性的课题，合理制订跨学科实践方案，以问题的解决过程为线索，将跨学科实践的课题分解为若干驱动性任务，以观察、实验、设计、制作、调查等方式设计活动，将跨学科实践的课题转化为可操作的教学设计和实施方案。

在教学中教师要科学引导、循序渐进，使得跨学科实践的质量逐步提升。要重视活动成果的呈现和交流，注重活动总结，以设计作品、制作模型、撰写报告等多种物化形式呈现成果。根据物化形式的特点，组织开展成果展览、报告会、研讨会等多种方式的交流活动。

如在学习凸透镜成像之后，教师就可以组织学生制作简易的投影仪，或者用制作简易投影仪作为跨学科实践活动来展示或承载整个教学内容。在开展活动之前，学生首先要思考制作简易投影仪需要哪些材料。通过对教室的投影仪进行分析，学生了解到需要借助透镜来完成，那么课堂上所学习到的透镜的原理和作用、探究凸透镜的成像规律就会成为其制作的理论支撑。跨学科实践是面向问题解决而生的实践活动，在实施过程中承载了知识的生成过程。思考清楚设计理论之后，学生就可依次进行设计、制作、测试、修改和完善，最终完成简易投影仪的制作。这项跨学科实践活动立足于物理学科中与光相关的课程内容，体现了学科间的协作与综合，强调侧重学生动手能力培养的实践性需求，以及对设计、审美、环保等各方面的考虑，充分体现了跨学科的特性。

以核心素养为中心的新课程改革，将从根本上实现我国基础教育育人方式和模式的转型。2022年版《课标》的颁布实施，将促进每一位物理教师从提升学生物理核心素养的角度重新认识物理教学的价值。教师要不断加深对核心素养内涵的理解，加强在教学实践、综合育人和自主发展等方面的能力，从而在确保物理教学顺利开展的同时也能促进自身的专业化发展。