高中物理模块划分设想

【摘 要】2007年全国高中物理全面实施了新课程标准，新课程的实施给大学基础物理教学带来了新的压力和挑战。通过对高中物理新课程标准和高考大纲进行对比，简要总结了现行高中物理课程标准下的物理教学中遇到的困难，同时分析了当前大学理工专业对于高中物理的知识要求，并结合两者提出了关于高中物理知识结构重新整合并把现有模块重新进行划分的设想。

【关键词】高中物理；模块；划分

一、引言

新课程标准实施以来，全面促进了各地物理教学的研究，促进了教师改变教学理念，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。

但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。因此有必要对高中物理模块进行调整。

二、高中物理教学中遇到的困难

1、初高中衔接问题

初高中的思维方式和学习方法不同，思维方面从初中的定性、具体、感性到高中的定量、抽象、理性是一个跳跃，学习方法从初中物理学习偏记忆到高中物理偏理解又是一个转折，学生学习方法的转变需要一个适应的过程。

高中物理与初中数学的衔接不够，初中物理对数学的依赖性不强，但高中物理对数学依赖性较强。学生刚进入高一学习，数学工具跟不上，如讲位移、速度、加速度时有关矢量的表示；讨论s―t、v--t图象时斜率的物理意义等。运动学和力学章节调整后情况又是好转，但学习力的合成和分解时三角函数知识的缺乏对学生学习还是造成很多困难。

2、物理教学课时不足，矛盾突出

课标规定一个模块的学习课时为36个学时，这不能满足实际教学的课时要求。课标规定必修和选修的总体学习时间为三年，但是为了保证毕业会考和高考有足够的复习时间，课程内容往往高二就全部结束，这样三年的教学内容压缩到两年来学，课时少的矛盾更加突出，加上模块的学习有选择性，在课时紧缺的情况下，教师只得放弃知识结构的完整性，通过减少模块的学习保证高考的复习时间。

3、科学探究活动不能得到充分落实

高中物理课程标准指出：实验是物理课程改革的重要环节。探究教学的意义和作用得到广大教师和学生的充分肯定，但由于探究的过程需要较多的时间，加上实验条件的限制，学生的科学探究活动往往不能得到充分的开展和落实。

4、模块选择和教材编排有不合理之处。

例如，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，没有和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；相对论和波粒二象性都属于近代物理学知识，又分别放在3-4和3-5两个模块里也是不合理的。高中物理3系列共有7个模块，包括2个必修和5个选修模块，而许多中学除了必修的2个模块之外，5个选修模块只学习2个或3的。怎么选择由教师决定，有悖于当初制定选修模块的初衷。

三、高校部分理工专业对高中物理的要求

本科教育规模大幅度增长使高等教育由精英教育向全民素质教育转化，高中毕业后绝大多数学生都能进入高校继续深造，高中阶段的学习状况直接影响大学的学习。大学物理作为一门核心基础课程是许多理工科专业的必修课程，确保大学物理课程与高中物理顺利衔接是学好这门课的必要条件。

我们以大学理工科专业的课程内容作为研究对象，通过对不同专业课程内容的分析，呈现大学学习所需的高中物理基础知识。

对于机械和电子类专业，与物理有关的课程主要有普通物理、工程力学、电工电子学、电路、模拟 / 数字电子技术，这些课程的学习需要有高中物理力学和电磁学为基础。

对于材料科学与工程专业，与物理有关的课程主要有物理化学、 材料性能Ⅰ――物理性能、材料性能Ⅱ――力学性能、材料热力学，这些课程的学习需要有高中物理力学、热学和原子结构为基础。

对于能源与动力工程专业，与物理有关的课程主要有力学理论（工程力学、流体力学）、热工学理论（工程热力学、传热学等）、电工电子学理论等。这些课程的学习主要需要有高中物理力学、电磁学和热学为基础。

对于有关航空航天专业，与物理有关的课程主要有理论力学、材料力学、流体力学甲、弹性力学、振动力学 、气体动力学、飞行器结构动力学，这些课程的学习均需有扎实的力学和热学基础。

对于有关海洋科学与工程专业，与物理有关的课程主要有理论力学、材料力学、流体力学、传感与检测技术，这些课程的学习均需高中物理力学和电磁学的知识基础。

对于有关光学信息工程专业，与物理有关的课程主要有应用光学、物理光学、光电子学、光电检测技术及系统 、光电信息综合实验，这些课程的需要有一定的力学和光学基础。

通过以上分析，考虑到还有未统计的专业，可以发现，力学和电磁学是几乎所有理工科专业都涉及到的知识，热学的涉及范围也很广，其次是光学和原子物理学知识。

三、高中物理新的模块设计

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4―5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5个模块（包括3个必修模块和两个选修模块）。具体划分如下：

必修一划分为三个章节，分别是运动、力学、牛顿运动定律，与原来一致。

必修二划分为三个章节，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撤掉天体运动，增加动量守恒定律。这样划分的依据是：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。

必修三划分为五个章节，包括静电场、恒定电流、交变电流、磁场、电磁感应。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的时候就有涉及，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。

选修一划分为四个章节，包括分子动理论、气体、物态和物态变化、热力学定律共四个小节。具体内容与原来热学的选修3-3一致。

选修二划分为七个章节，包括机械振动、机械波、光、电磁波、波粒二象性、原子结构和原子核、相对论。这样划分的依据是机械振动、波、光在本质上有相似性，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。 “实验：用双缝干涉测量光的波长”建议删除，定量的分析过难。“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。

四、小结

高中物理模块按照以上方式调整以后，便于教师教学，学生的知识结构也相对完整，为选择理工科专业的学生进入高校顺利学习打下了扎实的基础。

参考文献：

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[2]余远奕.高中物理新教材优缺点

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[7]戴雄英.高中物理新课程标准对工科物理教学改革的前瞻性影响[J].湘潭师范学院学报（自然科学版），2005（12）：125-127.

作者简介：

季婷，女，1990年9月出生，籍贯扬州，江苏大学理学院物理系，学生。江苏大学大学生创新课题。课题编号Y11C050