中學物理教材教法(緒論)
中學物理教材教法與實驗
張喜榮
緒論
一、學習物理教材教法的意義
同學們自從走進師專的校門，就決定了大家將來要當一位初中物理教師。我想大家都想做一名好教師。怎樣才能成為一名合格的初中物理教師呢？有的同學認為我只要把物理知識學好，將來教課一定沒問題。這種想法到底對不對？
（一） 物理專業(yè)知識與教材教法修養(yǎng)不能互相取代
1、確實物理專業(yè)知識無疑是教師從事工作的基本條件，但是要使這些知識更好地讓學生接受和掌握，從而發(fā)展他們的智力培養(yǎng)他們的能力，教師就必須掌握學生學習物理知識的過程、規(guī)律和心理因素，采取有效的教學方法，運用適宜的教學手段，熟練地掌握物理實驗技術。所以必須探討中學物理教學的規(guī)律和方法，加強教學藝術的修養(yǎng)。
2、古今中外的名人學者對教法都很重視。
世界上最早的教育專著是我國戰(zhàn)國時期的《學記》。寫到“記問之學，不足以為人師。”就是說光有知識學問，還不夠做教師的條件。
教育家夸美紐斯曾說過：“時間與精力的浪費是從錯誤的方法中產(chǎn)生的，由于不重視教學法，以至不講還清楚，越講學生越糊涂，教師的滿腔熱情，辛勤勞動，學生的青春和聰明才智，皆因教學方法的錯誤或不適應而付諸東流，這不是人才培養(yǎng)上的悲劇嗎？”
德國藝術家沫辛說：“上帝如果一只手拿著現(xiàn)成的真理，一只手拿著尋求真理的方法，我寧愿選擇尋求真理的方法，而不是現(xiàn)成的真理�！�
近幾十年來，美、蘇、英、法、日等國對中學物理教學研究極為重視。美國很多著名的大學都非常重視對教學方法、教學技巧和教學手段的科學研究。
舉例說明學習這門課的重要性：
1） 怎樣進行物理概念教學？怎樣進行物理規(guī)律教學？
2） 小孔越低，水噴的越遠嗎？
3） 1牛頓的水，能否使2牛頓的物體浮起來？
4） 阿基米德原理怎樣從理論上證明？
5） 如何評價一節(jié)課？怎樣備課？
（二） 中學物理教學法對新教師的特殊意義
1、對現(xiàn)行的新教材不熟悉。應當從教法理論中獲得啟迪，以便更好地理解現(xiàn)行教材。
2、新教師缺乏物理教學具體經(jīng)驗，這門課有助于他們對物理教學的各個方面輪廓有一個大致的了解和掌握；盡快豐富自己的教學經(jīng)驗，縮短師范生到合格的中學物理教師的過渡。
二、我國物理教育的起源與發(fā)展
中學物理教材改革概況
建國后的五十多年中，國家教育部對物理教學大綱進行了多次修訂，而不同版本的物理教材更在百種以上。這些不同時期的大綱、教材都打上了歷史的烙印，也凝聚著大批教育工作者、物理學研究者的心血，是中國教育的一筆寶貴財富。在這次課程改革中，我們應該很好地繼承和超越我國已有的基礎物理教育體系，以便能接受社會發(fā)展、物理學科發(fā)展以及個人發(fā)展對基礎物理教育提出的挑戰(zhàn)。
我國中學物理教材的改革大致經(jīng)歷了以下幾個階段，介紹如下。
1、學習蘇聯(lián)階段（1949年—1957年）
解放初期，中學課程主要是對舊課本的精簡。1950年教育部印發(fā)了《物理精簡綱要（草案）》，要求理化教材應盡可能與生產(chǎn)建設結(jié)合起來，刪除重疊和陳腐內(nèi)容：酌減初高中之間不必要的重復內(nèi)容，充實新的科學成就。1950年開始，教育部編訂《中學物理課程標準（草案）》。1951年，人民教育出版社出版了《初中物理學》（上、下冊）； 1952年，出版了《高中物理學》（第一冊）。這套教材是以蘇聯(lián)的課本為藍本編譯的。
1952年，在當時蘇聯(lián)物理大綱的基礎上，教育部頒布了第一個《中學物理教學大綱（草案）》。該大綱第一次明確按照力、熱、電、光、原子的體系安排物理教學內(nèi)容，突出了物理教學的學科體系，同時確定了我國初、高中物理教學內(nèi)容“呈螺旋式上升”的格局。根據(jù)該大綱編寫的教材是以蘇聯(lián)的教科書為藍本，內(nèi)容和體系不變，只對其中不適合國情的部分做了適當修改。
1956年6月教育部頒布了修訂后的《中學物理教學大綱（修訂草案）》。該大綱繼承了1952年大綱中原有的知識體系，重視基礎、突出實驗、強調(diào)理論聯(lián)系實際，以社會主義思想教育學生，培養(yǎng)勞動品質(zhì)等，第一次提出培養(yǎng)學生的思維能力。按照修訂后的教學大綱，參考蘇聯(lián)的新教材，人民教育出版社出版了第二套全國通用的物理教科書，同時出版了教師用教學參考書。
2、教育革命階段（1958年—1965年）
1958年，在“大躍進”的形勢下，國務院發(fā)布了《關于教育事業(yè)權(quán)限下放的規(guī)定》，提出“各地根據(jù)因地制宜、因校制宜的原則，對教學大綱和教科書可以進行修訂和補充，也可自編教材”。于是，各地大興自編教材之風，教材建設局面混亂，質(zhì)量下降。
1963年，教育部總結(jié)了1958年以來教學改革的經(jīng)驗教訓，頒布了新的《教學計劃（草案）》，并制訂發(fā)布了與之相適應的《全日制中學物理教學大綱（草案）》。在強調(diào)傳授基礎知識的同時，注重這些知識在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應用，首次提出要培養(yǎng)學生的實驗技能和物理計算能力。該大綱在強調(diào)學科基礎知識的同時，還強調(diào)了基本技能，形成了具有我國特色的“雙基”論。人民教育出版社根據(jù)這個大綱在1963年出版了一套十二年制的教材。這套教材已完全擺脫了機械學習蘇聯(lián)的影響，并且重視基礎知識的教學和基本技能的訓練。
3、文化大革命階段（1966年—1976年）
文革十年中，全國沒有統(tǒng)一的中學教學計劃，全國通用教材停止使用，各地自編教材多數(shù)把物理知識納入“工業(yè)基礎知識”之中，或者保留物理學名稱卻把“三機一泵”作為主要教學內(nèi)容，片面講述生產(chǎn)技術知識，造成教學質(zhì)量的嚴重下降。
4、撥亂反正階段（1977年—1985年）
文革結(jié)束后，教育戰(zhàn)線撥亂反正，鄧小平同志于1977年7月提出編寫全國統(tǒng)用中小學教材的建議。1978年，教育部頒布了《全日制十年制學校中學物理教學大綱（試行草案）》。這部大綱是根據(jù)中學物理學科特點、總結(jié)了建國以來的經(jīng)驗教訓，并注意吸取國外先進經(jīng)驗的基礎上制定的。教學目的中突出了物理教學要適應四個現(xiàn)代化的需要，首次強調(diào)對學能力的培養(yǎng)。通過實踐發(fā)現(xiàn)，這部大綱規(guī)定的學習份量偏重，要求偏高。人民教育出版社根據(jù)這個教學大綱編寫的中學物理教材，于1978年到1981年陸續(xù)出版。這套中學物理教材分初中、高中各兩冊。1985年對該大綱的初中部分進行調(diào)整，下達了《調(diào)整初中物理教學要求的意見》，該調(diào)整意見是從實際出發(fā)，按初中教育的特點、規(guī)律而提出的，刪去了某些偏難、次要的內(nèi)容，降低了某些內(nèi)容的要求，使多數(shù)學生經(jīng)過努力可以達到教學要求。
5、普及義務教育階段（1986年——2000年）
1986年4月，六屆人大四次會議通過了《中華人民共和國義務教育法》，規(guī)定了義務教育的目的任務是“為提高全民族的素質(zhì)，培養(yǎng)有理想、有道德、有紀律的社會主義建設人才奠定基礎”。2001年元旦，江澤民同志宣布，我國已基本普及九年制義務教育。
1988年12月，國家教委頒布了《全日制中學物理教學大綱》。該大綱體現(xiàn)了“教育要面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來”的思想；強調(diào)了教師的主導作用和學生的主體地位的關系。在教學內(nèi)容上，該大綱保持了原有的物理學科知識體系，刪除了一些學生接受較難的內(nèi)容。該大綱是九年義務教育和新的初中教學大綱全面實施前的一份過渡性教學大綱，是當時修編教材，教育質(zhì)量評估、考試的依據(jù)。
1988年國家教委頒發(fā)了《九年制義務教育全日制初級中學物理教學大綱（初審稿）》，該大綱強調(diào)培養(yǎng)學生學習的興趣和愿望；強調(diào)聯(lián)系實際；強調(diào)對能力的培養(yǎng)；強調(diào)關注非智力因素。1990年國家教委配合普通高中的“兩次改革”——“實施會考制度”和“高中實施必修課加選修課”頒發(fā)了《全日制中學物理教學大綱（修訂本）》。為了減輕負擔，對初中物理教學要求提出修訂意見，供教學參考，并對部分原要求較高的教學內(nèi)容作了降低要求和限制性說明。1992年6月，國家教委頒布了《九年義務教育全日制初級中學物理教學大綱（試用）》，將初中物理教學擺到了為提高全民族素質(zhì)服務的高度。大綱關注學生認知規(guī)律，淡化力、光、熱、電體系，注重構(gòu)建“先現(xiàn)象而后規(guī)律，先具體后抽象、先宏觀后微觀、先部份后整體”基本體系，以期綜合培養(yǎng)學生素質(zhì)。大綱將學生對初中物理的認識劃分為“知道”、“理解”、“掌握”三個層次，而對實驗技能提出用“會”來要求。該大綱強調(diào)知識的應用；強調(diào)對學生能力培養(yǎng)；強調(diào)關注非智力因素；強調(diào)思想品德教育。
義務教育教材提倡一綱多本，以適應我國幅員遼闊、教育發(fā)展不平衡的國情。從1988年開始，國家教委組織編寫義務教育大綱下的不同風格的多種教材。1993年，義務教育教材正式供全國選用。
這次經(jīng)國家教委中小學教材審定委員會審查通過的一綱多本義務教育教材共7套，即：人民教育出版社與中國教育學會中學物理教學研究會合作編寫的供六·三學制和五·四學制使用的初中物理教材，本教材面向全國大多數(shù)地區(qū)，適用于一般學校；北京師范大學中學教育研究中心編寫的供五·四學制使用的初中物理教材，本教材亦適用于全國大多數(shù)地區(qū)使用；華東地區(qū)版本教材（上�？萍汲霭嫔纾�；華南地區(qū)版本教材（華南師大）；西南地區(qū)版本教材（西南師大）；《物理通報》雜志社版本教材；上海版本教材（上�？萍迹�
這次初中物理教材改革，規(guī)模較大，影響較深。以上7套教材，一些地區(qū)仍在使用中。即使2005年全國推廣使用新課程標準下的教材后，這些教材對廣大中學物理教師仍具有重要的參考價值。為此，對這7套教材的主要特點分析如下。
（1）從教材的結(jié)構(gòu)體系看
傳統(tǒng)的初中物理教材體系基本上以物質(zhì)運動形態(tài)從低級到高級排列，即以“力、熱、電、光、原”的秩序排列，這個體系對初中學生來說最大的缺陷是：要讓學生一次性完整學完其中的某一部分（如力學）難度較大，不適合學生的知識水平與心理準備，導致學生學習上的困難。這7套初中物理教材都想方設法改變這個缺陷，以更好地適應學生的知識基礎和心理過程。從這7套教材來看，雖各有千秋，但粗作劃分大體為兩個類型。其中一類采用“現(xiàn)象——規(guī)律——能量”的板塊結(jié)構(gòu)，即先現(xiàn)象后本質(zhì)，先宏觀后微觀的排列，為此，將力學分為三個階段，熱、電分為兩個階段進行教學，這樣減少了教材的坡度和難度，學生易于接受，也比較符合學生的心理。另一類型為了提高初中生學習物理的興趣和接受能力，在原來傳統(tǒng)體系的基礎上作了適當調(diào)整，如將生活氣息濃、要求又不很高、學生易于接受的內(nèi)容提前講授，這樣起步低、階梯小，保證絕大多數(shù)學生能“入門”，所以先安排講授光現(xiàn)象或熱、電現(xiàn)象，然后再完整地講授其他部分。
（2）從教材內(nèi)容與寫法上看
這7套初中物理教材為提高學生學習物理的興趣和愿望，都編有引人入勝、激人奮進的“引言（序言）；都編進大量生動有趣、簡單易做的實驗；插入眾多形象而富有美感的情景圖、示意圖、實物圖；增加數(shù)量可觀的小實驗、小制作和歷史小故事；還編入結(jié)合生產(chǎn)、貼近生活的物理實例，使學生切實感到物理就在自己的身邊，物理是有趣的，有用的。
這些教材還普遍采用“觀察與思考”、“實驗與思考”、“分析與結(jié)論”、“讀讀議議”、“想想做做”、“應用與練習”、“填方框”、“閱讀材料”等寫法，改變了已往教材平鋪直敘的陳述寫法，使之生動活潑，克服“滿堂灌”，更體現(xiàn)了以學生為主體的教學思想，給學生以面目一新之感，這對調(diào)動學生學習物理的積極性和科學思想方法的鍛煉都是十分有利的。
同時，教材為克服學生學習物理的畏懼心理和思維障礙，除改變和調(diào)整一些教材體系外，還對某些定義、術語的表達，力求通俗易懂，不作過分追求嚴格，更不節(jié)外生枝。還對學生在學習物理前可能接受的一些“先入為主”的錯誤觀念和片面性思維也都作了巧妙的對比處理，不給這些不利因素在學習中造成障礙。
與舊教材相比，這些教材還充分考慮對學生的思想品德教育，注意編入和挖掘教材中這方面的因素，以引導學生在學習知識、發(fā)展智力的同時樹立愛國主義、辯證唯物主義，培養(yǎng)科學態(tài)度。特別以古今中外科學家追求真理，艱苦奮斗，實事求是，勇于創(chuàng)新等生動的事例去引導和啟發(fā)學生。對我國歷史上有關物理方面發(fā)明創(chuàng)造和現(xiàn)代科學技術的偉大成就著重予以介紹，這對培養(yǎng)學生民族自信心，自豪感，責任感都具有深遠意義的。
6、新課改階段（2001年至今）
新世紀之初，為實現(xiàn)科教興國戰(zhàn)略，促進素質(zhì)教育取得突破性進展，徹底改變當前基礎教育課程不適應素質(zhì)教育的現(xiàn)狀，在國際基礎教育課程改革大潮的推動下，我國展開了聲勢浩大、規(guī)模空前的新一輪基礎教育課程改革（也稱為“第八次基礎教育課程革新”）。
黨和國家對這次課改高度重視。1999年6月，中共中央、國務院頒布《關于深化教育改革全面推進素質(zhì)教育的決定》，提出要“調(diào)整和改革課程體系、結(jié)構(gòu)、內(nèi)容，建立新的基礎教育課程體系”的要求。2001年6月，國務院頒布《關于基礎教育改革與發(fā)展的決定》，進一步明確了“加快構(gòu)建符合素質(zhì)教育要求的基礎教育課程體系”的任務。同年，教育部頒布了《基礎教育課程改革綱要（試行）》，確定了具體的改革目標，研制了各門課程標準或指導綱要。《義務教育物理課程標準（實驗稿）》于同年5月頒布。
這次課程改革的主要目標是：
（1）改變課程過于注重知識傳授的影響，強調(diào)形成積極主動的學習態(tài)度，使獲得基礎知識與基本技能的過程同時成為學會學習和形成正確價值觀的過程。
（2）改變課程結(jié)構(gòu)過于強調(diào)學科本位、門類過多和缺乏整合的現(xiàn)狀，使課程結(jié)構(gòu)具有均衡性、綜合性和選擇性。
（3）改變課程內(nèi)容繁、難、偏、舊和偏重書本知識的現(xiàn)狀，加強課程內(nèi)容與學生生活以及現(xiàn)代社會科技發(fā)展的聯(lián)系，關注學生的學習興趣和經(jīng)驗，精選終身學習必備的基礎知識和技能。
（4）改變課程實施過于強調(diào)接受學習、死記硬背、機械訓練的現(xiàn)狀，倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養(yǎng)學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力，以及交流與合作的能力。
（5）改變課程評價過分強調(diào)評價的甄別與選拔的功能，發(fā)揮評價促進學生發(fā)展、教師提高和改進教學實踐的功能。
（6）改變課程管理過于集中的狀況，實行國家、地方、學校三級課程管理，增強課程對地方、學校及學生的適應性。
根據(jù)教育部《基礎教育課程改基綱要（試行）》關于“實行國家基本要求指導下的教材多樣化政策，鼓勵有關機構(gòu)、出版部門等依據(jù)國家課程標準組織編寫中小學教材”的精神，到目前為止，在這次課程改革中，全國6家出版社依據(jù)《課程標準》編寫了6套《義務教育課程標準實驗教科書·物理》。這6套教科書自2001年先后出版，經(jīng)在國家實驗區(qū)試用后，于2005年秋供全國各地選用。
這6套教科書是：人教版教材：8年級分上、下各一冊，9年級全一冊；另有教輔。
北師大版教材：8、9年級各一冊；另有教輔。
滬科版教材：8、9年級各一冊；另有教輔。
滬科、粵教版教材：8年級分上、下各一冊，9年級分上、下各一冊；另有教輔。
蘇科版教材：8年級分上、下各一冊，9年級分上、下各一冊；另有教輔。
教育版教材：8年級分上、下各一冊，9年級×冊；另有教輔。
這6套教科書的特點是：總體說，教科書的功能牢固定位于提高全體學生的科學素質(zhì)，認真貫徹《物理課程標準》的基本理念；改革力度大，具有“面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來”的風貌，充分體現(xiàn)了新一輪課程改革的精神。具體說：
（1）教材內(nèi)容貼近學生生活，貼近社會實際，注意從學生感興趣的生活和自然現(xiàn)象引入問題，體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會”的課改理念。
例如，人教版教材八年級上冊“第一章 聲現(xiàn)象”，就是從“唱歌”、“流水”、“蛙鳴”、“蟬叫”、“砂輪噪聲”來研究“聲音的產(chǎn)生與傳播”的。
再如，滬科版教材八年級“第一章 打開物理世界的大門”中，分別有“走近神奇”、“探索之路”、“站在巨人的肩膀上”等三節(jié)內(nèi)容。在“走進神奇”中，分別用彗星、日落、雷電、火山、洪水、雪崩、龍卷風等展示了自然中震撼人心的神奇；用飲料罐的秘密、折斷的筷子、絕妙的拉鏈、神奇的圓珠筆、沖浪、撐桿跳高等展示了生活中充滿人類智慧的神奇。在“探索之路”中，用古人遺留的文字、圖片、文物、古跡等展示了遠古先人對神奇自然現(xiàn)象的理性思考；以哥白尼、伽利略、牛頓、愛因斯坦等物理大師為代表展示了物理學發(fā)展的主要階段。在“站在巨人的肩膀上”中，分別從“知識與技能”“過程與方法”以及“情感態(tài)度與價值觀”三個方面展示了物理學巨匠們?yōu)楹笕肆粝碌倪z產(chǎn)。
（2）教材內(nèi)容涵蓋了《物理課程標準》歸定的所有內(nèi)容，內(nèi)容基本、典型、實用、有時代特色，是學生終身學習必備的基礎知識和技能。教材徹底改變了內(nèi)容“繁、難、偏、舊”的現(xiàn)狀，特別降低了計算題的數(shù)量和難度，大大減輕了學生的作業(yè)負擔，旨在將學生的精力放在自主探究學習上。
（3）重視科學探究，將科學探究和科學內(nèi)容置于同等重要的地位。主要表現(xiàn)在：①科學探究貫穿全書始終，滲透到所有主要章節(jié)。將《物理課程標準》歸定的重要知識，大都列為探究內(nèi)容，在各章節(jié)還推薦了一些開放性的探究課題。②重視對探究活動的指導，對探究的主要要素，采取循序漸進的方式，按內(nèi)容、分階段培養(yǎng)；從展示探究，到模仿探究，再到自主探究�？茖W探究有實驗探究、文獻探究、調(diào)查研究、網(wǎng)上查詢等方式，鑒于初中學生的特點，教材突出觀察實驗探究。③精選科學探究素材，一般選擇來自學生生活、生產(chǎn)實踐，學生感興趣對學生學習物理知識有用的問題作為探究素材。
（4）教材內(nèi)容重視與其他學科的整合，加強了STS教育和人文精神向物理學科的滲透。
例如，滬科版教材八年級，“第二章 運動的世界”，在談到運動的描述時，考慮了學科交融以及對學生情感方面的熏陶。從詩人用語言的韻律和意境贊美運動，畫家從形態(tài)和色彩描檜運動，音樂家用旋律和節(jié)奏表現(xiàn)運動，逐漸進入科學家用特定的概念、教學工具及實驗方法描述和研究運動。首次在物理教材中出現(xiàn)了音樂家的樂譜以及畫家的杰作，這是教材中將物理學科與其他學科融合的典型例證。
（5）重視插圖、照片的教學功能。教材中編入了大量的插圖、照片，它們是教材內(nèi)容的重要組成部分。插圖、照片的內(nèi)容主要是呈現(xiàn)物理現(xiàn)象或物理特征，以及科學、技術、社會之間的聯(lián)系，且色彩鮮艷，形式活潑，可以激發(fā)學生的學習興趣，為學生提供大量生動的感性材料，有助于學生科學素養(yǎng)和人文精神的培養(yǎng)。
（6）教材在結(jié)構(gòu)體系上，徹底打破了“力、熱、光、電、原”的順序，結(jié)構(gòu)體系呈現(xiàn)多元化。
（7）教材印刷精美，圖文并茂。