上海与香港高中物理新课程内容比较研究，本文主要内容关键词为：香港论文,新课程论文,上海论文,高中物理论文,内容论文，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。
《上海市中学物理课程标准》（以下简称《上海标准》）是基于2001年基础教育课程改革所作出的针对上海市基础教育的回应之一，历经几年的实践，目前面临着修订。香港目前正开展着新一轮的基础教育改革，出台了新高中学制下的各科课程指引，并将于2009年9月正式实施。这是对以往教育改革的反思与进一步的经验总结，其理念、内容、评价等各方面可以为《上海标准》的修订提供启示与借鉴。此处，我们主要从课程内容层面，对《上海标准》与香港的《物理课程及评估指引（中四至中六）》（以下简称《香港指引》）进行比较，从而为《上海标准》的修订提出几点思考与建议。
一、共同点
强调与初中物理内容的连贯性
《上海标准》将高中物理知识建基于“一至十二年级”的基本内容框架和中学（初中、高中）物理整体设计思路之上，将物理课程划分为三部分，即基础型课程、拓展型课程与研究型课程。通过将高中阶段的物理课程与初中阶段的衔接——四个主题（物质、机械运动、电磁运动与能量）贯穿初中与高中阶段的基础型课程与拓展型课程，研究型课程都以“实验探究、文献查询、设计制作”三种类型让学生自主选择，以不同的教学要求达成相应的目标，体现了形式上的统一与内容安排上的连贯性。《香港指引》建基于《科学科课程纲要（中一至中三）》，即基于已推行多年的综合科学课程之上。在课程内容层面，以初中科学课程中获得的基本物理学知识、基本操作技巧等为基础，规划了高中物理课程的内容，包括五个必修部分——热和气体、力和运动、波动、电和磁、放射现象和核能，两个选修部分——天文学和航天科学、原子世界、能量和能源的使用、医学物理学四个课题中任选两个，外加16个小时的科学探究研习。
基础性与层级性
不管是《香港指引》采用的必修、选修和探究研习之区分，还是《上海标准》中基础型、拓展型与研究型课程之别，在具体内容上都凸显了两个层面的特点——
第一，采用四个主题来连贯整个课程内容的《上海标准》形式上抛弃了表现物理学科结构特点的“热、力、光、电、原子”这些表述名称，但具体内容没有脱离物理学各部分的基础知识，如机械运动主题包含了力、运动、力与运动的关系，电磁运动主题包含了静电场、静磁场、电与磁的关系，涉及热学部分的温度、气体定律、内能及能量的转化形式，光学部分中光的折射、反射等现象及光的电磁特性、波动性，各种微观粒子的认识、原子结构模型等体现于物质、能量主题中。《香港指引》必修课程部分从形式与内容上都保留了物理学科的结构特点，如五大核心课题分别从热、力、光、电、原子呈现“温度与热相关问题，力与运动、功、能量，电路、电场与磁场，辐射、原子模型”等基础知识，并且于基础知识上作拓展、应用与综合，如“波动”中加入了“波的本质与特性、声音”等相关内容。但选修课程与探究学习部分则超越了单一的学科结构呈现，体现了综合性与选择性。
第二，不管是采用“基础型课程+拓展型课程+研究型课程”，还是“必修课题+选修课题+探究研习”，都考虑了学生的认知结构与思维发展，认识到了学生思维发展、兴趣能力表现中的差异，表现了课程内容上的层级性与多样性。如《上海标准》为高一、高二全体学生提供“基础型课程”内容，为高一、高二学生中对物理有兴趣的学生进一步提供了“拓展型课程Ⅰ”，而“拓展型课程Ⅱ”则为高二年级对物理有兴趣的学生提供了发展的课程内容，同时还为物理学有特长的学生提供自主选学内容。物理是科学教育领域中的一个科目，作为选修科目之一，《香港指引》更大程度上体现了内容的可自主选择性与层级性。如对中四选学物理的学生提供的是必修部分中的核心课程（热和气体、位置与运动、波动）和探究研习（侧重于基本科学实验技能的引入），以帮助学生理解基本的物理学原理、概念，掌握相关的科学过程技能。必修部分的“延展课题”则为对某些课题有兴趣深入的学生提供了可能。中六学生可以依据自己的兴趣，开展四选二的“选修课题”的学习与探究研习的深入。应该说，《上海标准》与《香港指引》中课程内容渐进的有序结构安排与学生自主选择课程部分内容的机会提供均凸显了“人本性”的追求。
强调科学探究
对科学探究的强调显性地表现为将“研究型课程”或“探究研习”作为课程内容的一部分。《上海标准》基于对物理学科的定位，认为中学物理课程应以观察与实验为基础，以物理现象、概念和规律、过程与方法为载体，强调以科学探究为主线，提高学生科学素养。基于这种理念与目标，在课程内容层面提供了一些可供参考的研究型课程内容，依据学生活动形式分成三类：实验探究型、文献查询和设计制作。《香港指引》是立足于香港新高中学制与课程改革这一背景，基于新高中课程改革在目标上要通过不同科目与学习领域的教与学，培养学生的共通能力——包括沟通协作能力、创造力、批判性思考力、运用科技资讯能力、运算能力、解决问题能力、自我管理与研习能力，因而各科目（领域）的教学都极其强调“探究、合作”等各种学习方式，探究活动自然被定位为物理课程与教学的核心部分。《香港指引》一方面提出学生要作16个小时的探究研习，并提供了可参考的探究题目，另一方面强调在九大课题内容的学习中，尽可能创设探究学习活动的机会，以让学生运用物理学知识在搜索、研究探究题目、撰写计划、寻找证据、分析与整理数据、表达结果等活动中，建构新知与发展共通能力。
二、不同点
科学探究
科学探究在《上海标准》与《香港指引》中都极受重视，但在三方面表现出不同——
第一，《香港指引》以“九个课题+一项探究项目”构成，除了九大课题中涉及的探究活动外，还明确了独立的探究项目学习时间为16小时（总课时为270小时，占总的课程学习时间的5.9%），每个学生必须落实；《上海标准》也要求开展各种探究活动，但其中的“研究型课程”是属于学生自主选学，并不要求每个学生都要完成。这彰显了对探究学习的重视程度之不同。
第二，探究活动的开展是否有效可行，很重要的一点在于评价目标是否明确。《香港指引》在可供建议的研习课题之后，提出了建议性的评价准则，即关注探究规划的可行性，对相关物理概念的了解与安全性的关注，收集数据、分析解释一手数据的能力，探究过程的效度与信度，表达探究成果的能力，参考资料及方法的适切性等。对比而言，《上海标准》不仅提出应保留学生活动全过程的记录与报告，观察与分析实施过程中表现的总体准则，而且在“科学探究要求”这一栏目，对科学探究的基本步骤——提出问题、作出假设、制定计划、使用工具与收集证据、处理数据与解释问题、表达与交流等各方面的要求明确化，并与小学阶段、初中阶段的要求加以区别。
第三，从实施的形式看，《香港指引》中的“探究研习”可以单独开展，也可以与所学课题相结合。如在“能量与能源的使用”选修课题的学习中可以开展探究“不同建筑材料对热传导系数的影响”“探究两种不同种类的太阳隔热膜对太阳能传送的影响”，在“医学物理学”选修课题学习中开展“探究并演示光纤如何传送光束”“用超声波发射仪与接收仪探究不同物质反射波的振幅”，等等。基于《上海标准》中的研究型课题主要是学生自主进行，并没有明确要求如何去实施，因而实施的形式主要是采用在基础型和拓展型课程内容的学习中开展相应的探究活动。
“STS”与“STSE”
STS即科学、技术与社会，STS教育作为科学教育改革的新理念，强调科学课程与教学中要体现科学、技术与社会的互动关系。STSE是指科学、技术、社会与环境，STSE教育源于STS教育，它更侧重于科技发展及其引起的环境问题。STSE教育可宽泛地定义为促进理解科学、技术、社会与环境的互动关系的教育。《上海标准》不仅将理解STS视为核心理念与阶段目标的主要部分，而且也视为评价的重要内容，因而在课程内容与教学建议中得以充分体现。《香港指引》在理念、目标与内容上都凸显了STSE。从具体的内容看，首先表现在“探究研习”内容的选择，基于真实问题的探究解决，把科学、技术、社会与环境联系起来，体现物理知识在STSE中的作用；其次，在课程内容的九大课题中，都强调学生去发觉、关注与探究科学、技术、社会与环境相关联的议题，在追求科技应用、社会问题解决中重视环境教育。
科学的历史与本质
“科学的历史与本质”是以科学发展的历史过程和重大的科学发现为重点建构内容，如哥白尼学说、牛顿动力学理论、原子结构模型等，以促进学生认识科学的历史、本质与价值。《上海标准》与《香港指引》在内容层面，都从不同程度上体现了对科学发现、科学革命与科学发展的认识，其中《香港指引》主要体现在“天文学与航天科学”“原子世界”两大选修课题中，通过对“天文学发展史”的介绍更深入地了解宇宙，通过追溯卢瑟福模型和实验、回顾玻尔模型等，认识物理学家在探索原子与光的本质方面的工作与重要性，理解各种理论（或模型）提出的方法以及理论本身的发展与局限性等。《上海标准》则视“科学的历史与本质”与“科学、技术与社会”同等重要，规定了“科学的历史与本质”在不同学科、不同阶段的教学内容、具体要求与评价建议，指出高中阶段学生对“科学的历史与本质”的理解应有较高的理性水平，能从历史的观点看待科学的发展与社会的交互作用，认识科学发展总是历史的过程，它不但由科学本质的内在规律决定，也受社会环境、条件的作用与制约等。目标、内容要求的明确，充分体现于具体内容中，如“物质”主题中对万有引力定律的发现过程、人类对物质微观结构的探索历程等的认识，“机械运动”主题中对伽利略落体运动研究方法、牛顿与爱因斯坦对科学贡献的追溯与探讨，“电磁运动”主题中要求了解电磁感应现象的发现史、法拉第与麦克斯韦的科学贡献、科学家对光本性的认识过程等，“能量”主题对科学史中“永动机”争论的分析、能量守恒定律发现过程中科学家的探索及对科学方法的了解等。
DIS实验
《上海标准》中“体现课程与信息技术的整合”理念典型地表现在对于数字化信息系统(DIS)实验的强调，以追求充分运用教学软件与网络，实现信息共享与互动交流。四大主题内容都在DIS实验中有充分体现，并在技术要求上逐步深入，如学习“物质”时，先要求学会使用DIS，并设立了专门的章节介绍DIS，为进一步学习多种传感器的使用方法提供可能；“力与运动”中要求能应用DIS测量物理量，并认识DIS在探究物理规律中的作用；学习“能量”时，进一步建议开展“DIS研究机械能守恒定律”的自主学习，并归纳分析实验数据。这些活动体现了对技术(DIS)本身要求的逐步深入——从单纯的技术操作到基本物理量的量度，进而研究物理定律（规律）。《上海标准》设有“学生实验”专栏，明确了各种类型的DIS实验——如用DIS研究一定质量下气体的体积、压强与温度的关系，用DIS测位移、速度与加速度及牛顿第二定律，用DIS研究通电螺线管的磁感应强度、机械能守恒定律，测定电源的电动势与内阻，描绘电场的等势线，验证动量守恒定律等。DIS实验在课程标准中的彰显一方面成为信息技术与学科课程整合的实施途径之一，另一方面体现了对实验的重视。
《香港指引》没有明确提出DIS实验的具体内容，也没有专设“学生实验”栏目，但在各课题建议的教学活动中，包括了各种类型的实验活动。一是应用各种传感器开展的实验，如运用传感器（光栏）测加速度、动量改变，用力传感器测碰撞时的动量等，但这只是作为诸多实验中的一类，没有像《上海标准》将DIS实验视为特色之一。二是应用各种物理理论或模型（如波动模型等），借用示波器或电脑图像，间接量度与显示物理现象和规律，如各种波的性质及光学成像，电场与磁场的性质，放射性衰变等。三是应用各种测量仪器量度现象，如盖革—弥勒计数器量度本底辐射，用小型望远镜观测各种天体等。四是制作实验器材，如制作测试与调校一部光学仪器，设计与制作太阳灶等。五是与实验相关的估算，如估算各种运动物体的动能、所做的功，用双缝估算微波的波长等。
三、思考与建议
切实关注STS/STSE中的S（社会）／SE（社会与环境）
伴随科技发展而引发的环境问题需要为公众所理解与响应，环境教育也日渐成为科学教育界关注的重大课题，因而有学者为了凸显E（环境）与科学技术及社会的互动，提出了STSE教育。《香港指引》中“STSE”的提出就是典型。《上海标准》凸显的是STS中的ST（科学与技术），对于与社会的互动主要体现在科学技术在各种行业中的应用及学生生活情境中的体现。与其不同的是，《香港指引》不仅关注到了科技的应用层面，而且特别关注对社会议题、环境问题的探讨，包括科技发展带来的道德、责任等议题的讨论。在对各种与社会现象、环境问题、健康问题相关的议题探讨中，切实体现STS/STSE教育之内涵。这可以为《上海标准》的修订提供可资借鉴的理念指导与实践依据。
保持特色，体现多元
DIS实验是《上海标准》中体现“信息技术与学科课程整合”的特色内容之一。DIS实验在应用技术促进物理实验教学的同时，也实现了信息共享与交流互动的可能，有利于学生的自主、探究与合作等多种学习方式的开展，因而要保持这一特色。同时还要体现实验手段、方式的多元化以及探究活动情境的多元创设，《香港指引》中体现的多种实验活动及能力要求可以给我们提供启示。
“科学的历史与本质”是《上海标准》中对“理解科学本质”目标达成的特色内容之一，而且基于区分小学、初中、高中各阶段“科学历史与本质”教育要求之不同，在物理课程内容中显现了对物理概念、模型的历史追溯，对物理学家科学贡献的回顾等，为学生深入理解物理知识、创设探究活动的情境、基于不同观点的争辩等提供了可能，因而在修订中应保留这一特色。与此同时，基于科学史、科学探究与科学哲学的密切关系之认识，特别是科学哲学，对学生理解科学本质起着不可或缺的作用，因而有必要使学生不仅能从历史的观点去看科学的发展，更能从科学认识论、科学哲学的层面去理解物理学的进展与物理学知识本身，同时理解科学发展、技术进步与社会的交互作用。
内容走向现代化与综合化
尽管《上海标准》在内容层面上尽量去关注了物理学与生命科学、化学、数学等学科的联系与综合，也试图从形式上表现的四大主题去体现综合性，但从每一主题中关注的知识点来看，还仅局限于单一学科内容的阐释。如“能量”是《上海标准》与《香港指引》都包含的综合性极强的课题，《上海标准》就这一主题，从力（机械能）、热（内能）、电（电能）、原子（核能）四部分依次介绍物理知识，很少将触角延伸到技术的应用与社会问题的解决情境中。对比而言，《香港指引》将“能量与能源的利用”这一选修课题分成三个板块的内容：家居用电、建筑和运输中的能源效益、再生和不可再生能源，不仅包含了力、热、电等物理知识，还可使学生真切地参与各种活动与探究，从而在过程中体会到物理学与科技、经济、社会、生活及环境各方面的应用及影响，有利于促进学生问题解决能力、交流与决策能力等的发展。