《物理课程标准解读》.doc

1、物理课程标准解读第一编 背景与思路第一章 物理课程标准研制背景第一节 世界基础物理教育课程的改革趋势第二节 我国基础物理教育课程的改革历程与发展第三节 中学生物理学习心理研究第四节 时代发展对基础物理教育的需求第二章 物理课程标准研制的基本思路第一节 课程基本理念及课程目标第二节 课程标准整体框架第二编 内容标准解读第三章 科学探究解读第一节 科学探究能力目标第二节 科学探究实例第四章 “物质”解读第一节 物质的形态和变化第二节 物质的属性第三节 物质的结构与物体的尺度第四节 新材料及其应用2第五章 “运动和相互作用”解读第一节 多种多样的运动形式第二节 机械运动和力第三节 声和光第四节 电与

2、磁第六章 “能量”解读第一节 能量、能量的转化和转移第二节 机械能第三节 内能第四节 电磁能第五节 能量守恒第六节 能源与可持续发展第三编 实施建议第七章 教学建议第一节 重视科学探究的教学第二节 怎样进行科学探究的课题选择和教学设计第三节 物 理 课 程 应 促 进 学 生 的 自 主 性 发 展第八章 教科书编写建议第一节 物理教科书要全面落实物理课程目标第二节 每种教科书都要编出自己的特色第九章 课程资源开发和利用3第一节 什么是课程资源第二节 物理教学中怎样利用和开发课程资源第十章 怎样评价学生的学习第一节 认识新的评价理念第二节 怎样构建促进学生全面发展的评价体系第四编 问题与展望第

3、十一章 问题讨论第一节 关于课程目标第二节 关于课程内容第三节 关于课程实施第四节 关于课程评价第十二章 前景展望第一节 关于中学物理教育第二节 关于中学物理教师第三节 关于学生4第一编 物理课程标准研制的背景与思路根据中共中央、国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定和教育部基础教育课程改革纲要（试行） 精神，教育部制定了全日制义务教育物理课程标准（实验稿） （以下简称标准 ） 。本编将介绍制定标准的背景及主要思路。第一章 物理课程标准研制背景第一节 基础物理教育改革的国际趋势 1“决定人类命运的最重要的因素是人的素质，不仅是精英人物的素质，而且是几十亿普通地球居民的平均素质” 2。随着

4、新世纪的到来，人类社会加快了由工业经济向知识经济迈进的步伐，人类的生存环境与生活质量越来越依赖于科学技术的发展及其恰当的应用，无论社会还是个人的发展，都与全民及个人的科学素质密切相关。提高国民素质，尤其是国民的科学素质已成为世界各国的重要战略，而提升全民科学素养的重任则历史地落到了科学教育的肩上。传统的科学教育以传授自然科学知识为主，即向学生讲授自然科学的一般规律，把大量知识灌输给学生。而现代科学教育观则认为，科学教育除了科学知识的传授和技能的训练外，还应重视对学生探索兴趣及能力、良好思维习惯与创新意识等的培养，使其树立正确的科学观，即从强调科学知识内容获取向理解科学过程转变，从强调单纯积累知

5、识向探求知识转变的科学观。从科学教育的国际改革趋势看，世界各国都在相应调整基础科学教育的培养目标，即着眼于培养新一代国民具有适应 21 世纪社会、科技、经济发展所必备的素质；变革对人才的培养模式，改进学生的学习方式，以便使现在的学生在未来社会具有竞争力；课程内容进一步关注学生经验，反映社会、科技最新进展，满足学生多样化发展的需求；发挥评价的多元功能，促进学生潜能、个性及创造性等方面的发展，使学生有自信心和持续发展的能力。以下将以部分国家的科学教育实例说明世界范围内科学教育改革和发展趋势。1 廖伯琴等，课题“中学物理课程标准研制”的“国际基础物理教育比较”子课题研究报告。2 世界著名研究报告罗马

6、俱乐部的撰写者佩西语。5一 培养目标的调整学生不可能学会所有的知识，教师也不可能预见学生今后可能遇到的一切问题。单纯的知识学习已不能满足社会发展和人的终身发展的需要，学生必须学会学习，以便能在不熟悉的环境中不断学习新的知识，因此科学教育是一个终身的过程。从国际科学教育的改革趋势看，科学教育的目标不仅关注学生对科学知识的学习，而且越来越倾向于培养学生的科学探究能力、科学态度与科学精神等。国家的强弱，越来越取决于本国国民素质，尤其是本国国民科学素质的高低。因此许多国家皆将基础科学教育目标定位于培养全体公民的科学素质，而不是培养少数的科学技术精英。例如，自 1957 年前苏联第一颗人造地球卫星成功发

7、射后，美国意识到自己科技霸权的地位受到了挑战，由此，全国上下都强烈呼吁教育改革。在该期间的改革措施中，最引人注目的是 1958 年美国国防教育法 3，强调了教育与强大国防的密切关系。同时，美国著名教育家哈佛大学校长科南特出版的科南特报告(又名 今日美国中学The American High School Today)4强调了美国加强英语、社会研究、数学和自然科学教学的重要性。虽然该次改革有利于在课程内容方面吸收众多的最新科研成果，但是新课程内容过于艰深，难以接受，学生反感；再有，由于课程和教学内容的艰深以及大幅度的变化，教师缺乏相应训练，导致教学质量难以达到预期要求，因而遭到老师的反对。美国

8、80 年代以来进行了一场全面、综合化的课程改革。科技教育的重点从突出英才教育逐步转向全面提高公民的科学素养。这主要由于美国霸权地位的衰落及经济的持续衰退，教育质量的严重下滑与社会需求的巨大反差等，致使美国又一次强烈呼吁教育改革，强调要大部分毕业生达到长期以来只有少数人才能达到的水平，增强大众化教育。1985 年美国科学促进会（American Association For The Advancement Of Science）组织了几百名美国的科学、数学和技术等主要学科领域的知名专家、学者和部分教育实践工作者，组成了美国科学技术教育理事会及五个学科专家小组，目的是立足 21 世纪，全面改革美

9、国的科学、数学和技术教育，提高教育的质量，并为此制定和实施一项长远的计划，即 2061 计划（Project 2061） 。2061计划研究小组于 1989 年发表了面向全体美国人的科学研究报告。该报告 5认3 National Defence Education Act4 James Bryant Conat, The American High School Today, a first report to interested citizens, Printed in the United States of American, 1959, First Edition, McGRAW H

10、ILL BOOK COMPANY, INC. New York, Toronto, London.5 美国科学促进协会著，中国科学技术协会译， 面向全体美国人的科学 ， （Science For All Americans）,“2061 计划”丛书，科学普及出版社，2001 年 4 月版，导言。6为教育的最高目标是为了使人们能够过一个实现自我和负责任的生活做准备。科学教育是教育的一部分，其目标是培养学生的理解能力，使其养成良好的思维习惯，具有同情心、能够独立思考并敢于面对人生，能作好准备同公众一道，全心全意地参与建设和保卫一个开放的、公正的和生机勃勃的社会。90 年代美国的教育改革是 80 年

11、代教育改革的深入和拓展，是一场具体落实和实施“ 国家教育目标” 的改革，是面向 21 世纪的跨世纪的宏大工程，是紧密结合科技革命现实的需要和未来发展趋势的改革。此阶段的教育改革基本内容、措施和趋势，集中体现在布什总统签发的美国 2000 年：教育战略 6和克林顿总统签发的2000 年目标：美国教育法 7两份纲领性文件中。其中科技教育改革的基本特征主要表现以下几方面：科学主义和人文主义并重， “文化脱盲”与“科学脱盲”并重；科技教育不仅要适应现实的科技革命的需要，而且要适应 21 世纪科技发展的未来要求。科技教育的目的重在提高全民的科学素养和科技能力，而不是局限于培养尖端的科技人才；再如，加拿大

12、安大略省科学课程标准 8的培养目标明确规定：保证每个学生都具有一定的科学素养，每个学生都需理解基本的科学概念；发展科学探究所需要的技能、策略和思维习惯；将科学与技术、社会和环境相联系。在英国1988 年教育改革法 9中明确规定了全国统一学校课程的目的：其一， “促进学生在学校和社会中的精神、道德、文化、智力和体力方面的发展”；其二， “为这些学生准备未来成人生活的机会、责任及经验”。在英国 1999 年颁布的课程标准 10中强调促进学生在精神、道德、社会和文化方面的发展，强调培养学生的基本技能，如交流能力、收集处理数据的能力、应用信息技术的能力、自学能力以及问题解决能力等。科学教育的重点就是要

13、培养学生通过他们自己的探究活动和对自然现象持续的兴趣和好奇心以及科学地解决问题的态度和能力。另如，在韩国的科学课程标准 11中，强调让学生通过理解科学事实、原则、规律和理论等，学会运用基本的科学方法，形成创造性地解决问题的能力。课程目标是使学生经历科学的探索过程，并将其应用于解决现实生活问题中；理解基本的科学知识并应用其解释自然现象；具有在科学方面的学习动机和兴趣，有学习科学积极的态度；能意识到科学对技术进步和社会发展的影响。6 America 2000:An Educational Strategy7 Goals 2000: Educate America Act8 加拿大安大略省科学课程标

14、准（网上下载）9 1988 年教育改革法 (1988 Education Reform Act)10 英国国家科学教育标准（The National Curriculum for England, Science） （1999）11 韩国科学课程标准7中国台湾在 1999 年颁布的大纲 12中明确指出在认知方面，能了解周围环境及事物与科学的联系、能了解一些重要的科学基本概念和定律，并能应用于日常生活中、能了解一些科学实验仪器的用途；在技能方面能学会操作一些基本的科学实验工具、能运用一些实验技能与方法、能收集、分析资料并作出推论、能以科学方法对事物作出观察与评估、能有创造性的思考与活动；在态度方

15、面具有环保意识、能对科学产生兴趣、能在参与团体活动时遵守规则、尊重别人意见及领导小组工作、能以客观态度分析事物、具有探索及批判事理的精神。二 人才培养模式的改变建构主义作为一种新的认知理论已成为国际科学教育改革的主流理论。建构主义强调学习的自主性、社会性、情境性，由此生发出探究学习和合作学习等现代学习方式。建构式的科学教育更加强调的是探究问题，而不仅是了解问题的答案；是批判性思维，而不仅是记忆；是在情境中理解，而不仅是获得些许信息；是促进学生合作学习、互动和分享思想和信息，而不是无益的竞争 13。传统的培养目标更多地关注学生学到了多少知识，因此传统的教学方式也便倾向于知识的灌输。由于教育培养目

16、标的调整，必然导致了人才培养模式的变化。传统的物理教学方法曾在历史上发挥过积极的作用，培养了不少优秀的人才，但是这种传统的教学方式过分侧重于知识的传授，缺乏对学生学习兴趣、探究能力以及科学态度方面的培养，致使学生对物理望而生畏，丧失信心和热情，并且这将影响其终身对物理学习的热情和信心。人们已认识到这种传统的人才培养模式的弊病，积极地进行教学方法的改革，希望能实现学生学习方式的根本变革，使现在的学生成为未来社会具有国际竞争力的公民。在这一变革中，不少国家皆非常重视通过科学探究学习方式，培养学生的科学探究能力以及科学态度和科学精神。面向全体美国人的科学研究报告 14认为科学教学应该：培养和利用学生

17、的好奇心和创造性；强调理解的质，而不是强调信息的量；在不同的情况下以不同的方式传授概念；让学生将某些科学上的想法公之于众，与他人共同工作；培养学生对证据、逻辑和科学见解提出疑问的习惯；让学生懂得社会对科学技术发展的影响，也应该知道科学技术对社会的冲击。在美国国家研究理事会（1996）制定的国家科学教育标准 15中，详细阐12 教育暨青年司课程改革工作组，初中物理及自然科学大纲，1999 年 6 月。13 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 14 美国科学促进协会著，中国科学技术协会译， 面向全体美国人的科学 ， “2061 计划”丛书，科学普

18、及出版社，2001 年 4 月版，导言。8明了科学教育中探究性教学的重要性及其主要组成部分。 国家科学教育标准指出：“让各个学段所有年级的学生都有机会进行科学探究，培养其进行探究性思维和探究性活动的能力，包括提出问题、制定调查研究计划并付诸实施、利用有关工具和技术收集数据、批判性并有逻辑地思考解释证据、分析交流其他解释方法以及科学论点等。 ”又如，英国开设科学课程非常强调科学探究。课程设置原则中多数与科学探究有关，例：1 ）教师与学生应该互相交流，提出问题，教师应该向学生提出学习要求，并注重解决问题方法的传授；2）学生对科学概念的认识和理解，应通过多种途径逐步发展。学生学习科学，与科学家的科学

19、探究有类似之处；3）进行观察、提出假设、设计探索方案都应围绕某内容进行，学生的探索技能取决于他们正在学习的内容范围；4）学生应逐步发展处理信息的能力，相互交流对学生学习起着重要作用；5 ）学生的科学态度对学习科技知识是很重要的。学生的好奇心、尊重事实、承认不确定性、批判地思考、创造性、持久性、与人合作等皆是很重要的。1991 年，英国政府在 1989 年颁布的科学课程大纲的基础上，颁布了关于中小学科技教育的新法令。在该法令中，对全国学校课程中的科学课程确立了以下四个目标：科学探究、生命过程与生物的组织、材料及其性质、物理过程。在科学探究中尤其强调培养学生：提出问题，作出预言与假设；观察、测量及

20、操作变量；解释结果并评价科学证据等能力。再如，在韩国的科学教育标准 16中，从小学、初中的科学到高中的物理等皆强调科学探究。初中科学的内容分为两部分，一为知识，另一部分为探究活动。知识部分包括运动、能量、物质、生命、地球；探究活动则包括观察、测量、实验等。韩国科学教育标准指出， “在科学的教学中，与学生认知发展水平相一致的关键的科学概念应在学生们的熟悉的情景下通过学生的具体经验进行。也就是说，初中学生应通过诸如现场的调查、实验等探究活动来理解科学概念、原理、规律等。另外，科学教育应通过认识科学对技术和社会的影响来使学生意识到科学与人类生活的关系” 。三 课程内容的更新教育培养目标的调整不仅与培

21、养模式密切相关，而且也与教学内容的改革有关。所以世界各国在进行科学教育改革时都将科学课程内容的改革放在很重要的15【美】国家研究理事会， 美国国家科学教育标准 ，科学技术文献出版社，1999 年第 1 版。16 韩国国家科学教育标准9位置。从世界各国的科学课程内容改革看，几乎都遵循了以下原则 17。（1）突出科学领域中最基本的一些概念和原理。因为当今时代是知识爆炸的时代，学生不必也不可能学习所有的科学知识，但他们必须理解科学中的精华内容，如最基本的科学方法、事实、假说、理论和定律等。它们是未来知识结构的基础，学生能从中学会思考与探索科学问题的方法与途径。（2）介绍最新的科学知识及其有关方法，以

22、便使学生能跟上科学技术发展的步伐。如当今的微电子与信息科学、超导基本原理及其应用、核能的合理利用以及纳米材料等。（3）增加与社会及人类自身发展密切相关的内容，加强科学技术社会的观点的渗透。例如，新型材料的利用、环保、能源、以及各种科学发现及其应用对社会和人类带来的正向和负向的影响。例如，在英国1988 年教育改革法中强调删去陈旧的教学内容，仔细选择学习内容，将科学知识与社会实践相结合,以便增加学生学习兴趣，让学生全面理解科学知识。美国六十年代初在科南特 18等人的倡导下，便开始精减课程，突出科学课程的地位，突出科学课程内容的现代化。如在 1960 年推出的新版物理学课本中便纳入了热力学、核力学

23、、放射性同位素、量子论、航空空间科学等新科学内容。80 年代， “2061 计划”的主要目标之一是修订二十多年来不断膨胀的教材，确定学习科学、数学和技术的核心内容，使其既有科学性也有教育性。该计划强调选择那些对现在和数十年后仍然重要的内容，能为人生知识大厦建造永久基础的那些概念，以便使学生能熟悉自然界，尊重自然界的统一性；懂得科学、数学和技术相互依赖的一些重要方法；了解科学的一些重大概念和原理；有科学思维能力；认识到科学、数学和技术是人类共同的事业，认识到它们的长处和局限性；能运用科学知识和思维方法处理个人和社会问题。 面向全体美国人的科学研究报告提出了“ 有效学习和教学”的原则，回答了公民应

24、该具备的那些科学素养的问题，并对所有十二年级的学生应该知道和掌握的科学、数学和技术方面的知识和技能提出了建议。而 1993 年出版的其姊妹篇科学素养的基准 19则更着重于探讨怎样使学生朝着具有科学素养的目标进步，并对某一特定的年级应该达到的标准提出了建议。在日本 2002 年即将实施的新课程中，力求精选教学内容，留给学生更多的17 常初芳主编，现代科技教育参考系列，国际科技教育进展，科学出版社，1999 年 2 月第 1 版。18 美科南特著，陈友松主译， 科南特教育论著选 ，人民教育出版社， 1988 年 4 月。19美国科学促进协会著，中国科学技术协会译， 科学素养的基准 ， （Bench

25、marks For Science Literacy）“2061 计划”丛书，科学普及出版社，2001 年 6 月版，导言。10自由发展的空间，其指导思想为：鼓励学生参与社会并增强国际意识；提高学生独立思考和学习的能力；为学生掌握本质的基本内容和个性发展创造宜人的教育环境；鼓励学校标新立异，办出特色。四 评价的改革现代教育评价不仅在教学中具有鉴定、选拔等作用，而且更强调对教学过程的诊断和反馈。评价的基本理念应是以人为出发点，促进个体的和谐发展。在评价中更加关注人和人的发展，而不是分数和分数的准确性；体现出尊重与关爱，关注个体的处境与需要；体现对人的价值的重视，促进个体价值的实现；关注人的主观能

26、动性，激发人的主体精神。在美国国家科学教育标准 20中，设置了科学教育中的评价标准。该标准指出“ 评价是一个系统化的多步骤过程”， “当学生参与评价活动时，他们应该从中学到一定的东西” 。在评价过程中，强调评价最被重视的内容，而不是容易考核的内容；强调评价具有良好结构的知识，而不是分离的知识；强调评价科学理解力和推理能力，而不是科学知识；强调评价学生了解了什么，而不是了解学生那些不知道；强调既评价成绩，又评价学习机会，而不是只关注成绩；强调学生参与对自己和他人学习成果的评价，而不是仅由教师在期末评价。在芬兰课程等级评价中，除了可能的书面考试外，还要观察学生的学习进展以及学生的调查、研究或试验报

27、告等。课程结束时进行关于评价的讨论，将学生的自我评价也考虑进去。第二节 我国基础物理教育课程改革与发展在建国后的五十年中，国家教育部对物理教学大纲进行了多次修订，而不同品种的物理教材更在百种以上。这些不同版本的大纲、教材都打上了当时的历史印记，也凝聚了大批教育工作者，物理学研究者的心血，这是中国教育的一笔宝贵财富。随着新世纪的来临，我们应该很好地继承和超越我国已有的基础物理教育体系，以便能接受社会发展、物理学科发展以及个人发展对基础物理教育提出的挑战。一 改革的主要历程 2120 【美】国家研究理事会， 美国国家科学教育标准 ，科学技术文献出版社，1999 年第 1 版。21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。