不同时期高中物理课程中量子论内容的比较分析

不同时期高中物理课程中量子论内容的比较分析

作者：涂星火罗琬华叶从希

来源：《物理教学探讨》2008年第05期

摘要：本文对不同时期三套人教版教材关于量子论部分知识点设置进行了比较分析，使我们对量子论内容在高中物理课程中的设置有比较清晰的了解，为我们不断改进物理内容的设置以及增加更多的近代物理知识提供有益的启示和借鉴。

关键词：量子论；物理课程；课程设置；比较分析

中图分类号：G633.7 文献标识码：A文章编号：1003-6148(2008)3(S)-0039-2

当前我国正在进行新一轮课程改革，具体目标之一就是“改变课程内容‘难、繁、偏、旧’的现状, 加强课程内容与现代社会和科技发展的联系,课程内容要体现时代性、基础性和选择性”［1］。量子论作为近代物理学的两大支柱理论之一，被广泛应用于物理学的各个领域, 为人类提供了新的科学思想和方法, 对整个科学技术乃至人文社会科学产生了深远影响。据统计，20世纪中叶以来，具有量子论知识背景而获得诺贝尔生理及医学奖的人约占60％［2］。然而有研究者认为，“反映近代物理知识的内容目前在我国的中学物理课程中还较少涉及, 因此建议在中学物理课程中以适当的形式引入这些内容”［3］。因此，根据公众科学素养的需求精选近代物理知识，将量子论引入中学物理课程, 是课程现代化的必然趋势。通过对近代物理知识的渗透，可以给学生在适当的地方开设一些“窗口”，开阔他们的眼界，让学生感到“外面的世界很精彩”［4］。翻开发达国家的高中物理教科书，尽管种类繁多，却没有不讲量子论的［5］。

作为近代物理支柱理论的量子论内容，在建国以来八次课改的八个大纲和新课程标准中都有所涉及，只是数量不同且知识点数量是逐渐增加的。而1996年的物理大纲第一次独立设置了微观世界的量子论现象专题，虽然作为选修内容，但是将其设置在高中物理课程中确实是一个巨大的进步和尝试。由此选择了1996年后三套不同时期的人教版教材，对其在呈现量子论部分内容方面进行比较分析。

通过表2可以看出：

1．根据1996年大纲编写的1997年版教材第一次提出量子论的概念，并将其设置在近代物理讲座部分，供学生选学；其他内容设置在光的本性和原子结构部分；同时专门介绍了量子论的发展、量子论力学的初步概念和量子力学的应用和发展等选学内容；这种按照知识的历史发展、从理论到应用的顺序编排内容，符合学生的接受习惯。但是由于第一次将量子论设置在高中物理课程中，因而对学生的实际接受水平考虑不足，涉及过多、较深的专业术语。

根据2002年修订版大纲编写的2003年版教材除了将激光安排在光的波动性章节外，其他相关内容第一次单独设置在量子论初步中，这种编排使学生对量子论的学习有一个整体的把握，整个知识点的容量在三套教材中是最少的，对比1997年版教材，删除了大量的专业术语，降低了教材难度，只有不确定关系属于选学内容，原子结构部分根本没有涉及。依据新课标编写的2004年版教材在设置体系上变化更大，第一次以模块化形式呈现所要学习的知识点，将量子论部分的知识点第一次以必修内容的形式安排在必修2中；为了进一步学习相关内容，继续安排在选修3－5中的原子结构和波粒二象性章节中，且这套教材的知识点容量是最大的，一旦选择了物理专业，量子论都属于应该学习的内容。

2．三套教材的插图数量是逐渐增加的，2004年版教材增加的幅度最大；2003年版教材虽然知识点容量最小，但是练习题数量却是最多的；1997年版教材的特色栏目最少，只有三个；2003年版教材在1997年版教材的基础上增加了思考与讨论，内容注解以及阅读材料的数量也适当增加；2004年版新教材在2003年版教材的基础上，删除了本章小结，但内容注解数

量增加较多，同时增加了演示实验、科学足迹、科学漫步以及STS等栏目，使教材内容呈现更加丰富。这样的教材呈现方式，符合新课程改革的精神，教材的编写渗透了注重探究式教学的主要思想，激发学生思考问题的习惯，大量的阅读材料激发了学生学习物理的兴趣和拓展了学生的视野。

3．从三套教材关于量子论的设置看出，教材的编写从注重知识的完备性到注重基本概念的学习，最后发展到注重量子论发展史和科学思想的渗透。为了提高全体国民素质，将量子论从选修内容变成必修内容，体现了新课改的内容设置思想，通过对依据大纲和课标编写的人教版教材关于量子论知识点的呈现比较，使我们对量子论内容在高中物理课程中的设置有比较清晰的了解，为我们不断改进物理内容的设置以及增加更多的近代物理知识提供有益的启示和借鉴。

参考文献：

［1］中华人民共和国教育部.高中物理课程标准解读(实验).湖北教育出版社，200

［2］李自强.浅析近现代物理知识的教学价值［J］.现代物理知识，2003（2）

［3］梁国志.郭玉英. 从报刊看我国公众对近现代物理知识的需求［G］.学科教育，2002（11）

［4］阎元红.物理教学应渗透近现代物理知识.教学与管理，1995（4）

［5］张大昌.浅议高中物理内容的更新.课程.教材.教法，1999（6）

［6］三套人教版教材.人民教育出版社编著. 人民教育出版社，1997，2003，2004

(栏目编辑罗婉华)