物理学导引目录（终稿）

开篇：大中小学物理的衔接贯通导引——绘森山

• 一、大中小不同阶段的课标是如何分类的？
• 二、如何实现大中小不同阶段课标的衔接贯通？
• 三、如何让抽象物理“看得见”？
• 四、全书结构一览与符号说明
• 五、写给不同学段的你

小学篇：科学的整体性认知——识嘉木

依据《义务教育科学课程标准（2022年版2025年修订）》——四大领域·十三个核心概念

第一章 四大学科领域

1.1 物质科学

• 1.1.1 物质的结构与性质
• 1.1.2 物质的变化与化学反应
• 1.1.3 物质的运动与相互作用
• 1.1.4 能的转化与能量守恒

【本模块纵向视野】从“物质”到“能量”——认识自然的基本视角

1.2 生命科学

• 1.2.1 生命系统的构成层次
• 1.2.2 生物体的稳态与调节
• 1.2.3 生物与环境的相互关系
• 1.2.4 生命的延续与进化

【本模块纵向视野】从“个体”到“生态系统”——生命的层次性

1.3 地球与宇宙科学

• 1.3.1 宇宙中的地球
• 1.3.2 地球系统
• 1.3.3 人类活动与环境

【本模块纵向视野】从“地球”到“宇宙”——空间尺度的拓展

1.4 技术与工程

• 1.4.1 技术、工程与社会
• 1.4.2 工程设计与物化

【本模块纵向视野】从“科学”到“技术”到“工程”——知识转化为实践

【章末总结】从小学到大学——科学概念的纵向衔接贯通

初中篇：物理的主题式认知——辨树种

依据《义务教育物理课程标准（2022年版）》——五大主题

第二章 物理五大主题

2.1 物质（→热运动、机械运动、电磁现象、微观世界、时空结构）

• 2.1.1 物质的形态和变化（→热运动）
• 2.1.2 物质的属性（→机械运动、热运动、电磁现象）
• 2.1.3 物质的结构和物质世界的尺度（→微观世界、时空结构）

【本模块纵向视野】从“物质”到“微观世界”到“宇宙”

2.2 运动和相互作用（→机械运动、热运动、电磁现象、光现象、时空结构）

• 2.2.1 多种多样的运动形式（→机械运动、热运动、时空结构）
• 2.2.2 机械运动和力（→机械运动）
• 2.2.3 声和光（→机械运动、光现象）
• 2.2.4 电和磁（→电磁现象、光现象、时空结构）

【本模块纵向视野】从“力”到“场”——相互作用观念的深化

2.3 能量（→所有领域）

• 2.3.1 能量、能量的转化和转移（→所有领域）
• 2.3.2 机械能（→机械运动）
• 2.3.3 内能（→热运动）
• 2.3.4 电磁能（→电磁现象）
• 2.3.5 能量守恒（→所有领域）
• 2.3.6 能源与可持续发展（→热运动、微观世界、时空结构）

【本模块纵向视野】从“能量转化”到“守恒”到“方向性”

2.4 实验探究（→各对应领域）

• 2.4.1 测量类学生必做实验
• 2.4.2 探究类学生必做实验

【本节方法聚焦】科学探究的一般过程

2.5 跨学科实践（→所有领域）

• 2.5.1 物理学与日常生活（→所有领域）
• 2.5.2 物理学与工程实践（→机械运动、热运动、电磁现象、光现象）
• 2.5.3 物理学与社会发展（→热运动、微观世界、时空结构）

【本节视野】物理学与人类文明

【章末总结】从小学到大学——物理概念的纵向衔接贯通

高中篇：物理的领域式认知——观生态

依据《普通高中物理课程标准（2017年版2025年修订）》——九大模块

第三章 必修1-3

3.1 必修1：运动的描述与相互作用（→机械运动）

• 3.1.1 机械运动与物理模型
• 3.1.2 相互作用与运动定律

【本模块纵向视野】从小学到大学：运动的描述与相互作用的纵向衔接

3.2 必修2：机械能、曲线运动与万有引力（→机械运动、时空结构）

• 3.2.1 机械能及其守恒定律
• 3.2.2 曲线运动与万有引力定律
• 3.2.3 牛顿力学的局限性与相对论初步

【本模块纵向视野】从小学到大学：机械能、曲线运动与万有引力的纵向衔接

3.3 必修3：电磁场、电路与能源（→电磁现象、热运动）

• 3.3.1 静电场
• 3.3.2 电路及其应用
• 3.3.3 电磁场与电磁波初步
• 3.3.4 能源与可持续发展

【本模块纵向视野】从小学到大学：电磁场、电路与能源的纵向衔接

【章末总结】从小学到大学——必修模块的纵向衔接

第四章 选择性必修1-3

4.1 选择性必修1：动量、振动、波与光（→机械运动、光现象）

• 4.1.1 动量与动量守恒定律
• 4.1.2 机械振动与机械波
• 4.1.3 光及其应用

【本模块纵向视野】从小学到大学：动量、振动、波与光的纵向衔接

4.2 选择性必修2：磁场、电磁感应与电磁波（→电磁现象）

• 4.2.1 磁场
• 4.2.2 电磁感应及其应用
• 4.2.3 电磁振荡与电磁波
• 4.2.4 传感器

【本模块纵向视野】从小学到大学：磁场、电磁感应与电磁波的纵向衔接

4.3 选择性必修3：热学、原子物理与量子初步（→热运动、微观世界）

• 4.3.1 固体、液体和气体
• 4.3.2 热力学定律
• 4.3.3 原子与原子核
• 4.3.4 波粒二象性

【本模块纵向视野】从小学到大学：热学、原子物理与量子初步的纵向衔接

【章末总结】从小学到大学——选择性必修模块的纵向衔接

第五章 选修1-3：拓展视野（→所有领域）

5.1 选修1：物理学与社会发展（→所有领域）

• 5.1.1 物理学史
• 5.1.2 物理学与工业革命
• 5.1.3 物理学与生活

【本模块纵向视野】从小学到大学：物理学与社会发展的纵向衔接

5.2 选修2：物理学与技术应用（→所有领域）

• 5.2.1 医学中的物理技术（→电磁现象、光现象）
• 5.2.2 能源技术（→热运动、微观世界、时空结构）
• 5.2.3 新材料技术（→微观世界、电磁现象）
• 5.2.4 信息技术（→电磁现象、光现象）

【本模块纵向视野】从小学到大学：物理学与技术应用的纵向衔接

5.3 选修3：近代物理学初步（→微观世界、时空结构）

• 5.3.1 微观世界（→微观世界）
• 5.3.2 相对论初步（→时空结构）
• 5.3.3 宇宙与天体物理（→时空结构）
• 5.3.4 统一理论（→所有领域）

【本模块纵向视野】从小学到大学：近代物理学初步的纵向衔接

【章末总结】从小学到大学——选修模块的纵向衔接

大学篇：物理的系统概述——览群山

依据《高等学校物理学类专业本科生教学质量国家标准》（物理学类0702）——六大领域

第六章 机械运动

• 6.1 机械运动知识体系的逻辑关系
  • 6.1.1 牛顿力学与分析力学的逻辑关系
  • 6.1.2 牛顿力学的逻辑体系
  • 6.1.3 分析力学的逻辑体系
  • 6.1.4 机械运动领域学段总结
• 6.2 机械运动规律的发展历程
  • 6.2.1 发展历程概述
  • 6.2.2 关键里程碑
• 6.3 机械运动基本规律的应用案例
  • 6.3.1 万有引力定律的应用
  • 6.3.2 牛顿第二定律的应用
  • 6.3.3 动量守恒定律的应用
  • 6.3.4 角动量守恒定律的应用
  • 6.3.5 流体动力学的应用
  • 6.3.6 振动与波动的应用

【章末总结】从牛顿力学到分析力学

第七章 热运动

• 7.1 热运动知识体系的逻辑关系
  • 7.1.1 热力学与统计物理的逻辑关系
  • 7.1.2 热力学的逻辑体系
  • 7.1.3 统计物理的逻辑体系
  • 7.1.4 热运动领域学段总结
• 7.2 热运动规律的发展历程
  • 7.2.1 发展历程概述
  • 7.2.2 关键里程碑
• 7.3 热学相关基本规律的应用案例
  • 7.3.1 热力学第零定律与温度测量的应用
  • 7.3.2 热力学第一定律与能量转化的应用
  • 7.3.3 热力学第二定律与方向性的应用
  • 7.3.4 气体动理论与分子运动的应用
  • 7.3.5 相变与热传递的应用
  • 7.3.6 统计物理与熵的应用

【章末总结】从热力学到统计物理

第八章 电磁现象

• 8.1 电磁现象知识体系的逻辑关系
  • 8.1.1 电磁学与电动力学的逻辑关系
  • 8.1.2 电磁学的逻辑体系
  • 8.1.3 电动力学的逻辑体系
  • 8.1.4 电磁现象领域学段总结
• 8.2 电磁现象规律的发展历程
  • 8.2.1 发展历程概述
  • 8.2.2 关键里程碑
• 8.3 电磁学相关基本规律的应用案例
  • 8.3.1 静电现象的应用
  • 8.3.2 恒定磁场的应用
  • 8.3.3 电磁感应的应用
  • 8.3.4 电磁波的应用
  • 8.3.5 电路的应用

【章末总结】从电磁学到电动力学

第九章 光现象

• 9.1 光现象知识体系的逻辑关系
  • 9.1.1 光学与信息光学的逻辑关系
  • 9.1.2 光学的逻辑体系
  • 9.1.3 信息光学的逻辑体系
  • 9.1.4 光现象领域学段总结
• 9.2 光现象规律的发展历程
  • 9.2.1 发展历程概述
  • 9.2.2 关键里程碑
• 9.3 光学相关基本规律的应用案例
  • 9.3.1 几何光学的应用
  • 9.3.2 波动光学的应用
  • 9.3.3 量子光学的应用
  • 9.3.4 信息光学的应用

【章末总结】从光学到信息光学

第十章 微观世界

• 10.1 微观领域知识体系的逻辑关系
  • 10.1.1 原子物理与量子力学的逻辑关系
  • 10.1.2 原子物理的逻辑体系
  • 10.1.3 量子力学的逻辑体系
  • 10.1.4 微观世界领域学段总结
• 10.2 微观领域基本规律的发展历程
  • 10.2.1 发展历程概述
  • 10.2.2 关键里程碑
• 10.3 微观领域相关基本规律的应用案例
  • 10.3.1 原子物理的应用
  • 10.3.2 原子核物理的应用
  • 10.3.3 量子力学的应用

【章末总结】从原子物理到量子力学

第十一章 时空结构

• 11.1 时空结构知识体系的逻辑关系
  • 11.1.1 狭义相对论与广义相对论的逻辑关系
  • 11.1.2 狭义相对论的逻辑体系
  • 11.1.3 广义相对论的逻辑体系
  • 11.1.4 时空结构领域学段总结
• 11.2 时空结构领域基本规律的发展历程
  • 11.2.1 发展历程概述
  • 11.2.2 关键里程碑
• 11.3 时空结构基本原理所预言的现象概述
  • 11.3.1 狭义相对论预言的典型现象
  • 11.3.2 广义相对论预言的典型现象
  • 11.3.3 宇宙学相关现象

【章末总结】从狭义相对论到广义相对论

结篇：物理学的探索之路——望征程

一、从经典到现代：两次科学革命

• 1. 什么是科学革命？
• 2. 第一次科学革命：从亚里士多德到牛顿
• 3. 第二次科学革命：从经典到现代
• 4. 两次科学革命的意义

二、四种基本相互作用与统一理论

• 1. 自然界有几种基本力？
• 2. 统一之路：物理学家的终极梦想
• 3. 为什么统一如此困难？

三、未完成的探索：量子引力

• 1. 量子引力需要解决什么问题？
• 2. 为什么量子引力如此重要？
• 3. 当前的研究进展

四、学习物理学的意义与建议

• 1. 物理学会“过时”吗？
• 2. 学习物理学的意义
• 3. 学习物理学的建议

【结篇总结】从过去到未来