作者：姚天勇
《物理教学》 2010年09期
自2004年山东、广东、宁夏、海南4个省市自治区最先试验《普通高中课程方案（实验）》（以下简称《课程方案》）以来，已有24个省市自治区（含新疆建设兵团）实行了高中课程改革，最近几年将在全国范围内全面实施高中新课程。为了交流课程改革经验，促进课程改革的稳步推进，本文拟在分析高中物理新课程结构特点的基础上，结合教学实践阐述高中物理新课程的有关教学策略。
一、高中物理新课程的结构特点
为了构建重基础、多样化、有层次、综合性的课程结构，以适应社会需求的多样化和学生全面而有个性的发展，《课程方案》设置了由学习领域、科目、模块三个层次构成的课程结构。《普通高中物理课程标准（实验）》（以下简称《课程标准》）将科学领域物理科目划分为12个模块，同时又把模块分为必修和选修两大类。[1]
必修模块包括物理1和物理2，是全体高中学生的共同学习内容。目的是让学生通过学习运动的描述、相互作用与运动规律、机械能和能源、抛体运动与圆周运动、经典力学的成就与局限性等物理学的核心内容，经历一些科学探究活动，初步了解物理学的特点和研究方法，体会物理学在生活和生产中的应用以及对社会发展的影响，同时为选修模块的学习打下基础。
选修系列1包括选修1-1、选修1-2，该系列课程模块以物理学的核心内容为载体，侧重物理学与社会的相互关联和相互作用，突出物理学的人文特色，注重物理学与日常生活、社会科学以及人文学科的融合，强调物理学对人类文明的影响。
选修系列2包括选修2-1、选修2-2、选修2-3。该系列课程模块以物理学的核心内容为载体，侧重从技术应用的角度展示物理学，强调物理学与技术的结合，着重体现物理学的应用性和实践性。
选修系列3包括选修3-1、选修3-2、选修3-3、选修3-4、选修3-5。该系列课程模块，侧重让学生较全面地学习物理学的基本内容，进一步了解物理学的思想和方法，较为深入地认识物理学在技术中的应用以及对经济和社会的影响。
《课程标准》规定，所有学生要达到高中毕业水平，都必须在完成物理1和物理2共同必修模块的学习以后，再从选修1-1、选修2-1和选修3-1中选择学习一个模块，接着可以根据自己的兴趣、发展潜力以及今后的职业需求继续学习若干选修模块（课程结构如附图所示）。从全国先期实施新课程的省市自治区的实践来看，学生在完成共同必修模块学习之后，文科方向的学生一般选择学习选修1-1模块，理科方向的学生选择学习选修3系列的有关模块。
附图
二、高中物理新课程的教学策略
1.逐“级”达标
从课程实施（或教学）的发展历史来看，主要有基于教师经验的课程实施、基于教科书的课程实施和基于课程标准的课程实施三种类型[5]。其中，基于教师经验的教学主要存在于普及教育和教科书出现之前，这种课程实施取向的教师凭借自身所具备的知识和所信奉的理念进行教学。基于教科书的教学是伴随着教科书的不断运用和完善而产生的，基于教科书的课程实施取向几乎把“课程”等同于教科书，把教科书看做是学科教学内容的组织与呈现的唯一形式，教师基本上是照本宣科的“教书匠”。课程标准反映的是国家对学生学习结果的基本要求，是对学生在校期间应达到的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的描述，而不是教学内容。因此，基于课程标准的教学给了教师一种方向感，它既为教学确立了一定的质量底线，又为教学预留了灵活实施的空间。它要求教师根据教学目标适当处理教学内容，根据课程标准倡导的理念选择适合的教学方法，而且还要求教师开展基于课程标准的评价。随新一轮课程改革而出台的《课程标准》，也倡导基于课程标准的教学。
我们在基于课程标准教学的实践中发现，物理必修模块的教学明显存在着教学时间与教学内容之间的矛盾，特别是用物理1和物理2所对应的课时完成相应的教学内容显得较为紧张。所以，虽然课程标准确立的是质量底线，从某种意义上赋予了我们超标的权利，但是限于教学时间以及知识逐级螺旋上升的关系，在知识的教学上我们还是应该注意逐级达标。例如关于矢量的教学，人教版普通高中课程标准实验教科书的编排体系如下表所示[4]。由于矢量与标量的区别不仅是多一个方向，还存在着运算法则不一样的问题，起始时学生还没有建立矢量的运算法则，在处理匀减速运动时，矢量符号的含义是说不清楚的，所以从位移引入矢量时我们不应该涉及符号问题，更不应该期望学生对矢量的认识一次性达到高中物理教学的最高要求，而是要先将对矢量概念的学习水平放在“了解”层次，然后按照《课程标准》和教材的安排，在不同章节的学习中达到相应的要求，使学生对矢量的认识逐级加深，最终形成一个相对完整的知识体系。
表：人教版高中物理必修教科书中矢量知识编排体系
2.“块”间衔接
物理新课程的模块教学，一方面是考虑学生个性发展的多样化需要，另一方面是追求与学生认知顺序的同步发展，促进学习知识的螺旋式升级。但是在年级或模块更替的过程中存在着诸多“台阶”。我们在实践中发现，共同必修模块与选修3-1之间源自学生认知水平的“台阶”，主要存在于宏观和微观之间以及具体和抽象之间。[5]宏观和微观之间的“台阶”是由于在物理1中，学生研究的是宏观世界中的机械运动现象，与学生的生活经验较近，而在选修3-1的电场学习中，一开始就涉及导体的微观结构，这对学生来说太突然，难以形象把握；具体和抽象之间的“台阶”是由于在必修模块中，学生遇到的力都是能直接感受的重力、弹力或摩擦力，即使是万有引力有一定的抽象性，但仅停留在“超距作用”层面，未深究其本质。而在选修3-1中对带电体之间作用力的讨论进入“近距作用”层面，场的概念及其特性描述比较抽象，不能用感官直接感受，加上电场是分布在空间中的，需要有较强的抽象思维能力和空间想象能力，才能形成正确的物理图景。
由于学科知识的逻辑关系，新课程模块必须按照“物理1→物理2→选修系列”的顺序组织教学。但应该注意不同课程模块之间的衔接，也就是前导知识对后续知识的铺垫，以及后续知识对前导知识的融合。就上文所列举的学生认知水平上的两个“台阶”，一方面要通过有关计算展现宏观和微观的联系。在介绍分子和原子大小测定方法的基础上，让学生计算铁块中铁原子和自由电子的数目，再引导学生猜想演示实验中铜导体中的自由电子和铜离子是如何构成一个不带电的铜导体的，导体两端的感应电荷是怎样形成的，从而使学生能以物质微观结构的理论去解释摩擦起电和感应起电现象的本质。另一方面要通过类比，实现从具体到抽象的过渡。教学中可以将库仑定律与万有引力定律类比；将电场与“风”类比（树头摇动有风，电荷受力有电场）；将电势能与重力势能、引力势能类比；将等势面与等高线类比。这不仅能帮助学生从具体过渡到抽象，而且还有利于学生用相互联系、相互影响的观点去看待事物，使思维水平跃上新的台阶。
3.多“本”融合
物理教科书是使学生达到《课程标准》所规定的目标要求的内容载体，是将物理课程理念和物理课程内容按照一定的逻辑体系和呈现形式加以展开和具体化、系统化的材料。物理教科书对物理课程理念的体现，对物理学课程内容的落实，并不是只有一种逻辑体系，也并不是只有一种呈现风格，也就是说，物理课程内容可以按照多种逻辑关系加以具体化，从而形成多种版本的物理教科书。目前，经国家中小学教材审定委员会审查通过的普通高中物理课程标准实验教科书共有5套，分别由人民教育出版社、上海科学技术出版社等单位正式出版。这正符合新课程所倡导的“一纲多本”的教科书政策。“一纲多本”的教科书政策隐含着教师不再是“教教科书”而是“用教科书教”的理念。换言之，在新课程中，教师不再是专家编写的教科书的忠实执行者，也不再是一种只知“教书”的匠人，而应该是最重要的课程资源。
建构主义的教学理论认为，学生对学习内容的理解和掌握是通过主动建构实现的。学习者对新知识的同化可以借助原有认知结构中的有关经验，也可以通过改造、重组原有的认知结构来完成。建构主义提倡教师指导下的、以学习者为中心的学习。也就是说，既强调学习者的认知主体作用，又不忽视教师的指导作用。教师是学习者建构知识的帮助者、促进者；学生是信息加工的主体，是知识的主动建构者[6]。传统的物理教学基本是基于教科书的课程实施，而在基于课程标准的教学和“一纲多本”教材政策的新形势下，不同版本的教科书只不过是一些普适性的预设。对学生来说，他们一般只能得到由学校或当地教育主管部门选定的一套教科书，教师则可以获得其中的多套甚至全部。所以，教师在进行教学设计时，首先要从知识结构和呈现方式等方面对不同版本教科书进行比较，然后再根据课程标准、教学内容和学生实际，在融合不同版本教科书的基础上，重新进行贴近“学情”的预设，以确定教学的知识脉络和学生的认知脉络，让教学既有合理的目标，又贴近学生的情感、贴近学生的知识和能力基础、贴近学生的思维状态。
作者介绍：姚天勇(1956－ )，江苏省南通中学校长、党委副书记，江苏省中学物理特级教师，电子邮箱ntzxlj@126.com（江苏 226001）。
作者：姚天勇
《物理教学》 2010年09期
自2004年山东、广东、宁夏、海南4个省市自治区最先试验《普通高中课程方案（实验）》（以下简称《课程方案》）以来，已有24个省市自治区（含新疆建设兵团）实行了高中课程改革，最近几年将在全国范围内全面实施高中新课程。为了交流课程改革经验，促进课程改革的稳步推进，本文拟在分析高中物理新课程结构特点的基础上，结合教学实践阐述高中物理新课程的有关教学策略。
一、高中物理新课程的结构特点
为了构建重基础、多样化、有层次、综合性的课程结构，以适应社会需求的多样化和学生全面而有个性的发展，《课程方案》设置了由学习领域、科目、模块三个层次构成的课程结构。《普通高中物理课程标准（实验）》（以下简称《课程标准》）将科学领域物理科目划分为12个模块，同时又把模块分为必修和选修两大类。[1]
必修模块包括物理1和物理2，是全体高中学生的共同学习内容。目的是让学生通过学习运动的描述、相互作用与运动规律、机械能和能源、抛体运动与圆周运动、经典力学的成就与局限性等物理学的核心内容，经历一些科学探究活动，初步了解物理学的特点和研究方法，体会物理学在生活和生产中的应用以及对社会发展的影响，同时为选修模块的学习打下基础。
选修系列1包括选修1-1、选修1-2，该系列课程模块以物理学的核心内容为载体，侧重物理学与社会的相互关联和相互作用，突出物理学的人文特色，注重物理学与日常生活、社会科学以及人文学科的融合，强调物理学对人类文明的影响。
选修系列2包括选修2-1、选修2-2、选修2-3。该系列课程模块以物理学的核心内容为载体，侧重从技术应用的角度展示物理学，强调物理学与技术的结合，着重体现物理学的应用性和实践性。
选修系列3包括选修3-1、选修3-2、选修3-3、选修3-4、选修3-5。该系列课程模块，侧重让学生较全面地学习物理学的基本内容，进一步了解物理学的思想和方法，较为深入地认识物理学在技术中的应用以及对经济和社会的影响。
《课程标准》规定，所有学生要达到高中毕业水平，都必须在完成物理1和物理2共同必修模块的学习以后，再从选修1-1、选修2-1和选修3-1中选择学习一个模块，接着可以根据自己的兴趣、发展潜力以及今后的职业需求继续学习若干选修模块（课程结构如附图所示）。从全国先期实施新课程的省市自治区的实践来看，学生在完成共同必修模块学习之后，文科方向的学生一般选择学习选修1-1模块，理科方向的学生选择学习选修3系列的有关模块。
附图
二、高中物理新课程的教学策略
1.逐“级”达标
从课程实施（或教学）的发展历史来看，主要有基于教师经验的课程实施、基于教科书的课程实施和基于课程标准的课程实施三种类型[5]。其中，基于教师经验的教学主要存在于普及教育和教科书出现之前，这种课程实施取向的教师凭借自身所具备的知识和所信奉的理念进行教学。基于教科书的教学是伴随着教科书的不断运用和完善而产生的，基于教科书的课程实施取向几乎把“课程”等同于教科书，把教科书看做是学科教学内容的组织与呈现的唯一形式，教师基本上是照本宣科的“教书匠”。课程标准反映的是国家对学生学习结果的基本要求，是对学生在校期间应达到的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的描述，而不是教学内容。因此，基于课程标准的教学给了教师一种方向感，它既为教学确立了一定的质量底线，又为教学预留了灵活实施的空间。它要求教师根据教学目标适当处理教学内容，根据课程标准倡导的理念选择适合的教学方法，而且还要求教师开展基于课程标准的评价。随新一轮课程改革而出台的《课程标准》，也倡导基于课程标准的教学。
我们在基于课程标准教学的实践中发现，物理必修模块的教学明显存在着教学时间与教学内容之间的矛盾，特别是用物理1和物理2所对应的课时完成相应的教学内容显得较为紧张。所以，虽然课程标准确立的是质量底线，从某种意义上赋予了我们超标的权利，但是限于教学时间以及知识逐级螺旋上升的关系，在知识的教学上我们还是应该注意逐级达标。例如关于矢量的教学，人教版普通高中课程标准实验教科书的编排体系如下表所示[4]。由于矢量与标量的区别不仅是多一个方向，还存在着运算法则不一样的问题，起始时学生还没有建立矢量的运算法则，在处理匀减速运动时，矢量符号的含义是说不清楚的，所以从位移引入矢量时我们不应该涉及符号问题，更不应该期望学生对矢量的认识一次性达到高中物理教学的最高要求，而是要先将对矢量概念的学习水平放在“了解”层次，然后按照《课程标准》和教材的安排，在不同章节的学习中达到相应的要求，使学生对矢量的认识逐级加深，最终形成一个相对完整的知识体系。
表：人教版高中物理必修教科书中矢量知识编排体系
2.“块”间衔接
物理新课程的模块教学，一方面是考虑学生个性发展的多样化需要，另一方面是追求与学生认知顺序的同步发展，促进学习知识的螺旋式升级。但是在年级或模块更替的过程中存在着诸多“台阶”。我们在实践中发现，共同必修模块与选修3-1之间源自学生认知水平的“台阶”，主要存在于宏观和微观之间以及具体和抽象之间。[5]宏观和微观之间的“台阶”是由于在物理1中，学生研究的是宏观世界中的机械运动现象，与学生的生活经验较近，而在选修3-1的电场学习中，一开始就涉及导体的微观结构，这对学生来说太突然，难以形象把握；具体和抽象之间的“台阶”是由于在必修模块中，学生遇到的力都是能直接感受的重力、弹力或摩擦力，即使是万有引力有一定的抽象性，但仅停留在“超距作用”层面，未深究其本质。而在选修3-1中对带电体之间作用力的讨论进入“近距作用”层面，场的概念及其特性描述比较抽象，不能用感官直接感受，加上电场是分布在空间中的，需要有较强的抽象思维能力和空间想象能力，才能形成正确的物理图景。
由于学科知识的逻辑关系，新课程模块必须按照“物理1→物理2→选修系列”的顺序组织教学。但应该注意不同课程模块之间的衔接，也就是前导知识对后续知识的铺垫，以及后续知识对前导知识的融合。就上文所列举的学生认知水平上的两个“台阶”，一方面要通过有关计算展现宏观和微观的联系。在介绍分子和原子大小测定方法的基础上，让学生计算铁块中铁原子和自由电子的数目，再引导学生猜想演示实验中铜导体中的自由电子和铜离子是如何构成一个不带电的铜导体的，导体两端的感应电荷是怎样形成的，从而使学生能以物质微观结构的理论去解释摩擦起电和感应起电现象的本质。另一方面要通过类比，实现从具体到抽象的过渡。教学中可以将库仑定律与万有引力定律类比；将电场与“风”类比（树头摇动有风，电荷受力有电场）；将电势能与重力势能、引力势能类比；将等势面与等高线类比。这不仅能帮助学生从具体过渡到抽象，而且还有利于学生用相互联系、相互影响的观点去看待事物，使思维水平跃上新的台阶。
3.多“本”融合
物理教科书是使学生达到《课程标准》所规定的目标要求的内容载体，是将物理课程理念和物理课程内容按照一定的逻辑体系和呈现形式加以展开和具体化、系统化的材料。物理教科书对物理课程理念的体现，对物理学课程内容的落实，并不是只有一种逻辑体系，也并不是只有一种呈现风格，也就是说，物理课程内容可以按照多种逻辑关系加以具体化，从而形成多种版本的物理教科书。目前，经国家中小学教材审定委员会审查通过的普通高中物理课程标准实验教科书共有5套，分别由人民教育出版社、上海科学技术出版社等单位正式出版。这正符合新课程所倡导的“一纲多本”的教科书政策。“一纲多本”的教科书政策隐含着教师不再是“教教科书”而是“用教科书教”的理念。换言之，在新课程中，教师不再是专家编写的教科书的忠实执行者，也不再是一种只知“教书”的匠人，而应该是最重要的课程资源。
建构主义的教学理论认为，学生对学习内容的理解和掌握是通过主动建构实现的。学习者对新知识的同化可以借助原有认知结构中的有关经验，也可以通过改造、重组原有的认知结构来完成。建构主义提倡教师指导下的、以学习者为中心的学习。也就是说，既强调学习者的认知主体作用，又不忽视教师的指导作用。教师是学习者建构知识的帮助者、促进者；学生是信息加工的主体，是知识的主动建构者[6]。传统的物理教学基本是基于教科书的课程实施，而在基于课程标准的教学和“一纲多本”教材政策的新形势下，不同版本的教科书只不过是一些普适性的预设。对学生来说，他们一般只能得到由学校或当地教育主管部门选定的一套教科书，教师则可以获得其中的多套甚至全部。所以，教师在进行教学设计时，首先要从知识结构和呈现方式等方面对不同版本教科书进行比较，然后再根据课程标准、教学内容和学生实际，在融合不同版本教科书的基础上，重新进行贴近“学情”的预设，以确定教学的知识脉络和学生的认知脉络，让教学既有合理的目标，又贴近学生的情感、贴近学生的知识和能力基础、贴近学生的思维状态。
作者介绍：姚天勇(1956－ )，江苏省南通中学校长、党委副书记，江苏省中学物理特级教师，电子邮箱ntzxlj@126.com（江苏 226001）。