高中物理特长类学生教学模块重构

摘要:全国高中物理全面实施了新课程标准，一方面促进了教师教学理念的改变，促进了各地物理教学的研究；另一方面也给大学基础物理教学带来了新的压力和挑战。大学物理教学的压力和挑战也是缘于课程标准下高中物理知识模块结构的不合理性，特别是对于高中物理特长类学生而言其不合理性显得尤为突出，所以针对高中物理特长类学生的教学模块重构———如何去重构以及重构的原则进行探索就显得十分及时和必要。

关键词:高中物理；新课程标准；教学模块重构；特长类学生

全国高中物理全面实施了新课程标准，一方面促进了教师教学理念的改变，促进了各地物理教学的研究，培养出一批具有创新精神的优秀教师；同时一些比较好的学校开设了丰富多彩的选修课，拓宽了学生的知识面，丰富了学生的文化生活。另一方面也给大学基础物理教学带来了新的压力和挑战。大学物理教学的压力和挑战也是源于课程标准下高中物理知识模块结构的不合理性，现在高中采用的是模块教学的方式，由于课时限制和高考的要求，绝大多数学生不能把高中所有模块都学完，造成学生知识结构不完整，对大学理工科专业的学习产生不利影响。物理特长生就是指立志于物理竞赛或参加高校自主招生的高中学生以及立志上大学物理类专业的对物理有着特别浓厚兴趣的高中学生。教学模块就是现有教材包括必修与选修共7个模块，对于江苏参加普通高考的学生来讲只要考6个模块，势必会少选学一个模块，不是缺3－4的机械振动、机械波、光、电磁波和相对论简介，就是要缺3－5的动量守恒定律、波粒二象性、原子结构和原子核的有关知识。竞赛和自主招生与江苏省高考考试说明之间就存在着模块的缺失、知识的缺失和体系的缺失，所以针对高中物理特长类学生的教学模块的重构就很及时，也很有必要。下面根据笔者多年的特长类学生教育与教学的经验，特作如下总结。

1为什么要进行模块重构

1．1由于高考制度中模块选择而导致的知识缺失新课标设置了课程结构模块化。课改的初衷是期望学生根据自己的爱好和专业取向来选择不同的基础模块，按照理工、文科和技术3类来构建适合今后学业发展的基础知识结构。其中技术类模块2－系列为职校学生学习的，文科同学可以选择1－1或3－1，所以与普通高中理科生有关的就是必修一与必修二2个模块，和选修3－系列的5个模块，5个模块中3－1与3－2必选，3－3、3－4、3－5三本选择2个模块学习，高考试卷3个模块都出12分的考题，考生只要选择2个模块作答。所以针对物理特长类学生来讲，需要高中物理知识的完整性，所以必须要补全一个模块的缺失。1．2自主招生考试的特长学生不适应，缺了一个模块知识不健全因为可以少考一个模块，所以考生缺少了一个模块的学习导致现在大学生物理基础知识参差不齐，而且水平逐年下降。有的学生因为高中物理仅限于会考水平导致物理基础不全或者非常薄弱，进入高校以后在学学的物理基础课程时，出现完全跟不上的情况。有的学校出现物理基础课大面积的不及格。这种现象不仅仅出现在一般高校内，就是在985和211高校甚至于全国顶尖大学的高校物理老师都有类似的反映，于是高校老师在进行自主命题时就更加注重知识的全面性，从而作为一个导向，大学与中学物理教学的衔接问题对于物理特长生来讲就显得尤为重要。1．3由于教材模块不合理分割而导致的知识缺失具有良好物理素养和常识的老师都应该知道3－4知识与3－5知识不能完全分割，比如：在学生学习3－5波粒二象性中的黑体辐射规律时，涉及到波长与频率的关系，这个其实是3－4里的机械波的内容；再比如在学到概率波时，又必须要有3－4里的光的干涉的基础；前面是讲的不宜分割的几个知识，另外我们发现3－4教材把机械波与电磁波放在一起也值得商榷，机械振动与机械波是属于力学的范畴，而电磁波是属于电磁学的范畴，实在不应该放在一起。1．4由于教材顺序编排不合理而导致的知识缺失教材3－1恒定电流里讲金属的电阻率随温度的升高而增大，这时只能告诉同学们结论，而无法讲清楚为什么，如果在3－3学习了分子动理论之后，学生对此问题的理解会深刻些；必修一、二里的超失重现象可以放在万有引力与航天以后再来学习，这样超重与失重的定义就更容易讲清楚了；再比如，动量定理和动量守恒定律属于力学知识，也是物理学的重要定理，没有与动力学知识一起放在必修模块里，而是放在选修模块里是不恰当的。

2如何进行模块重构

针对以上分析，可以把高中物理3系列的知识重新进行整合。考虑到现在许多中学必修＋选修只学5－6个模块的现状，把现在的7个模块（包括2个必修模块和5个选修模块）整合成6个模块（包括3个必修模块和3个选修模块）。具体划分如下：必修一划分为4个章节，分别是运动学、力学、牛顿运动定律以及机械振动、机械波。其中波的反射和折射用波面和惠更斯原理来解释，学生不好理解，这部分内容建议删除。必修二划分为3个章节，分别是曲线运动、机械能及其守恒定律、动量守恒定律。与原来必修二不同的是去掉天体运动，增加动量守恒定律。这样划分的理由是：天体运动是曲线运动的拓展，涉及许多物理学史等人文方面的知识，作为选修内容更加合适。动量守恒是物理学重要的守恒定律，应该作为必修内容，放在机械能守恒的后面是因为动能和动量这两个物理量有很高的相似度，同时它们的学习方法存在着顺迁移，放在一起可以促进相互之间的学习。必修三划分为5个章节，包括静电场、磁场、恒定电流、电磁感应、交变电流。电磁的相关应用包括“互感和自感”“涡流电磁阻尼和电磁驱动”，传感器建议划分到选修二电磁波这章。因为力传感器在探究牛顿第三定律时就有涉及，磁传感器在前面磁场中有涉及。在“互感和自感”中有介绍到电流传感器，故将传感器一章的内容浓缩到一节或放在电磁波后面进行总结比较好。选修一划分为4个章节，包括分子动理论、气体、物态和物态变化、热力学定律共4个小节。具体内容与原来热学的选修3－3一致。选修二划分为4个章节，包括光、电磁波、传感器、波粒二象性，相对于原来3－4去掉了机械振动和机械波，这样划分的依据是机械振动和机械波与光、电磁波虽然具有相似性，但是本质是不同的，“实验：用双缝干涉测量光的波长”定量的分析过难，建议删除。选修三划分为4个章节，内容包括万有引力与航天、原子结构、原子核、相对论。“相对论简介”这部分内容可以简化，教师对于这部分内容难讲，学生也很难理解，只需向学生传达出科技正在发展变化的思想即可。黑体辐射、康普顿效应、概率波和不确定关系等物理知识，应适当降低难度，可以将这部分知识作为科普知识介绍。如果把高中物理基础知识体系比作一张渔网，那么这张渔网是不应该有漏洞的，甚至有的内容还要进行拓展，特别是针对物理特长类学生，重构和拓展好的知识模块就可以对物理特长类学生组织教学实践，在教学实践过程中，我们要求每位老师进行反馈与比较，甚至在不同的实验班进行对比实验，从而摸索出最佳方案，做到不唯花样，只唯适合；不唯形式，只唯内容；不唯教材，只唯实效。

3模块重构所必须遵循的3个原则

3．1知识点就近原则所谓知识点就近原则就是可以把相接近的知识点重构在一起，这样更有利于学生理解，有利于学生思维，有利于学生掌握。比如高中物理3－1电场一章我们可以这样进行重构：将第一节内容中的感应起电放到后面的第七节静电现象的应用里，反正前面第一节也讲不透；建议在1－3节完成后，第四节先安排一节带电粒子在匀强电场中运动的问题，用动力学来解决直线运动和类平抛运动，这样学生们有一个铺垫，可以稍微缓一缓；后面电场能的性质依次往下最后一节变成第十节：标题改为示波管和加速器的原理或者带电粒子在电场中的加速与偏转。我们尽量在一个模块甚至在一个章节里进行调整，这就是属于就近原则。3．2知识点就易原则所谓知识点就易原则就是模块重构必须让学生更容易理解，让学生更容易思维，让学生更容易掌握。比如，我们在学完位移后，再学矢量时，一下子讲不清楚矢量概念怎么办？我们是不是可以将必修一运动学第一节第二节可以进行如下整合：将第一节原来的质点、参考系和坐标系改为质点、参考系和时间间隔，第二节标题建议变成矢量运算法则的探究，小标题有，一、探究求合力的方法，二、矢量与标量（矢量对应力和位移，标量对应路程和时间），三、坐标系（如何在坐标系上表示矢量）。这样安排是基于学生有初中二力平衡的基础，学生可以接受，从而把矢量一下子讲清，讲透。所以必须把学生容易理解与掌握，作为我们模块重构的重要原则之一。3．3知识点就活原则改革开放的总设计师邓小平曾经说过：“不管白猫还是黑猫，只要抓得住老鼠就是好猫”。所谓知识点就活原则就是在模块重构的过程中，要打破传统思维，打破模块、章节的束缚，只要有利于学生理解，有利于学生思维，有利于学生掌握，就灵活机动地去重构和拓展。再比如教材3－1恒定电流里讲金属的电阻率随温度的升高而增大，传统教材在这里只能告诉同学们结论，所以我们可以把第六节导体的电阻分为两节，第一节研究电阻定律，第七节穿插一下分子的热运动的扩散现象和布朗运动后再讲金属的电阻率随温度的升高而增大，这样处理此问题就可以一次讲清了，后面到分子运动论时可以少讲一节。教育应该是一个连续性的过程，大学与中学的有机联系，中学到大学的可持续发展不应当被高考割裂，中学教育不应当被异化成高考强化与训练班，保护孩子的天性，保护孩子的求知欲，满足不同层次孩子的需要是我们每个物理教育者的天职，更是我们每个特长生导师的必须要思考的重要课题。以上是笔者根据自己多年的针对物理特长类学生的教育与教学实践中总结与提炼出的一些做法，先总结成文，真心希望能够抛砖引玉，还望方家斧正！

作者:黄晏 单位:江苏省海门中学