高中物理课标培训-专题二第一讲(定稿).doc

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河南大学物理学院副教授 邓磊 博士 西南大学物理科学与技术学院讲师 物理教学探讨编辑 邓老师：各位老师大家好！今天我们开始专题二，专题二的主题是高中物理新课程的必修和选修模块解读。参与本专题讨论地专家是：高中物理课标组组长廖伯琴廖教授，杜明荣杜老师和邓磊。高中新课程预计到2010年秋季将在全国全面实施，面对新课程，一线老师既激动又紧张，紧张是因为对于即将进入课改实验区的老师来说，他们还没有亲身经历过新课程，对于新课程他们有怎样的认识？面对即将到来的新课程，他们迫切需要得到专家哪些方面的指导和帮助？下面我们先看一段录像，了解一线教师所面临的问题。 杜老师：邱老师，您好！ 邱老师：您好！ 杜老师：您了解新课程吗？ 邱老师：有一点了解，上大学时我听过廖老师做的有关高中物理新课程的专题讲座，但是真正工作之后，由于工作比较忙，关注的比较少，平时教学也主要是针对现在的教材，对新教材关注的不多，偶尔从课程标准上了解一点，真正了解的很少。如果有专门的培训，当然更好。 杜老师：您对课标上谈到的高中物理模块课程有没有了解？ 邱老师：了解不多，大概知道有这么一回事，具体怎么实行，什么内容，就没什么了解。 杜老师：如果实施新课程，或模块课程，您觉得需要哪些方面的指导和帮助？ 邱老师：首先，介绍模块教学与传统教学的优缺点，究竟怎么实行，老师充当怎样的角色，怎样进行教学等这方面需要进行培训，因为从老教材过渡到新课程需要一个适应的过程，老师的角色也需要转变，有专家的培训和指导当然更好。 杜老师：我们会考虑您的意见，谢谢！ 杜老师：李老师，您好！ 李老师：您好！ 杜老师：您对新课程有了解吗？ 李老师：主要从课程标准上了解了一些。 杜老师：尽管我们还没开始实施，但您从课程标准上已有所了解。如果我们现在开始实施新课程（模块课程），您觉得需要得到哪些方面的指导与帮助呢？ 李老师：高中物理课程标准所反映的教育观念是比较好的，现在我们在教学当中有一些应用，但在具体过程中怎么操作，对操作过程中的问题怎么处理，有点迷茫。希望高校或是已经进行课程改革的学校给我们指导或是传授经验。 邓老师：这次的调查是杜老师在学校对一线老师进行的深度访谈，您能够给我们大家介绍一下在访谈的过程中他们所面临的问题和困惑都有些什么吗？ 杜老师：在与一线老师的交流中，我们发现，尽管非课改实验区的老师们还没有亲身经历过新课程，但他们对新课程并非一无所知，他们通过各种途径、各种媒体对新课程有了一定的了解，但总体来说这种了解还是粗略的，或者说是不够具体的，他们对这次新课程培训怀有很大的期望，期望在这次新课程培训中能够有机会了解关于高中物理新课程模块内容的一些具体的内容，以及对模块课程实施过程中有些什么样的指导。 邓老师：模块对于老师来说是一个比较新的名词，首先请廖老师来给我们介绍一下这个模块结构。廖老师：上一讲我们已经涉及到模块的新，也就是课程结构的新，这个问题也是我们这次课程改革的一个具体改革目标，在基础教育课程改革纲要里，关于课程结构的新有这样一段话，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，九年一贯制设计课程门类和课时比例，设置综合课程适应不同地区和不同学生发展的需求，体现课程结构的均衡性、综合性和选择性。高中物理一共有12个模块，其中有两个共同必修模块，10个选修模块，高中物理新课程的必修学分是6个学分，学生学习每一个模块可以获得2个学分。学生如果学了前面2个共同必修模块后可以获得4个学分，再有2个学分是在后面三大系列中的第一个模块中选学，也就是在选修1-1，选修2-1或选修3-1中选学，这是关于必修课程的设置，还有就是后面的选修课，即选修1系列，选修2系列，选修3系列，这三大系列的课程是为有不同学习兴趣、不同发展需求的学生而设置的，整体结构上的介绍就是这样。邓老师：刚才听了廖老师的介绍，让我感觉到这次新课程改革的力度是非常的大，是前所未有的，但是改革应该是立足于以前的基础，现在想请两位老师介绍一下，本次课程改革的基础。 杜老师：这次模块课程最大的特点是体现了课程的选择性，但这个选择性并不是凭空来的，是以前课程发展的必然结果。比如，在以前的教材中甲种本、乙种本里面的部分章节就有选学内容，是选学的章节，也体现了选择性，比如在甲种本、乙种本之后的必修加选修，那个教材也体现了一定的选择性，再到后来的两省一市教材，一类课、二类课，即必修加选修，这些课程都体现了一定的选择性。新课程十二个模块课程以及共同必修和三个系列的选修，这么大选修力度的改革，是以前课程发展的必然结果。 廖老师：刚刚杜老师说这个确实也是国际发展的趋势，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。 邓老师：刚才听了两位老师的介绍，我们发现本次物理新课程改革实质上植根于我们以往课程设置的基础，然后吸收了国外的一些营养，然后出现了现在的十二个模块，在这十二个模块当中两个是共同必修模块，另外十个是选修模块。那么我现在就有一个疑问，为什么我们设置的是两个必修模块，而没有设置更多的必修模块呢？ 杜老师：我也有这样的疑问，共同必修模块是由两个模块构成的，但是要求学分是六个学分，也就是要求必修是三个模块，为什么这三个模块没有设计在共同必修里，而第三个必修模块设计在了选修系列里？ 邓老师：我也注意这样一个现象，就是在在科学学习领域当中还有一门就是生物课程，生物课程它的六个学分全部都是由必修模块来获得的，而我们的物理是六个学分，但是只有四个学分是属于共同必修的，还有两个学分是属于选修的。为什么这样设置？它有什么样的合理性或者说它有什么样的依据？ 廖老师：你们的这个问题实际上也是实验区老师感到困惑的问题，我们到下面培训的时候，老师也经常问这个问题。你们为什么必修学分课程里要设置两个模块，不是三个模块？也有老师们这样问，你们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。 杜老师：从廖老师的话语中似乎可以得出设计的模块追求的是，没有最好，只有更好。在模块设计中，既注重学生基础，又注重选择性。两个共同必修模块加上一个选修模块作为必修内容，共6个学分，也体现了一定的选择性。廖老师：跟邓老师说的有点相似，与其他学科不一样，只有两个作为共同必修，留下一个模块其中的两个必修学分让学生们选学。我们的初衷是加强课程的选择性。因为根据教学计划，我们有六个必修学分，有人文倾向的大部分学生在学完6个学分之后就不再学习物理了，而选学政史地的课程。假如我们的共同必修是3个模块，有人文倾向的学生和理工倾向的学生学习的必修学分是一样的，这就会导致为人文倾向的学生设置的强调物理学和社会发展、人类文明的联系等内容形同虚设。为了让有动手爱好，有人文倾向的能学到他们喜欢的物理，我们在必修的学分中也设计了选择模块。前边学习的物理一，二是共同的，而后边的2个必修学分必须在选修1-1，选修2-1，选修3-1中选择。 邓老师：刚才廖老师介绍了高中物理模块建构的历程，从中我们知道这次模块设置经历一次相当漫长的反复的阶段才螺旋上升到这样的一个最终结果，是经过大量的实验研究得出来的。我这里有福建教育学院的高山院长和他的团队所做的一项调查。调查的对象是1240位来自国家级的第一批和第二批实验省的老师（第一批实验省有广东、山东、宁夏、海南，第二批实验省是江苏省）。调查结果显示， 82.8%的老师对高中物理课程的结构，即2个必修模块加3个选修模块的结构持支持态度。这个数据表示，绝大部分老师对必修加选修（2+3）的结构是非常支持的。 杜老师：刚才邓老师给我们展示的国家实验区的调查情况显示，实验区的物理教师对课程的结构还是比较满意的，对选择性的课程也持满意态度。其实，课程的选择性或者课程的多样性也是国际趋势。近年来，英国教育技能部为14至19岁阶段的教育制定了明确的发展战略。他们围绕的核心思想是，创造机会，释放潜能，取得卓越，对教育产生较大的改革，其中k-4学段的科学课程就是其改革的一部分。2006 年9月实施了第一次的新课程，这个课程最大的特点就是减少了共同必修的内容。这与我们新课程理念减少共同必须的思想是一致的。减少必修内容并不是意味着对学生要求的降低。其实，对学生的要求不仅没有降低，反而提高了，它体现的是课程的选择性，增强了学生根据兴趣发展的空间，这与新课程的理念是一致的。 邓老师：刚才从两位老师的描述，我们了解到不同必修和选修的设置体现了课程的选择性。这里我们还有一个疑问：我们设置了三个选修，分别代表人文，技术和物理本身的内容相接近的不同的系列，为什么我们要设置三个选修，而不是一个，而把必修和选修完全的隔离开来呢？ 廖老师：关于这样设置的一个前提是基础教育课程改革纲要的改革目标，并且在这个基础上，普通高中物理课程标准也提出其中的一个理念：课程结构上注重基础性，体现选择性。在对理念的思考，国际上的比较，国内的现状研究的基础上提出的三大系列。这三大系列直接和我们现实对应的有人文倾向的学生学习的1系列和理科倾向学生学习的3系列，也和我们现在高考的文理分科比较一致。很多老师感到疑惑的是为什么要设置2系列，2系列似乎和现在的高考没有对应，这就与我们当时设置模块课程三大系列思考有关。设计这三大系列是在照顾现在高考模式的同时，也希望课程结构更有利于学生的发展。2系列的课程更适合擅长动手，擅长在做的过程中学习物理知识的学生，所以设置了这个系列。从目前的操作看来，在2系列的选择上还出现了一些问题。但相信随着课程改革的深入，随着高考相应的改革，选择2系列的学生会越来越多。 杜老师：廖老师说的这种情况，在实验区的确存在。高山院长对老师的调查结果，可以部分反应学生的选课情况。他的调查结果是这样的，96.1%的教师曾任教过共同必修1模块，89.5%的教师曾任教过共同必修2模块，36.7%的教师曾任教过选修1-1模块，8.5%的教师曾任教过选修1-2模块，5.9%的教师曾任教过选修2-1模块，4.0%的教师任教过选修2-2模块，2.6%的教师曾任教过选修2-3模块，80.1%的教师曾任教过选修3-1模块，72.8%的教师曾任教过选修3-2模块，46.7%的教师曾任教过选修3-3模块，55.8%的教师曾任教过选修3-4模块，49.9%的教师曾任教过选修3-5模块。 邓老师：这些数据是不是也反映了现在老师的选课还停留在以高考应试为目的的倾向上呢？ 廖老师：这是很重要的一个原因，另外一个很重要的原因是学校的配套资源，因为以前都没有这样的模块课程设置，现在有教学班，行政班。在学校管理上，必然带来需要克服的一些困难。所以，模块课程的全面开设以及学生真正有这样的选择空间，还是逐步到位的。 邓老师：看来这真是任重而道远。前面我们谈到了新课程的结构，这个结构比较新颖，让人耳目一新的12个模块，这么多的模块，是否有足够的内容对它进行支撑呢？接下来，我们大体上谈一谈内容。 廖老师：好的。关于我们新课程的课程结构，正像邓老师说的，前面已经做了介绍，接下来整体介绍下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。 那么，关于1系列，2系列，3系列的内容还设计了哪些呢？首先看1系列，1系列有两个模块，1-1，1-2，1-1涉及到的内容有电磁现象与规律，家用电器与日常生活，电磁技术与社会发展，选修1-2涉及到的主题有3个：热现象与规律，热与生活，能源与社会发展。在1系列里，我们设计这两个模块的主要思考是：希望在这两个模块中，以物理学的核心内容为载体，侧重物理学与社会的相互作用，强调物理学对人类文明的影响，注重物理学与社会、人文学科的融合，这是我们设计1系列的主要思考。 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。 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。 总体来讲，这就是我们在12个模块中纳入的物理学的内容。 邓老师：12个模块涉及到的内容非常丰富。在这里，我又有一个疑问：为什么共同必修1和共同必修2中只涉及力学的内容，虽然有运动的描述、相互作用，但没有涉及电磁学等物理学的核心知识。换句话说，就是力学的主要内容。 廖老师：是这样的。在课程结构中，学生必须要学习6个必修学分，前面4个学分即共同必修课，正像你说的。这4个学分涉及到2个模块，物理1，物理2，而这两个模块几乎都是力学的内容。其他内容，例如电磁学的内容放在选修1-1，或选修2-1，选修3-1这样的限定性选修模块中，也就是说还有2个必修学分，学生必须在这3个模块中选学，而这3个模块的设计都与电磁学有关，比如说选修1-1涉及到的电磁学的内容，相关的主题是电磁现象与规律，家用电器与日常生活，电磁技术与社会发展。对应的，在2系列里，选修2-1的相关主题有电与电功，电磁波与信息技术。在选修3系列里，电磁学的内容也放在3-1，3-2里，因为涉及到的电磁学的内容相对较多，选修3-1里就有电场，电路，磁场；选修3-2有电磁感应，交变电流，传感器。也就是说，学生们在必修学分里必须要学习力学和电磁学的内容。 杜老师：根据廖老师的描述，可不可以这样理解，以前的课程在老师和学生心目当中，高中物理中力学和电磁学是核心的主干知识，但现在2个共同必修的模块中，却只涉及了力学的内容，没有电磁学内容。把电磁学内容放在选修系列，而选修系列是限定选修。 廖老师：对，仍然是必须要学的。 杜老师：也就是说，学生完成6个必须学分后，还须学习力学和电磁学之后，才具备以前大家所认为的高中物理主干知识。 邓老师：刚才杜老师说到了必修的6个学分中涉及到了物理的核心内容，包括力学和电磁学，这和我们以往高中所强调的内容比较吻合。但是物理除了力学，电学之外，还包括了热学，原子物理等内容，为什么没有在必修中有选择的涉及这样的一些内容呢？ 廖老师：这也是实验区一些老师反映的问题。为了让学生的知识相对比较系统，也应该把热，光，原的内容放进必修学分，这就涉及到学时问题了，因为只有6个学分，按教学计划的安排，每一个模块应该具有的学时原则上只有40学时，如果把这些内容都放进必修模块，没有办法操作，这样可能负担更重，老师没办法把这些内容讲完。 杜老师：但是，这又出现了另外的问题：为了学时的问题，没有把热学和光学都放到共同必修或者说是必修模块里，为什么在共同必修模块里放了相对论和量子的内容呢？在高中物理老师心目中，这部分内容，或者说在以前的课程内容中，这部分应该是属于边缘化地位的内容，而现在放在了共同必修模块中，这是出于什么样的考虑呢？ 廖老师：刚才杜老师说的这个问题也是实验区老师比较迷惑的问题。就觉得在以往的教材里，两省一市的课程中，相对论、量子论是作为选修内容，但在我们这次课程设计中，把它放到了必修物理2，让我们打开课标看一看，这个条目是怎样呈现的？在必修物理2中有这样的两个条目，在经典力学的陈旧与局限性这个主题下，分别有这样的条目：初步了解经典时空观和相对论时空观，知道相对论对人类认识世界的影响，初步了解微观世界中的量子化现象，知道宏观物体和微观粒子的能量变化特点，体会量子论的建立，深化了人类对于物质世界的认识。我们在必修课程里确实就放进了相对论、量子论的一些初步内容，那么当时是怎样思考的呢？在全体学生所学的物理1、物理2这两个共同必修课程中，展示的大部分内容是我们的经典物理内容。学完六个必修学分之后，应该有相当一部分同学，尤其是文科的同学，不再学物理了，他们更多的选择政、史、地这样的选修课，但对这些同学而言，他们了解的，都是经典物理的内容，所以我们在这里特意把相对论、量子论的内容放了一点很初步的内容让他们有一个基本的了解，其实继续深入的话，比如在3系列，对理科倾向的学生而言，在3-4里，关于相对论，有进一步的深入，比如知道狭义相对论的实验基础，基本原理和主要结论，了解经典时空观和相对论时空观的主要区别，体会量子论的建立对人类认识世界的影响，等等，甚至广义相对论的一些初步知识也放进了选修3-4里，比如，初步了解广义相对论的几个主要观点，以及主要观测证据，这就是我们在选修3-4中对相对论的进一步深入。另外，关于量子论，我们在选修3-5中，也有进一步的深入，比如其中有一个主题是波粒二象性，在这个主题里，一共有六个条目都与量子论有关，所以我们在共同必修中，放进的相对论、量子论是非常粗浅的，让所有学生对近代物理的内容有所了解，对理科倾向的学生，他们可以在选修3-4、选修3-5中进一步了解， 邓老师：在我们的共同必修中，它涉及到的不仅有经典的物理，同时还有近现代的物理，把这二块合二为一，达到让所有的高中生对物理有个整体的理解的目的。从物理学的发展来看，有些人的名字，作为物理老师应该给学生不断的渗透，他们分别就是伽利略，牛顿和爱因斯坦。伽利略和牛顿基本上在我们的经典力学中涉及，他们的功绩已经在经典力学这一块得到了充分的体现，而在近现代的物理当中，另外一个不得不谈到的人物就是爱因斯坦，爱因斯坦的成就在哪儿呢？一方面，就是他谈到了相对论，另外一方面，他又是量子论的奠基人之一，于是我们把爱因斯时坦的功绩，相对论和量子论放到我们的共同必修当中，实际上体现的也是把整体的物理知识尽量多的让学生有一个清晰的认识，另外，从物理学发展的脉络来看，现在的物理学研究，一方面是向天体物理方面在进行，另一方面是向微观的世界深入。 杜老师：听了刚才廖老师和邓老师的解读，我们了解到在共同必修模块这部分内容里放入了相对论和量子论的部分内容，主要是出于课程的时代性来考虑的。对于高中物理来说，尽管力学和电磁学是核心内容，但高中物理，或者说物理学不全是经典物理，经典物理只是它的一部分，还包括近代和现代物理，如果高中学生只学经典物理，而不涉及近现代物理的任何知识，那么对于物理学的整体来看，它就是不完备的。所以说在共同必修模块里，加入了相对论和量子论的部分内容。对于高中学生来说，不管是理科生还是文科生，他在物理学习之后就可以从了解物理学的全貌。 邓老师：是的，通过相对论、量子论，再加上经典的成就和局限，让我们对物质世界有了更为深刻的认识。 杜老师：从物理学的发展来看，物理学是一门实验科学，因此物理学或者说物理课程内容一定离不开实验的内容。在以前的物理课程当中，比如说大纲课程，它就有十九个学生实验，以及一些演示实验，它对物理实验都有一定的要求，那么在这个新课程或者模块课程中，对实验有没有什么具体的要求呢？我们请廖老师跟大家谈一谈这个问题。 廖老师：关于实验是怎样放进我们课标中的呢？实验区老师也常常提出这样的问题，因为无论是初中物理教学大纲，还是高中物理教学大纲，实验都是专门列出，中学老师就很清楚，到底要做多少实验，做几个实验，哪些是学生实验，哪些是演示实验。因此，他们也希望我们的课程标准也这样，把要做的实验列出来。而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。 接下来，我们再来看看物理2，物理2共有两项与实验相关的条目，比如，通过实验探究恒力做功与物体动能变化的关系；通过实验，验证机械能守恒定律。在这两条与实验相关的条目中，其中有一条通过实验，探究恒力做功与物体动能变化的关系这个条目是要求通过探究实验来完成的，另外一条可以是验证性的实验。 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。 杜老师：我注意到廖老师刚才谈到对行为动词的区分，主要是两种，一种是通过实验了解什么、认识什么，那么这样的实验就像刚才廖老师说，给学校和学生有一定的自由空间，不管学校用什么样的仪器、什么样的方法，只要通过实验让学生了解一些东西，认识一些东西就可以啦。第二种就是通过实验亲历什么样的过程，或者探究什么样的过程，这就要求学生亲自动手，必须要学生亲历探究的过程，这与通过实验了解一些物理现象或规律的要求是不一样的。 廖老师：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。 杜老师：我明白廖老师的意思了。廖老师是说在新课程当中，对实验能力的要求是新课标的主要要求，究竟通过什么样的器材、什么样的方式、什么样的过程，是很灵活的。 廖老师：有一定的选择性。而且可以借助以前的实验器材完成新课程中的一些实验，可以开发一些实验器材完成新课程中的一些实验。 杜老师：既可以用简易的器材，也可以用先进的器材。有条件的和没条件的都不影响探究的过程。 廖老师：对。这就为学校的发展提供了空间，而且也使我们的课程更具多样性。 邓老师：其实，刚才廖老师和杜老师谈到的实验方面的问题，让我想到了在国外很流行的一种自己动手来设计实验仪器的设置，这也可以对当前对新课程一些有疑惑的老师提出一些建议，我们并非一定要选择那些高、新、尖的实验仪器，可以把生活当中的一些瓶瓶罐罐，生活中的一些废旧的物品作为物理实验的一些仪器。而这些物理实验的仪器不仅可以开发学生的思维，同时也能够提高学生物理实验的能力。刚才我们对新课程的物理结构、物理内容作了一定程度上的解读，实际上这里的解读是带着文本性质的解读。而我们知道从2004年开始，我们的高中物理新课程已进入实验区。近四年，有接近二十个省进入了高中物理新课程的改革。那么，实验区的老师在新课程的实施过程当中，遇到了什么样的问题，对于我们这些非实验区的老师有什么样的建议，我们能够从中得到什么样的启发，我认为这是一线老师迫切需要了解的。那么，在课改实验区是如何操作性的