高中物理新课程的必修和选修模块解读

3系列共有5个模块，这5个模块分别含什么样的内容呢？选修3-1涉及到的内容有电场，电路，磁场；选修3-2涉及到的主题有电磁感应，交变电流，传感器；选修3-3涉及到的主题有分子动理论与统计思想，固体、液体与气体，热力学定律与能量守恒，能源与可持续发展；选修3-4涉及到3个主题：机械振动与机械波，电磁振荡与电磁波，光，相对论；选修3-5的主题有碰撞与动量守恒，原子结构，原子核，波粒二象性。设计这5个模块的思考是：关注物理学的基础性，系统性，关注物理学的研究方法，关注物理学在生产、生活的应用及其对社会的影响等等。
㈢在12个模块中纳入的物理学的内容。
两个共同必修模块和三大系列的内容是怎样设置的。我们首先来看看前面的共同必修模块物理1，物理2。在这两个模块中，我们设置了什么样的内容呢？在物理1里，我们设置的主题有运动的描述，相互作用与运动规律；在物理2模块中，我们涉及到的内容有机械能和能源，抛体运动与圆周运动，经典力学的成就与局限性。对于这两个模块的设置，我们的思考是希望学生们通过学习运动描述，相互运动与规律，机械能和能源，抛体运动与圆周运动，经典力学的成就与局限性等物理学的核心内容，经历科学探究的过程，了解物理学的特点和研究方法，体会物理学对社会发展的影响，为学生下一步的选学模块做准备。这是我们设计物理1，物理2的思考。
在研制初中物理课程标准和高中物理课程标准中，关于实验的设置，更看重的是学生实验能力的培养，基于这样的想法，我们就把实验渗进了内容标准。以高中物理课程标准为例，在目前我们的高中物理课程标准中，在物理1、物理2两个共同必修和3系列中，在内容标准中与实验相关的条目是哪一些?首先，我们来看，必修1即物理1，在物理1里，与实验相关的条目共有六条，也就是说，有六个实验与物理1内容有关系。第一，经历匀变速直线运动的实验研究过程；第二，通过实验，认识滑动摩擦，静摩擦的规律；第三、通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律；还有通过实验理解力的合成与分解；通过实验，探究加速度与物体质量，物体受力的关系；通过实验认识超重和失重现象；需要注意的是，六个条目中的行为动词是有区别的。有一类是通过实验理解什么，通过实验了解什么，或者通过实验认识什么，这一类的行为动词，更侧重的是通过实验，认识相应的物理概念、物理规律。在这样的一些陈述中，含有学生实验，演示实验，当然我们鼓励用学生实验来完成相关的实验，但同时还有另外的一种表述，比如经历匀变速直线运动的实验研究过程，通过实验探究加速度与物体质量和物体受力关系，出现这样的行为动词的条目，就要求要通过探究性的实验来完成，这是物理1对应的实验条目。
高中物理新课程的必修和选修模块解读
刘建华 发布时间： 2010-4-2 0:00:59
高中物理新课程的必修和选修模块解读
㈠从国际中学物理课程设置来看，比如像美国、英国、德国等，这些国家的中学生是怎样学物理的？也就是先学什么再学什么？其课程结构设置是怎样的？我们做了详细的对比研究，总体来讲可以分为三大类，也就是三大类模式，第一种模式是这样一种结构。首先，学生在高一年段时学习科学的必修，接下来就是学选修课程，而这个选修课程的设置有并行的选修和串行的选修，比如像其中的一个模式，科学作为必修课是属于刚刚进入高中的设置，接下来有选修1、选修2。像这样的就是并行的，所谓并行就是两者之间不存在先学哪个后学哪个的关系。串行的选修课就是选修2、选修3，学完选修2还可以学选修3，这样的结构就是选修3是以选修2为基础的。日本，韩国几乎就是这样的模式，这是其中的一种模式。还有一种模式就是完全的选修课，比如美国就是这种课程结构的典型。美国的高中生一进高中学习的时候没有必修的科学课，都是选修课，让学生根据自己的兴趣，选学他们感兴趣的内容。如像现在开设的选修课就有常规型的课，一般的高中生就可以选学这一类课程。如你的数理基础比较好，那么你就可以继续学荣誉生课程。荣誉生课程与常规型的课程相比，其数、理要求更多一些。而对那些有人文倾向的学生来说，他们可以学非理科课程，也就是说在非理科课程里更多强调的是一种物理的思想和方法，淡化计算。像这一类的课程，有人文倾向的学生学就比较容易，也有兴趣。另外还有一类课程，叫高等位课程。高等位的课程是为那些数理基础特别好的学生设置的。它涉及到的教材就是我们在大学学的普通物理教材。那么，这一类学生学习高等位课程之后，在大学可以算学分。那么这就是第二种模式，一进来就是选修课。学生们可以根据自己的兴趣，自己的能力选择性的学习。还有第三种模式，学生一进高中就学的是必修物理课，分必修和选修。但是必修课都是物理课，和上面第一种模式不太一样的是，第一种模式的必修课是科学课，而第三种模式必修课是物理课，然后是若干与物理相关的选修课。所以，从国际发展的大趋势来看，课程的多样化和选择性都是一个大的趋势。高中学生可以有不同的发展空间，可以根据自己的发展需求选择性的学习。所以，我们这次课程设置以及对结构的考虑，也是基于国内的一些研究和国际的一些比较等研制的。
接下来我们看2系列。2系列有3个模块，选修2-1，2-2，2-3，这3个模块对应什么样的内容呢？选修2-1涉及到的主题有电与电功，电磁波与信息技术；选修2-2涉及到的主题有力与机械，热与热机；选修2-3涉及到的主题有光与光学仪器，原子结构与核技术。在2系列的这3个模块中，我们设计的主要思考是：侧重从技术的角度展示物理学，强调物理学与技术的结合，突出物理学的应用性与实践性。
接下来是选修3-1，在选修3-1这个模块中，一共有六个条目与我们的实验相关。这六个条目是哪些呢？通过实际操作学会使用多用电表；通过实验，探究决定导线电阻的因素，知道电阻定律；测量电源的电动势和内阻；通过实验，观察门电路的基本作用；通过实验认识安培力；通过实验，认识洛仑兹力。在选修3-1这个模块中，其中有一个条目，是需要探究实验完成的，这就是“通过实验，探究决定导线电阻的因素，知道电阻定律；”，这就是3-1涉及到的与实验相关的六个条目，按这样的方法一直追寻下去，比如在选修3-2中，就有六个与实验相关的条目，其中有两条与探究实验相关。选修3-3的模块当中，有两项与我们的实验有关的。选修3-4中有十项与我们实验相关的条目，其中有一个是必须要通过探究实验来完成的。选修3-5有三个实验，其中也有一个需要通过探究实验来完成。总体说，更侧重学生实验能力的培养，至于用什么样的仪器、什么样的方式、什么样的环境来完成，学校可以根据自己的条件，教学对象以及实验设施的准备来完成相关的实验，给学校相对比较大的自由度。
㈡为什么要让学生学前面这两个共同模块，为什么没有让学生一进来就要开始选学，这样学生不是有更好的选择性吗？这个问题和我们当时研制模块时的整体思考有关系。主要的问题是：在我们的共同必修模块中学什么课程？后面的分类课程怎样设置？
关于这个课程结构的设置，我们中途也有一系列的阶段性研究成果，我把这个研究的结果给大家展示一下，以便大家更好地理解我们现在的这个课程结构。我们最初提出的结构是这样的，就是学生一进高中首先面临的就是选修课，不再有共同基础，认为共同基础是初中的课程构建的。所以，有人文倾向的学生进入高中后就可以选学物理与自然、物理与社会。有理科倾向的学生，他们进入高中后就可以学力与运动一、力与运动二。喜欢动手的学生，有动手爱好的学生可以学物理与技术一、物理与技术二，再后续有一系列的选修课。这就是其中的一种课程结构。但这个课程结构在征求意见的时候，有一些老师反对，其中最主要的意见认为，学生一进高中就有分科的倾向，似乎分科太早了。因此，基于这样一个意见，我们又调整我们的方案，构建成下面的这样一个模式，这个结构就是前面有两个共同的必修模块，力与运动一、力与运动二，这是有文科倾向的，理科倾向的，喜欢动手的学生都必须要学的两个模块，学完共同必修模块后，学生再根据自己的兴趣，选学后续的模块，比如说物理与自然、物理与技术一、电磁等等。也就是说分类延后了，但这个结构在征求意见的时候，实验区的老师或者相应听取意见的老师又有一个反馈，认为这两个模块太长了，让我们的学生一进来，不管他是有理工倾向的还是有人文倾向的都要捆在一块学两个模块，认为这是一种浪费，就是他们经历的一种浪费。在这种意见的基础上，我们又调整物理课程结构，成了这样的一个模式：也就是说把力与运动二放在后面作为选修，即所有的学生共同学习的就只有一个模块：力与运动一。也就是说减少了大家共同学习的时间。学完这个模块之后，留出了更多的时间让大家进行分类学习。但是在这样的一个结构下，又有老师提出，力与运动一的内容似乎更有利于有理科倾向的孩子，他们认为这个模块应该是一个大综合，应该有力、电磁、热、光、原的内容都在这个模块里呈现。为此，我们也设计了这样的一个结构，这个结构第一个模块叫高中物理入门，在“入门里”就是一个大综合，既有力学、电磁学的内容，还有热、光、原的内容。那么这里的内容相当于是物理内容的一个大绪论，接下来有分类，比如物理与社会、物理与技术，运动与守恒等系列。那么，对这个结构而言，我们在征求意见的时候，得到不少老师的好评，认为这个很有创新，也有一定的可操作性。因为我们在高中物理入门里，放入了一些老师们不能跳过的内容，但是后来再深入征求意见，发现这样的一个模块即高中物理入门模块，缺少一定的可操作性。也就是说这个模块怎么编写教材，老师们怎么去讲授，怎么去教学，这些困难都可能给老师进入高中新课程带来一些问题。在这个基础上，我们又调整了模块，形成了这样一个结构：前面还是两个共同的必修，接下来是三大系列，那个时候的一系列、二系列、三系列就有一个雏形了，就是现在这个样子。但是后来又有老师说，中间这个系列学的模块偏多了，所以又有了进一步的小调整，这就是我们现在这个结构。从我们研制的历程，我们有这样一个感受：无论什么样的结构都有利有弊，都不可能让百分之百的师生们满意，我们只能从中挑选一个相对合理的结构作为我们现在的课程结构。这就是我首先回答你们的第一个问题，为什么共同必修是2个模块，而以后的必修学分要在后边学习。
在我们的普通高中物理课程标准中，关于实验的要求与行为动词是有关系的。有一类是探究型的，有一类是验证型的，或者通过学生实验，或者演示实验都可以完成。这次对实验的要求更侧重的是对学生的实验能力，对实验器材没有作硬性的要求。比如有这样的一个条目：经历匀变速直线运动的实验研究过程。要实现这样的条目，教师在教学中就必须让学生经历对匀变速直线运动的探究过程，用什么器材完成这样的一个实验呢？在我们的课标中有这样的一个样例：用打点计时器、频闪照相或其他实验方法，研究匀变速直线运动。在课标的样例里，我们给老师提出一些建议：如果你们学校有条件，可以用打点计时器或者用频闪照相法，或者就用一些自创的、自己开发的一些器材来完成这个实验。比如在这个教材的第二节，“匀变速直线运动的实验研究过程”，首先是打点计时器及其应用，这里就是课程标准中的其中的一个样例，提出的建议是：可以用打点计时器让学生经历匀变速直线运动的探究过程。那么在打点计时器里，在教材里就呈现了有电磁打点计时器、电火花打点计时器。通过这样的仪器，让学生进行实验之后，得到这样的一个纸带。老师们经常用纸带做的实验，是一个常规的学生实验。大家都知道，纸带记录的是物体运动的时间和位移的信息，通过这样的信息可以粗略的算出物体的加速度。若果学校有频闪照相器材，那么也可以用频闪照相法完成这个实验，同样也可以得到这样的信息。而这个信息也是记录的物体运动的时间和位移的信息，通过这个信息我们也可以估测出物体的加速度。若学校的条件很好，我们也鼓励用类似传感器等误差更小的实验设施来完成这个实验的。对一个农村学校来说，什么器材也没有，没有打点计时器，也没有频闪照相的器材，那他还可以用更简易的方法来完成这个实验，比如在这个教材里就有用输液瓶这样的一个简易的实验，或者用两个同学拉纸带的方式来完成这个实验。这个简易的实验仍然是记录了物体运动的时间和位移的信息，它打出的纸带仍然有这样的功能，只是很粗略，误差很大而已。所以我们鼓励学校通过自我开发的实验器材来完成这样的实验。当然，有条件的学校能够购买更好的实验器材，这样当然很好，让学生了解一下更多的实验器材。但总体来讲，我们更关注的是实验能力的培养。