课程标准.docx

1、课程标准高中物理课程标准解读第一篇 高中物理课程标准研制的背景与思路第一章 高中物理课程标准研制背景第二章 高中物理课程标准研制基本思路第二篇 内容标准解读第三章 科学探究及物理实验能力要求解读第四章 共同必修模块第五章 选修1 系列第六章 选修2 系列第七章 选修3 系列第三篇 实施建议第八章 教学建议第九章 评价建议第十章 教科书编写建议第十一章 课程资源利用与开发建议第十二章 附录解读第四篇 问题与展望第十三章 问题回顾第十四章 前景展望第一篇 高中物理课程标准研制的背景与思路第一章 高中物理课程标准研制背景普通高中教育是九年义务教育相衔接的高一层次的基础教育。为了打下高中课程标准研制的

2、基础，本课题组对国际高中课程进行了比较研究；对我国的高中课程实施历史和现状进行了分析；对中学生，尤其是高中生物理学习的心理特征进行了理论综述和部分实证研究；对物理学学科发展对高中课程设置的影响进行了探索；对社会关于中学物理学习的需求进行讨论。这些研究构成了高中物理课程的研制背景。第一节 高中物理课程的国际比较1一、课程结构世界各国关于高中物理课程的设置各有特点，但总体讲，有一些相似之处，如都重视学生的发展，尊重学生不同的学习需要，给学生以自主选择的权利，采取分领域或分方向的灵活方式，设置多样化的课程供学生选择。综合分析各国的高中科学课程的设置，主要可归结为以下几种模式：（1）模式一高中一年级开

3、始科学课程（综合课），然后根据学生的学习需求开设2 门或更多的选修课，其中有并行的选修（没有学习先后的要求）和串行的选修（有学习先后的要求）。例如，日本在2003年开始实施新的高中学习指导纲要。在该纲要中规定，1 廖伯琴、张大昌、宣桂鑫、李远蓉等，子课题高中物理课程国际比较研究报告，2002年上报教育部基础教育司。科学（必修）选修1选修2选修3所有学生必须至少要在“理科基础”“理科综合A”“理科综合B”三门综合性理科课程中选学一门，2学分。报考非理科类大学的学生，要求最低完成理科的学分是45 学分；而报考理工科类大学的学生，在完成一门综合性理科课程的同时，要求必须选学物理、化学、生物、地学中的

4、2门，各3学分，并且还必须选学物理、化学、生物、地学中的2门，各3学分，即最低完成理科的总学分是2+（3+3）2 = 14（学分）。这样的课程设置，学生在高中阶段甚至可以不选学物理，只要选学的理科学分达标，就有资格报考大学的理科专业。表一 日本理科课程设置实施年度理科各科目名称及标准学分数分布至少必修学分1994年选2科其中包含综合理科6学分2003年选2科其中包含1 门综合理科4学分综合理科（4）物理A（2）物理B（4）物理（2）理科基础、理科综合A、理科综合B（各2）化学化学物理物理生物生物地学地学表二 韩国理科课程设置年级 科目 学分 备注1年级 基础科学 8 必修物理化学生物地球科学4

5、444选修面向将来学习人文或社会科学类的学生23年级物理化学生物地球科学8888选修面向将来学习自然科学类的学生（2）模式二高中低年级不开设科学综合课程，而是开设物理等分科必修课程，高年级则开设物理选修课程。例如法国的普通高中，一年级不划分学习专业，物理作为必修课程，二年级始，物理则只作为科学系列方向的必修课程。我国台湾地区从高一设置物理课程且为必修，高二、高三为选修。我国香港在高一、二年级开设基础物理，在高三、四年级开设高级程度物理和高级程度补充物理的选修课程。（3）模式三在初中阶段学习科学课程，进入高中后，物理是选修课，学生仅需要在科学学习领域获得一定学分，可以不再学习物理。物理（必修）物

6、理（选修）如，美国学生在初中主要学习科学综合课程，进入高中阶段后，学生可以选修的与物理相关的课程有，综合型课程、常规型课程、提高型课程。其中综合型课程，含有物质科学、生命科学、地球和环境科学；常规型课程的主体由物理学的基本知识体系构成，在呈现方式上又分为“理工型”和“人文型”两种，供具有不同能力倾向的学生选修。提高型课程又称大学预科物理，重点是深化某些重要概念、规律，强调对物理学基本结构和思想方法的认识。二、课程目标综合比较各国课程目标，可概括以下相似点。1）重视对科学知识的理解；2）强调科学探究技能的训练，并在内容方面有大的拓展。不仅重视实验、观察、思维等传统技能的培养，还特别重视提问、假设

7、、计划、解释、交流、合作等问题解决技能的培养，强调学生对科学方法的运用；3）关注学生的内在学习动机、对科学的好奇心、成功感等；4）重视学生对科学、技术、社会、环境相互影响的理解，培养其基本的环保意识和可持续发展的观念；5）重视科学史的教育功能。比较可知，一些国家，如美国、英国、加拿大、马来西亚、中国香港等，课程目标全面而详尽，涵盖了知识、技能、方法、能力、情感、态度、价值观、科学技术与社会的关系等各个方面，但也有些国家，如俄罗斯等，课程目标却显单一或原则。从发展趋势看，世界上很多国家都重视科学技术社会（STS）教育思想的渗透，甚至将此拓展到了科学、技术、社会、环境（STSE）领域；重视提问、假

8、说、计划、解释、交流、合作等探究能力的培养；注重激发学生的学习兴趣，让学生在学习中有成功感、兴奋感；培养学生的批判性思维能力和创新精神。选修2选修1选修3第二节 我国高中物理课程的现状与变迁2一、1997 年后文革以后，1978 年，在拨乱反正、大力加强基础科学的研究与教学的大背景下，教育部颁布了全日制十年制学校物理教学大纲。这个大纲对知识学习的要求比现行大纲的要求要高。例如，欧姆表、惠斯通电桥、电源的输出功率、含反电动势的电路，都在要求之列。1983 年又颁布了高中数学、物理、化学的教学纲要，把教学要求分为“基本要求”和“较高要求”。与之对应，出现了“甲种本”、“乙种本”两种教材。在教学实践

9、中，出现了盲目追求高要求的倾向。在这之后，由于高考命题以乙种本为标准，甲种本遂停止出版。这一阶段，多数学校以高考为目的进行教学，出现了过早划分文理科的现象，许多学生只学过力学之后就停止了物理课的学习。1990 年为了改变许多学生不能学到“较完全的物理知识”的现象，教育部颁布了新的教学大纲，规定高一、高二两年全体学生学习“必修物理课”，高三年级中，报考理工科大学的学生学习“选修物理课”。这个办法在实施上有些困难，因为许多内容，例如圆周运动，在高一物理课中只能学角速度、线速度，而向心力等内容则要到高三再学。教师说这种情况是：话到嘴边留半句。因此，在教学实践中，多数学校都是把必修内容和选修内容“打通

10、”学习的。二、“两省一市”课改方案中的物理课1997 年，原国家教委在山西、江西、天津两省一市开始试验新课程计划，1999 年在进行修订之后，这个课程计划及各科教学大纲的“试验修订本”扩大到10 个省市试用，2001 年扩大到25 个省市，成为我国当前高中课程的主流结构。在这个计划中，物理课由“二一分段”改为“两类物理课”，开始出现“分类型”、“有选择性”的思想。学生可以选择学习I 类物理课和II 类物理课。I 类物理课是全体学生都要达到的标准，是高中毕业会考的依据，II类物理课是较高要求的物理课，是理工科大学入学考试的依据。由于学生入学时对自己的能力倾向不完全了解，也难以决定将来是否报考理工

11、科大学，所以，两类物理课在高一的学习内容是完全一样的；同时由于学习II类物理课的学生要按I 类物理课进行会考，II 类物理课的内容完全覆盖I 类物理课。“两省一市”方案是建国以来比较大的一次高中课程改革行动，从物理课程2 张大昌等，子课题我国高中物理课程实施的现状分析研究报告，2002年上报教育部基础教育司。的角度看，它首次体现了分种类、给学生提供选择的意图，尽管不够彻底，而且在操作性方面还需要改进，但它仍是一个重大的进步。1999年的试验修订版大纲增加了“课题研究”，并且规定为必学内容。它的出现引起了广大物理教师极大的兴趣，全国许多地方进行了尝试并获得相应的经验。它与课程计划中的“研究性学习

12、”和“综合实践活动”一起成为这一课程方案的亮点。两省一市物理大纲与过去的大纲相比，第一次提出了物理课程“在观念、态度领域的教育功能”，第一次提出物理课程“要注意联系当前普遍关心的社会经济问题，如能源、环境等问题，使学生理解物理学与技术进步、社会发展的关系，从更广阔的角度认识物理学的作用”。限于当时的历史条件，“两省一市”大纲有一定的局限性。在当时的大纲中，明确写出要“使学生学习比较全面的物理知识”。为了追求“完全”，什么都舍不得丢，必修物理课（I类）内容饱和，内容与学时的矛盾突出，不可能让学生进行探究式的学习。同时，这也使数理能力较差的学生负担过重，对物理产生畏难情绪。另外，经典力学的内容越挖

13、越深，占据了大部分教学时间，使得近代的内容难以进入。大纲没有涉及学生的学习方式，教学实践中基本上仍是被动式的学习。对于教学内容（包括学生实验）的规定仍与过去历届教学大纲一样，过死过细，以致教师在课程建设没有多少空间。第三节 中学生心理特征对物理学习的影响3一、学生认知发展对物理学习的影响研究表明，中学生认知能力的发展并非是线性的，从13 到18 岁，将出现阶段性的高原期和飞速发展期。高中阶段的学生认知能力的发展接近于成熟的程度，能运用抽象的适于形式逻辑的（演绎的或归纳的）推理方式去思考解决问题，可以进行独立的探究活动和自主的研究性学习。高中学生的抽象、逻辑思维能力不断增强，使得其思维更具有预计

14、性和内省性。概念获得和问题解决的研究表明：正式物理学习前，学生头脑中存在的前概念、直觉概念、朴素概念以及在学习中形成的相异概念、错误概念对教学产生巨大阻力，是造成学生物理学习困难的一个重要原因。正式的科学教育并未真正改变学生的前概念，它在对学生的问题解决产生正面影响的同时，还会产生新的错误概念。此外，学生物理概念形成和问题解决还受到已获得的专业知识、3 郑渊芳、陈峰等，子课题高中学生学习心理研究研究报告，2002年上报教育部基础教育司。数理基础、元认知水平、问题的熟悉程度、问题的情境特征、问题表征等方面的影响。在物理教学中，有学者关注学生学习之前已有的前概念和学习方式对学生物理学习的影响，已取

15、得了许多可喜的研究成果，其中在探究式学习、合作式学习、动手学习方面的研究成果最为显著。大多数研究认为，采用以上教学模式不仅培养了学生的探究能力和问题解决能力，而且探究、合作、亲身经验更有利于学生概念的发展、转变，有助于学生获得对知识的深层理解。物理教学中应注意采用多样化的教学方式，有效地促进学生形成科学概念，发展问题解决的能力。二、学生个性发展对物理学习的影响从后儿童期（6-13岁）过渡到青年期（13-20 岁）的中学生，自身的独立意识开始觉醒，具有一定的分辨是非的能力。情绪表达上趋于独立，不再事事依赖父母。高中学生在行为导向上基本有了自己的价值观念与伦理标准。另一方面，处于青年期的中学生，兴

16、趣爱好日益广泛，求知欲与好奇心强烈，乐于参加各种创造性活动，对学习和科技活动有极大的兴趣和爱好，对于竞争性、冒险性和趣味性的活动更是乐不知疲。此时，影响学生物理学科或其它理科的学习的因素主要有：自我概念、成就动机、直觉能力、兴趣、对学科的先验态度、价值观念以及父母的态度等。研究证明，对学科的态度与学科成绩呈正相关，学生喜欢热情、知识丰富、友好、风趣的教师，喜欢的教学方法为：实验、教师演示、投影、视听。另有研究表明，对科学的态度因科学内容的呈现方式而变化，且变化的方向与呈现的方式有关。对非理科学生采用更富人性化的科学课程，会获得更大的成功。将来自现实生活情景中的个案研究引入物理课程，有助于培养学

17、生对科学的兴趣，特别是对那些不太喜欢物理的学生更有效。当给予学生更多的学习自由时，他们更能分享学习经历中（所学的东西和进行学习的过程）的乐趣，对学习更有责任感。三、个体差异对物理学习影响科学职业的选择、科学成就皆与个性差异有关联。个性差异主要表现在以下几方面：（1 ）理性的或直觉的；（2）判断的或知觉的；（3 ）外向的或内向的；（4 ）思考型的或感知型的。研究发现，对科学的兴趣与心理类型有关，某一种课程可能只适合于某一种心理类型的学生。个体能力或智力高低呈正态分布，且个体在智力的类型上存在很大的差异。每个学生天生就具备各自不同的才能,很少有人在各个领域都相当完美。R. J.Sternberg认

18、为一个人的成功，不单靠传统的分析型智力（它与传统的考试分数呈显著性的高相关），还需要创造型智力和实践型智力，所以，学校课程要有助于学生三重智力的发展。H. Gardner 认为人的智力有多重，不同智力的组合，就构成了不同智力的人。根据智力理论多元化的发展趋势，学校课程的设置要有利于不同的智力潜力的开发，学科课程标准的制定应考虑学生智力类型的差异，应使之具有更广泛的适应性。由性别而引起的个性差异也值得重视。一般地，认知能力的性别差异归因于社会心理因素或生物心理因素的差异，且这两种因素的影响都是学习兴趣上出现性别差异的原因。一项对7 到9 年级学生的研究结果表明，青年期男生形式推理能力发展比女生更

19、快，男生倾向于选择科学和技术类学科，且这种倾向随年龄和形式推理能力的发展呈正相关；而女生对语言、社会研究、人类学研究更感兴趣，且这种倾向与其形式推理能力的发展呈正相关。有研究者认为，男生和女生在科学成就、动机、态度上的差异主要来自后天的教养，而并非天生的，社会期望是造成这种差异的最主要原因。从长远看来，采取长期而直接的措施来改变性别方面的定势印象和角色模式有助于改变这种状况。我们应该正确对待这些差异，消除产生差异的外在的环境原因是消除性别差异的一个重要途径。第四节、物理学发展对高中物理课程设置的影响4直到16世纪伽利略对自由落体运动以及抛物体运动等现象的实验研究，物理学才逐步脱离了纯思辩的模式

20、，开创了以实验为基础的物理学。20 世纪初，创立了相对论和量子力学，奠定了近代物理学的理论基础。20 世纪是物理学各分支学科迅速发展的一个世纪。一方面，随着科学的发展，从物理学中不断分化出来诸如粒子物理、原子核物理、凝聚态物理、量子物理等新分支学科。另一方面，物理与其他学科之间的相互渗透和融合，又形成了一系列边缘、交叉学科，并且取得了长足的发展。如天体物理所揭示的宇宙结构、演变与粒子物理相关性，天体结构、演变与原子核物理相关性，正反映了这一相互渗透的过程。如今，物理学的一些概念、理论、实验手段与精密测试方法，已成为其它许多学科，如天文学、化学、生物学、地学、农学和医学的重要组成部分。甚至一些物

21、理概念，诸如场、熵、混沌和耗散结构等也为社会科学所引用。科学要解决的问题，是发现自然界中各种具体物质运动形式及其相互关系；技术的任务则是把科学的成果应用到实际问题中去。综观科学、技术的发展轨迹，可以发现物理学与技术的关系存在两种模式。第一次工业革命以解决动力机械为主导，热机的发明和使用提供了第一种模式。这种模式是技术向物理学提出了问4 宣桂鑫等，子课题物理学发展对高中物理课程设置的影响研究报告，2002年上报教育部基础教育司。题，促使物理发展了理论，反过来提高了技术，即技术物理技术。电气化的进程展示了物理学与技术的第二种模式。即物理技术物理模式。20 世纪初以来，物理和技术的两种模式并存且相互

22、交叉。当前的第二次工业革命主要按物理技术物理的模式运行的。物理学的发展和由其带动的一大批学科的兴起，以及相应的实验技术和精密的观测工具的产生，使人们对自然的认_识范围，在微观与宏观世界都得到了拓展。人们的洞察范围已经从1010m的原子深入到小于1019m的基本粒子内部，从直径1013m的太阳系扩展到我们能观察的极限哈勃半径1026m，空间尺度跨越了45数量级；就时间而言，从Z0粒子寿命1025s的瞬息到宇宙年龄1018s，宇宙间各种事物的时标跨越了4344 个数量级。物理学从微观和宏观两个层次揭示了自然界的奥秘，展示了自然界的本质和规律。从国际物理教育改革的发展来看，近半个世纪以来物理教育的发

23、展过程中曾出现过两上极端。一个极端是50年代末60 年代初的“学科中心”课程，另一个极端是70年代80年代初，强调学生中心，人本主义课程。8090年代在美国等西方国家出现了新学科主义的课程思潮，它以重视基础科学概念、方法、技能为特征，同时又不忽视社会的广泛需要和学生的发展。学科主义和人本主义两种彼此对立的课程观正在走向彼此协调，现代科学课程的发展正从学科中心、学生中心和社会中心的极端趋向融合和相互渗透，在三者的需要之间寻求一种新的平衡。目前，世界各国高中物理课程的功能向多元化、多层次方向分化，这些都反映了不同类型课程共存，相互补充和协调，以适应学生和社会发展的不同需要这一科学教育课程改革的发展

24、方向。确立高中阶段物理课程的最低基准，这一最低基准应该符合一定时期对公民科学素质的基本要求。新物理课程的最低基准，在“知识深度”要求方面要适当降低，而在“知识广度”要求方面还需要进一步拓宽，以体现“广、浅、精”这一当代学科基础课程发展的特点；在体验、认识、运用科学方法和知识实际应用方面的要求也应有不同层次的提高，如此构建基础型物理课程，向所有学生提供包括生活物_理、概念物理和应用物理在内的必需的物理知识。高中物理教育的主干内容属于物理课程的核心地位，应包括最基本的物理知识、学科方法、科学态度、科学思想和科学精神等，它们是学生智力开发、能力发展、个性形成以及后续学习的基本条件。物理学对人类未来的

25、进步起关键的作用，它提供了理解和把握世界的知识基础。高中物理教育的主干内容的选择要协调好学生发展、社会需要和学科发展三者之间的关系。要注重高新技术和新材料在高中教材中的切入。如在高新技术方面引人空气囊传感器力学（动量）、自动调焦照相机光学（几何光学，反馈）、条形码识别器激光（半导体微型激光器）、照相机闪光灯LC电路、CD随身听激光和判读、银币分类器密度和特征识别等。在新材料方面引人新型陶瓷，光纤，光敏玻璃，高Tc超导体等。第五节 社会各界对高中物理课程需求的调查5在调查中采取了访谈、问卷、座谈会等多种形式。调查的主要对象有中国科技大学等高等院校的教师、科研院所的工程师、研究员、著名企业家和部分

26、工人、农民、普通高中在校学生的家长和中国科技大学少年班的学生等。初步调查结果如下。一、高中物理课程设置1）普遍认为，物理是科学课程中的基础学科，能为其它科学课程的学习奠定基础。并且，对全面提高学生的科学素质，培养学生的创新精神和实践能力具有不可替代的作用。2）普遍赞同，高中开设多类物理课程，试行学分制。第一类物理适应具有人文和艺术能力倾向的学生；第二类物理适应具有工科、财经和体育能力倾向的学生；第三类物理适于理科学生的发展。分三类物理课程基本可满足学生的不同需求，类别过多不便管理，学生也无所适从。3）高校教授提出，高中阶段仍是基础教育，文科学生如果没有一定的科学知识基础，将来也很难发展，因此，

27、高中一年级可上相同物理课，在高二年级再选修不同的物理，任选或限选。二、 关于高中物理课程目标1）应学习必备的物理知识，掌握通用技能。我国现行的高中物理，对文科学生在知识和技能方面要求偏高，而物理学的一些基本思想、观点、方法渗透较少。而对理科学生在知识和技能方面要求偏低，数学工具的应用滞后于学生高中阶段在数学方面的发展，近代物理的思想、观点反映较少。2)应学习并认识物理学的基本思想、观点和方法。如时空观、守恒与对称、物质与场、波和粒子等基本观点应渗透到物理课程中去。3)能关注科技和社会发展中的问题，如信息、能源、环境、资源等。物理课程应该适当联系现代技术应用，但又不要把物理课变成过去的“工基”。

28、4)具有科学探索精神。在实验的基础上，发展学生的理性思维，尤其是发展5 何润伟、王继珩等，子课题社会对高中物理课程需求的调研研究报告，2002年上报教育部基础教育司。批判性、创造性思维。全面提高学生的科学素养。建议不能让学生只按教师和教材的规定程序去做实验，应该让学生自己去设计实验，进行探究。5）重视渗透思想教育。主要是培养科学的世界观、价值观和辩证唯物主义的观点。要让学生科学地认识不断变化的自然界和社会，培养他们探索科学的兴趣和勇气。培养创新精神和团队合作精神，有社会责任感，有良好的心理素质，良好的品格和顽强的意志，以便从容地应对未来社会的挑战。三、高中物理课程内容1）应反映物理学研究的新成

29、果，根据现代物理的发展趋势和已有的成果，用新的观点重新整合高中物理的课程内容。如超弦理论、非线性物理、粒子物_理、核聚变实验研究、高温超导、激光冷却原子、纳米材料、大型物理实验装置、高精度仪器的发明和使用、以及物理学在天文学研究方面的拓展等。2）紧密联系现代科技和社会问题（如信息、材料、环境、能源等）。反映物理学的基础研究是如何推动90年代科技的新发展和21世纪的科技革命的；物理学的发展是如何推动信息科技、生命科技、航天技术和海洋技术的发展。探究人类面临的能源、环境、物质的过量消耗等问题，有人类可持续发展的意识。3）重视物理基础知识的教学。高中物理的2 类和3 类课程应让学生具有比较完整的物理

30、学的知识体系，物理1可以介绍物理学最重要的概念、规律和物理学的思想和研究方法。专家提出，要精简传统的高中物理教学内容，尤其是力学和电磁学中有些经典的知识耗费了学生过多的精力；电磁学中的电路计算过于繁琐，已不适应当前电路集成化和微电子化的要求。4）适当引入技术教育的因素。尤其要将信息技术、能源技术、材料技术、物理实验技术、智能化技术等渗透到高中物理课程中去。四、高中物理课程中的技能培养1）培养实验技能。物理学是以实验为基础的科学，高中的物理课程仍然应该以实验为基础，实验探究对培养学生的创新精神和实践能力、全面提高学生的科学素养，形成科学的世界观和价值观至关重要。实验动手能力强的学生，普遍受到用人单位欢迎。2）培养信息的收集、传递和处理技能。高中物理课程应广泛引入信息技术，让学生用计算机处理和分析实验数据；用信息技术来改变学习的方式；用网络技术来拓宽学生的视野。3）培养科学思维能力。高中物理应将科学的思维能力的培养列为重点。具有较强的理性思维的学生，一般都表