高中物理課程標準與物理教學大綱的對比2009-06-27 來源：精華在線第一章 物理課程標準與物理教學大綱的結構對比教育部于2003年3月頒布的普通高中物理課程標準（實驗）是物理教材編寫、物理教學、評估和考試命題的依據，是國家管理和評價物理課程的基礎。它體現了國家對高中階段的學生在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等方面的基本要求，規定了物理課程的性質、目標、內容框架，提出了教學和評價建議。這一綱領性文件對于課程標準的功能作了很好的定位。對比沿用了幾十年的高中物理教學大綱，普通高中物理課程標準（實驗）在框架結構、體例、內容和表述方法等幾個方面都發生了重大變化。一、框架結構的變化普通高中物理課程標準（實驗）（以下簡稱物理課程標準）框架結構的研制思路主要考慮了以下幾個方面。第一，課程標準的職能，在于體現國家對課程所提出的統一要求和具體規定，為教科書的編寫和教師的教學提供依據，同時也是評價學生學業成績和衡量教師教學質量的標尺，是國家督導學校辦學的一種依據。基礎教育課程標準體現了國家對不同階段學生在知識、技能、能力、態度等方面的基本要求，規定了課程的性質、任務以及課程內容的框架和要點，既是國家管理和評價課程的基礎，也是教材編寫、教師教學和評估考試的依據。第二，制定國家課程標準，應根據基礎教育的任務、教育基本規律和學生身心發展規律，考慮學生終身學習和發展所必需的基本素質；結合各門類課程特點，滲透對學生思想品德、人文精神和科學精神方面的要求。首先要根據課程目標與內容劃分學習領域，然后根據學生發展的狀況確定學習水平，還要結合課程目標和學生特征把學習領域具體化為內容標準。第三，國家課程標準的制定，應注重在追求學生發展的共性的基礎上，突出學生個性化發展的要求。課程標準規定的是基本的要求、基本的學習水準，由此保證絕大多數學生都能達到規定的教育教學目標，體現課程標準的共性。但基本的學習要求終究要落實到個體學生的身上，那么就應該關照個體學生的興趣、需要，促進學生個性的發展。第四，國家課程標準的制定要關注課程內容的選擇性和課程評價的過程性。教學內容的選擇要根據各學習領域的學習目標而進行，課程目標是教學內容選擇的依據。要考慮地方和學校的實際情況，選擇教學內容和教學方法。在評價方面，淡化評價的甄別和選拔功能，強化評價的激勵和發展功能，突破傳統的終結性評價而更加注重過程性評價。基于以上考慮，物理課程標準框架結構的主要內容包括五部分，即前言、課程目標、內容標準、實施建議和附錄。第一部分：前言。結合物理課程的特點，闡述課程改革的背景、課程性質、基本理念與基本標準的設計思路。第二部分：課程目標。按照國家的教育方針及素質教育的要求，從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個方面闡述物理課程的總體目標與學段目標。第三部分：內容標準。該部分具體闡述物理課程的內容目標，就是用明確的行為動詞（描述學生達到何種學習程度的動詞，如背誦、證明、模仿、繪制等）闡述學生在經過一定階段的學習后應達到的目標。第四部分：實施建議。為了確保國家課程標準能夠在全國范圍內絕大多數學生身上實現，需要在國家課程標準中附帶提供推廣或實施這一標準的建議，主要包括教與學的建議、評價建議、課程資源的開發與利用建議，以及教材編寫建議等。此外，物理課程標準最后還附加了附錄部分，包括物理實驗專題和物理專題研修兩部分內容。物理教學大綱主要包括如下內容：教學目的；課程安排；教學內容的確定；教學中應該注意的問題；必修物理課的教學內容和要求；必修加選修物理課的教學內容和要求；教學評價；附錄。物理教學大綱的“教學目的”項目之前的三段文字，表述了物理課程的性質和課程目標，這對應于物理課程標準的前言部分，但是后者的表述更加全面、清晰。物理課程標準與物理教學大綱框架結構的對比如表31。二、框架內容的變化1物理課程標準與物理教學大綱關于課程性質和價值的表述如表32。2課程理念的表述物理課程標準明確提出了五條課程理念，而物理教學大綱沒有明確和系統的表述，體現課程理念的表述散見在各部分之中(見表33)。3課程設計的思路物理課程標準提出了層次分明，表述明確而系統的課程標準設計框圖，物理教學大綱沒有這一部分(見圖32)。4課程目標物理課程標準提出了課程總目標和具體目標。總目標為：“學習終身發展必備的物理基礎知識和技能，了解這些知識與技能在生活、生產中的應用，關注科學技術的現狀及發展趨勢。學習科學探究方法，發展自主學習能力，養成良好的思維習慣，能運用物理知識和科學探究方法解決一些問題。發展好奇心與求知欲，發展科學探索興趣，有堅持真理、勇于創新、實事求是的科學態度與科學精神，有振興中華，將科學服務于人類的社會責任感。了解科學與技術、經濟和社會的互動作用，認識人與自然、社會的關系，有可持續發展意識和全球觀念。”課程具體目標分為三個維度，既知識與技能，過程與方法，情感態度與價值觀，對其內涵共有多達15條詳細說明。物理教學大綱與之對應的三條教學目的：使學生學習物理學基礎知識及其實際應用，了解物理學與其他學科以及物理學與技術進步、社會發展的關系。使學生受到科學方法的訓練，培養學生的觀察和實驗能力，科學思維能力，分析問題和解決問題的能力。培養學生學習科學的志趣和實事求是的科學態度，樹立創新意識，結合物理教學進行辯證唯物主義教育和愛國主義教育。5課程結構模塊化的課程結構設計是物理課程標準最為明顯的特色。高中物理課程由12個模塊構成，每個模塊占2學分，其中物理1和物理2為共同必修模塊，其余為選修模塊。學生完成共同必修模塊的學習后，可獲4學分，接著必須再選擇學習一個模塊，以便完成6個必修學分的學習任務。在獲得6個必修學分后，學生還可以根據自己的興趣、發展潛力以及今后的職業需求繼續學習若干選修模塊。課程結構框圖如圖33。在本課程的必修與選修模塊設置中，有以下基本思考：（1）在共同必修模塊物理1和物理2中，學生通過對物體運動規律、相互作用、能量等核心內容及相關實驗的深入學習，進一步體會物理學的特點和研究方法，了解自己的興趣和發展潛能，為后續課程的選擇和學習做準備。（2）本課程不僅通過選修模塊體現了課程的選擇性，而且還在必修模塊中為學生有個性地發展提供了機會。學生完成共同必修模塊學習后，已獲4個必修學分，余下的兩個必修學分可以通過選學后續課程獲得。（3）完成必修學分的學習后，學生可以根據學習興趣、發展潛能和今后的職業需求選學有關內容。學生最好參照“高中物理課程結構框圖”的順序選擇課程，以便循序漸進，為今后發展奠定基礎。學生也可以跨系列選學相關模塊，根據需要決定學習某系列模塊的先后順序。（4）本課程是為大多數高中學生發展設置的國家課程，為了讓學有所長的學生更充分地發展，我們建議學校根據具體情況開設相關的課程，如“物理實驗專題”、“物理專題研修”等，以便進一步提高學生的實驗素養，增強學生的創新意識，發展學生的自主學習能力和獨立研究能力等。物理教學大綱把課程設置為兩類課程，以適應不同學校和具有不同興趣、特長的學生的需求，具有一定的選擇性。其中必修物理課是基本要求的物理課，是全體學生必須學習的，簡稱類物理課。必修加選修物理課是較高要求的物理課，適合于基礎較好的學生學習，簡稱類物理課。對比原來“二一分段”的課程模式，兩類課的設計使學生的選擇性仍然是非常有限的。采用“二一分段”的課程設置，學生在高一和高二都要學習共同的課程，只有在高三，可以選擇學或者不學物理。兩類課程是個交集，兩類課程的實施，學生在高一都學習共同的課程，在高二可以選擇學習類物理課或者類物理課，學生只有兩種選擇。采用模塊化的課程設置，物理科目的必修學分是6分。由于每個模塊占2學分，因此學生至少要修習三個模塊才能完成必修學分。但學生選擇哪三個模塊修習不是任意的，并不是在十二個模塊中任意選擇三個，只可以選擇三種“2+1”組合模式之一，即兩個共同必修模塊（物理1和物理2）加一個選擇必修模塊（選修11、選修21、選修31中的一個），如圖35表示。圖中的箭頭表示學習三個模塊的順序，前一個模塊是學習后一個模塊的基礎。其中物理1和物理2都是力學模塊，選修11、選修21、選修31都是電學模塊。這就是說，學生達到最基本的物理學分要求，就有三種選擇，完成必修學分后，學生還可以選擇其他9個選修模塊中的任意組合，這就使得選擇性豐富多彩了，當然，在實施中還要受到實際教學條件等因素的限制。第二章 必修內容的比較在必修內容部分，主要就教學大綱與課程標準的組織體系、力學內容、電學內容和物理實驗四個方面作一個初步的比較。第一節 組織體系的變化一、必修物理課程設置的變化普通高中課程方案（實驗）規定，普通高中學制為三年。課程由必修和選修兩部分構成，并通過學分描述學生的課程修習狀況，其中物理科目的必修學分是6分。由于每個模塊占2學分，因此學生至少要修習三個模塊才能完成必修學分。但學生選擇哪三個模塊修習不是任意的，并不是在總計十二個物理模塊中任意選擇三個，只可以選擇A、B、C三種“2+1”組合模式之一，即兩個共同必修模塊（物理1和物理2）加一個選擇必修模塊（選修11、選修21、選修31中的任意一個），見圖35表示。學分制的課程設置模式，在必修階段就給學生提供了三種選擇，這是一個重大的突破。下面我們就把以上5個模塊作為物理課程標準的必修內容和物理教學大綱規定的必修物理課（或類物理課）作一個比較。 二、必修內容知識體系的變化與物理教學大綱相比，物理課程標準在必修內容知識體系上發生了非常大的變化，不再刻意追求知識體系的全面性，在原來力、熱、電、光、原比較完整的知識體系中，只保留了力、電兩部分核心內容，如圖41所示。在物理教學大綱必修內容中，包含力、熱、電、光、原五部分共17個單元；在物理課程標準必修內容中，包括力、電兩部分，13個二級主題。這些主題與物理教學大綱中的11個單元有對應關系，兩者的對比如圖42。三、必修知識內容的變化物理教學大綱與物理課程標準的必修內容對比如表41。物理教學大綱中規定的必修內容，共有17個單元，153個教學要求條目（或稱知識點），其中A層次要求117個，B層次要求23個，選學條目19個；演示試驗70個，其中選做7個；學生實驗15個，課題研究4個。教學要求條目的分類如表42所示。表42 教學要求條目的分類*注：A層次中含有6個選學條目，1個力，5個電；表中選學的13個條目沒有層次要求。由上表可以看出，力學和電學內容占有絕對優勢，是核心內容，其知識點占153個條目中的70%，占A層次117個條目中的69%，占B層次23個條目中的92%。物理課程標準必修模塊的13個二級主題中，力學占5個，電學占8個，具體內容的變化分析如下。第二節 力學內容的變化物理課程標準中的共同必修內容物理1和物理2都是力學模塊，物理1中的內容對應于物理教學大綱中的直線運動、力、牛頓運動定律三部分內容，這是力學中最基礎的內容，是學習其他力學等模塊的必備知識。物理2中的內容和物理教學大綱中的曲線運動、萬有引力、機械能等部分對應(見圖44)。為了便于比較，把物理課程標準中知識目標行為動詞的“了解”和“認識”與物理教學大綱中教學要求的A層次對應；把物理課程標準中知識目標行為動詞的“理解”和“應用”及“會”與物理教學大綱中教學要求的B層次對應。這樣就可以把物理課程標準中的共同必修內容進行對比分類。一、直線運動運動的描述直線運動部分的顯著變化，其一是物理課程標準強調了“經歷勻變速直線運動的實驗研究過程”，這就要求在教學中要設置不同類型的實驗，讓學生有親身體驗實際運動的機會，而不能僅僅利用推演公式來理解和描述運動規律。其二是重視物理圖像的應用，要求“能用公式和圖像描述勻變速直線運動，體會數學在研究物理問題中的重要性”。因此要使學生掌握利用實驗獲得數據，利用數據繪制圖像，解釋和利用圖像這種研究運動的科學方法。在教學層次要求方面，對于核心概念和重要技能的要求比原來都提高了，如下表43。“運動的描述”主題用4條行為目標描述、5條示例和2條活動建議來闡述課程內容和目標，如下表二、力、牛頓運動定律相互作用與運動規律力、牛頓運動定律部分內容降低了運算要求，如“知道胡克定律”、“知道共點力的平衡條件”等，表明有關方面的計算題難度需要降下來。但是對于實驗探究的要求提高了，提出要“通過實驗探究加速度與物體質量、物體受力的關系，理解牛頓運動定律”。內容和層次要求變化如下表45。具體內容的變化，用5條行為目標描述、6條示例和4條活動建議來闡述課程內容和目標，如下表三、機械能機械能與能源機械能部分內容在知識層次要求上變化不大，但提出了“探究恒力做功與物體動能變化的關系”，新增加了“通過能量守恒以及能量轉化和轉移的方向性，認識提高效率的重要性。了解能源與人類生存和社會發展的關系，知道可持續發展的重大意義”(見表46)。具體內容變化，用6條行為目標描述、5條示例和2條活動建議來闡述課程內容和目標，如表47。四、曲線運動拋體與圓周運動曲線運動部分內容的知識條目被削減很多，但層次要求有所提高，如表48。雖然沒有提及“線速度、角速度和周期”的教學要求條目，但有“會描述勻速圓周運動”的行為目標陳述。因此教學中如何引入線速度、角速度和周期的概念，在什么深度上描述勻速圓周運動，有較大的自由度。另外，“會用運動合成與分解的方法分析拋體運動”的要求也不僅局限于平拋運動，關鍵要掌握分析的方法。本部分用4條行為目標描述、2條示例和2條活動建議來闡述課程內容和目標，如表49。五、萬有引力經典力學的成就與局限性萬有引力部分內容降低了萬有引力定律應用的難度，側重于了解萬有引力定律的發現過程，側重于其科學價值，如表410。本部分增加的內容有“了解經典時空觀和相對論時空觀，知道相對論對人類認識世界的影響”和“初步了解微觀世界中的量子化現象，知道宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點，體會量子論的建立深化了人類對于物質世界的認識”，體現了課程的時代性。本部分用6條行為目標描述、3條示例和2條活動建議來闡述課程內容和目標，如表411。由上表可見，物理課程標準中的必修力學內容，把機械振動和機械波兩部分排除在外，保留了物理教學大綱中力學必修內容的核心部分，其內容標準對應物理教學大綱中的約30個知識點，可以說保留了50%的知識內容。這30個知識點中對應的B層次有18個，占物理教學大綱中力學必修內容23個B層次的78%，在總體上知識難度降低了，但是對于實驗探究和活動的要求大大地增強了。雖然必修的知識內容減少了，但要注意到物理課程標準中的表述有很大的彈性。例如，物理課程標準中并沒有“線速度、角速度和周期”的教學要求條目，但有“會描述勻速圓周運動”的行為目標陳述。如果不引入線速度、角速度和周期的概念，又將如何描述勻速圓周運動呢?所以在實際教學中勢必要增加容量，這樣的情形還有許多。另外，還要注意到物理課程標準中有些知識層次要求提高了，例如對“速度”的要求原來是A，現在表述為理解，而理解的含義是“把握內在邏輯聯系；與已有知識建立聯系；進行解釋、推斷、區分、擴展；提供證據；收集，整理信息等”。這就在很大程度上把平均速度、速率，甚至極限的概念引進來。第三節 電學內容的變化電學部分的核心是“兩場一路”，即電場、磁場和直流電路，物理課程標準的選擇必修部分保留了這些核心內容。選擇必修部分由三個模塊組成，由于學生可以三選一，因此在內容組織上這三個模塊的內容有共同部分，即“兩場一路”的核心內容，在此基礎上各有側重。我們分三種情況來做一下對比。 選修31在注重物理學的應用和社會意義的同時，較系統地介紹物理學內容，進一步強調物理學的研究思想和方法，見圖47。選修31保留了電場、磁場、電路的核心知識，對一些知識的層次要求有所提高，是這三個模塊中比較側重理論化的模塊，見表419。選修3-1保留了物理教學大綱中對應的20個知識條目，約占50%，同時又曾加了一些內容，如電場部分，增加類比靜電力與萬有引力、電容器等內容。電場部分用5條行為目標描述、4條示例和2條活動建議來闡述課程內容和目標，如表4-20。電路部分增加的內容有初步了解多用電表的原理、探究決定導線電阻的因素、焦耳定律、門電路、集成電路等部分。其中門電路是全新內容，電路部分用8條行為目標描述、3條示例和5條活動建議來闡述課程內容和目標，如表421。磁場部分沒有電磁感應的內容，主要的應用部分是安培力和洛倫茲力，磁場部分用6條行為目標描述、6條示例和2條活動建議來闡述課程內容和目標，如表422第四節 物理實驗的變化物理教學大綱專門設立了實驗部分，必修部分的學生實驗有15個，其中有一個選做，如表423。物理教學大綱中必修部分的演示實驗共有70個，如表424。物理課程標準必修部分沒有單獨設立演示實驗，而是分散到各個模塊的內容標準之中。在其附錄部分設立物理實驗專題，要求學生應完成不同難度的實驗，原則上實驗數量不少于8個。這些實驗如表425。顯然，這些實驗有很強的新穎性、探究性，這有助于進一步提高學生的實驗素養，激發學生實驗探究的興趣，增強學生的創新意識，培養學生實事求是、嚴謹認真的科學態度，養成交流與合作的良好習慣，發展學生的實踐能力。第五章 選修內容的比較物理教學大綱規定的類物理課是全體學生必須學習的，是基本要求的物理課程。因此在前章把類物理課與物理課程標準的五個必修模塊（兩個共同必修模塊和三個選擇必修模塊）做了對比。由于物理教學大綱的類物理課是必修加選修課程，選修部分有兩種編排形式，一是獨立設單元，如動量部分，相對論部分等；二是分散在各單元中。因此，在做選修內容的對比時，我們把這些前章沒有比較過的部分與物理課程標準中的選修模塊做一下對比。第一節 熱學內容的對比物理教學大綱的類物理課中，熱學部分占兩個單元，分別是“分子熱運動 能量守恒”和“固體、液體和氣體”。其中共含21個條目，其中選學有7個條目，13個條目的教學層次要求為A，1個B，如下表51。在物理課程標準的選修模塊中，選修33屬于熱學部分，如圖51。在熱與生活部分中，增加“認識提高熱機效率的重要性”，“合理選購家用電器，能根據說明書正確使用家用電器”等新內容，如表53。在能源與社會發展部分，增加熱機利用，電能、核能、能源與環境保護等方面的內容，并提出了豐富的示例及活動建議，如表54。選修33模塊幾乎包含了物理教學大綱類物理課中熱學的全部，是側重系統結束熱學理論和應用的模塊，其內容的深度和廣度均有提高。二級主題“分子動理論與統計思想”增加“了解分子運動速率的統計分布規律”、“用分子動理論和統計觀點解釋氣體壓強”新內容，如表56。二級主題“固體液體與氣體”把物理教學大綱類物理課中熱學的選學部分都包含進來，并增加了氣體實驗定律、表面張力、飽和氣等內容，如表57。二級主題“熱力學定律與能量守恒”增加了“初步了解熵是反映系統無序程度的物理量”，見表58。二級主題“能源與可持續發展”提出“嘗試估計一些廠礦、交通工具及家用電器的能源消耗”等新要求，體現了從生活走向物理的理念，如表5 9。總之，熱學選修模塊的設立，給學生發展不同方面的興趣提供了比較豐富的選擇機會。第二節 光學內容的對比物理教學大綱的類物理課中，光學部分占一個單元，共含20個條目，16個條目的教學層次要求為A，4個B，如表510。在物理課程標準的選修模塊中，選修34（光部分）和選修35（波粒二象性部分）屬于光學部分，如圖52。選修34的光部分只保留了8個條目，內容和層次要求有所降低，并且在其他方面也沒有擴充，見表512。選修35“波粒二象性”部分保留5個條目，內容和層次要求均降低，增加的新內容有“了解康普頓效應”和“初步了解不確定性關系”等，如表513。第三節 原子和原子核內容的對比物理教學大綱的類物理課中，原子物理學部分占一個單元，共含23個條目，20個條目的教學層次要求為A，2個B，一個選學條目，如表514。在物理課程標準的選修模塊中，選修35（原子結構部分、原子核部分）屬于原子物理內容，如圖53。選修35的原子結構和原子核部分，保留14個條目，內容和層次要求均降低，比較明顯的也是不包含質量虧損和愛因斯坦質能方程，對氫原子能級降低了要求，降低了計算難度。增加的內容有會寫核反應方程、結合能、核能利用中的STS、恒星的演化等，比較側重理論及STS理念，見表516。第四節 力學內容的對比在物理課程標準的選修模塊中，選修34（機械振動與機械波、相對論部分）、選修35（碰撞與動量守恒部分）屬于力學內容。與物理教學大綱的類物理課的對應部分如圖54。選修34的機械振動與機械波部分，保留了原來的13個條目。其側重點有三個，一是用圖像和函數描述簡諧運動，二是探究單擺的周期規律，三是理解波長、頻率和波速的關系。對于相位、駐波等比較難理解的