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編寫新的高中物理教材的思考與實踐

時間：2023-02-27 12:36:14 物理論文我要投稿

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編寫新的高中物理教材的思考與實踐

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。

編寫新的高中物理教材的思考與實踐

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。

一、教材的彈性和因材施教

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。“閱讀材料”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�，F(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。

二、循序漸進

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�！鞍蚊缰L”，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�！币虼�，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。

三、講清思路，滲透方法

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岣邔W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?qū)W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。

四、鼓勵獨立思考

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。

五、靈活滲透，擴展知識面

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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學生學習物理的志趣；同時，也采取靈活滲透的方式，使學生知道一些知識，開擴學生的眼界。緒言中涉及的知識面很廣，不可能逐一向?qū)W生講解，這是靈活滲透學習的一個實例。

六、加強實驗

實驗對學習物理以及培養(yǎng)學生能力的作用，是不言而喻的。課本在編寫中從以下幾方面注意加強實驗。

為了加強演示實驗，課本中編入的演示比新大綱中規(guī)定的有所增加，對演示實驗的寫法更加醒目，在課文中用【實驗】標出，希望在教學中按照要求進行演示。為了鼓勵學生多動手，盡可能增加學生動手機會，有的演示實驗可以采取邊講邊實驗的做法，以利于學生更好地觀察現(xiàn)象，提高實驗能力，希望在教學中創(chuàng)造條件將有些演示實驗變?yōu)閷W生的隨堂實驗。

新大綱中規(guī)定的學生實驗個數(shù)比現(xiàn)行大綱略有增多，在總課時減少的情況下，實驗的比重已有所增加。課本中編入的學生實驗比新大綱規(guī)定的又增加了“練習使用打點計時器”和“驗證牛頓第二定律（選做）”兩個。實驗要求注意分出層次：前幾個實驗分條寫明“實驗目的”、“實驗器材”、“實驗步驟”等，有的還給出填寫數(shù)據(jù)的表格；以后的實驗不再這樣分條寫明。這樣做的目的是逐步引導學生在理解實驗課文的基礎(chǔ)上，自己獨立地列出實驗步驟等，以利于培養(yǎng)學生的實驗能力。

為了增加學生動手的機會，課本中設(shè)了“做一做”欄目，介紹簡單易做的小實驗。既可以鼓勵學生多動手，又有利于學生更好地理解知識，希望幫助學生獨立完成這些小實驗。有條件的，在不過多增加負擔的前提下，還可鼓勵學生結(jié)合所學內(nèi)容自己設(shè)計一些實驗，這會大大提高學生的能力和學習積極性，加深對知識的理解，是一舉多得的好事。

七、安排好練習和習題

安排好節(jié)后的練習和章后的習題，是編好教材的重要一環(huán)。這次教材在習題的編排上著重從以下幾方面做了改進。

教材中的練習題更注意了題目的針對性。每設(shè)一題必須明確目的，或辨析概念、澄清認識，或鞏固知識、加深理解，或訓練方法、提高能力�；绢}覆蓋面大，突出重點，力求每道題都發(fā)揮它應(yīng)有的作用。練習題的數(shù)量較現(xiàn)行教材略有增加，一般來說，節(jié)后的練習為３～６個，章后Ａ類題為８～１０個。

教材更加注意了練習題的編排層次，以利于循序漸進、因材施教、分類指導。節(jié)后的練習題多為理解和鞏固知識、辨析概念而設(shè)，一般較簡單，多為基本題，綜合題少，目的是讓學生扎扎實實把基本知識學好。

章后的習題分Ａ、Ｂ兩組，題目是對全章知識的深化和綜合，還有與前面所學知識的綜合。Ａ組為必做題，是對全體學生的要求；Ｂ組為選做題，供學有余力的學生選做，希望教師根據(jù)實際情況加以掌握。

題目的內(nèi)容更注意了聯(lián)系實際，注意貼近學生生活、聯(lián)系生產(chǎn)實際和現(xiàn)代科學技術(shù)，注意有現(xiàn)代氣息。聯(lián)系實際可以提高學生分析問題和解決問題的能力，可以培養(yǎng)學生將所學知識應(yīng)用于實際的意識。聯(lián)系實際是我國物理教學的一個好的傳統(tǒng)，新編教材努力繼承和發(fā)揚了這個傳統(tǒng)。