高中物理问题分析论文

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国家教委基础教育司编订的《全日制高级中学物理教学大纲（供试验用）》（以下简称新大纲）已经公布。这是一个要在21世纪实施的新大纲。高中物理是高中阶段的一门重要课程，高中物理的课程设置、教学内容和教学要求要为实现普通高中的任务和培养目标更好地作出贡献，以适应社会主义现代化建设对人才的需要。

怎样才能适应这种需要？要抓什么主要问题进行改革？这里谈谈我们的几点看法。

一、物理学科的课程设置

1990年，根据国家教委印发的《普通高中教学计划的调整意见》，普通高中物理课分为必修课和选修课两部分（即二·一分段），物理教学大纲相应地作了调整。这项调整改变了过去单一的课程设置，是建国以来对普通高中物理课程的一项重大改革，取得了相应的成效。但从实践看，高中物理课采取分段的办法来划分必修课和选修课的内容，具体落实确有困难。我国幅员辽阔，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。高中前两年的必修课，内容和要求都一致，不能适应这种差异。国家教委最近提出的多种办学模式，我们体会，是承认差异。面对这种差异，高中物理课与其采取分段的办法，不如采取分层次的办法。高中物理课可分为两种物理课，以适应不同办学模式的学校，适应不同程度、不同发展倾向的学生。这将有利于提高学生的科学文化素质，发展学生的个性和特长，使全体学生都能有效地学习。

物理学是一门基础科学，具有多层次、多侧面的特点。同一个知识点，在程度、要求、讲法、侧重点等方面可以不同，甚至可以很不相同。对不同的学生，即使所学知识无大差异，能力要求可以有相当大的区别。也就是说，就知识的理解程度而言，就所处理的问题的复杂程度而言，差异是相当大的。提高科学文化素质，或为将来准备升入理工科院校打下坚实的基础，二者虽然是一致的，但着眼点不同，对物理课的教学要求将会不同。采取分层次的办法，将会较好地适应高中物理课的教与学。

按照课程计划的规定，高中物理开设必修课和限定选修课。必修课在高中一年级（2课时）和高中二年级（2．5课时）开设。限定选修课在高中二年级（2课时）和高中三年级（3课时）开设。为了适应高中物理课的特点，便于教学，新大纲把课程计划中的必修课和限定选修课贯通起来，不再分段，合起来称为必修和限定选修物理课。这样，新大纲提供两种物理课的教学内容和要求。第一种是必修物理课（简称1类课），共4．5课时。第二种是必修和限定选修物理课（简称2类课），共9．5课时。

1类课是基本要求的物理课，是全体学生都必须学习的。内容和要求着眼于提高学生的科学文化素质，知识面包括物理知识的主要方面。考虑到现行必修课的知识面较窄，新大纲适当地扩展了1类课的知识面。2类课是较高要求的物理课，适合于理科基础较好的学生学习。内容和要求着眼于为学生将来进一步学习打下比较坚实的基础，内容包括最基本和最重要的主干知识，同时增加了近代物理中的相对论和量子论，作为选学内容。2类课的内容和要求完全覆盖1类课，以保证全体学生都能达到必修课的要求。

据了解，现行必修课对部分学生要求仍偏高，所以新大纲从总体上适当放低了1类课的程度。2类课的程度，就重要的主干知识而言，与现行的必修加选修的程度大体相当。以2类课与我们所看到的某些国家和地区的物理课比较，基本的主干知识大致相同，但程度上我国要低些。

两种物理课的内容都分为必学和选学。选学内容不作考查，供师生选择，以补充知识面偏窄的不足。

新大纲对必学的知识点的教学要求分为两个层次，A层次要求低，B层次要求高。作B层次要求的知识点是比较重要的概念和规律。在1类课中，A层次的知识点约占全部知识点的60％，B层次约占30％。在2类课中，A层次约占50％，B层次约占40％，B层次所占的百分比有所提高。教学要求分层次，有利于教学，可以在一定程度上控制不适当的加深，减轻学生的负担。

新大纲十分重视实验。1类课的必做学生实验共12个，其中有4个是新实验，必做实验个数与现行必修课的必做实验个数相同。2类课的必做学生实验共23个，其中有一个是在专题中安排的制作性实验，这23个实验中有7个是新实验。现行的必修加选修一共17个学生实验，新大纲增加了6个实验。在课时减少的情况下，学生实验所占比例有所提高。大纲中安排的演示实验有所增加，并提出，有的演示实验可安排为学生随堂实验，以增加学生的动手机会，有利于学生仔细观察现象，提高观察和实验能力。

能力的培养要因材施教，因而两种物理课的能力要求是不同的。1类课的能力要求相对低些，这并不是说，某些方面的能力如运用数学的能力不需要培养，而是考虑到能力的要求应该恰当，应该有所侧重，不能脱离多数学生的实际。2类课的能力要求高些，表现在新大纲提出要设置适合于高中学生的课题研究，在教师的指导下培养学生独立研究问题的初步能力。这是一种新的尝试，而且要求较高，希望能在实施中积累经验，使之成为培养能力的一条新的途径。

实行两种物理课并不要求过早地分流，或者说过早地分为文理科。不论选用哪种物理课，都要在高中阶段学习必修课的内容，这对于提高学生的科学文化素质，适应现代生活，继续深造，都是十分必要的。

为了便于实施，在高中一年级，两种物理课的内容和要求完全相同。学生进入高中二年级后，分别学习上述两种物理课。2类课把必修课和限定选修课的内容安排在一起，是为了便于教学，不是为了所谓“一次到位”。在高中一年级，为了适应大多数学生某些重点知识的应用，如牛顿运动定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理、机械能守恒定律等知识的应用，限定为简单的应用。而在高年级，在2类课中设“专题”，以利于学生深入地理解知识和综合地运用知识。

我们认为，根据新大纲编写的新教材，高中一年级应该有较大的弹性，以适应不同学校和学生的需要。教师在高中一年级可根据各自的情况，循序渐进，因材施教，发展学生的个性和特长，并指导他们在高中二年级对两类物理课进行选择。

面向全体学生，要承认差异，使他们都能有效地学习，这应该是物理学科课程设置的着眼点。

二、教学内容

新大纲指出：“教学内容应当有利于提高学生的科学文化素质，有利于他们进一步学习，以适应21世纪对人才的需要。”这就需要从新审视高中物理教学内容，按照两类物理课的不同要求，进一步对教学内容加以精选，并适当予以更新。

（一）科学技术有加速发展的趋势，预料21世纪的科学技术将发展得更快。面向21世纪，要考虑高中物理课如何适应这种趋势。高中是高层次的基础教育，物理学又是一门基础科学，这就决定了高中物理课应当强调加强基础，把那些重要的基础知识作为课程的主要内容。在高中阶段，基础打得扎实，学生才能在今后有效地学习文化科学技术。脱离开打好基础，片面追求大量的现代知识，只能得其皮毛，回过头来就会觉得基础单薄。

加强基础，这是确定高中物理教学内容的基本要求。在这个基本要求下，要处理好主干知识与非主干知识、经典物理知识与现代物理知识、理论知识与实际知识的关系。

（二）在高中首先应当把那些在知识结构中处于重要地位的主干知识学好。主干知识学得透彻，学习其它知识就容易些，也有条件扩充和加深自己的知识。在课时减少的情况下，要减轻学习负担，决不能削弱主干知识。新大纲精简了某些非主干知识，以加强主干知识。

一方面要强调主干知识，另一方面知识面又不能偏窄，这是一个矛盾。知识面偏窄，不利于开阔眼界和思路。知识面窄，这是我国学生的重大缺陷。但是，在当前，宁可知识面相对窄些，也要保住主干知识。宁可要求低些，也不能冒然砍掉主干知识。因为主干知识学得好，学生将有可能独立地去扩展知识面。此外，教材可增加阅读的内容，以扩展学生的知识面；培养阅读能力，鼓励学生主动地开拓知识面。这样可以很好地解决强调主干知识与知识面偏窄的矛盾。减轻负担，必须精简某些次要内容。有的知识在大纲中可不列为知识点，不作扩展性要求，采取其它形式如练习的形式去解决。

减轻负担不能只靠砍内容，要多方面设法解决矛盾。例如，主干知识的要求要合适，不能不适当地提高要求。教材的系统或结构要加以改进，充分发挥主干知识的带动作用，使主干知识和非主干知识配合得更好。教学方法要加以改革，要注重培养学生独立思考的能力和习惯，讲解不能过细，要给学生留有思考、探究和自我开拓的余地。要强调因材施教，对物理有兴趣的优秀学生，应该鼓励和帮助他们课后独立地钻研。课内讲得精粹一些，而且有吸引力，使学生对物理发生浓厚的兴趣，使学生能够生动活泼地、主动地发展。

（三）要处理好经典物理和近代物理的关系，适当增加近代物理的内容，使教学内容随着时代而有所更新。经典物理知识反映了宏观、低速情况下的客观规律，具有广泛的实际应用。近代物理知识是在经典物理知识的基础上发展起来的，学好经典物理知识，才能够进而学习近代物理以及其它各方面的知识。

近代物理是指以相对论和量子论为基础的20世纪的物理学。前期量子论的知识在现行大纲中已经有所反映，为使量子论的知识能够充实一些，新大纲中明确列出量子论，以求有所加强。现行大纲中没有涉及相对论的知识，新大纲列出相对论，作为选学内容，希望经过新大纲的实施，逐渐取得在高中讲述相对论（主要指狭义相对论）的经验。教学内容要随着时代而有所更新，不更新将不能体现和适应科学技术的发展，但从全国大面积的推广来说，这种更新的进程应该是渐进的。当前，在课程的内容和体系上作过大的变动，看来还缺少经验和依据。而且作过大的变动，教师和设备均不适应，不利于提高教学质量。逐步积累经验，逐步探索，是一条可行之路。从长远来看，课程的体系应该而且必须改变。当今的科学技术迅速发展，在中学阶段哪些知识是基础知识，体系应该如何改变，都需要重新加以认真研究。物理课程要作较大的改革，必须先在小范围内试验，取得经验，以备将来改革之需。

新大纲加强了守恒定律，加强了能量的知识，加强了波动的知识，努力反映与近代物理的联系。在教材的编写中，应当寻求传统内容与现代内容的“接口”或者“连接点”，引导学生走向近代物理之门，开阔他们的眼界，引起他们的兴趣。讲解经典物理知识，要反映和渗透近代物理的观点。还应当以学生能够接受的方式，介绍近代物理的成果，使学生知道近代物理是怎样从经典物理发展起来的，知道物理学是一门发展中的科学，物理大厦正在不断建造之中。

物理学的研究成果和研究方法在其它自然科学中有广泛的应用，并且形成了许多交叉科学。这是当代科学发展的一个特点。新大纲在教学目的中提出，要使学生“了解物理与其它学科……的关系”，以体现物理学作为基础自然科学的特点，以加强高中理科各门课程的联系。如何体现这一点，还研究得不够。在编写新教材的过程中，我们还要作进一步的努力。

（四）物理知识在实际中有广泛的应用，确定教学内容应该处理好理论知识与实际知识之间的关系。新大纲指出，高中物理教学的目的之一，是“使学生学习比较全面的物理知识及其实际应用”。在教学目的中把基础知识和实际知识并列，说明对实际知识相当重视。教学中不能只重视理论知识，而轻视实际知识。教学中要以学生能够接受的形式讲述实际问题中的物理原理，介绍与基础知识有密切联系的现代科学技术知识。在新大纲的知识点中，列出了相当数量的属于实际应用和反映现代科学技术成就的知识点。这说明新大纲在教学内容中充分反映了上述教学目的。

新大纲在教学目的中指出，要使学生“了解物理与技术进步、社会发展的关系”。联系实际，是完成这一教学目的的唯一途径。提高学生的文化素质，应该使学生了解物理学是人类文化的重要组成部分，从更广阔的角度认识物理学的作用。在新教材的编写中，我们要努力体现这一点。

当代科学技术发展的又一个特点是：从发现，到发明，到实用，周期越来越短，即科学转化为生产力的速度越来越快。为21世纪培养人才，应该充分考虑到当今科学发展的这一特点。我国的学生基础知识比较扎实，但知识面较窄，动手能力不强，不善于应用知识。针对这一情况，在高中物理教学中更要大力加强联系实际，以培养学生的应用意识，引导他们关心实际问题，理解实际问题中的物理原理，有志于并且善于把所学知识用到实际中去。要培养具有独立思考、开拓意识、创新精神的人才，这个任务，高中物理教学应当很好地分担。

三、能力培养

高中物理教学既要传授知识，又要培养能力。加强能力培养，是高中物理教学的重要任务，新大纲总结多年来在培养能力方面的经验，明确而且有针对性地作了阐述，这将有助于今后更加切实有效地完成这一任务。

（一）在诸多的能力中，新大纲强调了培养学生的独立思考能力和习惯。独立思考，这种新型人才所应具备的品质，虽然不是物理课单独能够培养的，但是，物理课却应该分担这个任务。在高中阶段，学生的思维能力有较大的提高，所学知识的抽象、概括能力也有较大的提高，因而在高中物理课中有条件、有可能担负起这个重要任务。

培养独立思考的能力和习惯，应该贯穿在整个高中物理教学之中。这一要求，在新大纲的说明中有明显的体现。要有意识地培养学生提出问题、讨论问题的能力，鼓励他们积极地发表看法，提出质疑。要培养学生自己进行比较、分类、概括、总结的能力，逐步要求他们自己归纳所学的知识和方法，以期能够逐步做到举一反三，融会贯通，形成合理的认知结构。要培养学生学会正确的学习方法，提高自学能力，学会独立地获取知识和拓宽知识面。

培养独立思考能力和习惯，要求教师转变教学思想，改进教学方法。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。能够拓宽思路但不考的知识不涉及，将会堵塞学生独立钻研的志趣。为了防止高考失分，让学生超量地做题，以致出现生题不会做，学生埋怨教师没有提供此类型的题目。这表明有的学生已经失去了独立思考的习惯。缺少独立思考的能力和习惯，一些具体能力的培养一定会受到影响。将来进入高等学校学习，或者进入社会，都会显得很不适应。新大纲中强调独立思考，这是十分必要的。

（二）新大纲总结多年来的教学经验，根据物理学的特点，提出在高中物理教学中应培养观察和实验能力，科学思维能力，运用数学解决问题的能力，分析解决实际问题的能力。观察实验、抽象思维和数学方法相结合，这是物理学探索客观世界的基本方法，与此相适应，高中物理应当培养这三方面的能力。

新大纲对高中物理教学所应培养的能力作了具体阐述，比现行大纲有所充实和提高。例如，对观察能力的要求比初中有所提高，除了要求学生“能有目的地观察，辨明观察对象的主要特征”，还进一步要求学生能“认识观察对象所发生的变化过程以及变化的条件”。当前，在高中物理教学中，实验还没有得到应有的重视，学生的实验能力不强，针对这种情况，新大纲对实验能力的要求有所提高。要求学生“明确实验目的，理解实验原理和方法，学会正确使用仪器进行观察和测量”，“会分析处理实验数据并得出正确结论，了解误差和有效数字的概念，会写出实验报告”，并进一步要求“会控制实验条件，排除实验故障”。对基本仪器的使用，分成两种要求，大部分要求是能正确使用，一部分要求练习使用，以便于具体落实。关于误差和有效数字的要求，大纲中作了具体说明。在2类课中还要求“能在某些实验中分析误差的主要来源”，个别实验中要求会合理的选择仪器。

新大纲要求培养“抽象和概括、分析和综合、推理和判断等科学思维能力”。这在科学思维能力的层次上，比初中向前推进了一步。如果说，初中较多地是直接概括，那么，在高中，由于学生抽象思维能力的提高，也由于高中所处理的问题有所深化，则较多地要求在抽象的基础上进行概括。分析的深度和综合的广度，都比初中大大提高，因而对分析综合能力的要求也相应地大大提高。在初中，物理规律大部分是由实验直接得出的，在高中，有些规律要经过推理得出，而且处理问题要较多地运用推理和判断，因此，推理和判断能力的要求也大大提高。科学思维能力提不高，不能学好高中物理。知识和能力是密切联系在一起的，不但在获得知识的过程中需要科学思维能力，在运用知识的过程中同样需要。科学思维能力正是在获得知识和运用知识的过程中得到提高的。

大纲在阐述分析解决实际问题能力时，强调“要求学生能运用所学的概念、规律和模型等知识对具体问题进行具体分析”。解决问题，不能死记方法和步骤，要学会在不同的情形下，特别是新情景下，能对问题进行具体分析，善于迁移和运用，把知识学活用活。强调“弄清物理过程、状态和情景，明确解决问题的思路和方法”。具体分析，就是要分析物理过程、状态和情景，这是解决问题的最重要的一步。具体分析物理情景、思路和方法，抓住了这几点，就是抓住了根本。

大纲中明确提出要培养运用数学处理问题的能力。物理学是一门定量的科学，表达和处理问题都离不开数学。数学是一种语言，可以简明确切地表达问题；数学是一种工具，可以进行推导和运算。不会运用数学，物理很难学好。因此，新大纲提出培养运用数学的能力是必要的，这要求我们要引导和培养学生善于把数学知识运用于物理中去。学习物理，应该学会进行计算，以至最后得到物理结论。但是，解决物理问题，还常常要用到定性和半定量的分析和推理。因此，新大纲提出要重视定性和半定量分析这对学好物理很重要，是一种较高的要求，希望能够引起重视。针对图象的运用能力较弱的情况，新大纲提出要学会用图象表达和处理问题，这一点也希望能够引起重视。

（三）能力的培养与知识的获得和运用是密切联系在一起的。能力是在获得和运用知识的过程中逐步培养起来的，脱离开这个过程，谈不上能力的培养。另一方面，单纯传授知识，作为一种传统的教学观念，不注意有意识地培养能力，是不可取的。

新大纲明确提出“要破除单纯传授知识的传统教学观念”，同时提示了培养能力的各种途径。大纲中说明：“要通过观察现象、进行演示和学生实验培养学生的观察能力和实验能力”；“要重视概念和规律的建立过程”，“使学生知道它们是怎样得出的，真正理解其中的道理，领会研究问题的方法”，“要通过概念的形成，规律的得出，模型的建立，知识的运用等”，培养学生的“思维能力以及科学的语言表达能力”；“要通过知识的运用培养学生分析问题和解决实际问题的能力”。新大纲还指出：“要注意防止把方法和能力向学生灌输，因为这种作法并不能真正提高能力。”这一点确实应引起注意。培养能力，应该遵循教学规律，不能拔苗助长。把方法和能力作为知识来讲授，或者说把能力“异化”为知识，这不利于培养能力，而且会增加学生的负担。学生可能记住某些条条、方法和步骤，到处套用，而不会对具体问题具体分析。学生掌握某种方法，需要有一个过程，需要通过具体问题的分析，逐步体会，自己逐渐悟出道理。否则，只能流于硬记。