大学物理课程

中学物理教学论

第一章物理课程华师物电学院许桂清2011.11概览

第一章物理课程第一节课程概述第二节物理课程的基本问题第三节物理课程标准第四节中学物理课程改革的特点与趋势第一节课程概述1什么是课程？课程一词起源于拉丁语，意为“跑道”。在学校教育中，其原意是指课业及进程，但在现代受广泛批评。三种有影响的含义————▲课程即教学科目。把课程等同于所教的科目。▲课程即活动。课程是学校为学生进行教育而设计和进行的一切活动的总称。▲课程即经验。课程是学习者在学校环境中所获得的全部经验。

2课程的基本类型1．从学校课程对学生发展产生影响的方式上可分为显在课程和潜在课程潜在课程：指学校的制度、组织、环境、校风、教风、学风、人际关系等方面对学生所产生的潜移默化的教育。包括物质情境、文化情境和人际情境。显在课程：相对而言，把学校教育中有计划、有组织的课程称为显在课程。2．从课程内容所固有的属性上可分为学科课程与经验课程学科课程：以掌握人类积累下来的文化遗产为主要目的而设置的课程。经验课程：也称为活动课程，以使学生获得关于现实世界的直接经验和真切体验为主要目的而设置的课程。2课程的基本类型必修课程：为全体学生打好共同的知识和能力基础而开设的课程。选修课程：为了适应学生的兴趣、特长及未来发展倾向由学生自主选修的课程。3．从学校课程实施的要求上可分为必修课程和选修课程4．以课程内容的组织方式上可分为分科课程和综合课程。分科课程：又称为分科课程或单科课程，是以学科体系、结构和内容为中心组织的课程。综合课程：将相关学科内容综合起来而组织的课程。2课程的基本类型国家课程：体现国家的教育意志和要求的课程。地方课程：体现和满足地方社会发展的现实需要而设计的课程。学校课程：展示学校的办学宗旨和特色而设计的课程。5．从课程设计、开发、管理的角度，可以将课程分为国家课程、地方课程、学校课程6．从课程的定义上来说，不同的课程定义，有时是指在不同层次上起作用的课程。美国学者古德莱德对此作了较好的说明。在他看来，人们在谈论课程时，往往谈的不是同样意义上的课程。他认为存在五种不同的课程：理想的课程即由一些研究机构、学术团体和课程专家提出的应该开设的课程。例如，现在有人提议在中学开设STS教育的课程，并从理论和实践的角度论证其必要性，就属于理想的课程。这种课程的影响取决于是否被官方所采纳。正式的课程（计划课程）即指由教育行政部门规定地课程计划、课程标准和教材，也就是列入学校课程表中的课程。许多人理解的课程就是这类课程。领悟的课程即指任课教师所领会的课程。由于不同教师对正式课程（或计划课程）会有各种理解和解释方式，因此对课程实际上什么或应该是什么的领会，与正式的课程之间会有一定的距离，从而减弱正式课程的某些预期的影响。运作的课程即指在课堂上实际实施的课程。观察和研究表明，教师领会的课程与他们实际实施的课程之间会有一定的差距，因为要根据学生的反应随时进行调整。经验的课程即指学生实际体验到的东西。因为每个学生对事物都有特定的理解，两个学生听同一门课，会有不同的体验或学习经验。3课程编制的基本步骤现代课程理论的重要代表人物泰勒在1949年出版的《课程与教学的基本原理》，被公认为是现代课程理论的奠基石，是现代课程理论领域最有影响的理论构架。这个原理是围绕四个基本问题展开的：（1）学校应该达到哪些教育目标？（2）提供哪些教育经验才能实现这些目标？（3）怎样才能有效地组织这些教育经验？（4）我们怎样才能确定这些目标正在得到实现？课程编制的基本步骤我们可以把这四个问题看成是课程编制过程的四个步骤或阶段：（1）确定目标；（2）选择经验；（3）组织经验；（4）评价结果。其中确定目标最为关键，因为其他步骤都是围绕目标展开的。所以泰勒原理又被称为“目标模式”。第二节物理课程的基本问题1物理学的基本内容和发展概况物理学是研究物质运动的基本规律、物质的相互作用和物质基本结构的一门科学。

从物理学对物质运动的基本规律研究的角度，可以将物理学分为：力学——研究机械运动规律热力学和统计力学——研究热运动规律电磁学——电磁运动规律相对论——研究高速物体运动规律量子力学——微观粒子运动规律

1物理学的基本内容和发展概况物理学的发展概况

拿力学来讲。17世纪的后期，牛顿在伽利略、笛卡尔、开普勒、惠更斯等人研究的基础上，建立了两个定律：一个是运动定律，一个是万有引力定律。自牛顿以后，经典力学的新发展表现为一些科学家重新表述了牛顿定律，如拉格朗日、哈密顿方程组。另一方面，就是将牛顿定律推广到连续介质的力学问题中，就出现了弹性力学、流体力学等。

1物理学的基本内容和发展概况从物理学对四种相互作用研究的角度自然界存在四种基本相互作用：强相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用。相互作用有强度上的差异：若强相互作用为1，电磁相互作用为10-2，弱相互作用是10-19—10-13，引力相互作用是10-39。致力于各种相互作用的统一，曾是许多科学家追求的目标。目前探索各种相互作用的大统一理论仍是物理学研究的前沿。1物理学的基本内容和发展概况从物理学对物质结构研究的角度，物理学所研究的物质结构有不同的层次，从宏观物体到大分子到分子，到原子、原子核，一直到夸克等基本粒子。研究物质结构尺度的跨度从10-22——1022m。根据物质结构层次，相应地，物理学也可以分成许多学科。例如考虑到微小层次的，就是粒子物理学、核物理学、然后是原子物理学，再上去就是分子物理学、凝聚态物理学，尺度更大的就到固体力学，然后是地球物理，再到空间物理学、天体物理。经典物理遗留下来光学、声学等学科正在朝向应用科学转化。1物理学的基本内容和发展概况有两个发展前沿是很明显的，一个是最微小的是一个前沿（基本粒子研究），另一个是最大的宇宙也是一个前沿（宇宙的研究）。除了这两个明显的前沿外，应该还存在一个前沿，就是探讨复杂物质的结构与物性。2科学的本质科学的本质问题，实际上是要回答“科学是什么”。美国科学促进会在其制定的《面向全体美国人的科学：2061计划》中，对科学本质进行了阐述。一、科学世界观（1）世界是可知的（2）科学理论是变化的（3）科学知识的持久性：只是修正而不是彻底否定。（4）科学不能为所有的问题提供全部的答案。2科学的本质二、科学探究（1）科学需要证据（2）科学是逻辑与想象的结合（3）科学能进行解释和预见（4）科学家需要明辨是非、避免偏见（5）科学不奉行独裁主义2科学的本质三、科学事业（1）科学是一项复杂的社会活动（2）科学分为不同学科（3）科学研究中有普遍接受的道德规范（4）科学家在参与公共事务时，既是专家又是公民3物理学的学科特点（1）物理学是一门以实验为基础的科学（2）是一门严密的理论科学（3）是一门精密的定量科学（4）是一门应用非常广泛的基础科学（5）是一门带有方法论性质的科学4物理课程物理课程不同于物理科学，它是按照教学目的、要求和学生的认知规律，有计划的选择物理科学的内容，并改造成为学校的一门课程。4物理课程不同的课程理论对物理教育的价值取向有很大的差异。以学科为中心的课程主要以传递知识，帮助学生建立完整的物理学科知识结构，并实现知识的迁移为主要目标；以社会为中心的课程则强调按社会需要来确定内容，以培养学生参与社会活动的意识和能力为主要目标；以学生为中心的课程则以学生的学习兴趣和动机为基础，主张“做中学”，以提高学生的学习兴趣，发展学生学习的主动性和创造性为主要目标。从世界课程改革的实践看，它们各自都存在难以克服的内在缺陷。4物理课程当前，国际教育界普遍认为，社会需求、学科体系和学生发展是制约物理课程的主要因素。中学物理课程改革的目标和确定应当力求实现社会需求、学科体系和学生发展的最佳结合。二、物理课程的价值1物理学的价值（1）物理学深化了人类对物质世界的认识（2）物理学是自然科学的理论基础（3）物理学是现代技术的理论基础（4）物理学对人类社会的进步至关重要（1）物理学是一项激动人心的智力探险活动，它鼓舞着青年人，并扩展着我们关于大自然知识的疆界。（2）物理学发展着未来技术进步所需要的基本知识，而技术进步将持续驱动着世界经济发动机的运转。（3）物理学有助于技术的基本建设，它为科学进步和发明的利用，提供所需的训练有素的人才。（4）物理学在培养化学家、工程师、计算机科学家以及其他物理科学和生物医学科学工作者的教育中，是一个重要的组成部分。（5）物理学扩展和提高我们对其他学科的理解，诸如地球科学、农业科学、化学、生物学、环境科学以及天文学和宇宙学——这些科学对世界上所有的民族都是重要的。（6）物理学提供发展应用于医学的新设备和新技术所需的基本知识，如计算机层析术（CT）、磁共振成像、正电子发射层析术、超声波成像和激光手术等，改善了我们的生活质量。1999年在美国亚特兰大市举行的国际纯粹物理和应用物理联合会第23届大会通过决议，呼吁社会重视物理教育的重要性。决议指出：物理学——研究物质、能量和它们相互作用的学科——是一项国际事业，它对人类未来的进步起着关键的作用。对物理教育的支持与研究，对所有国家都是重要的。这是因为：二、物理课程的价值在现代社会，一个人如果没有基本的物理知识是很难适应现代社会生活的。即使将来从事的工作与物理学联系较少，但总要在日常生活中遇到许多现代化的设备，总要处理类似“能源”、“交通”、“环境污染”等社会关心的问题。缺乏基本的物理知识，就不可能合理的使用这些设备和正确的解决这些问题。至于将来从事技术或科研工作，物理知识就更显重要。1．物理课程的学习有助于学生适应未来社会的发展我们每个人都是天生的科学家，我们生来对周围的事物，组成这个世界的一切物质和对其他有生命的东西都具有好奇心。物理课程的学习将有助于保持这种好奇心和因领悟和探明自然界的事理油然而生的充实之感和兴奋之情。正如物理学家理查德•费因曼所说的那样“学过科学以后，你周围的世界仿佛就变了样子。就拿树来说吧，树的构成材料居然主要是空气。你把树焚烧了，树就会化作原来的空气，在火焰的光热中散发出来的原来被束缚在里面用来把空气转化为树的太阳光热。在火烬中的那一小部分残余物质，则本来不是来自空气，而是来自固体物质泥土。这些真都十分有趣，这样的例子，科学里面简直是俯拾皆是，不胜枚举。这样一些例子都是很有激励作用的，你可以用他们去激励、去启迪、去教育别的人。”但是我们看到，有许多学生学了物理课程以后，失去了对大自然的好奇心，这其中的原因是不是我们的课程太深奥、太空洞，或者太远离学生的日常生活和经历。2．物理课程的学习能够满足学生探索自然、理解自然的兴趣和热情二、物理课程的价值我们生活在一个被科学和技术支配的世界里，在商场里、在乘坐的交通工具里、在家中、在我们的周围······科学无处不在。现代社会中的许多问题需要更多的民众参与，例如，核电站是否安全？如何减少电磁辐射对人体的危害？政府对环境污染采取了什么有效措施？如果没有现代科学知识，没有物理学的参与，对现代社会实行民主管理几乎是不可能的。3．物理课程的学习能够提高学生参与社会问题的决策能力二、物理课程的价值在物理学中:每一个概念的建立过程，每一个规律的发现过程，每一项技术的发明过程，都是对学生进行创新意识培养的典型案例。前苏联著名物理学家卡皮查认为：数学和物理是培养学生创造性思维能力最合适的学科，而物理和数学相比更接近生活。在实践能力的培养方面，物理课程更具有得天独厚的条件。

4．物理课程的学习能够增强学生的创新意识和实践能力二、物理课程的价值如前所述，随着人类对物质世界认识的深入，物理学一方面带动了科学和技术的发展；另一方面推动了文化、经济和社会的发展。经典物理学奠定了两次工业革命的基础；近代物理学推动了信息技术、新材料技术、新能源技术、航空航天技术、生物技术等的迅速发展，继而推动了人类文化的变化。在物理课程中，学生通过对物理学内容及技术应用的学习，可以体会物理学的发展对人类文化、社会的影响，认识科学、技术与社会的关系。5．物理课程的学习能提高学生对物理学在促进科技进步和经济及社会发展的作用的认识6．物理课程的学习有助于学生科学世界观的形成和科学价值观培育好奇心、怀疑、探究、实证、锲而不舍，是科学家在物理学研究中表现出来的崇高的科学精神，也是对学生进行科学世界观和科学价值观培育的及好的素材。好奇

即能从“司空见惯”的事物和现象中发现自己感兴趣的问题，进而努力探究。怀疑

即不迷信前人和“权威”的结论。怀疑精神也就是批判精神，其对立面是盲从、轻信。实证

即对好奇所产生的假想和怀疑的对象进行证伪验真，也就是解决所提出问题的能力。不断进取、锲而不舍

即对自己探究的结果，自信并有恒心。三、物理课程的目标1教育的目的教育应该培养怎样的人？

从教育的角度，这样的人应该学会认知，学会做事，学会共同生活，学会生存。从社会的角度，这样的人应该具有：德，学，才，识2、中学教育性质和任务中学教育

初级中学教育

高级中学教育

是基础教育中的义务教育阶段，是每个适龄少年必需接受的培养基本素质的教育，着眼于培养学生终身学习的愿望和能力。在九年义务教育基础上进一步提高国民素质的、面向大众的基础教育，普通高中教育应为学生的终身发展奠定基础。基本任务是以培养全面发展的人，提高全民族素质为根本目的，以培养创新精神和实践能力为中心。3素质和素质教育我们认为，素质是指在后天通过环境影响和教育训练所获得的稳定的长期发挥作用的基本品质结构，包括人的思想、知识、身体、心理品质等。素质与先天禀赋当然是有密切关系的，比如要把聋哑人培养成歌唱家是比较困难的，先天禀赋制约很大。但对大多数人来讲，先天禀赋差异并不太大，人们的素质的高低，主要是在后天的社会环境和教育训练中形成的。2．素质教育素质教育两全

一主动一中心教育教学要面向全体学生而不是面向少数升学有望的学生。教育教学要促进学生的全面发展，而不是片面发展

教育教学要使学生积极主动的学习，而不是机械被动的去学习教育教学要以培养学生的创新精神和实践能力为中心，而不是培养呆读死记、亦步亦趋、俯首帖耳、纸上谈兵的空谈家。

特征①前瞻性②基础性③全体性④全面性⑤主体性四、中学物理教学的目标和任务

为什么要教牛顿第二定律？中学物理教师认为，这是一个不需要回答的问题。高考已经指明了它的地位，牛顿第二定律是不可少的，它是力学知识的重中之中。不仅要学生理解，而且要掌握和灵活运用。物理学家认为，牛顿第二定律比较重要，它是认识物理世界漫长道路上的一块基石，由它可以推出动量定理和动能定理，大到天体力学中的万有引力定律，小到原子物理中的玻尔模型都需要以它为基础。从事物理学研究工作，牛顿力学就是ABC。建筑工程师认为，牛顿第二定律不那么重要，他们更多地用到经验公式，当然其中也有的公式是从动力学方程推导来的，但不一定要求知道它们的推导过程，只要查查表就行了。汽车司机认为，用不到牛顿第二定律，虽然时时与加速、减速、防止事故打交道。电子工程师认为，图线和图表更为重要，几乎没有直接运用牛顿第二定律的地方。中学物理课程作为学生科学学习领域的一门基础课程，它的根本目标在于提高全体学生的科学素养。“科学素养”一词源自英文literacy。这个词有两个含义：一是指有学识、有教养，跟学者、专家有关；二是指能够阅读、书写和计算，有文化，跟普通公民有关。4中学物理教育的目标美国在96年公布的《国家科学教育标准》中对有“科学素养”给出了描述性说明。所谓有科学素养是指了解和深谙进行个人决策，参与公民事务和文化事物，从事经济生产所需要的科学概念和科学过程。有科学素养还包括一些特定门类的能力。有科学素养就意味着一个人●对日常所见所经历的各种事物能够提出，能够发现，能够回答，因好奇心而提出来的一些问题。（科学的兴趣和探索科学的冲动）●已有能力描述、解释甚至预言一些自然现象。（对科学原理的理解和应用）●能读懂通俗报刊刊载的科学文章，能参与就有关结论是否有根据的问题所作的社交谈话。（理解科学的概念和原理）●能识别国家和地方决定所依赖以为基础的科学问题，并且能提出有科学技术根据的见解来。（以科学的态度来参与社会事务）●能根据信息源和产生此信息所用的方法来评估科学信息的可靠程度。（科学价值的判断）●还意味有能力提出和评价有论据的论点，并且能恰如其分地运用从这些论点得出的结论。（科学思维的习惯）不同的人会以不同的方式表现出自己的科学素养例如能恰如其分的使用技术术语，或者能运用科学概念和科学的过程等等。例如，对生命科学的概念和术语可能懂得多一点，而对物质科学的概念术语懂得少一点。其程度上的有低而高，修养的面由窄到宽是发生在人的一生当中，而不是只发生在就学的年代，但是人在早期确立起的对科学的态度以及价值观念，对其成年时在科学素养方面所能达到的境界则会有决定性的影响。每一个人的这种素养在不同的领域中也会有所不同。有科学素养的程度和形式并不是一成不变的国际科学教育界普遍认为，科学素养应该被看作社会公民和消费者应具备的最基本的对于科学技术的理解。一般说来只要公众同时达到下面三个方面的要求，就可以被认为具备了基本科学素养（1）对科学知识的基本理解（2）对科学过程和方法的基本理解（3）关于科学技术对社会影响的基本理解。例如，对分子、温室效应、计算机软件三个科学术语是否清楚？超导、DNA两个概念各属于哪个学科领域？是不是知道地球绕太阳转？地球、太阳系、银河系和宇宙四者中哪一个最大等等？例如对水银温度计、电话和杆秤三种日常用品的科学原理是否了解？对下述问题能不能作出正确的判断：两位科学家想了解一种治疗高血压药的效果。第一位科学家让1000位患者服用此药，观察其中有多少人降低了血压；第二位科学家让500位患者服用此药，另外500位不服药，然后观察两组中各有多少人的血压有所降低。您认为哪种方法更好？公众对科学技术与社会的关系的认识，即一方面认识到科学技术对生活、公众健康、一般工作条件、世界和平带来有利的一面，同时又警惕科学带来的负面效应。如环境污染、自然资源的过渡消耗等。这就是说，必须用一分为二的观点认识科学技术与社会的关系。四、物理课程内容物理课程内容的选择原则（1）基础性原则（2）过程性原则（3）普及性原则（4）时代性原则（5）适应性原则（6）教育性原则（7）选择性原则（8）多样性原则四、物理课程内容物理课程内容的组织原则纵向组织和横向组织纵向组织———由简单到复杂依次推进。课程内容的组织要考虑：先让学生进行辨别，然后学习概念，在此基础上掌握规则和原理，最后把原理和规则应用于问题解决。横向组织———在纵向组织基础上，更多关注物理学与其他学科的联系、与社会的联系、与学生生活的联系。物理课程内容的组织2逻辑顺序与心理顺序逻辑顺序——根据学科本身的系统和内在联系组织课程内容。心理顺序——根据学生心理发展的特点和学生的兴趣、需要、经验背景来组织课程内容。物理课程内容的组织应是逻辑顺序和心理顺序的统一。物理课程内容的组织3直线式与螺旋式直线式是初、高中内容前后不重复，直线上升。螺旋式是课程内容在不同阶段重复出现，但按难易程度从定性到定量逐渐扩大范围和加深程度。课程内容宜以螺旋式为主，部分内容采取直线式。第三节物理课程标准2001年7月，教育部颁布《全日制义务教育物理课程标准》；2003年4月，教育部又颁布《普通高中物理课程标准》。物理课程标准的出台和实施，标志着我国新一轮基础物理课程改革全面展开。单一，评价机制尚未健全。重视外在的评价，忽视学生内在的自我评价，“轻过程、重结果”现象十分严重，导致物理学习的诸多目标难以落实。课改前物理课程存在的主要问题1．课程目标过于关注知识与技能,对于科学过程和方法、情感态度、价值观教育和实践能力培养方面的要求过于抽象，缺乏针对性和导向性。2．课程结构过于单一，重视必修课程，忽视选修课程和实践活动，课程缺乏弹性和选择性，不能适应和满足不同基础学生的发展需求。3．课程内容"难、繁、偏、旧"和过于注重书本知识的状况，存在脱离学生生活经验和社会实际的倾向，学生物理学习的分化现象比较严重，在一定程度上抑制了学生物理学习的兴趣。4．学习方式以接受学习为主，对“听、记、背、练”的方式习以为常，围绕“应试”展开的重复演练日趋严重，学生动手实践和探究的机会，分析、解决实际问题和合作交流的能力得不到应有的锻炼。5．评价方式物理课程改革的目标1、改变课程过于注重知识传授的倾向,强调形成积极主动的学习态度,使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程。2、

改变课程结构过于强调学科本位、科目过多和缺乏整合的现状,整体设置九年一贯的课程门类和课时比例,并设置综合课程,以适应不同地区和学生发展的需求,体现课程结构的均衡性、综合性和选择性。3、改变课程内容"难、繁、偏、旧"和过于注重书本知识的现状,加强课程内容与学生生活以及现代社会和科技发展的联系,关注学生的学习兴趣和经验,精选终身学习必备的基础知识和技能。

4、改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。5、改变课程评价过分强调甄别与选拔的功能,发挥评价促进学生发展、教师提高和改进教学实践的功能。6、改变课程管理过于集中的状况,实行国家、地方、学校三级课程管理,增强课程对地方、学校及学生的适应性。从教学大纲到课程标准以“课程标准”代替目前的“教学大纲”，至少包括了以下四个方面的理解和考虑。1.课程的价值取向从精英教育转向大众教育2.课程目标着眼于学生素质的全面提高3.从只关注教师教学转向关注课程实施过程4.课程管理从刚性转向弹性课程标准是教材编写、教学、评估和考试命题的依据，是国家管理和评价课程的基础。课程标准的性质课程标准是什么？我们这里不想给课程标准下一个严格的定义，但是下面几点对于理解课程标准的性质是有帮助的。1．课程标准主要是对学生在经过某一学段之后的学习结果的行为描述，而不是对教学内容的具体规定（如教学大纲、教科书）。2．它是国家制订的某一学段的共同的、统一的基本要求，而不是最高要求。课程标准的性质3．学生学习结果行为的描述应该尽可能是可理解的、可达到的、可评价的，而不是模糊不清的、可望而不可及的。4．它隐含着教师不是教科书的执行者，而是教学方案（课程）的开发者，即教师“用教科书教，而不是教教科书”。5．课程标准的范围应该涉及作为一个完整个体发展的三个领域：认知、情感、技能，而不仅仅是知识方面的要求。

（三）物理课程标准的框架课程标准的框架是指课程标准的具体格式。表1-1课程标准与教学大纲的框架结构比较

课程标准

教学大纲前言课程性质课程基本理念标准设计思路课程目标知识与技能教学目的过程与方法情感态度与价值观内容标准学习领域、内容及行为目标教学内容及要求实施建议教学建议★教学建议★课时安排★教学中应注意的问题★考核与评价评价建议教材编写建议课程资源开发与利用建议附录术语解释案例1．课程标准与教学大纲的框架结构比较2．物理课程标准的框架结构这一部分对物理课程的性质、价值与功能做了定性描述，阐述了物理课程的基本理念，并对课程标准的设计思路做了详细地说明。(1)前言部分(2)课程目标部分这一部分内容明确了物理课程在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等三方面的课程总目标和具体目标。把过程与方法、情感态度与价值观作为课程目标，是新课程的突出特点。(3)内容标准部分这一部分以科学探究和科学内容两方面来阐述。课程标准将科学探究列入内容标准目的是将学习的重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、事实求是的科学态度和敢于创新的探索精神。学生在科学探究活动中，通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学思想和精神。科学探究过程包括七个要素：提出问题；猜想与假设；制定计划和设计实验；进行实验与收集证据；分析与论证；评估；交流与合作。(4)实施建议部分考虑到课程实施的各个环节，课程标准提供了教与学的建议、教材编写建议、评价建议、课程资源开发与利用建议等。1．义务教育物理课程标准的内容提高全体学生的科学素养▲注重学生发展，改变学科本位▲从生活走向物理，从物理走向社会▲注重科学探究，提倡学习方式多样化▲注意学科渗透，关心科技发展▲构建新的评价体系▲知识与技能▲过程与方法▲情感态度与价值观义务教育阶段的物理课程培养目标义务教育阶段物理课程的基本理念义务教育阶段物理课程目标内容标准科学探究科学内容课程实施建议科学探究包含提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等要素科学内容含有三个主题：物质、运动和相互作用、能量▲教学建议▲教科书编写建议▲课程资源开发和利用建议▲学生学习评价建议2．高中物理课程标准的内容进一步提高全体学生的科学素养，满足全体学生的终身发展需求▲课程目的：提高全体学生的科学素养▲课程结构：注重共同基础，体现选择性▲课程内容：体现时代性和基础性▲课程实施：注重自主学习，提倡教学方式多样化▲课程评价：更新评价观念，促进学生发展▲知识与技能▲过程与方法▲情感态度与价值观高中物理课程培养目标高中物理课程的基本理念高中物理课程目标内容标准科学探究科学内容课程实施建议科学探究包含提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等要素科学内容包含四个系列共12个课程模块：一个必修系列共2个必修模块和三个选修系列共10选修模块。▲教学建议▲教科书编写建议▲课程资源开发和利用建议▲学生学习评价建议高中物理课程结构框图选修1-2选修2-2选修2-3选修1-1选修2-1选修3-1选修3-4选修3-5选修3-2选修3-3物理2

物理1

选修共同必修必修四、物理课程标准的特点1、努力将素质教育的理念切实体现在课程标准的各个部分

2、突破学科中心

3、转变学习方式4、体现评价促进学生发展的教育功能，“评价建议”有更强的操作性。5、为课程实施提供了广阔空间第四节、物理课程改革的特点与趋势

（一）内容的选取突出基础性和时代性

人类近30年来所积累的科学知识，占有史以来积累的科学知识总量的90%，而在此之前的几千年中所积累的科学知识只占10%。人类积累的科学知识总量在迅速膨胀：在内容的选取上，一般采取的做法：一是更新课程结构，改变传统课程按力、热、电、光、原呈现知识体系方式。例如我国义务教育物理课程以物质、运动与相互作用和能量为主题安排课程内容；高中物理课程以领域—模块—主题为主线安排课程内容；美国PSSC物理以物理学处于核心地位的守恒定律和波粒二象性为主线，将物理学的基本概念、定律、理论的逻辑关系组织一个整体的系统；HPP物理以物理科学中的发现、推理及概念形成为主线组织教材内容，把物理学作为人类文化发展的一部分来阐述物理知识。二是删减和精选经典物理知识。

三是增加近代物理的基础知识。教材在对这部分内容的处理上，一般具有如下特点：定性多，定量少；重思想性；从实验现象引入。四是体现物理学发展的最新成果。在教材中主要是通过阅读材料、旁批及教材资源等体现出来。五是重视物理知识与其他学科和生活的联系。

六是渗透STS教育。

在教材中一般采用以下几种渗透方式：（1）在教材中安排专门的STS栏目。例如人教版物理1“速度与现代社会”、“从伽利略的一生看科学与社会”；美国PrenticeHall出版社2002年出版的高中物理教材《ConceptualPhysics》中有一个专门的栏目：科学、技术与社会。（2）在课文中插入实例。例如在广东版物理2能源的开发与利用中介绍了2003年8月美国东部的一次大停电给社会、居民生活带来的影响。（3）在讨论栏目中安排相关话题，让学生在讨论、辩论、角色扮演等活动中认识科学、技术与社会之间的关系。如广东版物理2：讨论与交流栏目要求学生举出科学技术直接或间接改善你的生活的几个途径，举出科学技术恶化你的生活的几个途径等。（4）主题贯穿。以与物理知识、技术和社会紧密相关的主题贯穿在课文中。例如在英国柯林斯出版社出版的《Physics》(AS)教科书中的第八章“功、能和牛顿运动定律”中，汽车安全问题是该章的主线。（二）突出“探究活动”，强调“做科学”强调科学探究，把科学探究和科学内容放到同等重要的地位，是国际和我国物理课程改革的突出特点。从物理教育的角度来看，我们可以从以下三个层面来理解科学探究：首先是观念层面，科学探究体现着现代科学观。科学不是已经完成和固化了的知识体系，而是人类对自然界的永无止境的探究过程。科学的知识体系在探究过程中不断发展和变化，许多科学的结论是待证伪的，是在发现新的证据之后需要修正的。学习物理的过程是一个不断转变对自然界的原有认识和观念的过程，是一个自觉的实现观念自我更新的过程。第二是思想方法层面，科学探究是科学家群体在长期探索自然规律的过程中所形成的有效的认识和实践方式，其中最重要的是科学思维方式，即我们通常所说的科学思想方法。当代科学教育理论认为，科学探究没有固定的模式，但有一些可辨别的要素，如提出科学问题、建立假设、搜集证据、提出理论或模型、评估与交流等，这些都是科学思想和工作方式的体现。在物理课程标准中，根据这些要素提出了对学生理解科学探究和发展科学探究能力的要求。第三是操作技能层面，任何实验探究过程都需要某些思维和操作技能，如控制变量、使用仪器、记录和处理数据等。因此，除了第三个层面要求学生必须动手实验之外，以上两个层面都可以以多种方式渗透在教学过程之中。基于对科学探究的这种理解，新教科书在体现科学探究方式多样化方面做出了一定的努力，而不是把科学探究形式化或标签化，也不是把科学探究仅仅局限于实验探究。与此相应的新编教科书与以往的相比，活动内容明显增多，其中一些活动基于hands-on的基本过程：即提出问题→动手实验→观察记录→解释讨论→得出结论→表达交流。例如，美国教育应用研究中心1994年出版的供8—12年级学习物理用的教材《Hand-onPhysicsActivities》中包含了大量与学生生活密切联系的探究活动。教材共有8个单元，34节，166个知识点。每一节开篇是一段引言，简要介绍本节的主要概念、规律。每一个知识点均设计成一个实验或调查研究活动，整个教材有166个学生活动。教材编写者期望通过活动为学生和他们的周围世界提供富有意义的相互作用和联系每个活动包括：“探究的概念”（ConceptstoInvestigate）“材料”（Materials）“探究的原则”（PrinciplestoInvestigate）“原理和程序”（PrinciplesandProcedures）美国PrenticeHall2000年出版的《ScienceExplorer》教材教材分层次、分类型安排了丰富多彩的科学探究活动。教材在每一章的章首设置一个贯穿整章的探究活动，在每一节的课前安排一个贯穿本节的探究活动，对于重要的概念和技能在教材的旁批处设计一个“试一试”的活动，对于重要的探究技能如“提出假设”教材设置了专门的栏目“技能实验室”；在每一章的章未，教材设置了专门的栏目“生活实验室”作为本章知识的应用。另外教材在适当位置还安排了较多的跨学科探究课题和有助于增进学生对科学方法理解的专业技能训练活动。“广东版”高中物理教科书在编写思路上：以学生日常生活中观察的现象和具体问题出发，在观察实验、思考、探究中学习物理概念规律，在实践和应用中将所学的知识与社会、生活联系起来，这种编写思路既体现了物理学的特点，又遵循了学生的认知规律，同时也为教师的教学设计提供了思路，从而使教师很容易转化为以探究式教学思想为指导的课堂教学操作模式。【案例】高中物理必修2（广东版）第二章第二节向心力编写思路：首先通过日常经验和观察中的两个实例引入本节的课题其次通过一个演示实验的观察和分析得出维持物体作匀速圆周运动需要一个沿半径指向圆心的力的作用，这个力就是向心力。然后通过实验与探究，使学生对向心力有了充分的感性认识后，给出向心力的公式，再结合牛顿第二定律，给出向心加速度的公式。最后，运用牛顿第二定律分析生活中的圆周运动问题，培养学生把理论知识应用于实践的能力。教科书的这种编写思路与教学模式之间的关系如图所示。教学模式教材内容呈现问题导入观察实验分析概括实验探究理论分析实践应用水平湿滑的道路上骑车还是驾车转弯时，都要减速行驶；在高速公路和铁轨的弯道处，路基都要设计成倾斜的，你知道这其中的奥秘吗？小球在光滑水平面内做圆周运动

向心力的概念和方向决定向心力大小的因素向心力、向心加速度的公式向心力的应用实例（三）重视学生的认知发展特点和个性的培养实践证明，在课程内容的选取和安排上，片面强调本学科的知识体系和现代化，忽视物理知识的广泛应用和联系，忽视大部分学生的实际认知水平。势必使大多数学生感到物理难学，势必造成学生对科学的冷漠感和不信任感，既不能引起他们的学习兴趣，又不能满足生活、就业的需要。因此，课程教材内容的选取和安排要在社会需求、学生认知发展水平以及物理学科体系三个因素之间寻求平衡。课程教材内容的确定不能过分强调某个因素而忽视其他因素，否则重心就会发生偏移。高中物理教育与初中物理教育的不同之一在于，不仅要重视学生的共同发展，而且还应该让具有不同兴趣、不同能力和发展倾向的学生得到不同的发展，满足学生的不同需求，因此高中物理教育应有所区别，尽量做到因人而异，因材施教。目前国际上较为通行的做法，一是采用不同层次、不同侧重点的教科书；二是增加教科书的弹性。例如香港的《文达物理》和《物理2000》是针对香港中学会考编写的教科书，相当于内地的“必修”物理，对于要参加大学理科入学考试的学生还要另外学习“高级补充内容”。在美国除了规定必修的物理内容以外，为了适应各类学生的需要，还提供了单独选修的不同层次的多种类型的物理课：常规型一年物理课、荣誉生物理课、高等位（AdvancedPlacement，简称AP）物理课、概念物理（又称“非理科物理”）课。同一类型的物理课又提供了具有不同风格和特色的教科书，供学校和学生选用。我国高中物理教科书的模块化设计，为满足学生的不同学习需求和发展倾向，促进学生自主、富有个性的学习创造了条件和机会。同时教科书在弹性内容的设计方面也做了一定的努力。例如，“广东版”的高中物理教科书在“实践与拓展”栏目中的内容不是对全体学生的要求，教师根据实际情况，在条件许可和不增加学生负担的情况下选择使用。“资料活页”和“我们的网站”提供的学习材料，