物理教材与新的科学观

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1、物理教材与新的科学观摘要：新的高中物理课程改变了以往过分强调知识与技能的做法，明确规定了“三维”课程目标。课程教材研究所物理课程教材研究开发中心组织编写的《普通高中课程标准实验教科书·物理(必修)》在落实三维课程目标方面作出了努力，旨在帮助学生通过学习形成丰富的、立体的、正确的科学观，促进学生对科学本质的理解。关键词：新课程；物理；教材；科学观一、教科书要为落实三维课程目标服务《基础教育课程改革纲要(试行)》(以下简称《纲要》)对课程目标的具体要求包括：“改变课程过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的

2、过程。”[1]中华人民共和国教育部制订的《普通高中物理课程标准(实验)》(以下简称《课程标准》)根据这个要求明确地把高中物理课程的具体目标分为“知识与技能”“过程与方法”“情感、态度与价值观”三个方面，[2](8)即“三维”课程目标。三维课程目标的提出，旨在改变以往过分注重知识传承的课程实践，是这次课程改革的重大突破，是对教育本质认识的一次飞跃。它为培养“具有初步的创新精神、实践能力、科学和人文素养以及环境意识；具有适应终身学习的基础知识、基本技能和方法；具有健壮的体魄和良好的心理素质，养成健康的审美情趣和生活方式”[3]的一代新人奠定了基础。我们必须对三维课程目标的含义以及三

3、者之间的关系有一个比较清晰的认识。本文将结合课程教材研究所物理课程教材研究开发中心组织编写的《普通高中课程标准实验教科书·物理(必修)》(于2004年9月供实验区试用)，对物理教育中三维课程目标的设置、实施、落实等方面的问题做些探讨。二、加强过程与方法的教学这套教科书不追求以“简明、轻快”的方式给出知识的结论，而是努力把得到知识的过程适当展现给学生。关于得到知识的过程，它有两方面的含义。一方面是学生个体在学习中的活动过程、思维过程；另一方面是人类认识某一规律时科学家群体的活动过程、思维过程。关于第一个方面，可以用“匀加速运动的速度与时间关系”的教学为例做些说明。如果只考虑知识的

4、掌握，那么，从加速度的定义出发，经过代数式的变形，马上就可以得到，于是就能用来解题了。然而，教科书赋予了这段内容更多的教育意义。教科书的思路如下。通过实验忠实记录小车在重物牵引下运动时，时间与对应的速度的数据↓作出速度与时间关系的图象↓发现存在着这样一种运动，它的图象是一条倾斜的直线↓发现直线图象所代表的运动，是加速度不变的运动，给出匀变速运动的定义↓通过图象一般性地研究匀变速直线运动，得出书中这段内容虽然不与人类对此问题的认识过程完全一致，但对于作为个体的人，它却是一个学习、认识科学规律的好例子。它强化了从实验得出规律的一般性过程，练习了用图象分析问题的通用方法，逻辑线索清晰

5、。它在价值观及科学过程、科学方法上的教育价值比较高。再如，抛体运动的教学是另一个例子。过去课程的着眼点在“知识点”，《教学大纲》没有把斜抛运动写在上面，教科书就不能讨论斜抛的问题。《课程标准》与过去不同，要求“会用运动合成与分解的方法分析抛体运动”，也就是说，新课程对“方法”给予了更多的注意，而对于方法的载体──知识，没有苛刻的限制。因此，教科书在研究了直线运动后，把抛体运动当做一个实例，目的是讨论在平面中应用牛顿运动定律解决问题的一般性方法。指出这个问题与直线运动问题的不同点是，需要在x、y两个方向上分别作出受力分析，在两个方向上分别应用牛顿运动定律和运动学的规律。对于抛体运

6、动在两个方向上运动的具体规律，不像现在的课程那样强调，对于平抛与斜抛两种运动，也不刻意区分。教科书中的“思考与讨论”“说一说”等栏目，目的也在于展示学习过程中的思维活动。“科学足迹”等栏目则介绍了历史上科学家群体认识自然规律的过程。在呈现这些历史材料时，编者把它放到当时的大的社会背景中去，从当时社会的经济、文化环境去认识科学史中的事件。三、重视情感、态度与价值观的教育什么样的人具有较高的科学素质?这不仅要看他的科学知识的多少，而且要通过言行观察他对科学本质的认识，对科学过程、科学方法的领悟，特别是他的价值观在多大程度上与科学的价值观相一致。对那些以后不去研究物理学的学生来说，后

7、者可能是中学物理课程更重要的教学目标。爱科学的前提是要懂科学。编者最基本的努力是要使学生学懂科学，从而达到理解科学的目的。(一)层层铺垫，不断深入学生有时说某部分内容难，其实不是处处都难，而是存在着一两处“思维障碍”，难以突破。编者研究了学生的思维特点，力图把困难的地方找准，在那里多搭几个矮一点的台阶。编者认为，在一定程度上可以带些夸张地说，“没有不能攀登的高山，只有上不去的台阶”。因此，我们采取层层铺垫，不断深入的方法。学生学懂了，才能满足他们的好奇心，体会到学习的乐趣，才会有成就感，才会