人教版高中物理必修教材的整体设计刍议，本文主要内容关键词为：刍议论文,人教版论文,高中物理论文,教材论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、教材的体系结构
物理学作为一门成熟而严谨的精密科学，实验事实是它的基础，逻辑关系构成了它的 理论体系。它的基本概念、基本原理不仅是学习和掌握一切科学技术的基础，也是体现 科学方法、科学精神的重要载体。研究结果表明，传统教科书的知识体系是和谐的，是 经过长期的教学实践检验过的，所以我们在知识体系上以继承为主，几乎保持了传统教 科书的知识框架结构，即由“运动的描述”“匀变速直线运动的研究”“相互作用”“ 牛顿运动定律”“机械能守恒定律”“曲线运动”“万有引力与航天”共七章内容构成 。
与旧教材比较，本教材将“运动学”提前。建国以来的几套教材有的把“运动学”放 在开头，有的把“力”放在开头。应该说，两者都是学习“动力学”的准备，两种处理 方式各有优缺点。本教材考虑到高中对“力”的概念要求比初中深入而抽象，故而放到 稍后一点学习；另一方面，对“矢量”的学习应该到“力”的概念之后才能有比较全面 的认识。
值得我们思考的问题是：新旧教材在知识体系结构上没有本质的差别，那么是什么让 两者不同呢?新的高中物理课程不仅强调知识与技能，而且明确规定了“三维”课程目 标。知识内容虽然相同，但由于处理方式的不同，将知识、方法、情感有机地融为一体 ，从而使教材的体系结构变得立体、丰满。本教材在落实“三维”课程目标方面是做出 一些努力的。
二、教材内容的处理方式
1.以多视角展示物理学科特点的绪言为开篇
全书以“走进物理课堂之前”为开篇。这样做的目的并非要求学生弄懂“自由落体运 动”的规律，而是将该文作为科学探究的一个“样例”，使学生对高中物理有个初步的 感性认识。“物理学与人类文明”的绪言，着眼点放在物理学与人类文明的关系上，包 括物理学与思维观念，物理学的未来……教学方式可以多样化。
2.不追求以“简明、轻快”的方式给出知识的结论
例如，本书关于“匀变速直线运动的速度与时间的关系”的处理与旧教材不同。
科学研究是须要深入观察、持续性思考、反复实验的过程。持续性思考通常关注的是 事物之间的联系。中学物理教学中的概念、规律教学同样需要学生具有这样的意识和行 为。而“意识”的形成是很难通过集中灌输达到的，新教材的各种体验性活动有利于相 关意识的形成。
过去是直接把加速度的定义式变形，得到v = v[,0] + at；现在的思路则是：
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— 时间的图像→发现存在着这样一种运动，它的v - t图像是一条倾斜的直线→发现直线v - t图像所代表的运动，是加速度不变的运动，给出匀变速运动的定义→通过图像一般 性地研究匀变速直线运动，得出v = v[,0] + at。
建立了实际的图景，而且这是在探究未知规律时的一种典型的思考方式。不 过，应该说明，高中物理教材内容中这样的处理也是有限的。它的优点是有利于科学方 法、科学价值观的教育。与此相似的处理在本教材中还有“匀变速直线运动的位移与时 间的关系”等。
3.强调建立物理模型的全过程
本教材一开始就从参考系中明确地抽象出了“坐标”的概念，从而使“位置”“位移 ”的概念得到很好地区分，并且明确地把某个物理量与这个物理量的变化量区分开来。 其目的是为后面的教学做铺垫：解决问题时，首先把实际问题抽象成物理模型，然后用 数学方法描述这个模型，并寻求最优化的解决办法。与此相似的处理在本教材中还有如 “质点”“理想实验”等。
4.不失时机地渗透极限思想
为什么一定要用极限的思想定义瞬时速度?这样做并非出于对严密性的偏爱。把一个变 化的事物分解成很多小部分，每个小部分都可以看成是不变的，可以用比较简单的方法 去处理，再把各小部分的结果合起来，就得到整个问题的解，这是近代数学物理中常用 的方法之一。极限不只是知识，更是一种方法、一种观念，要不失时机地进行渗透。在 现代科学中，动与静、曲与直、变与不变、整体与部分等辩证关系，都须要用极限的思 想去理解。在高中物理适当引入极限思想是十分必要的。本教材在处理“平均速度和瞬 时速度”“测速度——用平均速度代表瞬时速度”“用v - t图像推出匀变速直线运动 的位移公式”“利用图像计算变力做功”“曲线的切线”等内容时均有极限思想的渗透 。我们认为，不要求极限的数学定义、极限的运算，中学生完全可以接受极限的思想， 包括定积分的思想。
5.“矢量”的教学分层次完成
对矢量的理解本教材是采用循序渐进的认识过程，矢量的教学没有要求“一次到位” 。学生在学位移时，只需知道位移不但有大小，而且有方向，就可以了。不要急于给出 矢量的定义，矢量是要满足一定的运算法则的。只有学到“力的分解”这部分内容时， 学习矢量的时机才告成熟。教材以“思考与讨论”的形式引发学生思考。如果学生没有 经过深入地思考就听教师讲“矢量相加法则”，也许也能掌握这个知识，但少了一次发 现问题并力求解决问题的机会。
6.实验教学与概念、规律教学相融合
根据课程标准的要求，教材没有将实验单独列出。本教材节的标题中有“实验”二字 的，如“实验：验证机械能守恒定律”，是全体学生都必须完成的。这些实验的规模比 较大，而且多是定量的。节中的“实验”“演示”栏目，可以做随堂实验处理。“做一 做”栏目中的实验，大多属于拓展性内容。
本教材也没有将实验单独列出，并且没有对实验的具体做法、使用的器材等做出硬性 的规定，而是将实验教学与概念、规律教学融合处理，这样就可以使师生因地制宜地进 行实验教学，便于提出不同的实验方法，使师生更注重实验中的科学思想，而不是背诵 实验的器材、步骤等条文。另外，本教材尽可能地对同一个实验推荐不同的实验方案， 供师生选择，如第六章有关“探究平抛运动特点”的实验等。
另外，学生实验的总论内容不仅指导了整个高中阶段物理实验的学习，而且论述了物 理实验的意义。它不宜作为一节课或几节课让学生学习，而应贯穿整个高中物理课程， 在学习的各个阶段都可以反复阅读，反复体会其中的含义。
7.“问题与练习”的设计
从整体上看，高中物理的习题难度不宜太低，但难度的取向应该与旧教材有所不同。 怎样把实际问题抽象为物理问题并用数学方法表示它，从而解决它，这是教材所做的努 力之一。同时在开放性、合理估算、跨越学科、反映时代气息、实际应用等方面也做了 一些尝试。
三、突出理性特征
本教材坚持用事实说法。一切概念、规律的得出都有实际事物做根据，概念、规律的 引入都从生活、技术或实验中的实例出发。一切论述都力求层次清晰、合乎逻辑，不出 现似是而非的说法，不与已有的认识相矛盾，强调知识的逻辑线索。
例如，关于“做匀速圆周运动物体的加速度的方向”问题，通常只从小球在水平桌面 运动时的受力体验出发，得知做匀速圆周运动的物体受力的方向，由此推断一切做匀速 圆周运动物体的加速度的方向。但是，这个思路是从个别实例得出一般性的规律，得出 的结论并不可靠。我们不应该使学生在不经意间形成这样的思维习惯。为此，本教材利 用加速度和矢量运算的知识，在普遍情况下得出做匀速圆周运动物体的加速度的方向， 这样得出的论断才具有一般性。
另外，我们应该看到，物理教学中理性特征的设计离不开数学推理，学好高中物理离 不开数学。本教材力图加强数学在物理教学中的作用，图像的充分利用就是一个重要方 面。
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