國家教委1996年5月頒布了《全日制普通高級中學物理教學大綱(供試驗用)》(以下簡稱新大綱)。根據(jù)新大綱我們編寫了供高中新教材試驗地區(qū)試用的新的高中教材。高中一年級教材是為全體學生必修的內(nèi)容。從高中二年級開始,根據(jù)新大綱分別編寫兩種要求的教材。
下面就編者對新大綱的理解談?wù)劷滩木帉懼械囊恍┛紤]和做法。
新大綱根據(jù)我國高中物理教學的實際情況,考慮到高中物理課程設(shè)置的經(jīng)驗教訓,將高中物理分為兩類課程,并提供了兩類課程的教學內(nèi)容和教學要求。為了便于實施,在高中一年級,兩類物理課的內(nèi)容和要求完全相同。學生進入高中二年級后,分別學習上述兩類物理課。我國幅員廣大,經(jīng)濟、文化、教育的發(fā)展很不平衡,即使一地之內(nèi),客觀上也存在差異很大的幾類學校。高中一年級兩類物理課的內(nèi)容和要求都一致,雖然便于實施,但仍不能完全適應(yīng)不同類型的學校和不同程度的學生的需要。教材要面對差異很大的各類學校和不同程度的學生,必須具有彈性,以便于教學中因材施教。
按照新大綱的規(guī)定,我們在教材編寫中將教學內(nèi)容分為必學和選學兩部分。必學內(nèi)容是對全體學生的基本要求,也是全體學生經(jīng)過努力可以達到的要求,應(yīng)引導學生首先扎扎實實將它們學好。選學內(nèi)容不作考查,由教師根據(jù)實際情況自行選擇。為了保證選修內(nèi)容的落實,按照新大綱的要求,必須選講一定課時的選學內(nèi)容。選修內(nèi)容可以擴展知識面,補充知識面偏窄的不足,同時給程度較好的學生留有進一步鉆研的余地,又不會給大多數(shù)學生增加負擔,有利于因材施教。除了新大綱中規(guī)定的選學的知識點,教材中還補充了少量的選學內(nèi)容。教材中的選學內(nèi)容用*號標出。在課文、習題、學生實驗中都編有選學內(nèi)容。教材中設(shè)有“專題”,對某些問題作比較深入一些的探討,留給程度較好的學生進一步鉆研?!皩n}”全部都是選學?!伴喿x材料”多是擴展知識面的內(nèi)容,也具有選學的性質(zhì)。
新大綱對知識點劃分為A、B兩個層次。這是對全體學生的基本要求,而且是學習結(jié)束時應(yīng)達到的要求。教學要求分層次,有利于教學,可以在一定程度上控制教學上的過高要求和學生學習的難度,減輕學生過重的學習負擔。雖然教材是按照新大綱的層次要求編寫的,但是對于程度較好的學生可以“上不封頂”,應(yīng)該鼓勵他們在力所能及的條件下課外自己鉆研。對于程度較好的學生,同樣要注意循序漸進。教學中“上不封頂”,主要應(yīng)調(diào)動學生學習的積極性,鼓勵學生課外主動地鉆研,而不應(yīng)一味地追求“講深講透”,任意提高程度。
與現(xiàn)行大綱相比,新大綱中“劃線”較少,這是一個進步。所謂“劃線”,是指對教學中一些問題的限制,如“不得如何”、“只能如何”等。現(xiàn)行大綱中作這些限制,有當時的背景,有些限制也是必要的。但是限制過多過細,會對教學產(chǎn)生許多不利的影響。新大綱減少了一些限制,有利于因材施教,有利于鼓勵學生學習、探索的積極性。對學生學習的積極性,應(yīng)該加以引導,而不要挫傷他們的積極性。按照新大綱的精神,教材編寫中已充分注意到這一點。如現(xiàn)行大綱中關(guān)于圖線的要求限制過死,新大綱不加限制。教材編寫中適當?shù)丶訌娏藞D線,而又不作過高要求,以求學生能夠逐步熟悉和運用圖線。
總之,新教材力求掌握好教學要求和程度,增加彈性。建議在試教中能夠因材施教,這是提高教學質(zhì)量和教學效率的一個重要方面。
教學過程既是學生學習知識的過程,也是學生領(lǐng)會方法、提高能力的過程。無論是掌握知識,還是領(lǐng)會方法、提高能力,都不可能一蹴而就,都要有一個符合學生認識規(guī)律的逐步積累的過程。“拔苗助長”,不但長不起來,還容易挫傷學生的學習積極性,欲速則不達。新大綱明確指出:“應(yīng)注意循序漸進,知識要逐步擴展和加深,能力要逐步提高。”因此,在教材的編寫中,對教學內(nèi)容的安排和講述方式的選擇,都充分注意貫徹循序漸進的原則。
力和對物體受力的分析,是高中物理教學中重要的、基本的內(nèi)容,在教材的編排上,我們特別注意了循序漸進的原則。物體的受力分析沒有單獨列節(jié),而是分步地提高要求。在第一、第三、第四章都有受力分析的內(nèi)容。在第一章只分析簡單的受力問題,主要結(jié)合力的性質(zhì)來分析。第三章則結(jié)合物體的運動狀態(tài)分析物體的受力問題。第四章教師指導學生自己總結(jié)物體的受力問題。
對彈力的分析,一般只限于繩的彈力和平面的支持力。對摩擦力特別是靜摩擦力的分析,是教學的難點。講述摩擦力時,對相對運動的方向或相對運動趨勢的方向,一開始只限于物體相對于靜止物體(相對地面)的情形,而對比較復(fù)雜的情況不作分析。至于摩擦力作為動力的問題,則準備放在高中三年級的專題中逐步解決。
力的合成和分解,不要求用公式計算合力的大小和方向,不要求用力的分解來解靜力學的問題。靜力學的問題放在第四章,用平衡條件解決。力的正交分解在第三章采取滲透的辦法學習。大力和小力的問題需要深入理解,教材設(shè)有“大力和小力”專題,供程度較好的學生鉆研。
瞬時速度和加速度的概念是學生不易理解的難點。課本在開始講述瞬時速度時,只給出最淺顯的說法,即瞬時速度是運動物體經(jīng)過某一時刻(或某一位置)的速度,繼而以小字(選學)用極限的思想說明了怎樣理解瞬時速度,供學習較好的學生課外鉆研。對加速度概念,在第二章只要求學生理解勻變速直線運動的加速度。為了澄清概念,在節(jié)后用花邊框的形式將加速度與速度加以對比,以求學生確切地理解加速度的概念。到第二冊講到曲線運動和向心加速度時,對加速度的認識還要加以擴展。
第三章講牛頓運動定律,只限于它的簡單的應(yīng)用。例如,關(guān)于物體在斜面上的運動對全體學生來說不應(yīng)作為重點,對程度好的學生可以多講一些。有關(guān)連接體的問題,在高中一年級一般不涉及,待高中三年級在專題中講述。對全體學生來說,應(yīng)當強調(diào)在高中一年級要著重打好基礎(chǔ),而不應(yīng)要求“一次到位”?!耙淮蔚轿弧睂嶋H上做不到,因為它違反了學生的認識規(guī)律。循序漸進地逐步加深,逐步提高,對程度較好或較差的學生都是必要的。
教材的敘述對于學生確切地、有效地理解和掌握知識有很大影響,不僅如此,它還會潛移默化地影響學生的思維方式。在物理教學中強調(diào)能力的培養(yǎng),要求教材的敘述和對知識的講法有利于學生掌握知識,有利于提高學生的思維能力。
教材的敘述注意講清思路,力求簡潔、順暢。新大綱指出:“要通過概念的形成,規(guī)律的得出,模型的建立,知識的運用等,培養(yǎng)學生抽象和概括、分析和綜合、推理和判斷等思維能力?!薄敖虒W中要重視概念和規(guī)律的建立過程,要重在理解?!鼻袑嵦岣呃斫饽芰κ桥囵B(yǎng)思維能力中基礎(chǔ)的一環(huán)。教材的敘述,特別是在引入概念、得出規(guī)律、分析例題等方面,注意講清思路,理清來龍去脈,力求思路簡潔、順暢,使學生知道為什么要引入一個新概念,怎樣在分析事實的基礎(chǔ)上進行抽象和概括;使學生知道為什么要建立某種物理模型;使學生知道解決物理問題,首先要弄清物理情景,學會對具體問題進行具體分析;使學生知道推理的過程;等等。培養(yǎng)思維能力,關(guān)鍵在于思路清晰,在這方面我們做了一些努力,希望教材的敘述能夠?qū)μ岣?a target="_blank">學生的思維能力有所幫助。
教材注意滲透分析問題的方法。物理學在長期的發(fā)展過程中形成的科學方法,不僅對物理學的研究,而且對整個自然科學甚至社會科學的研究都有較大影響。能力的高低,一定意義上表現(xiàn)為掌握方法的多少和運用方法的靈活、熟練程度。在高中物理教學中,要讓學生初步領(lǐng)會和掌握一些科學方法。領(lǐng)會方法重在“潛移默化”和“滲透”,而不可把方法“當作知識向學生灌輸”。在教材編寫中,我們注意了逐步“滲透”方法。如理想化模型的方法、極限的思想、等效的方法、控制變量的方法等,都在書中適當位置如“正文敘述”、“旁批”、“思考與討論”、“小結(jié)”等以不同形式加以滲透或指點,建議教學中對此給予注意。
培養(yǎng)獨立思考的能力和習慣,是全面提高學生素質(zhì)的重要方面,從大處說,獨立思考是有所發(fā)現(xiàn)、有所突破、有所創(chuàng)造的前提。沒有獨立思考,談不到創(chuàng)造。就學習過程而言,只有獨立思考才能真正做到對知識的理解,才能有效地提高思維能力。
培養(yǎng)獨立思考的能力和習慣,在教材中應(yīng)該有所體現(xiàn),同時,要求教師轉(zhuǎn)變教學思想和教學方法,對知識既要講清,又不能什么都講清,要給學生留有獨立鉆研、獨立思考的余地。主干知識要講好,派生性的知識不一定全由教師講述。不分巨細,都“嚼碎”了“喂”給學生,這種傳授知識的方法不利于學生獨立思考。對學生提出的似乎“出圈”的,但有利于拓寬思路的問題,簡單地以“不考”為由而不去涉及,容易挫傷學生獨立思考和鉆研的積極性,在教學中應(yīng)該注意避免。這次新編教材,我們初步地探討了這個問題,從以下幾方面作了一些嘗試。
課本中設(shè)有“思考與討論”欄目,其中提出的問題多是基本的問題,供學生鉆研或討論。弄清這些基本問題,可以加深對知識的理解和掌握,明確知識之間的區(qū)別和聯(lián)系。我們希望教師根據(jù)學生的實際,對他們提出恰當要求,鼓勵學生自己獨立鉆研,并給以指導。也可以組織學生進行討論,培養(yǎng)他們分析問題、討論問題的能力。
能讓學生自己概括、推理、證明的,應(yīng)該盡量鼓勵學生自己去做。如關(guān)于初速度為零的勻加速直線運動的公式,教材在正文中沒有列出,要求學生自己推導。根據(jù)學生的實際情況,經(jīng)常要求學生這樣做,預(yù)料可以大大提高學生的思維能力。
有些非主干知識,可以放在習題中解決,這樣,不面面俱到,可以減輕學生過重的負擔,又有利于學生獨立鉆研。如新大綱中沒有列入“豎直上拋運動”這一知識點。但這一知識可以作為勻變速直線運動規(guī)律的具體實例,讓學生獨立習得。課本在“直線運動”一章的B類習題中安排一個有關(guān)的習題,可以讓有余力的學生獨立解決。
適時總結(jié),可以使學過的知識和方法系統(tǒng)化,而且總結(jié)本身也是一種方法的訓練和能力的培養(yǎng)。教材中,在一些重要之處,如物體受力分析、動力學問題的解法、靜力學問題的解法等,都要求適時地進行總結(jié)。課本中有提示,鼓勵學生自己總結(jié)。章后設(shè)有“本章小結(jié)”,要求學生通過對比、歸納、總結(jié),對學過的知識和方法加以條理化,以便深入、概括地理解。
著名物理學家楊振寧曾多次對中美學生的學習特點加以比較,指出中國學生按部就班地學習多,靈活滲透地學習少,應(yīng)注意將二者很好地結(jié)合起來。在這次課本編寫中,我們注意到這一點,試著采取靈活滲透的方式擴展知識面,引導學生逐步習慣于靈活滲透地學習。
有些內(nèi)容適合用滲透的方式學習,一開始不一定要求學生有深入的理解,經(jīng)過一段熟悉、積累之后,逐步有所體會,再加以總結(jié)提高。對知識要么不講,要么就講深講透,這是不符合認識規(guī)律的。其實對問題的理解、認識和運用都需要有一個逐步深入的過程。本書對某些知識的講法就采用了靈活滲透的講法,對這些知識不專門設(shè)題,逐步滲透,逐步提高,逐步積累,適時總結(jié),系統(tǒng)提高。如力的正交分解法,在解決力學問題時應(yīng)用很廣泛,用起來也很方便,但課本不單獨設(shè)節(jié)講述正交分解法,而在第三章應(yīng)用牛頓運動定律解決問題時采取滲透的方法來學習,讓學生在應(yīng)用中逐步習得。又如熟悉“同一直線上的矢量運算”對處理矢量的運算很重要。本書也沒有單獨設(shè)節(jié),而是在解決具體問題時,告訴學生需要先取一個正方向,以確定矢量的正負,然后進行運算。經(jīng)過幾次熟悉之后,在適當?shù)臅r候,教師再加以提高。為此,書中設(shè)有一個專題,講述“同一直線上的矢量運算”,教師可根據(jù)實際情況,在適當?shù)臅r候給學生講述,或者讓程度較好的學生自己鉆研。
對有些在高中階段無法講清或不能證明,但實際中又需要明確的問題,如動量定理、動能定理不但適用于恒力,而且適用于變力,以及機械能守恒定律的適用條件等,則直接告訴學生,并說明它可以證明,但在高中階段無法證明。學生知道這一點和不知道這一點是不同的。知道這一點,一方面,學生運用這些規(guī)律時心中有數(shù),另一方面,也給他們留下進一步鉆研的念頭。
采取靈活滲透的方式學習,可以有效地擴展學生的知識面。從一定意義上說,在基礎(chǔ)知識的學習階段,知識面越寬,越有利于學生觸類旁通,相互借鑒地學習。與世界上主要發(fā)達國家的教學內(nèi)容相比,我國高中物理教學內(nèi)容的知識面是比較窄的。在不增加課時、不造成過重負擔的前提下,應(yīng)盡可能多地擴展學生的知識面,以彌補學生知識面過窄的不足。
課本中設(shè)有“閱讀材料”,供學生課外閱讀。閱讀材料中,有很多屬于擴展知識面的內(nèi)容。靈活滲透的學習方式跟按部就班的學習方式有所不同,采取靈活滲透的方式學習,不必給出某些概念和術(shù)語的嚴格定義,讓學生了解一個大意,知道有這么一回事,開擴了眼界,激發(fā)了興趣,就達到了目的。教師應(yīng)該指導學生學會靈活滲透地吸取知識,并且跟按部就班的學習方式結(jié)合起來。教學中,教師可根據(jù)學生實際指導學生進行閱讀,適當給予補充和指點,有條件的,還可以結(jié)合課程內(nèi)容指導學生閱讀其它課外科普讀物。
本書的緒言改變了過去用長篇文字敘述的寫法,用八個彩頁以插圖的形式對物理學的概貌、物理學的重要性作了說明,以激起
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