摘要：人教版高中物理新課標教材整體設計具有多方面的考慮。在知識和技能方面，有對基本概念和規律設計的安排，有對實驗技能和實踐活動的設計考慮；在過程與方法方面，強調以學生的生活經驗為基礎，突出科學方法的教育，注意物理科學探究的設計與安排；在情感、態度和價值觀方面，提倡科學精神，關注科學、技術、社會相互聯系，強調科學與人文精神的有機結合。另外還對如何體現彈性、促進學生學習方式多樣化、體現時代精神等問題作了分析和說明。

關鍵詞：高中物理；課程標準；教材；整體設計

繼九年義務教育課程改革之后，我國普通高中的課程改革也拉開了帷幕。2003年3月教育部頒布了《普通高中物理課程標準（實驗）》（以下簡稱《課標》），2004年9月高中課程改革在廣東、山東、海南和寧夏4個省區全面展開。根據《課標》，課程教材研究所物理課程教材研究開發中心組織編寫了物理學科12個模塊的全套教材。

在這套教材編寫中，我們力圖貫徹《課標》中“以學生為本、全面發展”“自主學習、教學方式多樣化”等教育理念，努力為建設新形式下符合時代要求的物理教材貢獻我們的力量。下面將這套教材的整體設計思想說明如下。

一、編寫指導思想

此次教材編寫在全面貫徹黨的教育方針，認真落實《中共中央國務院關于深化教育改革全面推進素質教育的決定》和《國務院關于基礎教育改革與發展的決定》精神的前提下，特別注意貫徹以下指導思想。

●以《基礎教育課程改革綱要（試行）》和《普通高中物理課程標準（實驗）》為依據，堅持以學生發展為本的教育思想，為培養全面發展、有科學素養和健全人格的新型人才服務。

●根據《綱要》和《課標》中“多樣化”“選擇性”的精神，編寫不同系列、不同風格，各具特色的教材，以便學生根據自己的發展潛能和興趣愛好進行選擇。

●教材呈現的方式要有利于學生學習方式和教師教學方式的轉變。盡管各個系列教材在概念和規律、科學方法、人文精神、實際應用等方面會各有側重，但是都要有利于學生學習方式的多樣化以及教師教學方式的多樣化，有利于生動活潑的教學活動的開展。

●注意聯系社會、生活的實際，突出科學技術與社會相互聯系和影響的觀點。教材的編寫注意表現科學技術與社會的互動關系，使學生了解科學、技術與社會間的相互作用，包括正反兩方面的作用。

●教材要有新意和時代氣息。教材在概念和規律、過程和方法的學習與探究等方面的設計要合理、有趣、有新意，使學生喜歡閱讀，愿意參加所設計的活動，在取材上要選擇那些鮮活的和能反映時代氣息的內容，如學生生活中常見的與物理有關內容、國內外科技新發展的情況等。

二、整體設計安排

（一）在打好基礎的同時兼顧差異

1.重視基礎知識、基本概念和規律的教學

高中物理所涉及的內容是非常廣泛的。雖然《課標》對課程的基本范疇有所限制，但卻是比較寬泛的，教材在完成《課標》中的基本要求前提下，可以對不同的內容有自己的處理方法。本套教材注重對學生今后發展有重要意義的基礎知識的選取，重視基本概念和基本規律的教學。例如，明確區分“位置和位移”、加強“矢量”的教學、突出“變化率”的概念、滲透“極限”的思想等。

現代的物理教育不再把關注點放在知識上，而是認為只有對物理學中的基本概念、原理和規律有了較好的理解，才能真正地掌握和運用這些規律，也才能更好地理解和掌握科學的方法。理解規律、掌握方法比記住知識更重要。所以，教材注意將物理內容圍繞物理學基本概念、原理和規律展開，避免過多地羅列和陳述識記性的知識。

2.重視實驗及實踐活動的設計

物理學離不開實驗，實驗是物理學必不可少的重要組成部分。物理實驗不僅是訓練學生實驗技能的一個方面，同時也是學生認識、學習和研究事物的有效方法，因此教材非常重視實驗的安排與設計。這套教材根據不同實驗的特點，特意設計了“演示”實驗、“實驗”“做一做”（或“大家做”，不同模塊中名稱略有不同）等不同的實驗欄目。

“演示”實驗一般是由于器材或其他因素所限，主要由教師來做的實驗；“實驗”欄目中的實驗都是要求學生親自動手做的隨堂實驗，考慮到時間的因素，此欄目中的實驗多以定性的為主；在節的標題中有“實驗”二字的實驗，如“實驗：探究小車速度隨時間變化的規律”，是全體學生都必須完成的較大的實驗。這類實驗有些是驗證性的，多數則是探究性的；“做一做”或“大家做”欄目中的實驗屬于擴展性的實驗，不作統一要求，學生可根據自身的情況選做。

教材還注意其他實踐活動的合理安排，以提高學生的實踐能力。主要的方式有以下幾種：（1）結合所學內容適當安排動手實踐活動，如選修2-1中測量“地電流”“制作簡易無線話筒”等活動的安排；（2）安排學生課外實踐活動，如選修1-1第一章“節約用電的途徑”中布置學生調查用電器的節電情況，并要求學生提出一兩個具體的節約用電的途徑；（3）每個模塊都設有“課題研究”，以拓展學生學習實踐的空間。

3.為不同潛能學生的發展提供空間

教材除按照《課標》的要求將不同的模塊編寫成各具特色的教材，以便學生根據自己的能力傾向加以選擇外，還在兩個共同必修模塊里對一些內容做了“彈性”處理，以便為不同智力潛能的學生的發展提供空間。為此教材專門設計了許多開放性的欄目，如“說一說”“做一做”“科學漫步”“STS”等。這些欄目，學生可以根據自己的能力和興趣有選擇地學習。如物理必修1第2章第1節“做一做”中的“用計算機繪制v-t圖象”，是為那些有條件使用計算機、對利用計算機進行物理研究有興趣的學生安排的；物理必修2第5章第3節“說一說”中關于“瞬時功率”的討論，是為那些學有余力、樂于和善于進行理論思考的學生所安排、設計的。另外，像書后的“課外讀物”“推薦網站”“課題研究”等，也都具有兼顧差異的考慮。

（二）聯系實際，突出STS的思想

理論聯系實際，是真正學好物理、培養學生的實踐能力最有效的途徑。只有很好地將學生已有的生活經驗同物理問題緊密結合，才能使學生感到物理是生活中的；只有將學到的物理知識應用到實際中去，才能使學生感到物理是有用的；只有用科學、技術、社會相聯系的觀點看待問題，才能培養出用辯證、發展的眼光對待世界的人。

1.以學生的生活經驗為基礎，引入物理問題

無論新的教育理論還是我們這次課改的理念，都特別關注學生的生活經驗。為此在教材編寫中，我們盡可能以學生已有的社會生活經驗為基礎來引入相關的物理問題，以喚起學生已有知識與將要學習的知識間的聯系，激發學生的學習興趣，增強他們對科學的親切感。例如，在物理必修1中講到“時間”和“時刻”的區別、“路程”和“位移”的區別時，教材從上課、下課以及乘坐不同交通工具到同一地點這些非常生活化的例子出發，逐漸展開對這些問題的討論。

2.以生活、生產實例創設物理情景

教材注意以生活、生產中的實例來分析物理問題，盡量避免用抽象的分析來闡述問題。這樣既便于學生學習、理解，同時也有利于培養理論聯系實際的意識和能力。教材注意選取與所學內容密切相關的、典型的和學生感興趣的素材，用生動活潑的語言展示物理概念和規律及其中的科學思想和方法，展示應用物理知識的情境，使學生對所學的內容有興趣、有親切感。例如，物理必修1“速度”是以百米運動員的賽跑為例來得出的；“加速度”則分析了飛機起跑的過程；第1章第1節介紹了“全球衛星定位系統”；另外，習題中也盡可能地安排與實際相關的物理問題，避免過多地使用“小球”“木塊”等一些名詞。

3.注意培養學生應用的意識

學習物理要從實際中來，還要到實際中去，這樣才能真正地學好物理、用好物理。為此教材在編寫中注意了概念和規律的實際應用，注意引導學生運用物理知識解釋物理現象，分析和解決各種實際問題。例如在物理必修1第2章第3節的“問題與練習”中，讓學生運用所學的知識分析航空母艦上飛機起飛的問題；物理必修2中在講過功率P=Fv后，分析了汽車變速箱“換擋”的問題；物理選修1-1學過靜電的知識后，分析了靜電在實際中的一些具體應用，如“靜電除塵”“靜電噴漆”“靜電復印”等。

4.突出STS的思想

科學技術問題都是直接或間接與社會相聯系的。強調科學技術的社會意義是當前科學教育的一個重點。這種科學、技術、社會相互聯系的觀點既可以使學生了解到科學、技術對社會的積極作用，還可以使學生了解科學對社會的不利影響，同時也可以了解科學、技術、社會是如何相互促進和發展的，有利于培養學生用聯系、發展的觀點看待問題。另外這種科學、技術、社會的問題都是學生日常生活中常遇到的問題，只有廣泛地聯系這些問題，才能使學生覺得物理是有用的，是活生生的。

為此教材除了在正文的安排中盡可能注意物理知識與生活、技術、社會的聯系，還特意設置了STS欄目，介紹、探討科學技術與社會之間相互關聯的問題。如物理必修1中的“從伽利略的一生看科學與社會”，既分析了伽利略在數學、物理學、天文學等方面所取得的卓越成就對科學發展及社會進步的偉大意義，同時也分析了當時他所處的歷史時代對他正反兩方面的影響。

5.促進信息技術與物理課程的整合

將信息技術滲透于物理教學內容中，改革傳統物理教育，培養創新意識。整合物理教學內容，豐富教學環境，實現信息技術與學科教學的整合，這是《課標》中所提倡的。教材對此給予了充分重視，例如，物理必修1第1章第4節“借助傳感器用計算機測速度”，物理選修21第4章第1節演示中利用“電壓傳感器”和“計算機”顯示交流電壓圖象，第6章第1節“半波整流電壓波形”的演示，等等。

現代信息技術是一種很好的技術手段、一個良好的信息載體，能創設一個生動的以圖、文、聲、像再現或模擬物理現象的教學情境，可以實現一種理想的學習環境和全新的、能充分體現學生主體作用的學習方式。

（三）關注科學方法，培養科學探究能力

1.注重科學方法的學習

中學物理的學習除了一些基本的物理知識、技能需要學習、掌握之外，更重要的是通過物理課程的學習，使學生了解和掌握一些基本的思考問題和解決問題的方法。這些方法有一般的“演繹”“歸納”“分析”“推理”等邏輯思維的方法，也有物理科學中一些諸如“觀察實驗”“等效”“以直代曲”“合成與分解”等方法。教材對這些一般的方法和學科內部的方法都給予了充分注意。例如，除在具體問題的分析中運用這些方法外，還專門在適當的地方以旁批的方式點出一些具體的方法，使學生在潛移默化學習、領會科學方法的同時，增強科學方法的重要性的意識。

2.重視探究式學習的設計

《課標》中強調探究式學習在物理教學中的作用，對此我們在教材編寫中給予了充分的重視。教材力求為學生創造自主探究、合作交流的空間，為教師營造教學創新的環境，為師生互動式教學提供民主的氛圍和豐富的資源，促使學生主動探究。例如，物理選修3-1第2章第6節“探究導體電阻與其影響因素的定量關系”，教材在實驗中只給出了考慮問題的一些方面，具體的做法需要學生自己設計。另外教材為了強化探究的意識，給出了可供參考的兩個方案，以顯示探究的靈活性。

為了突出科學探究的本質，避免對探究產生形而上學的認識，教材中沒有單獨設立“探究”的欄目。因為高中的科學探究較初中的科學探究更廣泛、更豐富，如果設置這樣一個欄目，似乎不是這個欄目的內容就不是探究了。其實，這套教材從整體上是以探究的思路展開的。

高中物理中的科學探究不全是實驗探究，它比初中階段的探究范圍更廣泛。為此，教材安排了幾個典型的、沒有實驗活動的科學探究。例如，物理必修2第5章第5節“探究彈性勢能的表達式”、第6章第6節“探究向心加速度大小的表達式”等。

3.注意將科學史上一些有益的方法適當地在教材中加以反映

教材注重歷史和現代的有機結合，使學生既了解歷史，知道前人是如何開展科學研究的，從中學習科學的方法；同時也關注現代，知道當今人們怎樣開展科學研究和關注哪些問題。為此教材有意識地在適當的地方，通過對現有知識的歷史考察，讓學生了解科學問題是如何提出的，它的自然原型和理想模型是什么，問題是如何解決的，相應的概念和定律是如何萌生、提煉和發展的，從而達到對知識的深入理解和對科學方法的不斷體會。例如，物理選修1-1教材在第2章第2節“電流磁效應的發現”中，將奧斯特如何思考、發現問題的歷史足跡呈現給學生，在歷史與邏輯的結合下，學生更好地理解物理規律的本質和內涵。

（四）注意開放性，努力促進學生學習方式多樣化的實施

1.注意開放性，發展學生獨立思考的能力和創新意識

教材在問題的設計上注意更大的開放性，注意發展學生獨立思考的能力和創新的意識，使學生有更多的時間和空間進行自主的學習。例如，物理選修3-1第4章第6節“思考與討論”中，讓學生自己思考帶電粒子回旋加速的問題、第2章第6節“探究導體電阻與其影響因素的定量關系”的兩個供選擇的探究方案等，都是為了培養學生獨立思考和解決問題而設計的。

教材中“說一說”“做一做”“課題研究”這些欄目大多是開放性的，并沒有統一的要求。例如，物理1第3章第1節，在學過電磁相互作用后，“說一說”中提出了這樣的問題：既然質子帶正電，原子核中的質子應該互相推斥，但它們卻緊緊地結合在一起，可能是什么原因？學生會猜想，可能有一種更強大的力使它們結合在一起，這為強相互作用的引入作了鋪墊。但是也可能有的學生知道萬有引力，因而認為萬有引力使核子結合在一起。這沒有關系，可以存疑，可以有模糊認識，學下去問題就解決了。存這樣的疑問反而會使后面的學習效果更好。

上面說的例子是對學生個體的學習的開放性。這套教材還注意了學科的開放性，即物理學盡管是成熟的科學，但它仍然不能為一切問題找出答案，舊的問題解決了，新的問題又提出了。例如，在物理2的最后，關于時間和空間到底是什么，關于黑洞的探索，以及最后的問題：“相對論和量子力學是哪一種更廣泛理論的特殊情形呢？我們現在還不知道……”其目的都不在于讓學生對這些問題有什么了解，不過是讓學生感到，我們不會終極一切真理。

此外，實驗提出了多個案例，由學生依具體情況選擇；書后推薦課外讀物等，都是這套教材為開放性所作的努力。

2.為學生學習方式的改變創造條件

改變學生的學習方式是這次課改的一大任務。“改變學習方式”的核心是讓學生不做被動的“受教育者”而是做一個主動的“探索者”。這里說的探索當然包括常說的科學探究，但不限于此，學生的活動也不限于實驗活動。學生在學習活動中應該主動地動腦、動手，產生疑問、進行思考、動手操作，相互討論，等等。

為此教材特意在一些主要課題提出前以及進行中都設計一些問題讓學生一起來思考、討論；專門設有“說一說”或“大家談”欄目，給學生創造一個相互交流的情景；在“科學漫步”“STS”欄目中，多數都設計有開放性的問題，以便學生思考、討論或進一步自學。如第1章第5節圖1.5-3的思考與討論，教學目的是介紹v-t圖象的傾斜程度與運動加速度的關系，但這里不是由教師正面講述，而是從一個問題出發，即從直線的傾斜程度出發，進行討論。這樣不僅促進了學生的主動學習，而且有利于學生形成勤于思考、勇于質疑的習慣。

（五）努力反映科學的文化內涵

科學文化是求真務實，人文文化是求善求美。兩者盡管形成的背景、關注的對象以及涵蓋的內容不同，但在深層的價值取向上則是相通、互補的。物理課的學習應該是在學習物理內容的同時關注物理與人類社會的關系，了解科學的文化價值。我們在教材編寫中對此充分重視。教材的行文在學生可接受的條件下，盡可能體現科學的文化內涵。例如，在“走進課堂前”，編者通過學生和教師的對話，將歐洲文藝復興時期的文學及科學巨匠達?芬奇及其傳世作品《蒙娜麗莎》引入物理課堂；又如，“物理學與人類文明”整篇都將著眼點放在物理學與人類文明的關系上；另外，還專門有“物理學與思維觀念”的闡述。這些都想讓學生在一較高層面上理解科學的意義。再比如在第1章第1節的“問題與練習”中，將宋代詩人陳與義的“飛花兩岸照船紅，百里榆堤半日風。臥看滿天云不動，不知云與我俱東?！睂⑽锢砼c文學有機結合。

一套好的教材要處理好方方面面的關系，如結構體系的問題、循序漸進的問題、呈現方式的問題、語言風格的問題、圖文并茂的問題等。上面只是就幾個主要方面談了我們在教材編寫中的一些考慮，希望大家批評、指正。