前言

我國基礎教育改革從強調基礎知識和基本技能的“雙基”，到知識與技能、過程與方法、情感態度價值觀的“三維目標”，再到以文化基礎、自主發展、社會參與為主要內容的“核心素養”，經歷了三個不斷完善的發展階段。新時代給基礎教育既帶來了機遇挑戰，又提出了新要求。2014年，教育部印發《關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》，提出了立德樹人和培育學生核心素養的新要求。2016年9月，《中國學生發展核心素養》發布。核心素養是國家教育總體目標的具體化，是中學課程體系和各學科教學目標制定的依據。

物理學作為自然科學的基礎學科，在培養學生科學思維、科學探究、創新能力、科學態度與責任等方面有重要作用。2017年，《普通高中物理課程標準（2017年版）》頒布，凝練了物理觀念、科學思維、科研探究、科學態度與責任的物理學科核心素養，進一步明確了普通高中教育的定位，優化了課程結構，制定了學業質量標準，明確了學生完成物理學科學習任務和學科核心素養應該達到的水平，著重于提高和培養全體學生物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任的核心素養。本項目從課程改革、學習與教學方式轉變、課堂教學設計、課例研究等方面研究基礎物理教育改革問題，對探討核心素養導向下的基礎物理教學、提高教育教學質量、促進學生的全面發展有積極意義。

本書共十章。

第一章概述我國基礎教育及課程改革，主要論述我國基礎教育改革的理念和要求、課程變革因素與核心素養理念、核心素養背景下的基礎教育課程改革。

第二章是物理基礎教育教科書的比較研究。首先以人教版和蘇科版的義務教育八年級物理上冊為研究對象，從內容設置、編排體系、欄目和插圖等方面，詳細比較分析兩個版本教科書的知識內容、實驗設置、課堂例題、課后習題、章節編排、欄目和插圖設置等，討論兩個版本教科書編寫的內容、結構、欄目、特色及優點，并提出了有關教科書編寫的思考。然后以人教版、司南版、廣東版的物理必修一和必修二兩個模塊為例，對三個版本教科書，從知識結構體系、教科書欄目設置、實驗探究內容、教科書圖像系統以及課后習題設置等方面進行比較，得到不同版本課程標準實驗教科書的共同特點和各自特色，最后對各個版本的教科書進行分析總結。

第三章研究學科核心素養背景下學—教方式的轉變。首先概述學—教方式的轉變研究。綜述行為主義理論、認知主義理論、建構主義理論和人本主義理論四種學習理論。重點論述自主學習、合作學習、探究式學習三種學習方式，并根據每種學習方式的含義、特征、環節分別設計了教學案例。其次綜述了贊可夫發展教學理論、布魯姆掌握學習教學理論、巴班斯基教學過程最優化理論、范例教學理論四種教學理論，重點分析研究了探究式教學模式、自學—輔導教學模式、拋錨式教學模式、范例教學模式、合作教學模式、發現式教學模式、支架式教學模式七種常見的教學模式，并根據每種教學模式的特點、步驟分別設計了相應的教學案例。最后，對高中物理教學中常用的幾種學習、教學模式兩兩融合，設計了探究學習—合作教學、合作學習—支架式教學、合作學習—拋錨式教學三種教學案例。

第四章研究物理基礎教育教學的策略和方法。首先概述教學策略和方法、物理教學方法選擇的原則、中學生學習的特點以及常用的教學方法。其次論述了探究性實驗教學策略以及實踐理論課教學策略的選擇。最后結合基礎物理教材“質量”“力與運動的關系”“彈力”“功”“密度”“探究串、并聯電路的電流規律”等教學內容，分別設計了案例講授法、問題探討法、演示法、指導自主學習、科學探究法五種教學案例。

第五章是物理基礎課堂教學設計及實踐。首先論述物理基礎課堂教學的一般環節，即自主預學、創設情境并提出問題、合作探究和鞏固練習。其次論述物理概念教學的功能、學生物理概念的形成過程與障礙、高中物理概念課堂教學步驟，在此基礎上分別以人民教育出版社高中物理必修一的“運動快慢的描述—速度”、必修二的“重力勢能”、必修二的“驗證機械能守恒定律”、必修一的“‘隔離法’與‘整體法’做題”和必修一的“勻變速直線運動的研究”為例，設計了概念課教學、規律課教學設計、實驗課教學設計、習題課教學和復習課的教學案例。

第六章研究物理基礎教育探究式實驗教學。在開始部分，論述探究式實驗教學的作用和基礎，回顧國內外探究式教學研究的狀況，分析探究性實驗教學的作用、理論基礎、目標和原則，梳理探究式實驗中的科學探究程序、探究性實驗教學內容的選擇原則。然后結合本章提出的探究式物理實驗教學的目標、原則、程序和各環節的教學策略，設計了探究彈簧彈力和彈簧伸長量的關系、凸透鏡的成像規律課堂教學案例。

第七章是物理基礎教育課例研究。第一節概述課例研究的國內外狀況，界定了課例研究的相關概念。第二節闡述課例研究的理論基礎和七個功能。第三節論述課例研究的撰寫、實施課例研究的過程，以及一課多上、同課循環、同課異構、多課一題的課例研究模式。第四節闡述問題呈現型、經驗分享型和理論產生型，并設計了典型的案例分析。

第八章是基礎物理新課導入方法及實踐研究。首先闡述了新課導入應遵循符合教學的目的性和必要性、從學生的實際出發、有吸引力三個原則以及新課導入的作用。其次闡述了故事法、復習引導法、文史啟迪法、聯系實際法、實驗法、游戲活動法、設置疑問法、多媒體運用法八種常用的新課導入方法。最后梳理北師大版八年級物理上、下兩冊教材所涉及的物理知識，分析并列舉出適用于每節課程的最佳導入方法，以期實現在教學過程中選擇最佳的新課導入方法。

第九章研究物理基礎概念教學中的前概念轉化。首先概述物理前概念及其復雜性、頑固性、自發性和內隱性特點，分析前概念的相關理論和概念的轉化理論。從積極意義和消極意義兩個方面分析物理前概念對教學的影響，明晰物理前概念產生的原因及轉化教學策略。然后以“庫侖定律”“電容器的電容”教學內容為例，設計物理前概念轉變的教學實踐案例。

第十章為思維導圖在物理基礎教育中的應用研究。首先論述思維導圖在物理教學中的作用、思維導圖及其相關概念、思維導圖的理論基礎。然后設計了探究小車速度隨時間變化規律、勻速直線運動v- t關系、自由落體運動規律、勻速直線運動速度與位移關系、勻速直線運動復習課的思維導圖，展示了思維導圖在實驗課、概念課、規律課、習題課、復習課教學中的應用并作了比較。

最后，感謝寧夏高等學校一流學科建設（教育學學科，項目編號：NXYLXK2017B11）項目和物理與電子信息工程學院項目的資助。感謝陽光出版社和本書的責任編輯申佳、胡鵬。感謝研究團隊的每一位成員。感謝在我的人生旅途和學術研究中給予關心、鼓勵和支持的所有老師、同事及朋友！

由于作者的水平有限，書中難免存在一些缺陷和疏漏，敬請專家、同行和讀者批評指正。

伏振興

2018年12月