高中物理模塊劃分設(shè)想

季婷　吳慶香　趙曉

【摘 要】2007年全國高中物理全面實(shí)施了新課程標(biāo)準(zhǔn)，新課程的實(shí)施給大學(xué)基礎(chǔ)物理教學(xué)帶來了新的壓力和挑戰(zhàn)。通過對高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)和高考大綱進(jìn)行對比，簡要總結(jié)了現(xiàn)行高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)下的物理教學(xué)中遇到的困難，同時分析了當(dāng)前大學(xué)理工專業(yè)對于高中物理的知識要求，并結(jié)合兩者提出了關(guān)于高中物理知識結(jié)構(gòu)重新整合并把現(xiàn)有模塊重新進(jìn)行劃分的設(shè)想。

【關(guān)鍵詞】高中物理；模塊；劃分

一、引言

新課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以來，全面促進(jìn)了各地物理教學(xué)的研究，促進(jìn)了教師改變教學(xué)理念，培養(yǎng)出一批具有創(chuàng)新精神的優(yōu)秀教師。同時一些比較好的學(xué)校開設(shè)了豐富多彩的選修課，拓寬了學(xué)生的知識面，豐富了學(xué)生的文化生活。

但現(xiàn)在高中采用的是模塊教學(xué)的方式，由于課時限制和高考的要求，絕大多數(shù)學(xué)生不能把高中所有模塊都學(xué)完，造成學(xué)生知識結(jié)構(gòu)不完整，對大學(xué)理工科專業(yè)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生不利影響。因此有必要對高中物理模塊進(jìn)行調(diào)整。

二、高中物理教學(xué)中遇到的困難

1、初高中銜接問題

初高中的思維方式和學(xué)習(xí)方法不同，思維方面從初中的定性、具體、感性到高中的定量、抽象、理性是一個跳躍，學(xué)習(xí)方法從初中物理學(xué)習(xí)偏記憶到高中物理偏理解又是一個轉(zhuǎn)折，學(xué)生學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)變需要一個適應(yīng)的過程。

高中物理與初中數(shù)學(xué)的銜接不夠，初中物理對數(shù)學(xué)的依賴性不強(qiáng)，但高中物理對數(shù)學(xué)依賴性較強(qiáng)。學(xué)生剛進(jìn)入高一學(xué)習(xí)，數(shù)學(xué)工具跟不上，如講位移、速度、加速度時有關(guān)矢量的表示；討論s—t、v--t圖象時斜率的物理意義等。運(yùn)動學(xué)和力學(xué)章節(jié)調(diào)整后情況又是好轉(zhuǎn)，但學(xué)習(xí)力的合成和分解時三角函數(shù)知識的缺乏對學(xué)生學(xué)習(xí)還是造成很多困難。

2、物理教學(xué)課時不足，矛盾突出

課標(biāo)規(guī)定一個模塊的學(xué)習(xí)課時為36個學(xué)時，這不能滿足實(shí)際教學(xué)的課時要求。課標(biāo)規(guī)定必修和選修的總體學(xué)習(xí)時間為三年，但是為了保證畢業(yè)會考和高考有足夠的復(fù)習(xí)時間，課程內(nèi)容往往高二就全部結(jié)束，這樣三年的教學(xué)內(nèi)容壓縮到兩年來學(xué)，課時少的矛盾更加突出，加上模塊的學(xué)習(xí)有選擇性，在課時緊缺的情況下，教師只得放棄知識結(jié)構(gòu)的完整性，通過減少模塊的學(xué)習(xí)保證高考的復(fù)習(xí)時間。

3、科學(xué)探究活動不能得到充分落實(shí)

高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)指出：實(shí)驗(yàn)是物理課程改革的重要環(huán)節(jié)。探究教學(xué)的意義和作用得到廣大教師和學(xué)生的充分肯定，但由于探究的過程需要較多的時間，加上實(shí)驗(yàn)條件的限制，學(xué)生的科學(xué)探究活動往往不能得到充分的開展和落實(shí)。

4、模塊選擇和教材編排有不合理之處。

例如，動量定理和動量守恒定律屬于力學(xué)知識，也是物理學(xué)的重要定理，沒有和動力學(xué)知識一起放在必修模塊里，而是放在選修模塊里是不恰當(dāng)?shù)?；相對論和波粒二象性都屬于近代物理學(xué)知識，又分別放在3-4和3-5兩個模塊里也是不合理的。高中物理3系列共有7個模塊，包括2個必修和5個選修模塊，而許多中學(xué)除了必修的2個模塊之外，5個選修模塊只學(xué)習(xí)2個或3的。怎么選擇由教師決定，有悖于當(dāng)初制定選修模塊的初衷。

三、高校部分理工專業(yè)對高中物理的要求

本科教育規(guī)模大幅度增長使高等教育由精英教育向全民素質(zhì)教育轉(zhuǎn)化，高中畢業(yè)后絕大多數(shù)學(xué)生都能進(jìn)入高校繼續(xù)深造，高中階段的學(xué)習(xí)狀況直接影響大學(xué)的學(xué)習(xí)。大學(xué)物理作為一門核心基礎(chǔ)課程是許多理工科專業(yè)的必修課程，確保大學(xué)物理課程與高中物理順利銜接是學(xué)好這門課的必要條件。

我們以大學(xué)理工科專業(yè)的課程內(nèi)容作為研究對象，通過對不同專業(yè)課程內(nèi)容的分析，呈現(xiàn)大學(xué)學(xué)習(xí)所需的高中物理基礎(chǔ)知識。

對于機(jī)械和電子類專業(yè)，與物理有關(guān)的課程主要有普通物理、工程力學(xué)、電工電子學(xué)、電路、模擬 / 數(shù)字電子技術(shù)，這些課程的學(xué)習(xí)需要有高中物理力學(xué)和電磁學(xué)為基礎(chǔ)。

對于材料科學(xué)與工程專業(yè)，與物理有關(guān)的課程主要有物理化學(xué)、 材料性能Ⅰ——物理性能、材料性能Ⅱ——力學(xué)性能、材料熱力學(xué)，這些課程的學(xué)習(xí)需要有高中物理力學(xué)、熱學(xué)和原子結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。

對于能源與動力工程專業(yè)，與物理有關(guān)的課程主要有力學(xué)理論（工程力學(xué)、流體力學(xué)）、熱工學(xué)理論（工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)等）、電工電子學(xué)理論等。這些課程的學(xué)習(xí)主要需要有高中物理力學(xué)、電磁學(xué)和熱學(xué)為基礎(chǔ)。

對于有關(guān)航空航天專業(yè)，與物理有關(guān)的課程主要有理論力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)甲、彈性力學(xué)、振動力學(xué) 、氣體動力學(xué)、飛行器結(jié)構(gòu)動力學(xué)，這些課程的學(xué)習(xí)均需有扎實(shí)的力學(xué)和熱學(xué)基礎(chǔ)。

對于有關(guān)海洋科學(xué)與工程專業(yè)，與物理有關(guān)的課程主要有理論力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)、傳感與檢測技術(shù)，這些課程的學(xué)習(xí)均需高中物理力學(xué)和電磁學(xué)的知識基礎(chǔ)。

對于有關(guān)光學(xué)信息工程專業(yè)，與物理有關(guān)的課程主要有應(yīng)用光學(xué)、物理光學(xué)、光電子學(xué)、光電檢測技術(shù)及系統(tǒng) 、光電信息綜合實(shí)驗(yàn)，這些課程的需要有一定的力學(xué)和光學(xué)基礎(chǔ)。

通過以上分析，考慮到還有未統(tǒng)計(jì)的專業(yè)，可以發(fā)現(xiàn)，力學(xué)和電磁學(xué)是幾乎所有理工科專業(yè)都涉及到的知識，熱學(xué)的涉及范圍也很廣，其次是光學(xué)和原子物理學(xué)知識。

三、高中物理新的模塊設(shè)計(jì)

針對以上分析，可以把高中物理3系列的知識重新進(jìn)行整合。考慮到現(xiàn)在許多中學(xué)必修+選修只學(xué)4—5個模塊的現(xiàn)狀，把現(xiàn)在的7個模塊（包括2個必修模塊和5個選修模塊）整合成5個模塊（包括3個必修模塊和兩個選修模塊）。具體劃分如下：

必修一劃分為三個章節(jié)，分別是運(yùn)動、力學(xué)、牛頓運(yùn)動定律，與原來一致。

必修二劃分為三個章節(jié)，分別是曲線運(yùn)動、機(jī)械能及其守恒定律、動量守恒定律。與原來必修二不同的是撤掉天體運(yùn)動，增加動量守恒定律。這樣劃分的依據(jù)是：天體運(yùn)動是曲線運(yùn)動的拓展，涉及許多物理學(xué)史等人文方面的知識，作為選修內(nèi)容更加合適。動量守恒是物理學(xué)重要的守恒定律，應(yīng)該作為必修內(nèi)容，放在機(jī)械能守恒的后面是因?yàn)閯幽芎蛣恿窟@兩個物理量有很高的相似度，同時它們的學(xué)習(xí)方法存在著順遷移，放在一起可以促進(jìn)相互之間的學(xué)習(xí)。

必修三劃分為五個章節(jié)，包括靜電場、恒定電流、交變電流、磁場、電磁感應(yīng)。電磁的相關(guān)應(yīng)用包括“互感和自感”、“渦流 電磁阻尼和電磁驅(qū)動”、傳感器建議劃分到選修二電磁波這章。因?yàn)榱鞲衅髟谔骄颗ｎD第三定律的時候就有涉及，磁傳感器在前面磁場中有涉及。在“互感和自感”中有介紹到電流傳感器，故將傳感器一章的內(nèi)容濃縮到一節(jié)或放在電磁波后面進(jìn)行總結(jié)比較好。

選修一劃分為四個章節(jié)，包括分子動理論、氣體、物態(tài)和物態(tài)變化、熱力學(xué)定律共四個小節(jié)。具體內(nèi)容與原來熱學(xué)的選修3-3一致。

選修二劃分為七個章節(jié)，包括機(jī)械振動、機(jī)械波、光、電磁波、波粒二象性、原子結(jié)構(gòu)和原子核、相對論。這樣劃分的依據(jù)是機(jī)械振動、波、光在本質(zhì)上有相似性，波的反射和折射用波面和惠更斯原理來解釋，學(xué)生不好理解，這部分內(nèi)容建議刪除。 “實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測量光的波長”建議刪除，定量的分析過難?！跋鄬φ摵喗椤边@部分內(nèi)容可以簡化，教師對于這部分內(nèi)容難講，學(xué)生也很難理解，只需向?qū)W生傳達(dá)出科技正在發(fā)展變化的思想即可。黑體輻射、康普頓效應(yīng)、概率波和不確定關(guān)系等物理知識，應(yīng)適當(dāng)降低難度，可以將這部分知識作為科普知識介紹。

四、小結(jié)

高中物理模塊按照以上方式調(diào)整以后，便于教師教學(xué)，學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)也相對完整，為選擇理工科專業(yè)的學(xué)生進(jìn)入高校順利學(xué)習(xí)打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)

[2]余遠(yuǎn)奕.高中物理新教材優(yōu)缺點(diǎn)

[3]文奧教育.高中物理和大學(xué)物理有什么聯(lián)系以及有什么區(qū)別

[4]李金波.高職機(jī)械類專業(yè)大學(xué)物理課程教學(xué)改革[J].河南教育學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009（6）：59-61.

[5]徐靜.普通高中物理課程內(nèi)容與大學(xué)物理課程內(nèi)容的適切性研究[D].西南大學(xué)，2007

[6]張軍朋.高中物理教材的國際比較研究[J].物理教師，2003（6）：1-6.

[7]戴雄英.高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)對工科物理教學(xué)改革的前瞻性影響[J].湘潭師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005（12）：125-127.

作者簡介：

季婷，女，1990年9月出生，籍貫揚(yáng)州，江蘇大學(xué)理學(xué)院物理系，學(xué)生。江蘇大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新課題。課題編號Y11C050