郑外教育学术季专题 | 物理学科：“三新”引领物理课堂新风尚，同课异构展现教学巧匠心

课大于天，课堂是教学的主战场，是教育教学过程中的关键环节。

郑外始终保持办学的自信与静心，始终坚持多措并举，全面实施课堂教学改革，有效推动课堂教学提质增效。

郑外一直并将继续努力，让教育回归本质，回归到教师身上，直抵至学生内心。

近期，将陆续推出“郑外教育学术季专题”。今天推出第四期：《物理学科：“三新”引领物理课堂新风尚，同课异构展现教学巧匠心》。

近日，一场别开生面的高中物理“三新”背景下的同课异构活动在郑州外国语学校成功举办。本次活动以“新教材、新课程、新高考”为背景，旨在通过同课异构的形式，探索新的物理课堂教学方法，提升教学质量，助力学生全面发展。

本次同课异构的课题是《机械能守恒定律》，分别由福州一中王丽姜老师、华南师大附中李冰老师和郑州外国语学校郭茂松老师展示了三节精彩的课例。

福州一中王老师利用几个充满趣味的视频开启课堂，通过观察物体在重力作用下自由下落及单摆和抛体运动，建立模型，分析在运动过程中动能和势能的相互转换，使学生初步体会到了机械能守恒的概念。之后经过理论推导，实验验证，结合生活中实例分析，让学生明白机械能守恒的条件及体会机械能守恒定律的生活应用。

华南师大附中李老师以实验引导的方式开启课堂，她用震撼的碰鼻游戏演示了机械能的转化过程。这种直观的教学方法，使抽象的物理概念变得生动起来，激发了学生的学习兴趣。在此基础上，通过设计巧妙的实验，引导学生一步步探究出机械能守恒的条件。

郑州外国语学校郭老师则采用了理论与实际相结合的方式，首先讲解了机械能守恒定律的数学表达式，然后通过一系列精心设计的问题，引导学生思考和应用这个定律，使学生在理解概念的同时，也锻炼了分析问题和解决问题的能力。

三节课后，深圳外国语学校杨泰金老师和郑州外国语学校李猛老师进行了评课。

杨泰金老师先点评了三位老师的教学风格，接下来从物理课堂要具有“物理味”的观点展开论述，向老师们讲解了一节精彩的物理课应具备的核心要素。

李猛老师从物理核心素养的“物理观念”、“科学思维”、“科学探究”、“科学态度与责任”这四方面对三位老师的课堂进行点评，指出了新课标下物理课堂的重心之所在和课堂教学的改革方向之所在。

当天下午，深圳外国语学校杨泰金老师和郑州外国语学校贾义娇老师都围绕“三新背景下物理课堂教学改革”和“拔尖学生培养策略”这两个话题展开经验分享。

杨泰金老师解读了新高考的命题特征，对比了新旧教材的课程设计，展示了三新背景下的典范课例。

贾义娇老师解读了新课程标准，展示了新一轮课改的课堂教学样态，分析了物理教学中实验的设计方法，分享了郑州外国语学校的拔尖创新人才培养策略。

两位老师的报告为物理课堂教学改革提供了理论依据和实践方案，给与会老师们留下了深刻的印象。

在本次同课异构活动的基础上，郑州外国语学校物理组进一步对新课标、新教材、新高考深入研讨，并结合多年的教学实践和郑州外国语学校的学情，总结了高中物理三新课堂教学样态，具体展示如下。

基于物理核心素养的“三新”物理课堂教学

物理学科核心素养是中学阶段物理学习的重要培养方向，使学生形成适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。物理学科核心素养主要由物理观念、科学思维、科学探究、科学态度四个核心素养构成。

为贯彻新课标的理念，培养学生的核心素养，高中物理课堂教学应当：

基于物理学科核心素养确定教学的目标和内容；

在教学设计和教学实施过程中重视情境的创设；

重视科学探究能力的培养和信息技术的应用；

通过问题解决促进物理学科核心素养的达成。

三新背景下物理课堂的共性流程

在“三新”（新课程标准、新教材、新高考）背景下，物理概念课、物理实验课、物理习题课、物理复习课虽然各有侧重，但在遵循教育教学规律和应对新高考要求的基础上，它们在教学流程上存在一些共性。

以下是对这四种不同类型物理课共性流程的梳理。

课前准备阶段

熟悉新课程标准：教师深入研读新课程标准，理解物理学科核心素养的具体要求，明确课程目标和教学重点。

研读新教材：依据新教材内容，分析知识点之间的逻辑关系，挖掘教材中的主题线索、实践活动以及跨学科关联，把握教学内容的新变化和新增内容。

分析学情：了解学生已有的知识基础、思维水平和学习风格，针对“三新”背景下学生可能遇到的学习难点进行预判，以便调整教学策略。

设计教学方案：结合新高考评价体系，设计教学目标、教学活动、评价任务及教学资源，确保教学过程既能落实新课程标准，又能适应新高考的要求。

课堂教学阶段

情境导入：创设与课程内容紧密相关的情境，引发学生兴趣，激活已有知识，为新知识的学习做铺垫。无论是概念课、实验课还是复习课，情境导入都能帮助学生建立新旧知识的联系，提高学习动机。

知识探究：引导学生通过自主学习、合作学习、问题驱动等方式，对物理概念、原理、规律进行深度探究。在实验课中，学生通过亲手操作、数据收集与分析来验证或探究物理现象；在概念课、复习课和习题课中，通过问题讨论、案例分析、模型建构等活动，促进学生对物理概念的理解和应用。

互动交流：鼓励学生积极参与课堂讨论，分享观点，提出疑问，教师适时点拨、答疑解惑，形成师生、生生间的有效互动。这一环节在各类课堂中都至关重要，有助于提升学生的批判性思维和沟通能力。

反馈评价：利用课堂即时评价、同伴互评、自我评价等多种方式，检查学生对知识的掌握程度，及时调整教学节奏和策略。同时，关注学生在探究过程中的思维品质、实验技能、问题解决能力等核心素养的表现。

课后延伸阶段

巩固拓展：布置与课堂内容相关的课后作业，包括概念理解的深化、实验报告的撰写、复习题目的练习等，旨在巩固所学知识，进一步提升学生的应用能力和创新能力。

反思总结：引导学生对课堂学习过程进行反思，总结所学概念、规律、实验方法等，形成结构化知识体系。教师则对教学效果进行反思，根据学生反馈和作业情况调整后续教学计划。

资源拓展：提供或推荐课外阅读材料、在线学习资源、科研前沿动态等，激发学生自主学习的兴趣，拓宽视野，培养终身学习的习惯。

综上所述，“三新”背景下物理概念课、物理实验课、物理习题课、物理复习课的共性流程涵盖了课前准备、课堂教学、课后延伸三个阶段，均强调基于新课程标准和新教材进行教学设计，关注学生核心素养的发展，注重情境创设、知识探究、互动交流与反馈评价，以及课后的巩固拓展与反思总结。尽管每种类型的课堂在具体操作上有所差异，但这些共性流程为其提供了统一的教学框架和指导原则。

三新背景下物理教学的课堂样态

概念规律课

新课程理念之下，物理概念与规律教学必须关注学生全面发展，以学科核心素养为最高导向，利用物理学科的各种研究方法，帮助学生真正地建立起学科核心素养。因此“三新”背景下物理概念规律课流程如下：

应对的具体方法和策略如下：

1.研究教材和教学课程标准

物理概念教学是物理教学大纲中规定的必修内容，就是对教材中出现的各种物理概念进行学习，帮助学生明确概念的提出背景、形成过程、定义、意义，应用等内容。

在讲授加速度前，教师必须仔细地研究教材和大纲，考虑以下几个问题：为什么要引入加速度？利用实验、生活现象怎样引入加速度？加速度是怎样表述的？加速度在整个物理学中的地位如何？等等。这些问题是在备课时，教师必须认真思考的。

2.从具体实例出发引入概念

概念教学的首个环节是引入概念，任何物理概念都是建立在客观事实的基础上教师应根据实际情况，在讲解物理概念时，尽可能地选择典型的、具有本质特征的实验和事例，同时结合这些具体的实验活动让学生直观地感受到物理现象，进而由老师解释现象背后的规律，这能够让学生从感性认识形成理性认识，结合自己观察到的内容逐渐建立抽象的认知，最终理解物理概念。

讲授加速度时，教师可以从生活中看到的速度发生变化的现象出发，如汽车刹车、火车出站、竖直下落的物体等等。也可以通过演示实验，做实验也有着很高的成功率，课堂上，利用弹簧秤来对小车进行拖动并由计时器进行打点，通过纸带点迹让学生对物体速度的改变形成直观的理解，同时还能够展示现象背后的客观规律让学生整体上认识加速度的概念。

3.揭示概念的本质

概念的学习不能停留在使学生仅仅知道概念的表述上，实践表明，学生只有对概念形成深刻的理解才能够很好地掌握概念。因此教学中教师必须揭示概念的本质，帮助学生理解概念。例如，学生容易将加速度概念与速度的增加量混为一谈，错误地认为：加速度即增加出来的速度，速度越大，加速度也一定越大；速度越小，加速度也一定越小；速度为0，加速度也一定为0。这些都是由于学生对加速度的物理意义理解不准确造成的。

4.联系实际，运用概念

学生学到新概念，如果能与实际结合起来，解决生活中的问题，则可让学生更好地掌握概念，单纯的习题训练会将学生的思维限制在书本理论中，看不到身边丰富多彩的物理现象。如果学生将目光投向自然世界，而且能运用概念解决一些问题，必定会对物理产生浓厚的兴趣，表现出强烈的探索欲望。

在应用新概念时应充分发挥学生的想象，拓宽学生的视野。例如有些国家的交通管理部门为了交通安全，特制定死亡加速度为500g(g=10m/s²)，即行车加速度超过此值，将有生命危险，一般在发生交通事故时，车辆的加速度将会达到这一数值，试分析，当两辆摩托车以 36km/h 的速度相撞，碰撞时间为2x10^-2s，驾驶员是否有生命危险？这样的例子既贴近生活，又能吸引学生的注意。

习题课

对于三新背景下的习题教学应当注重巩固学生的物理知识以及培养学生的科学思维并训练学生实现从“解题”到“解决问题”的转变，因此应当基于物理核心素养去设计习题和教学，使学生的物理素养得以提升并能应对新高考的试题。三新背景下习题课的教学流程如下图：

应对的具体方法和教学策略如下：

1.构建直观情境，导入习题

根据学生认知发展规律，直观具体地感受更有利于学生理解抽象复杂的问题。

在进行习题教学前，教师应根据习题类型，构建学生能理解的直观生活情境，由情境中导入习题，让学生产生直观的感性认识。

有两种习题类型，一是基于真实情境的物理习题，教师应尽量还原呈现情境。例如，圆周运动中的火车在铁轨上过弯的问题，教师可以用视频展示、画图或者利用粉笔盒充当火车，两支笔搭建起来倾斜的铁轨，让学生能够直观看到、间接感受到这个过程中火车的受力，再去做受力分析，这样学生更好理解。

二是模型化的物理习题，教师要构建学生能理解的直观情境。例如，常见的涉及小球、圆盘、杆、小木块运动等模型化的问题，教师可以用周围的材料来代替演示，或让学生用手来代替小木块，直接感受小木块运动过程中的受力，让学生觉得物理不都是脱离生活实际的运动。

2.提供思维支架，导出习题

学生在对物理习题形成了丰富的直观感性认识后，不能让学生思维仅停留在感性认识层面，教师要提供思维支架，引导学生将物理知识结构与习题中的信息匹配，获得习题所包含的抽象物理模型。

具体过程是：

首先要让学生根据问题提取相关知识结构，帮助学生巩固相关知识。

其次，让学生筛选习题中所给条件建构相关物理模型，利用物理规律解决模型中的待求问题。

例如考查在万有引力作用下的行星运动的速度问题，先引导学生回忆万有引力提供向心力使行星做匀速圆周运动的相关知识，明确相关公式的来源及含义，再让学生分析题目中的已知量与未知量，构建物理模型，应用圆周运动中牛顿第二定律解决问题。

这样循序渐进地提供思维支架的训练是学生形成系统的解题思路所必需的。

教师在这个步骤中需要耐心引导学生形成正确的科学思维去分析题目，建立起物理模型。

3.学生分组讨论，探究习题

在学生逐步能够自己独立分析问题，将习题中的物理模型导出，形成自身应用于解题的科学思维后，教师要进一步挖掘学生对问题的探究能力，而不是只满足于一道题目的正确解答。这时教师可以精选出典型的习题，提出问题，让学生进行分组讨论，自行探究习题中所考查的物理知识与概念，以及问题解决的方法与步骤。

在这个过程中，需要注意：

探究的习题须具有探究价值。要求习题具有知识点的代表性，难度中等偏上，最好具有多重解法，通过变换题目中的条件可以对习题进行二次拓展。这样才能让学生在探究过程中充分发挥探究精神，对题目进行讨论交流合作完成。

学生分组要有层次。每个组中学生的能力水平要有区别，这样可以让探究能力较强的学生带动较弱的学生一起进步，让分组合作讨论更高效。

探究过程中教师注意发现学生讨论中所暴露的问题。学生分组讨论习题时会把自己对题目的理解及思路表达出来，教师在这时要注意学生是否存在知识漏洞或者思维偏差，引导学生正确探究。

4.关注过程方法，总结习题

不论是教师提供思维支架主导的习题教学，还是学生探究为主的习题教学，在习题教学的最后，都要对其进行总结。

首先对学生在习题解决过程中出现的问题进行总结，尤其对于学生出错较多的题目进行总结，找出学生具体出错原因，针对地进行讲解，培养学生严谨的科学态度。

其次，总结习题解决所用的方法。将所做的习题分类归纳，总结相似题型的解题思路，加强学生对同一类习题建立物理模型的能力，让学生能够进行有效的学习迁移。

最后，为了不让习题教学陷入机械套用物理公式的训练窠臼之中，教师要总结习题中涉及的物理观念、物理规律，以及解决问题的思维路径，确保学生不沦为机械解题的“工具”。

实验课

三新背景下的实验课程应该具备顺应新课程与新教材的特点，要求学生应当多参与实验的设计与操作和数据的计算和分析。老师主要负责提供仪器、创设情境和思路引导，学生应当在教师的引导和监督下，明确实验目的，理解实验原理，参与实验操作与进行误差分析，完成课堂探究式实验报告。三新背景下实验课教学流程如下图：

应对的具体方法和策略如下：

1.研究教材和课程标准

通过研究教材和课程标准，确定实验目的、实验器材、实验流程等实验重要环节。

2.提出创新性问题

在课堂上引导学生回答探究性和创新性问题，比如使用DIS实验设备进行机械能守恒实验应该注意什么事项？在验证牛顿第二定律时可否使钩码总量不发生改变而完成实验？有没有实验措施可以消除牛顿第二定律实验摩擦力的影响？等等这一系列创新问题不仅是培养学生实际素养的关键，也是新高考的重点事项，促进学生深入思考，培养学生解决实际问题的能力。

3.做好实验成果追踪

学生需依据课堂上获得的真实数据进行数据处理和分析，针对不同的实验课程采取不同的评价手段，学生的学习效果应当从学生实验过程中的实验现象，实验数据，相对误差及分析，情境习题处理能力等四个方面进行。

学生的实验现象应当操作得当，现象明显，对于实验数据应当具有规律性和科学性，实验误差小于5%方可认为实验成功。

习题的处理不仅要学会将实验课的操作步骤融入习题中，而且应当具备解决创新题目和实际情境解决的能力。

教师可以通过调查问卷、实验报告等多方面多角度检查学生的学习成果，确保学生能够熟悉实验各项操作步骤，准确处理数据，构建起严谨的科学态度和创新能力。

复习课

随着新高考的全面推行，高中物理复习课教学已成为学科教学质量的重要保障。新高考物理考察的重点转移到了学生必备知识、学科核心素养、核心价值观的掌握情况，在高中物理复习课教学中，教师要找中切入点，结合新教材内容，建立真实问题情景，构建思维导图，合理设计复习内容，注重学生核心素养的培养，因此“三新”背景下物理复习课流程如下：

应对的具体方法和策略如下：

1.制定切实有效的复习计划

围绕新高考的“一核四层四翼”要求，以探究理念引领高效备考、以物理问题的探究为基础、以物理过程的探究为主线、以物理方法的探究为中心、以物理问题变式探究为手段、以物理问题反思性探究为保障制定一轮复习、二轮复习、三轮复习计划。一轮以踩纲复习、夯实基础为任务，让学生对必备知识做到按点依序，各个击破；二轮以踩点复习、构建知识体系为任务，让学生真正形成能力；三轮复习指导学生进行踩题复习，回归教材，达到对应落实，题型突破的效果。

2.依托真题建构知识网络

结合新高考“一核四层四翼”评价体系，新高考物理注重考查学生必备知识、关键能力、学科素养、核心价值观。

教师根据物理课程标准，帮助学生梳理必备知识内容，组织学生回顾分析，融会贯通，构建知识网络，让每个学生做到胸中有“图”，提纲挈领地清楚知识主干、分支、理论方法、知识关系、物理模型与规律的关系等。

同时，教师要对每一类题型进行总结梳理，要归纳出不同物理模型与规律的关系，从而形成有效的解题思路和方法技巧，辅之以一定数量的习题进行训练，要和学科组的一轮、二轮复习计划保持基本一致。

这样当学生掌握了这些知识网络和物理模型之后，学生才能够在面对新题、难题的时候能够迅速找到解决问题的突破口，进而从宏观上把握题目的要求，顺藤摸瓜，水到渠成地解决问题，进而顺利、完美地解决问题。

3.关键能力、核心素养的培养与提高

高考评价体系中提到的关键能力指：“知识获取能力、思维认知能力、实践操作能力”；物理学科考查的关键能力为：“理解能力、模型构建能力、推理论证能力、创新能力、实验探究能力”；理解能力、推理论证能力、实验探究能力分别是对以前考试大纲中的理解能力、推理能力、实验能力的整合和升华；模型建构能力和创新能力则是根据物理教学实际和时代发展要求提出的新的能力，原考试大纲中提出的分析综合能力和应用数学处理物理问题能力的相关要求已经融入新的关键能力表述中。

我们要在一轮复习和二轮复习中重点着手从以下几个方面培养学生的关键能力。

1.重视基础知识过程的教学

教师在进行物理复习课教学时，要把重视物理基础知识的教学和能力的培养作为立足点。物理新高考注重对考生必备知识的考查，首先教师要在展示物理概念、引导学生思维方式、传授基础知识等方面发挥重要作用，帮助学生形成物理学科基本知识框架。其次要改变“大题量，高难度，低效益”的训练模式，特别是要有意识地把教学过程展现为思维训练的过程，创设情境，调动学生学习的积极性，充分展现学生思维，提高课堂教学的有效性。

2.注重观察，培养学生用所学知识解决实际问题的能力

新高考更注重“实际情境”向“物理模型”的转变，实际考查学生分析问题的能力，绝大多数物理试题其实就是对实际问题的具体化和模型化，以此来考查学生能否运用学到的物理知识来解决生活实际问题的能力。

因此我们要在平时要让学生多观察、多思考，要理论联系实际，从劳动生产、学习生活和科学技术当中探究物理规律，用所学知识解释物理现象，从而形成解决生活实际问题的能力。我们在复习中既要使学生建立系统的知识网络，也要使学生具有初步运用所学知识解释和解决现实生活和科学技术中的问题的能力。

3.要切实加强实验教学

实验演示作为一种形象生动的教学方式，可以直观地呈现出物理现象，引导学生通过实证来进行认识和理解。教师要在物理复习中要将实验课作为教学的重要内容，而不仅仅是一种手段。

4.注重学科间的交叉、渗透与综合，重视创新能力的培养

物理思维基本方法中的图像思维、极值思维、对称思维、临界思维都是和数学思维分不开的，物理极值问题中常用的极值法有：三角函数极值法、二次函数极值法、一元二次方程的判别式法等都是简单的数学问题，教师在平时的教学中要多贯穿这些数学思想。

5.回归课本，夯实基础知识

首轮复习中，总结思路与方法，构建知识网络；

二轮复习打通章节，将知识有机整合，打破章节知识突显专题特点，注重专题之间的联系，不同专题侧重不同，大专题建网络，小专题供突破，积累模型，增强综合性，构建思维导图，明确知识间的联系；

三轮复习以踩题复习为根本任务，回归教材，以对应落实措施，题型突破，形成科学思维，从而巩固知识点，以物理问题的探究为基础，以物理过程的探究为主线，以物理方法的探究为中心，以物理问题变式探究为手段，以物理问题反思性探究为保障，从而提高复习效率。

物理教研组教科研亮点

在三新背景下，郑州外国语学校物理组开展了多项学术研究，目前已经形成的研究成果有：

1.三年一贯式连续的培优课程体系

2.校本课程研发：已有成熟课程《中国探月工程中的物理规律》

3.三新背景下的课堂教学探讨

（1）课题名称：“双新”背景下高中物理“思悟课堂”教学模式转变及其有效教学策略的研究

“思悟课堂”教学模式下高中物理教学现状研究。

“双新”背景下高中物理“思悟课堂”教学模式中教师教材重构特征分析。

“双新”背景下高中物理“思悟课堂”教学模式转变实践研究，核心理念、价值观、伦理观、行为观、教学的基本要素发生了哪些变化。

“双新”背景下高中物理“思悟课堂”教学模式转变后有效教学策略研究。

（2）新高中新课程学科主题探究活动教学设计的思考——以物理抛体运动为例。以高中物理必修二第五章抛体运动为例，设计了以本章学生所学核心内容与核心方法为载体的单元检测题。设计的题目都是以生活情景为背景，体现了真实性，设计的题目考查内容全面，能切实检测学生分析解决问题的能力，考查学生对本章核心方法运动合成与分解掌握情况。

郑州外国语学校未来计划开展的学术研究项目有：

1.指向核心素养的物理实验校本课程开发与实施研究

立足高中物理知识，引导学生设计实验巩固所学知识，拓展思维，培养创新意识；

结合物理学习过程中的疑问，引导学生自主设计实验，通过实验解决学习中的困惑；

利用科学技术手段，如手机频闪照相、视频、虚拟实验软件或实验模拟器等多种工具，激发学生的学习兴趣；

尝试开展跨学科的实验，与相关学科老师共同引导学生制作传感器模型、飞机模型，或者带领学生进行项目式学习的研究等。

2.中学数理优才大中协同培养模式探索

对当前数理优才协同培养模式所存在的问题进行改进，形成有效教学方案及培养模式；

通过跨学科的教学和实践活动，将数学、物理学科进行有机结合，培养学生的综合素质和创新能力，激发学生探索求知兴趣，培养数学、物理优才。

3.学生自主探究实验室的筹备和搭建

开展校内实验教学实践，优化教学案例，丰富实验器具；

搭建校本自主研究实验室，展示优秀实验案例，研发自制教具，提供实验素材，方便学生自主课题研究。

4.积极探索研开发究性学习和沿学，拓展知识面，开拓视野，培养创新性人才

物理课堂的教学改革任重道远，每位新时代的物理教师都当担负使命，携手共进，为培育科学精神的薪火相传贡献力量。在探索未知的道路上，物理教师不仅是知识的引导者，更是学生科学梦想的守护者。愿每一位物理教师，都能以满腔热情和专业精神，投身于这场智慧的传递之旅，激发学生的好奇心与探索欲，点亮学生心中的科学之光。

图文：何中原、贾义教、郭茂松、彭瑞亮

方兆祥、李作栋、李猛