国家教委1996年5月颁布了《全日制普通高级中学
物理教学大纲(供试验用)》(以下简称"新大纲").根据新大纲我们编写了供高中新教材试验地区试用的新的高中教材 .高中一年级教材为全体学生必修的.高二年级开始,根据新大纲分别编写两种要求的教材.下面结合编者对新大纲的理解,以第一册课本为例谈一谈教材编写中的一些考虑和做法.
一、教材的弹性和因材施教
新大纲根据我国高中
物理教学的实际情况,考虑到高中
物理课程设置的经验教训, 将高中
物理分为两类课程, 并提供了两类课程的教学内容和教学要求.为了便于实施,在高中一年级, 两类
物理课的内容和要求完全相同.学生进入高中二年级后, 分别学习上述两类
物理课.我国幅员广大,经济、文化、教育的发展很不平衡,即使一地之内,客观上也存在差异很大的几类学校.高中一年级的内容和要求都一致, 虽然便于实施, 但仍不能完全适应不同类型的学校和不同程度的学生.教材要面对差异很大的各类学校和不同程度的学生,必须具有弹性,以便于教学中因材施教.
按照大纲的规定,我们在教材编写中将教学内容分为必学和选学.必学内容是对全体学生的基本要求, 也是全体学生经过努力可以达到的要求, 应引导学生首先扎扎实实将它们学好.选学内容不作考查, 由教师根据实际情况自行选择.为了保证选修内容的落实, 按照大纲的要求, 必须选讲一定课时的选学内容.选修内容可以扩展知识面, 补充知识面偏窄的不足, 同时给程度较好的学生留有进一步钻研的余地, 又不会给大多
数学生增加负担, 有利于因材施教.除了大纲中规定的选学的知识点, 教材中还补充了少量的选学内容.教材中的选学内容用 * 号标出.在课文、习题、学生实验中都编有选学内容.教材中设有“专题”, 对某些问题作比较深入一些的探讨, 留给程度较好的学生进一步钻研.“专题”全部都是选学.“阅读材料”多是扩展知识面的内容, 也具有选学的性质.
新大纲对知识点的要求分为 A、B 两个层次.这是对全体学生的基本要求, 而且是学习结束时的要求.教学要求分层次, 有利于教学, 可以在一定程度上控制教学上的过高要求和学生学习的难度, 减轻学生过重的学习负担.虽然教材是按照大纲的层次要求编写的, 但是对于程度较好的学生可以“上不封顶”, 不宜过分地受教学要求的限制, 而应该鼓励他们在力所能及的条件下在课外自己钻研.对于程度较好的学生,同样要注意循序渐进.教学中“上不封顶”,主要应调动学生学习的积极性,鼓励学生课外主动地钻研,而不应一味地追求“讲深讲透”,任意提高程度.
与现行大纲相比,新大纲中“划线”较少, 这是一个进步.所谓“划线”, 是指对一些问题的诸多不应有的限制, 如“不得如何”、“只能如何”等.现行大纲中作这些限制,有当时的背景,有些限制也是必要的.但是限制过多过细, 会对教学产生诸多不利的影响.新大纲减少了一些限制, 有利于因材施教, 有利于鼓励学生学习、探索的积极性.对学生学习的积极性, 应该加以引导, 而不应堵塞, 以致挫伤这种积极性.按照新大纲的精神, 教材编写中充分注意到这一点.如现行大纲中关于图线的要求限制过死, 新大纲不加限制.教材编写中适当地加强了图线, 而又不作过高要求, 以求学生能够逐步熟悉和运用图线.
总之, 新教材力求掌握好教学要求和程度, 增加弹性.希望在试教中能够因材施教,这是提高教学质量和教学效率的一个重要方面.
二、循序渐进
教学过程既是学生学习知识的过程, 也是学生领会方法、提高能力和接受熏陶的过程.无论是掌握知识, 还是理解方法、提高能力,特别是受到科学素质的熏陶, 都不可能一蹴而就, 都要有一个符合学生认识规律的逐步积累的过程.“拔苗助长”, 不但长不起来, 还容易挫伤学生的学习积极性.欲速则不达.新大纲中明确指出,“应注意循序渐进,知识要逐步扩展和加深, 能力要逐步提高”.在教材的编写中, 在教学内容的安排和讲述方式方面, 都充分注意贯彻循序渐进的原则.希望教师在教学中结合学生实际,贯彻这一原则.
力和物体受力分析是高中
物理教学中重要的、基本的内容,在教材的编排上, 我们特别注意了循序渐进的原则.物体的受力分析没有单独列节, 而是分步地提高要求.在第一、第三、第四章都有受力分析的内容.在第一章只分析简单的问题,主要结合力的性质来分析.第三、第四章则结合物体的运动状态来分析.在第四章要求学生自己总结.希望教师指导学生自己总结这方面的内容.
对弹力的分析,一般只限于绳的弹力和平面的支持力.对摩擦力特别是静摩擦力的分析, 是教学的难点.讲述摩擦力时,对相对运动的方向或相对运动趋势的方向, 一开始只限于物体相对于静止物体(相对地面)的情形,而对比较复杂的情况不作分析.至于摩擦力作为动力或作为阻力的问题,则准备放在高三年级的专题中逐步解决.
力的合成和分解,不要求用公式计算合力的大小和方向,不要求用力的分解来解静力学的问题.静力学的问题放在第四章,用平衡条件来解决.力的正交分解在第三章采取渗透的办法来学习.大力和小力的问题需要深入理解,教材设有专题“大力和小力”,供程度较好的学生钻研。
瞬时速度和加速度的概念是学生不易理解的难点.课本在开始讲述瞬时速度时,只给出最浅显的说法,即瞬时速度是运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,继而以小字(选学)用极限的思想说明了怎样理解瞬时速度, 供学习程度较好的学生课外钻研.对加速度概念,在第二章只要求学生理解匀变速直线运动的加速度.为了澄清概念, 在节后用花边框的形式将加速度与速度加以对比,以求学生确切
地理解概念.到第二册讲到曲线运动和向心加速度时, 对加速度的认识还要加以扩展.
第三章讲牛顿运动定律, 只限于它的简单的应用.例如,关于物体在斜面上的运动,对程度好的学生可以多涉及一些,对全体学生来说不应作为重点.有关连接体的问题, 在高一年级则一般不涉及,待高中三年级在专题中讲述.这样, 对全体学生来说,应当强调在高一年级要着重打好基础,而不应要求所谓“一次到位”.“一次到位”实际上做不到,因为它违反了学生的认识规律. 循序渐进地逐步加深,逐步提高,对程度较好或较差的学生都是必要的.我们希望教材的编写有利于教师循序渐进地进行教学,以期取得较好的教学效果.
强调循序渐进并不是裹足不前.如果大多
数学生都已理解和掌握了某一知识,而教学还在低水平上重复,这就限制了学生的学习积极性.循序渐进要求我们根据学生实际情况和认识规律, 分层次、有步骤地对学生提出恰当的要求,以提高教学的质量和效率.在这一点上,教材的编者愿与大家共同努力.
三、讲清思路,渗透方法
教材的叙述对于学生确切地、有效
地理解和掌握知识有很大影响,不仅如此,它还会潜移默化地影响学生的思维方式.一本教材,如果叙述烦琐,将很难培养学生具有明快的思维方式.如果思路不顺,将很难培养学生的思维的逻辑性.在
物理教学中强调能力的培养,要求教材的叙述和对知识的讲法有利于学生掌握知识,有利于提高学生的思维能力.
教材的叙述注意讲清思路, 力求简洁、顺畅.新大纲中指出, "要通过概念的形成, 规律的得出, 模型的建立, 知识的运用等, 培养学生抽象和概括、分析和综合、推理和判断等思维能力".还指出,教学中要重视概念和规律的建立过程,要重在理解".切实提高理解能力是培养思维能力中基础的一环.教材的叙述,特别是在引入概念、得出规律、分析例题等方面,注意讲清思路,理清来龙去脉,力求思路简洁、顺畅.务求使学生知道为什么要引入一个新概念,怎样在分析事实的基础上进行抽象和概括的;使学生知道为什么要建立某种
物理模型;使学生知道解决
物理问题,首先要弄情
物理情景,学会对具体问题进行具体分析;使学生知道推理的过程,提高推理能力等等.培养思维能力, 关键在于思路清晰.在这方面我们做了一些努力,希望教材的叙述能够对提高学生的思维能力有所帮助.这方面的例子很多,在此不一一列举.
教材在叙述中注意渗透分析问题的方法.
物理学在长期的发展过程中形成的科学方法,不仅对
物理学的研究, 而且对整个
自然科学甚至社会科学的研究都有较大影响.能力的高低,一定意义上表现为掌握方法的多少和运用方法的灵活、熟练程度.在高中
物理的教学中,要让学生初步领会一些科学方法.领会方法要重在“潜移默化”和“渗透”,而不可把方法“当作知识向学生贯输”.在教材编写中, 我们注意了逐步“渗透”方法.如理想化模型的方法、极限的思想、等效的方法、控制变量的方法等,都在书中适当位置用“正文叙述”、“旁批”、“思考与讨论”、“小结”等不同形式加以渗透或指点,而且注意让学生逐步积累,逐步体会.我们希望教学中对此给予注意 .
四、鼓励独立思考
培养独立思考的能力和习惯,是全面提高学生素质的重要方面,从大处说,独立思考是有所发现、 有所突破、有所创造的前提.没有独立思考, 谈不到创造, 只能亦步亦趋, 照猫画虎.就学习过程而言, 有独立思考才能真正做到对知识的理解, 有效地培养思维能力.也就是说,掌握知识和提高能力,都必须经过学生的独立思考.
培养独立思考的能力和习惯,在教材中应该有所体现,以利于教学上在这方面有所前进,同时,也要求教师转变教学思想和教学方法.对知识既要讲清,又不能什么都讲清,要给学习留有独立钻研、独立思考的余地.主干知识要讲好,派生性的知识不一定全由教师来讲述.不分巨细,都“嚼碎”了“喂”给学生,这种传授知识的方法不利于学生独立思考.界限分明,对学生提出的似乎“出圈”但能拓宽思路的问题,简单地以“不考”为由而不去涉及,容易堵塞学生独立思考和钻研的积极性.这是在教学中应予注意的.这次新编教材,我们初步地探讨了这个问题,从以下几方面作了一些尝试.
课本中设有“思考与讨论”栏目, 其中提出的问题多是基本的问题,供学生钻研或讨论.弄清这些基本问题,可以加深对知识的理解和掌握,明确知识之间的区别和联系,提高学生的思维能力.我们希望教师根据学生的实际,对他们提出恰当要求,鼓励学生自己独立钻研,并给以指导.也可以组织学生进行讨论,培养他们分析问题、讨论问题的能力.最好不要由教师包办,都由教师讲给学生.
能让学生自己概括、推理、证明的,应该尽量鼓励学生自己去做.如关于初速度为零的匀加速直线运动的公式,教材在正文中没有列出,要求学生自己推导.根据学生的实际情况,经常要求学生这样做,预料可以大大提高学生的思维能力.
有些非主干知识, 可以放在习题中解决.这样, 不面面俱到, 可以减轻学生过重的负担; 又有利于学生独立钻研.如新大纲中没有列入“竖直上抛运动”这一知识点, 但这一知识可以作为匀变速直线运动规律的具体实例,让学生独立习得.课本在“直线运动”一章的B类习题中安排一个有关的习题, 可以让有余力的学生独立解决.
适时总结, 可以使学过的知识和方法系统化,而且总结本身也是一种方法的训练和能力的培养.教材中, 在一些重要之处, 如物体受力分析、动力学问题的解法、静力学问题的解法等, 都要求适时地进行总结.课本中有提示,并鼓励学生自己总结.章后设有“本章小结”,要求学生通过对比、归纳、总结,对学过的知识和方法加以条理化,有深入、概括的理解.
五、灵活渗透,扩展知识面
著名
物理学家杨振宁曾多次对中美学生的学习特点加以比较,指出中国学生按部就班地学习多,灵活渗透地学习少,应注意将二者很好地结合起来.在这次课本编写中,我们注意到这一点,试着采取灵活渗透的方式扩展知识面,引导学生逐步习惯于灵活渗透地学习.
有些内容适合用渗透的方式学习,一开始不一定要求学生有深入的理解, 经过一段熟悉、积累之后,逐步有所体会,再加以总结提高.对知识要么不讲, 要么就讲深讲透,这是不符合认识规律的.其实大部分的学习都是这样,对问题的理解、认识和运用都需要有一个逐步深入的过程.本书对某些知识的讲法就采用了灵活渗透的讲法.对这些知识不专门设题,逐步渗透,逐步提高,逐步积累,适时总结, 系统提高.如力的正交分解法, 在解决力学问题时应用很广泛, 用起来也很方便,但课本不单独设节讲述正交分解法,而在第三章应用牛顿运动定律解决问题时采取渗透的方法来学习,让学生在应用中逐步习得.又如熟悉“同一直线上的矢量运算”对处理矢量的运算很重要,本书也没有采取单独设节,而是在解决具体问题时,告诉学生需要先取一个正方向,以确定矢量的正负,然后进行运算.经过几次熟悉之后,在适当的时候,教师再加以提高.为此,书中设有一个专题,讲述“同一直线上的矢量运算”,教师可根据实际情况,在适当的时候给学生讲述,或者让程度较好的学生自己钻研.
对有些在高中阶段无法讲清或不能证明,但实际中又需明确的问题,如动量定理、动能定理不但适用于恒力,而且适用于变力,以及机械能守恒定律的适用条件等,则直接告诉学生, 并说明它可以证明,但在高中阶段无法证明.学生知道这一点和不知道这一点,那是不同的.知道这一点,一方面,学生运用这些规律时心中有数,另一方面,也给他们留下进一步钻研的念头.
采取灵活渗透的方式学习,可以有效地扩展学生的知识面.从一定意义上说, 在基础知识的学习阶段,知识面越宽, 越有利于学生触类旁通, 相互借鉴地学习.与世界上主要国家的教学内容相比,我国高中
物理教学内容的知识面是比较窄的.在不增加课时、不造成过重负担的前提下,应尽可能多地扩展学生的知识面,以弥补学生知识面过窄的不足.
课本中设有“阅读材料”, 供学生课外阅读.阅读材料中,有很多属于扩展知识面的内容.灵活渗透的学习方式跟按部就班的学习方式有所不同,采取灵活渗透的方式学习,不必给出概念和术语的严格定义,了解一个大意,知道有这么一回事,扩展了眼界,激发了兴趣,就达到了目的.教师应该指导学生学会灵活渗透地吸取知识,并且跟按部就班的学习方式结合起来.教学中,教师可根据学生实际指导学生进行阅读,适当给予补充和指点.有条件的,还可以结合课程内容指导学生阅读其他课外科普读物.
本书的绪言改变了过去用长篇文字叙述的写法,用八个彩页以插图的形式对
物理学的概貌、
物理学的重要性作了说明,以激起学生学习
物理的志趣;同时,也采取灵活渗透的方式,使学生知道一些知识,扩展学生的眼界.绪言中涉及的知识面很广,不可能按部就班地去向学生讲解,这是灵活渗透学习的一个实例.
六、加强实验
实验对学习
物理以及培养学生能力的作用,是不言而喻的.课本在编写中从以下几方面注意加强实验.
为了加强演示实验,课本中编入的演示比新大纲中规定的有所增加.对演示实验的写法更加醒目, 在课文中用【实验】标出.希望在教学中按照要求进行演示.为了鼓励学生多动手,尽可能增加学生动手机会,有的演示实验可以采取边讲边实验的做法,以利于学生更好地观察现象,提高实验能力.希望在教学中创造条件将有些演示实验变为学生的随堂实验. 加强了学生实验.新大纲中规定的学生实验个数比现行大纲略有增多, 在总课时减少的情况下, 实验的比重已有所增加.课本中编入的学生实验比新大纲规定的又增加了“练习使用打点计时器”和“验证牛顿第二定律(选做)”两个.实验要求注意分出层次:前几个实验分条写明“实验目的”、“实验器材”、“实验步骤”等, 有的还给出填写数据的表格;以后的实验不再这样分条写明.这样做的目的是逐步引导学生在理解实验课文的基础上,自己独立地列出实验步骤等, 以利于培养学生的实验能力.
为了增加学生动手的机会,课本中设了“做一做”栏目, 介绍简单易做的小实验.既可以鼓励学生多动手, 又有利于学生更好
地理解知识,希望帮助学生独立完成这些小实验.有条件的, 在不过多增加负担的前提下, 还可鼓励学生结合所学内容自己设计一些实验.这会大大提高学生的能力和学习积极性,加深对知识的理解, 是一举多得的好事.
七、安排好练习和习题
安排好节后的练习和章后的习题,是编好教材的重要一环.这次教材在习题的编排上着重从以下几方面做了改进.
教材中的练习题更注意了题目的针对性.每设一题必明确目的, 或辨析概念、澄清认识, 或巩固知识、加深理解, 或训练方法、提高能力.基本题覆盖全面, 突出重点, 力求每道题都发挥它应有的作用.练习题的数量较现行教材略有增加.一般来说, 节后的练习为3~6个,章后A 类题为8~10个.
教材更加注意了练习题的编排层次,以利于循序渐进,因材施教,分类指导.节后的练习题多为理解和巩固知识、辨析概念而设, 一般较简单, 多为基本题, 少有综合题.目的是让学生扎扎实实把基本知识学好, 希望每做一题必有收获.
章后的习题分 A、B 两组,题目是对全章知识的深化和综合, 还有与前面所学知识的综合.A 组为必做题, 是对全体学生的要求;B 组为选做题,供学有余力的学生选做.希望教师根据实际情况加以掌握.
题目的内容更注意了联系实际,注意贴近学生生活, 注意联系生产实际和现代科学技术,注意有现代气息.联系实际可以提高学生分析问题和解决问题的能力,可以培养学生将所学知识应用于实际中去的意识.联系实际是我国
物理教学的一个好的传统,新编教材努力继承和发扬这个传统.
八、注意形式活泼
一本好的教材,应做到从内容到形式都是完美的.本次课本编写中我们朝这方面做了一些努力,注意使形式新颍、活泼, 有助于开阔学生的思维, 加深对内容的理解.
在版式上,采用16开本,并在每页的一侧留出一列空间,放置插图、旁批或留给学生利用.在视觉上和心理上给出了较为宽阔的空间.
在栏目的设置上,以有利教学为原则. 为了突出重点, 用不同的字体区分不同的内容:正文、选学内容、实验、练习和习题等,并在演示实验、重要的公式和定律下,铺设彩色衬底.力求形式活泼、醒目又不"喧宾夺主".
适当增加了插图,尤其是情景图和漫画式插图.绪言全部用彩色照片和插图.通过插图给出一些停息,帮助学生理解,力求做到图文并茂.
在每章的前面,我们精心选择了一句科学家(或名人)名言,力求与课文内容有内在联系.希望先哲们的深刻思想, 能够对学生有所熏陶, 有所启迪. 这也是对学生进行思想教育和科学素质教育的一种尝试.希望在教学中充分发挥它们的积极作用.