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基础物理课程改革的新课标与新教材 第10页共10页基础物理课程改革的新课标与新教材杨传利 （安庆师范学院物理与电气工程学院 安徽 安庆 246011）指导老师：吴隆才摘要：在继中国历史上的七次教育课程改革之后，又一次基础教育课程改革在党中央、国务院的直接领导下，正以令人瞩目的迅猛之势在全国顺利推进。课程是实现教育目的的重要途径，是组织教育教学活动的最主要的依据，是集中体现和反映教育思想和教育观念的载体。所以，课程在学校教育中处于核心地位，教育的目标、价值主要通过课程来实现和体现。因此，课程改革是教育改革的核心内容1。本论文是以此次基础物理教育改革为基础，分析基础物理改革的背景和动因，说明物理课程改革的必要性和必然性。并且联系此次改革所取得的效果，通过对新教材的案例教学分析，具体说明改革后的基础物理新课程标准和新教材与以前的教学大纲和教材相比具有的优越性，使广大物理教育工作者认识到此次教育改革的重要性及其精神实质，更好地为物理教育事业服务。关键词：基础物理，课程改革，物理教育，新课标，新教材 一、 基础物理课程改革的提出1.1 基础物理课程改革的背景和动因课程是实现教育目的的重要途径，是组织教育教学活动的最主要的依据，是集中体现和反映教育思想和教育观念的载体。因此，课程居于教育的中心地位。基础教育课程改革，不是纯粹主观的产物，而是人们对特定社会政治经济发展的客观需要所作的主观反应。整个教育发展史的事实表明，社会政治体制、经济体制的变革，以及生产方式、生活方式的重大变化，都将引发学校教育的重大变革。所以我们说，社会政治经济发展的客观需要，不仅决定了一定社会中的教育是否进行改革，而且也从根本上决定了改革的方向、目标乃至规模1。众所周知，我国的现代学校教育制度脱胎于欧、美、日等现代工业化国家的教育体制，尽管由于意识形态、政治体制、经济发展水平、文化传统，以及国家所处的地域存在的种种差异，各国的教育表现出互不相同的特点，有其个性的一面，然而，由于它们都是孕育、发展、完善于工业经济时代，所以，它们又表现出了非常相似的共同的特点，有其共性的一面。也就是说，现代学校教育实际上是工业经济时代的产物。由于它对于工业经济时代各国的经济、社会等方面的发展发挥过重要的作用，所以各国政府对于教育都给予了越来越多的关注，而且越来越自觉地把教育作为实现国家目的的重要手段，以至于许多有识之士都形成这样共识，即国家间的竞争归根到底是教育的竞争。工业经济时代的学校教育模式的功能或价值可以概括为这样一句话，即把受教育者培养成为生产者和劳动者，成为生产和消费的工具。学校教育孜孜以求的是最大限度地发挥其经济价值。20世纪50年代，出现了人力资本理论。其专注于经济增长、不顾人的教育模式在历史上曾经发挥过的积极作用。然而，在当前的知识经济时代，这种教育模式的弊端引起了越来越多的有识之士的关注，要求对教育进行改革的呼声越来越高2。越来越多的人意识到，如果不着手对基础教育课程进行改革，将严重影响国家的经济和社会发展。世界各国之所以不约而同地进行基础教育课程改革，其原因也在于此。除了上述的情况以外,时代的发展对基础物理教育也提出了要求：第一， 社会发展的新要求随着21世纪的到来，知识经济初见端倪，科学技术及其教育在社会发展中的地位日益增强。在人类文明的长河中，科学技术发挥了关键性的作用。例如，信息技术的应用使人类从物质时代向数码时代挺进，近年来物理学在航天技术、核技术、激光技术、纳米技术以及超导研究等方面有了突破性的发展2，这些进展像信息技术一样都对社会产生了相当的影响，同时也对基础物理教育提出了新的要求。第二， 学生发展的新要求根据有关调研可知，多数中学生希望自己的科学素养能得到培养，能为终身学习打下基础，能发展自己的批判性、创造性思维能力以及科学探索的精神，具有信息的收集传递和处理能力、有效的表达和交流能力以及应变和适应能力等。学生们希望通过基础物理课程的学习，学习必备的物理基础知识和掌握公民必备的通用技能，学习并认识物理学的基础思想、观点和方法，关注并科学地判断科技和社会发展中的问题。因此，基础物理课程的设置应该顺应时代的潮流，注重人的发展，满足社会、学科及个人的发展要求。1.2课程改革的目标根据义务教育阶段物理课程的目的的定位，在基础教育课程新理念的基础上，制定了物理课程的三维培养目标：知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观3。就对科学素质的理解而言，这三个维度的内容囊括了科学素养的基本内涵，并有所升华和发展。二、 基础物理课程改革的新课标2.1全日制义务教育物理课程标准（以下简称标准）的整体框架3义务教育阶段物理教育培养目标定位培养全体学生的科学素养 课程基本理念注重全体学生发展，改变学科本位从生活走向物理，从物理走向社会注重科学探究，提倡学习方式多样化注意学科渗透，关心科技前沿构建新的评价体系 课程目标知识与技能过程与方法情感态度与价值观 内容标准(含案例和活动建议)科学探究科学内容提出问题猜想和假设制定计划与设计实验进行实验与收集证据分析与论证评估交流与合作物质物质的形态与变化,物质的属性,物质的结构与物体的尺度,新材料及其应用运动和相互作用多种多样的运动形式,机械运动和力,声和光,电和磁能量能量、能量的转化和转移，机械能，内能，电磁能，能量守恒，能源和可持续发展 实施建议教学建议 教科书编写建议课程资源开发和利用建议 学生学习评价建议2.2一些说明上图为物理课程标准的设计框图。标准将义务教育物理课程的培养目标定位为：培养全体学生的科学素养。由此，提出了义务教育阶段物理课程的基本理念和课程目标。内容标准由科学探究和科学内容组成。科学探究包含提出问题、猜想与假设、制定计划、收集证据、分析和论证、评估、交流与合作等主要环节。科学内容包含有三个主题：物质、运动和相互作用、能量。在课程实施建议部分，分别为教师、教材编写者、教育管理人员提供了教科书编写建议、教学建议、课程资源开发和利用的建议以及学生学习评价建议。课程标准设计有下列特点3：1. 义务教育阶段的物理课程主要以培养全体学生的科学素养为目的。因此， 标准规定了面向全体初中学生的基本学习要求。2. 标准不仅对初中学生的“知识与技能”课程目标提出了基本要求，而且对“过程与方法”、“情感态度与价值观”课程目标提出了相应的要求。3. 标准特别将科学探究纳入内容标准，旨在加强对初中学生科学素养的培养。初中学生不仅应学习物理知识和技能，还应经历一些科学探究过程，了解STS，学习科学方法，树立科学的世界观。科学探究应渗透在教材和教学过程的各个部分。4. 为了进一步将课程基本理念和课程目标渗透到内容标准中，帮助教师更好的理解内容标准，标准特别在内容标准中增添了案例和活动建议。它们不是必学的内容，仅供教师参考。5. 标准为义务教育阶段的物理教材编写留有自主空间，也为课程的具体实施留有回旋的余地三、基础物理课程改革的新教材3.1新、旧教材的对比与联系在改革之后的物理新教材给我们的感觉是耳目一新的，很精美，很有特色，这套教科书几乎集中了其他教科书的优点，具有自己独特的魅力，是一套学生喜欢，教师好用的教科书。现在我们就以粤教沪科版的教材为例来具体分析一下。3.1.1教材体例粤教沪科版8年级教材分上、下两册，教材按章、节编写，各节根据内容需要，有选择地设有以下栏目4：科学探究 本套教材将它定位为比较完整的科学探究活动，在教材内以小标题或节标题（黑体字）出现。一般具有七个探究要素（也就是上面提到的提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作）。在8年级上、下两册书中一共安排了12个完整的科学探究。活动 主要指涉及科学探究的部分环节和过程的学生活动。例如：提出问题、猜想、观察、实验、记录、数据处理、做出结论、讨论交流、评估等。该栏目是新教材的一大特色，因为所有上过新教材的老师都会发现：要学生完成一个完整的科学探究需要一段相当长的时间，而总的课时量又是有限的，再说也不是所有的知识都必须通过探究的方式去获得，这既没有必要，也是不可能的。为此，在这套教材中特意安排了侧重科学探究的部分环节的探究活动栏目，这样既节省了探究的时间，又达到了探究的目的。STS 包括科学、技术和社会之间的相互影响和相互作用（分正面效应和负面效应）。力求反映高新科技和可持续发展方面的内容。信息连接 包括解答疑问，主要是拓展知识面。信息浏览 包括预备知识、必要的过渡性内容、扩展性内容、科学史中的内容、科技小故事、必备资料、参考书目、网址等。自我评价与作业 包括学生对自己所掌握知识多少、探究过程的参与情况、情感态度和价值观的发展等方面的评价。课外活动 包括学生课外小实验、小制作、小发明、社会调查、上网查询等等。3.1.2教材主要特点1、把科学探究作为学习的目标和内容本教材力求将教材的重心从过分强调知识的传授向知识的探究过程转化，使学生经历科学探究过程，学习物理知识和科学探究方法，培养和发展科学探究能力、创新意识和科学精神。为此。本教材从多方面采取措施，为科学探究创造条件。在内容方面，将标准规定学习的重要物理知识，大都列为探究内容，在各章还推荐一些开放性的探究课题。在组织结构上，从“帮助学生探究”逐步发展到“学生自主探究”，由浅入深、循序渐进地开展。 8年级上册侧重“活动”栏目，完整的“科学探究”栏目只有三个5。因为“活动”栏目并不强调一个探究中到底包含几个探究要素，老师完全可以根据内容的需要，结合自己学生的实际，以及可操作性等来自如地开展活动。而在8年级下册书中，“科学探究”栏目的比重就大大加重了，从上册的3个变成了9个，这是在学生有了上册的探究意识和探究经验的基础上设置的，充分体现了“由浅入深、循序渐进”地开展科学探究的原则。 8年级教材强调以观察实验为主的科学探究，同时也重视理论分析、调查、参观、访问、上网查询等方式。在“自我评价与作业栏目”中，要求学生评价自己参加了那些探究活动？参与程度如何？在活动中有哪些表现和内心体验等。2、落实基础知识和技能的基本要求8年级教材为落实新课程标准规定的“知识与技能”的要求，主要采取了以下措施：（1） 删除传统课程“繁、难、偏、旧”的内容，精选学生终身学习必备的基础知识和基本技能，并适当加以拓展；（2） 改变学科本位观念，不过分追求知识体系的严密性，从学生的生活经验出发，强调学生的感知和认知的发生过程，引导学生主动构建新的知识体系；（3） 突出主干知识（即重要的概念和知识），并配以必要的示范性例题和少量的作业；（4） 提倡低成本实验，发扬“瓶瓶罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”的传统，加强随堂实验，使全体学生的基本技能训练得到较好的落实。3、教材比较重视方法的指导8年级教材在突出学科探究内容时，重视研究方法的指导，使学生在进行科学探究、学习物理知识的过程中、逐渐拓展思维的视野，初步领悟科学研究方法和科学思维方法的真谛。4、重视学生的实践活动8年级教材强调学生通过“动手做”来学习物理。主要体现在以下几个方面：一方面是教材各章节都设计了较多的由学生参与的活动内容，涉及科学探究的部分环节和过程的学生活动均以“活动”栏目呈现在教材中，使学生在课题上有充分的自主学习的机会。总体上学生课堂独立活动的时间可以逐步达到1/2。 另一方面是教材密切联系学生生活和社会实践，提出了许多问题，提供了较多的学生课外实践活动，要求学生自己去图书馆（阅览室）查找资料、上网查询、进行社会调查等，独立地或同学间相互协作地做小实验、搞小制作、小发明、小创造，写小论文等，将学生课内、外的学习活动结合起来。5、重视学科间的融合、人文精神和科学-技术-社会观念的渗透该教材各章章头均冠以高度概括本章内容与人类社会发展关系的散文诗，尽可能地介绍高科学技术成果（例如我国的磁悬浮列车等），以培养学生的科学精神和人文精神。6、教材呈现形式生动教材精选大量精美图片，版式生动活泼图文并茂，能激发学生学习物理的兴趣和求知欲。1.2案例教学分析下面以八年级上册的第四章“我们周围的物质”为例，对教材做详细分析。课程标准对本章的要求有以下四点：1、能描述物质的一些属性。尝试将这些属性与日常生活中物质的用途联系起来。2、初步认识质量的概念。会测量固体和液体的质量。3、通过实验理解密度的概念。尝试用密度知识解决简单的问题。能解释生活中一些与密度有关的物理现象。4、了解半导体、超导体、纳米材料等新材料的特点。了解它们的应用和发展前景。而我们都十分熟悉的教学大纲对本章的要求有三点： 1、质量的单位，会使用天平称质量。2、理解密度的概念，知道水的密度。会使用天平和量筒测固体和液体的密度。3、常识性了解半导体和超导技术。将新“课标”与“大纲”的对比分析可发现以下几点：1、物质的常见属性，如磁性、导电性、导热性、硬度等进行了简单整合，便于学生对物质属性有一个全面的认识，而在大纲中物质的这些属性是被分散到电、磁、热、力、等各单元中的。2、新课标对质量概念的要求是“初步认识”的层次，比教学大纲的要求有所提高，在技能方面二者要求相当。3、课标要求让学生通过自己动手开展探究实验来理解密度的概念，而教学大纲则要求通过三个演示实验：（1）、相同体积的不同的物质的质量不等；（2）、相同质量的不同的物质的体积不等；（3）、同种物质的质量和体积成正比。来建立密度的概念。在技能目标方面都是会用天平和量筒测物质的密度6。4、在点击新材料方面，新课标有明确的要求：即理解半导体、超导体、纳米材料等的特点，还要关注这些新材料的应用和发展前景。而大纲只在“试用本”中提到“常识性了解半导体和超导体”，在修订本中已删除此项内容。由此可见新课标充分体现了STS的思想，同时关注到了人文精神的渗透。下面对全章内容进行简单的概述：全章概述我们生活在一个物质的世界中，许多物质都是学生非常熟悉且常用的，因此，本章教学的关键是引导学生细心观察生活中的各种物质，尝试将这些物质的用途与它们的属性联系起来，动手做好探究实验，使学生在切身体验中获得思考的基础，激发学生在探究物质的磁性、导电性、硬度、密度的同时，了解一些重要的科学探究方法和科学思维方法。本章的核心内容是“质量和密度”，通过让学生测量身边常见的物体的质量和密度，来初步建立起质量和密度的概念，再借助生活中有关质量和密度的应用实例，加深学生对质量和密度知识应用的理解，从而体现标准的新理念，让知识从生活中来，回到生活中去。本章的实验活动安排如下： 这一章书中共安排了11个课内、外活动，其中7个是课内的，4个是课外的。7个课内活动中，又有4个是小实验类的探究活动，它没有明确提出科学探究的任何一个要素，为的是充分发挥学生的自主能动性。实验特点是易取材、易操作、小型、灵活、不耗时费力，且实验结果简单明显。这类小实验在发展学生对物理学的兴趣，激发并保持学生的求知欲方面有其它内容无法替代的良好效果，因此我们在实验教学中应该用好它。有2个是属于基本物理量的测量类型的，即用天平测固体和液体的质量，这套仪器在每一间学校都有，实际教学中我们应该让学生人人动手，通过测量物体的质量来建立质量的初步概念，对质量单位形成感性认识，以发展学生的估算能力。还有1个课内活动是一个完整的科学探究实验，它包括了科学探究的七个要素。课外探究活动共安排了四个，有两个是实验型探究活动，还有两个是调查型探究活动。在实际教学中，我们应多通过实验进行教学，使学生在学习知识的同时，培养他们的观察能力，初步探究物理规律的能力，以及应用物理规律解释简单现象的能力等。第一节是认识物质的一些物理属性标准将“过程与方法”中的体验性目标分为三个水平层次，即“经历”、“反映”和“领悟”，其中“经历”属最低层次，起含义是：“从事相关活动，建立感性认识等。”所用的行为动词有“观察、经历、体验、感知、学习、调查、探究。”1、标准对本节的“过程与方法”的要求就属于“经历”层次的，具体要求如下：（1）、通过磁铁等磁性物质，感知物质的磁性和磁化现象，调查磁性材料在生活中的用途。（2）、通过实验探究物质的导电性，讨论是否任何物质都具有导电性。通过观察、查阅资料，比较导体、半导体、绝缘体的不同。（3）、通过实验，探究几种金属和塑料的弹性、硬度。说明生活中是怎样应用物质的这些属性的。2、围绕以上目标对学生实验活动的教学作以下建议：（1）、物质的磁性由于学生在小学阶段已学过永磁体的磁现象，对磁铁、磁性、磁化等知识已不再陌生，为此，课本中已不再安排学生的探究活动了。为了帮助学生将这部分知识回忆起来，可安排如下几个演示实验：借助演示可介绍磁体的南、北极。观察演示总结出磁极间的相互作用规律。利用演示可让学生回忆起有关磁化的剩磁方面的知识。（2）、物质的导电性和导热性通过小学阶段的学习，学生已经知道物体可分为导体和绝缘体，但这里的物体多指固体而言。液体是否也有导电性呢？这一点学生还很不明白，是否所有的固体不是导体就一定是绝缘体呢？导电性强的物体的导热性一定好吗？为了使探究更深入一步，获得更多的知识，可为学生准备如下三个探究性小实验活动。探究是为探究常见液体的导电性设置的。通过探究，可让学生了解除导体、绝缘体外，还有半导体。为了提高学生动手探究的兴趣，可将书本的“半导体元件”换作“发光二极管”，它既有单向导电性，又有发光功能。探究是为探究物质的导热性而设置的。（3）、“物质的硬度”这部分知识最好也安排一个小型探究实验：任意买回几只不同类型的铅笔，用铅笔刀将一端削的一样尖，任取一支的笔尖在另一支笔芯表面划过，从而判断出二者的硬度的大小，最后将几种类型的铅笔列表比较。也可用此方法探究常见金属的硬度比较。第二节是测量物体的质量标准对本节内容的要求高于第一节，知识上要求“认识”质量的概念，技能方面要求“会”测量固体和液体的质量。既要让学生学习一些基本物理量的测量方法，以便使其认识到感觉是不可靠的；又要让学生对物理量单位的大小有感性的认识，发展其估测能力。为此特安排如下几个探究实验，帮助学生在知识和技能上达标。探究1：探究托盘天平的使用（可让学生通过阅读说明书完成）探究2：探究质量与物体形状之间的关系探究3：探究质量与状态之间的关系。 为了进一步发展学生的估算能力和熟练使用托盘天平测量物体的质量的技能，同时兼顾学生学习上的个体差异，给优生一个施展自身能力的空间，特安排如下几个小实验。实验1：估计一只乒乓球的质量是 g用天平测一只乒乓球的质量是 g实验2：估计一个鸡蛋的质量为 g用天平测得一个鸡蛋的质量为 g实验3： 估计一只香蕉的质量为 g用天平测得一只香蕉的质量为 g实验4：估计一支普通圆珠笔的质量为 g用天平测得一支普通圆珠笔的质量为 g实验5：估计一颗大头针的质量为 g用天平测得一颗大头针的质量为 g第三节是探究物质的密度密度是力学中的基本概念，它是进一步学习力学知识的基础，是本章的重点。密度是物质的一种特性，这对初中学生来说是比较抽象的，为了帮助学生对密度概念的理解，就要求学生通过探究活动得出物体的质量与体积的关系。从而更进一步体验科学探究的各个要素，学习科学探究的方法。因此，这节课的评价重点要放在对过程的评价上，即学生是否认真经历了探究的各个环节，直至最后写出了科学探究的小报告，本节教学应该在实验室进行，课前最好由老师自己设计一个适合自己学生的实际的学案。本章的最后一节是点击新材料书中共点击了四种新材料，课标要求初步了解这些新材料的特点、应用和发展前景。 纳米材料超导材料形状记忆合金隐形材料四、前景展望基础教育改革是一项系统工程，它实际上已涉及到整个教育系统的变革，包括教育制度、教育思想、教育内容和方法等。特别是信息网络技术的发展，引起了教育观念、教育方式的一系列变革。就其中的物理教育而言，涉及的方面也是全方位的。社会各界人士也普遍关注课程改革，家长和社会各界也对新课程予以理解、参与和支持7。他们开始积极地为课程改革提供咨询意见和资源支持。新闻媒体也积极宣传课程改革。一种参与、支持课程改革的社会氛围正在开始形成。相信有这一切广大人士的支持，我们一定会建立具有中国特色的基础教育体系,一定可以打造一个高素质、高水平的基础教育平台。参考文献：1 教育部基础教育司编写，朱慕菊主编，走进新课程与课程实施者对话（第一版），北京师范大学出版社，2002年6月。2 广东基础教育课程改革实验区，物理课程标准培训班资料。3 教育部基础教育司物理课程标准研制组，全日制义务教育物理课程标准（第一版），武汉，湖北教育出版社，2002年6月。4义务教育课程标准实验教材培训资料，物理。5 束炳如，义务教育课程标准实验教科书物理，八年级上册，广东教育出版社，上海科学技术出版社，2002年6月1版6 华东地区初中物理教材编写协作组，九年义务教育三年制初级中学教科书，物理，上海科学技术出版社，2001年6月1版。7第二期基础物理教育新课程骨干培训者，国家级研修初中物理资料汇编。8 丁邦平，建构主义与面向21世纪的科学教育改革，比较教育研究，2001年第1期。9 唐果南等，课题“中学物理课程标准研制”的“我国基础物理教育现状”子课题研究报告。10James Bryand Conat, The American High School Today, a first report to interested citizens, Printed in the United state of American, 1959,First Edition, McGraw-HILL BOOK COMPANY, INC.New York, Toront, London.11Good, 1977,How Children Learn Science, New York: Macmillan.The Standard of Reform of Basic Physics Curriculum and New TextbooksYang Chuan-li(School of Physics and Electric