時間：2022-08-02 01:17:13
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一、課程如何設置
1990年，根據(jù)國家教委印發(fā)的《普通高中教學計劃的調整意見》，普通高中物理課分為必修課和選修課兩部分（即“二、一分段”），物理大綱相應地作了調整，這項調整改變了過去的單一課程設置，是建國以來對普通高中物理課程的一項重大改革，在物理課程改革上邁出了一大步。
1990年調整后的物理教學大綱，必修課的內容著眼于提高學生的科學文化素質，包括比較全面的物理基礎知識，注意面向大多數(shù)學生，降低了難度和要求，縮小了初、高中的臺階，減小了學習困難。加之會考制度的實施，使大多數(shù)學生都能學到比較全面的物理知識，改變了過去學生文理科知識結構的不平衡現(xiàn)象。
但是“二、一分段”這種模式，仍不能適應不同學校的不同情況。必修課與選修課的性質不同，要求不同，側重點不同。必修課的內容要照顧大多數(shù)學生能夠學得了，要求不能過高。重點校的師資、生源等條件好，多數(shù)學生感到必修課的內容淺，他們學有余力，高中的前兩年“吃不飽”，影響他們的學習效率。另一方面，必修課的要求又不能降得過低，否則無法在高三不到一年的時間內完成選修課的教學任務。這樣，也還有一部分學生“跟不上”，不能適應必修課的要求。“跟不上”與“吃不飽”的矛盾，一直困擾著高中物理教學。
必修課的內容既要照顧到全體學生都能學到比較全面的物理知識，且學有所得，又要考慮與選修課的銜接，照顧到準備升入理工科院校的學生具有較高的知識和能力，在目前的高考制度和高中分段教學的情況下很難處理。1990年調整后，各地反映了不少意見。
在制定新的教學大綱時，應當繼續(xù)1990年的改革初衷，總結幾年來實施“二、一”分段的經(jīng)驗，充分考慮普通高中的性質、任務以及物理學科的特點，在原有的基礎上對課程設置作進一步的改革。
高中是較高層次的基礎教育。普通高中要進一步使學生的素質得到更高層次的發(fā)展，又要為將來準備升入高等院校的學生打好堅實的基矗在課程設置上要充分考慮社會需求和學生情況的差異，要為有不同發(fā)展傾向或發(fā)展前途的學生開設不同類型的物理課，明顯地分開層次，便于分流，既有利于進一步提高學生的科學文化素質，又有利于發(fā)展學生的個性和特長，解決“跟不上”與“吃不飽”的矛盾，使不同流向的學生都能有效地學習，且學有所得。
物理是系統(tǒng)性較強的學科，物理知識本身的特點決定了高中物理課對學生的能力要求較高，特別是對準備升入理工科高等院校的學生，能力要求較高。物理學是一門基礎科學，是現(xiàn)代科學技術的基矗物理知識在現(xiàn)代生活、社會生產、科學技術中有廣泛的應用。不論學生將來的流向如何，在高中階段都需要學到足夠的、全面的物理知識，對物理學的概貌有所了解。由物理學形成并發(fā)展起來的科學研究方法，對探索自然有普遍意義。在高中階段學習物理課，使學生受到科學態(tài)度和科學方法的熏陶，是提高科學文化素質的重要方面。這樣，對全體學生來說，知識面不宜過窄，程度也不宜過高。如果仍采用分段的辦法，則現(xiàn)在所暴露出來的矛盾仍無法解決，不能使不同流向的學生都學有所得。出路何在？與其分段，不如分為兩類物理課，以便分開層次，便于在適當?shù)臅r候分流，這樣對高中物理教學可能會更合適些。
從我國目前的實際情況看，物理課可分為兩類。兩類物理課的大綱要有不同的要求，各具特色，各有側重，明顯地分開層次。
Ⅰ類物理課屬于基本要求的物理課，要學習跟現(xiàn)代生活、現(xiàn)代科學技術關系密切的基本物理知識。知識面應該包括物理知識的主要方面，使學生學到比較全面的物理知識?？紤]到現(xiàn)行必修課的內容對全體學生來說要求較高，Ⅰ類物理課的程度要低于現(xiàn)行必修課的程度。定性的內容多些，定量的計算少些。
【關鍵詞】中職物理；機電專業(yè)；課程優(yōu)化
我校是機電類中職學校，開設有數(shù)控、機制、電子、模具、機械等專業(yè)，在各專業(yè)中開設中職物理這門基礎課，目的是在初中物理的基礎上，進一步學習和掌握運動學、力學、幾何光學、熱學、電磁學及原子能等相關知識，為專業(yè)學習打下基礎。如何實現(xiàn)這一目標使之有效地服務于機電各專業(yè)成為課程改革的的關鍵，本文認為應從以下幾個方面著手。
一、立足崗位，面向專業(yè)，優(yōu)化課程結構
物理是機電類專業(yè)的基礎課程，必須立足于機電類崗位，服務于機電類專業(yè)課程。機電類中職培養(yǎng)機電技術及應用方面的操作維護使用及管理技能型人才,面向制造業(yè)各崗位。制造業(yè)為國民經(jīng)濟各部門，包括國防和科學技術的進步提供先進的手段和裝配，其技術裝備是數(shù)控機床（CNC）、柔性制造單元（FMC）和柔性生產線，這些裝備的操作使用、維護管理要求高，需求復合型人才，并且隨著科技和生產的發(fā)展，機電產品生產工藝及裝備技術水平在不斷提高，對機電設備操作使用維護要求也提高，制造類各崗位如機械制造、數(shù)控加工編程、汽車維修、模具加工與修理、電子產品裝配、機電維修、機電產品質量檢驗、機電設備營銷等等都需要多門課程知識的綜合，需要扎實的專業(yè)基礎知識，強調基礎及對崗位的適應能力和以后的擴展能力。中職生在短短三年間掌握機電類某一崗位群所需的全部知識和技能是不可能的，只能是掌握該崗位群所需的基本知識與基本技能，只有夯實基礎，拓寬基礎，才能提高社會的適應能力。專業(yè)基礎課是為專業(yè)崗位服務的，而物理課在提高學生的科學素養(yǎng)、為機電類專業(yè)基礎課程打基礎方面起著無可替代的作用，所以物理是機電類專業(yè)基礎的基礎，其內容與結構必須滿足專業(yè)與崗位的需求。
考慮到機電類各專業(yè)后繼課的特點，將物理分為I、II兩類：I類包括知識模塊有：直線運動，牛頓運動定律，沖量與動量，功與能，曲線運動、萬有引力定律，機械振動與機械波，分子運動論、理想氣體，熱量與功，靜電場，恒定電流，磁場，電磁感應，電磁振蕩和電磁波，幾何光學，光的本性，原子和原子核。II類是將I類中的靜電場，恒定電流，磁場，電磁感應，電磁振蕩和電磁波內容合并到電工基礎中。II類是面向電子、計算機等專業(yè)，對物理、電工、電子等課程的要求相對較高。在第一學期開設《物理》，而第二學期起就依次開設《電工基礎》、《模擬電子》和《數(shù)字電子》三門課程。I類是面向機械、機械制造、模具等專業(yè)。另外，增加選修模塊，如自制物理實驗、創(chuàng)新制作內容。各個不同專業(yè)學時數(shù)亦不相同。
二、做學合一，培養(yǎng)創(chuàng)新能力
物理課教學中的學主要是指理論知識學習；做是做實驗、做習題和課外活動，主要是實踐過程，無論是學還是做，都是為了理解基本概念與定律，分析物理現(xiàn)象與自然規(guī)律，掌握物理科學方法與知識。由于各種原因，中職生入學的實際情況是基礎差、底子薄，文化素質相對較低，但其思維能力和智力水平并不低。按照職業(yè)教育觀點[1]，他們只是智力類型的不同，而非智力水平的高低。中職生的培養(yǎng)目標是技能型人才，注重實際應用與操作。鑒于上述情況，中職物理教學首先要調動學生主動參與學習過程，發(fā)揮其主體能動作用，發(fā)掘其能力與潛力；其次加強技能培養(yǎng)。為此采取如下措施：（1）在學的方面，降低理論知識的難度，強調實用性和實踐性，注重培養(yǎng)學生的學習能力和分析問題、解決問題的能力，淡化理論推導，突出物理概念的理解，注重計算能力的培養(yǎng)，并將部分概念與定律內容實驗化，轉化為可以做的內容，加大課堂演示內容及份量；同時采用多樣化教學手段，充分運用投影、幻燈、錄象、計算機輔助教學軟件（CAI）等現(xiàn)代化手段進行教學，注重形的視覺作用，加深對物理概念與定律的理解。對于每個章節(jié)，明確目標任務，以任務為驅動，教師指導學生主動思考，學生帶著思考的頭腦進入課堂。理論聯(lián)系實際，聯(lián)系生產生活實際，聯(lián)系專業(yè)實際，聯(lián)系學生實際，循序漸進，由淺入深。（2）做的方面，充分利用習題、實驗與課外活動。這樣在學中做、在做中學，做學合一，發(fā)揮學生的學習積極性、主動性，增強學生的主體意識，提高學生的動手能力，掌握科學方法，提高科學素養(yǎng)。
創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是深化教育體制和結構改革、全面推進素質教育的重點，創(chuàng)新教育要求學生學習的是解決問題的方式方法，而不僅僅是知識的本身。在中職物理教學過程中，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力應從以下三個方面進行：（1）在理論課教學中訓練學生的創(chuàng)新能力，設計提問，激發(fā)學生問題意識，引入課題；指導學生發(fā)現(xiàn)，啟發(fā)學生思考、交流、探究；引導學生獨立學習，啟發(fā)學生大膽質疑；注重挖掘物理教材中的研究問題的方法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。（2）在習題教學中培養(yǎng)中學生創(chuàng)新能力，一題多解，訓練學生的發(fā)散思維；一題多變，訓練學生思維的靈活性。（3）在物理實驗教學過程中培養(yǎng)創(chuàng)新能力，在規(guī)定學生完成一定的實驗計劃和要求的前提下，可以鼓勵、引導學生不拘泥于教材中的做法，進行一些創(chuàng)新改進，或自己另外設計不同的方案或者自己提出實驗研究課題，設計開放性實驗，設計實驗方案，獨立或與同學合作進行實驗。（4）在課外活動中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，舉辦“異想天開”發(fā)明創(chuàng)造“金點子”方案競賽；舉辦發(fā)明創(chuàng)造講座、科普知識講座、發(fā)明創(chuàng)造作品展覽；開展“小發(fā)明、小創(chuàng)造、小制作、科學小論文”等競賽，以激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，增強創(chuàng)造能力。
三、對教師的要求
物理理論與實驗教學設計與實施，需要高素質的教師隊伍。教學過程設計、教學情景設計、學生情況分析、創(chuàng)新能力培養(yǎng)都對教師提出了很高的要求，不僅要求教師具有豐富的相關專業(yè)知識與嫻熟的實踐技能，而且要具有靈活的教（下轉第149頁）（上接第145頁）學方法、較強教學情景設計能力和現(xiàn)場調控能力和創(chuàng)新教學能力。為此，教師必須經(jīng)常收集資料、補充自己的專業(yè)知識、了解最新科技動態(tài)，及時掌握科技方面的新技術、新工藝、新設備及崗位所需技能；鉆研教學藝術，深入學生調查研究分析，做到因材施教。如教學過程設計中每個章節(jié)找出恰當?shù)那腥朦c，“萬有引力定律”以“人造衛(wèi)星、黑洞例子”切入；“機械波”以“地震、超聲波和次聲波”切入；“能量守恒”以“長江三峽”切入；“電場中的導體”以“靜電的防止和利用”切入；“電阻定律”以“超導”切入；“磁場”以“磁懸浮列車”切入；“原子核”以“核武器”切入等。引入這些例子，不僅可以引出問題，激發(fā)學生學習興趣，還可增強學生對科學的崇尚。
總之，機電類中職物理教學面對新的形勢，必須堅持知識與技能并重原則，面向專業(yè)，立足崗位，打好基礎。
本文就信息技術與物理課程教學的整合，結合自己物理教學的實踐談談以下幾點看法。
一、“課件”向“積件”思路發(fā)展，探討物理學科整合新方法
在計算機輔助物理教學這個領域里面，市場上已有相當數(shù)量的物理教學軟件可供購買，但能夠真正適用于教學的軟件卻不多，教師自制課件的水平又不高，容易造成“低水平重復”的現(xiàn)象。在此階段上，尋求計算機輔助教學軟件開發(fā)和應用的新路子──積件思路應運而生。其指導思想是：“課件”向“積件”發(fā)展，工具型、資料型、開放型的教學平臺已成為計算機輔助教學軟件的發(fā)展方向，它包括帶有學科特色的平臺和多媒體資料庫。教師稍加培訓就能夠自如的運用它們來按自己的意愿制作課件，緊密配合自己的教學過程、為課堂教學所用,在真正意義上，實現(xiàn)計算機輔助教學。。
例如在物理學科平臺方面：《CSC電子備課系統(tǒng)》初中物理版、天翼全景多媒體教學軟件高中物理版都是面向教師設計的新一代大型集成化多媒體輔助教學軟件,集眾多教育專家和優(yōu)秀教師的科研成果及教學經(jīng)驗于一體，為教師提高教學質量、探索新的教學模式和方法提供了豐富的資料和必要的教學手段；又如《青鳥師友多媒體課件開發(fā)平臺》，是一個基于Windows操作系統(tǒng)，集聲音、圖形、圖像、文字于一體的多媒體課件開發(fā)工具;再如幾何教學平臺的“幾何畫板”不僅適用于幾何教學，而且也適用于物理教學中的力學課程，它界面簡單、容易學習、直觀好用，因此這樣的軟件很受老師的歡迎。以上四個多媒體計算機輔助教學軟件開發(fā)平臺，就很好的體現(xiàn)了“積件”思想。
在多媒體資源處理方面，物理作為一門信息技術鄰近學科，物理教師應該成為信息技術與學科整合的先行者。如今許多物理教師都在Internet上建立了自己專門的網(wǎng)站，并把以網(wǎng)頁瀏覽的形式制作的CAI課件、教案、論文等放在該網(wǎng)站中，同時還可以把其它網(wǎng)站已有的課件通過Internet的超級鏈接功能揉合到自己的CAI課件里，以“搭積木”的形式，把在教學實踐過程中制作的每一個課件鏈接起來，通過長時間教學的積累，逐步建立一個完整的教學課件體系。反之，其它教師也可通過網(wǎng)絡共享自己的CAI課件，克服了傳統(tǒng)的“軟件包”形式的課件不能共享的缺點，提高了課件資源的利用率，充實了網(wǎng)上物理學科資料庫，形成網(wǎng)上物理學科聯(lián)盟，實行資源共享。此外，教師和學生可以在任何時間、任何有網(wǎng)絡終端的地點，通過Internet網(wǎng)絡來訪問這些網(wǎng)站，進行物理教學的探討和鞏固性學習。
因此，運用“積件”思想，走素材資源庫和制作平臺相結合的新思路，是軟件開發(fā)和應用走出目前困境的有效途徑。學科教師應根據(jù)教學實際，運用“積件”思想，充分利用現(xiàn)有條件下的網(wǎng)絡信息資源素材庫和教學軟件，以及相關的CD、VCD資源，從中選取適合教學需要的內容來制作自己的課件，從而適應不同教學情境的需要，徹底改變教學軟件在設計、開發(fā)和使用上的相互割裂的局面，使CAI在課堂上的運用走出低谷，朝著信息技術與物理學科整合這一更為廣闊的方向發(fā)展。
二、電腦模擬，發(fā)揮物理演示實驗、虛擬實驗室的功能
1、信息技術與物理實驗教學整合，發(fā)揮演示實驗作用
物理是一門以實驗為基礎的學科，實驗教學和演示實驗是中學物理教學的重要一環(huán)。豐富多彩、生動有趣的實驗是物理實驗教學的特點，利用實驗課不僅可以讓學生記住某些相關結論、實驗步驟，而更為重要的是能夠使學生透徹理解并且完全掌握產生實驗結論的過程。在普通物理課堂的演示實驗中，由于受到常規(guī)實驗儀器本身的限制，實驗效果常不如人意。而通過多媒體技術模擬實驗的輔助,模擬一些重要的，但在現(xiàn)實實驗環(huán)境下難以完成的一些物理實驗，則可彌補常規(guī)實驗儀器的不足，提高物理實驗的演示效果。
如本人在做凸透鏡成像規(guī)律實驗時，先用常規(guī)儀器按傳統(tǒng)實驗方法進行演示，由于常規(guī)實驗儀器的限制蠟燭在光屏上所形成的像隨著物距的變化而變化的這一現(xiàn)象不是很明顯，致使學生對凸透鏡成像的特點不甚理解，并產生迷惑。此時我改為采用多媒體技術進行凸透鏡成像規(guī)律模擬實驗，演示物距從無窮遠至小于焦距的整個實驗過程中物距、像距和像的變化的情況，整個模擬實驗過程流暢、直觀、明了，從而使學生對該實驗有了一個清晰完整的認識。由此可知通過信息技術與物理實驗整合，可以突破常規(guī)實驗儀器的局限性，所以我們應當充分發(fā)揮信息技術的特長，對那些難以觀察到的、復雜、困難的實驗進行模擬和提供幫助，成為常規(guī)實驗的補充，并把兩者結合起來，使實驗教學上升到一個新的層次，從而有助于學生發(fā)現(xiàn)規(guī)律、獲得知識，提高學生的科學文化素質和實驗技能水平。
2、在網(wǎng)絡技術環(huán)境支持下，發(fā)揮學生自主探討性實驗作用
在傳統(tǒng)物理實驗室，一方面由于怕發(fā)生意外和造成實驗儀器的損失，有許多實驗室規(guī)章制度，對學生諸多限制；另一方面由于實驗環(huán)境和實驗條件的限制，實驗結果往往和物理理論不一致，甚至出現(xiàn)相反的數(shù)據(jù)，這一切無不暴露出了傳統(tǒng)實驗室的弊端。
讓學生在網(wǎng)絡環(huán)境下進行虛擬實驗室操作，以自主模擬實驗為基礎進行多媒體教學，則可以解決這一難題。如筆者在上傳統(tǒng)電學實驗課時，通常會告訴學生,電流表的接線柱不能接錯、電壓表不能超過量程，電池組不能短路。很多實驗不允許學生自己操作，這些規(guī)定無形中扼殺了學生的創(chuàng)造性思維，而有些學生自主意識很強，常常會進行一些“地下操作”，最終損壞了儀器。然而，須知這些“破壞性”強的學生實際上也是動手能力、創(chuàng)造能力強的學生。在網(wǎng)絡環(huán)境下，倡導學生自主探討性實驗，既可保護儀器又能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，并能把很多傳統(tǒng)實驗做不到的效果一一再現(xiàn)。如本人曾在網(wǎng)絡環(huán)境下采用“仿真物理實驗室”虛擬電學實驗室軟件（在線版網(wǎng)絡軟件），實現(xiàn)網(wǎng)絡與物理學科教學的整合。學生在網(wǎng)絡技術環(huán)境進行多媒體實驗操作，通過網(wǎng)上人機對話，學生可以一邊操作一邊在網(wǎng)上暢游，獲取新知識，或與其他同學交流。如果學生在網(wǎng)絡虛擬實驗室遇到問題，就可以通過網(wǎng)絡從其他同學那里獲取相關信息，進行討論，讓學生自主學習，并自主觀察模擬實驗，從而掌握學習成果和學習方法。
這種虛擬實驗室為學生提供了全方位的開放性的操作環(huán)境，使學生在課堂上實現(xiàn)了在虛擬世界的真實體驗。信息技術與物理實驗教學整合，能夠培養(yǎng)學生自主模擬實驗、觀察實驗，并歸納、總結，抽象成所需知識的能力，從而學會學習，使學生主動地獲取物理知識，發(fā)展能力，并促使他們建立科學的世界觀。
三、充分利用網(wǎng)絡資源，增進教學效果
進入網(wǎng)絡時代后，網(wǎng)絡環(huán)境為學生提供了豐富的知識庫、資源庫，網(wǎng)上的資源開發(fā)和利用已成為一個現(xiàn)代教育工作者必備的信息素質。網(wǎng)上資源具有信息量大、更新快等特點，例如：中國中小學教育教學網(wǎng)（）教育資源庫物理學科、廣東教育資源網(wǎng)（）資源中心物理學科、中國物理教育網(wǎng)（）等可謂是一間完整的中小學數(shù)字資源庫，它為我們提供了同步教學、優(yōu)秀課件等多種資源，且處于動態(tài)的更新之中。通過下載這些優(yōu)秀課件、優(yōu)秀習題再作進一步的組織、加工就能設計出適合自己風格的課件來。
本人在進行初二第十二章第一節(jié)浮力教學時，須向學生解釋浮力產生的原因。我先設想一個立方體浸沒在水中，它的6個表面都受到水的壓力，它的左右兩側面、前后兩側面，受到的壓力都是大小相等、方向相反，互相平衡，只有上下兩面由于深度不同，受到的壓強大小不同，壓力也因而不相等。浮力的產生是由下表面受到水的向上的壓力和上表面受到水的向下的壓力差，但如果使用語言和文字向學生講授向上和向下壓力差時，學生理解起來比較抽象，難懂，對整個過程反映比較茫然。所以我通過在中國中小學教育教學網(wǎng)（）物理學科課件庫網(wǎng)站下載相關課件解決這一難題。該課件以動畫的形式慢鏡頭表示前、后、左、右的壓強、壓力相等，小木塊保持不動，但加載上、下表面壓強、壓力時，小木塊慢慢向上移動，同時超級鏈接浮力大小的推導公式錄相?；顫姷膭赢嬓Ч⒅庇^的圖形，快速有效地激發(fā)了學生的學習興趣，收到了良好的教學效果，學生很輕易就攻破這一難點，同時為講授下一節(jié)阿基米德原理做好理論基礎，而這一切都是傳統(tǒng)教學很難做得到的。總之，讓學生在生動、形象的環(huán)境中進行學習，由此達到事半功倍的作用，也就能很好地提高課堂教學效果。
信息技術作為最先進的教學媒體與物理學科整合，不但深化了物理學科教學、加大了學科信息容量，而且提高了課堂四十五分鐘的教學效率。
四、擴大信息來源，提高教學水平
1、了解物理學科發(fā)展時事形勢、把握教學動態(tài)：
我們通過Internet在官方權威網(wǎng)站上查看有關物理發(fā)展動態(tài)，可以做到在時事政策上緊跟形勢，在物理學科教學時作出及時調整。物理作為一門理科學科，大量的習題是必要的，但訂購的習題集往往又存在著題型偏舊、信息過時的缺點，這對于學生習題更新、掌握中考的習題形勢是不利的。為了克服這一缺點，我們可以充分利用Internet這一信息資源，從網(wǎng)絡如中國中小學教育教學網(wǎng)（）上的物理試題中心、中國園丁網(wǎng)（）試題集錦欄目和其他一些重點中學網(wǎng)站試題庫上下載最新的試卷、搜集物理相關試題，用來給學生作為測試題和平時練習。實際情況證明：這些題目題型新穎、信息準確，對于啟發(fā)學生的思維，開闊學生的視野有著很大的幫助。
2、增進學習交流、提高教學水平
網(wǎng)絡的交互性給物理教師互相學習交流提供了機會。教師可以一方面利用電子郵件與有關專家進行交流，學習前沿的理論知識，獲取名教師的經(jīng)典教案；另一方面還可以參與網(wǎng)上的教師繼續(xù)教育和參與一系列教育門戶網(wǎng)站的教育論壇，如在中國名師教育網(wǎng)（）我們可以與重點學校的名師專家探討物理教育應培養(yǎng)怎樣的人才，在中國園丁網(wǎng)（）、中國物理教育網(wǎng)（）的教育論壇我們可以與各地的同行探討物理教學中遇到的問題以及對物理教學改革的看法，通過網(wǎng)上學習交流，實現(xiàn)資源共享，達到提高教學水平的目的。
我們通過信息技術與物理課程教學的整合，激發(fā)了學生對物理學科的學習興趣，課堂上參與意識很強，對知識的理解掌握程度較理想，尤其是實驗教學，學生的實驗理解能力、動手能力均取得了長足的進步。實踐證明，信息技術與物理課程教學的整合能鞭策我們教師去進一步完善課堂教學，使教學過程更具有科學性，幫助教師在課堂上更合理地掌握和利用時間，吸引學生的注意力，使學生在課堂上接受和掌握更多的知識，提高物理課堂教學的效率。
隨著信息技術和物理學科教學整合的發(fā)展，將信息技術引進教育領域將給學生、教師、學校帶來一個新的教學模式和新的契機，但同時也應看到，信息技術和物理教學整合是一個新興事物，還有許多問題需要我們去研究、探索。但我們確信信息技術在和學科教學中整合中將大有作為。
參考文獻：
【關鍵詞】信息技術；理科課程；整合
一、運用積件思想，尋求高層次整合方法
目前，在計算機輔助課堂教學這個領域中，市場上已有一定數(shù)量的理科教學軟件，但能夠真正適合教學的卻不多，加上教師自制課件的水平又不是很高，很容易造成“低水平重復”的現(xiàn)象。因而尋求計算機輔助教學軟件開發(fā)和應用的新路子——積件思想應運而生。積件“是由教師和學生根據(jù)教學需要自己組合運用多媒體信息資源的教學軟件系統(tǒng)”，是一個完全開放的軟件系統(tǒng)，它包括帶有學科特色的教學平臺和多媒體資料庫，師生可以根據(jù)教與學的情境和教學平臺，選用、增刪、修改已有的軟件，或方便地制作新軟件，為教與學服務。例如由人民教育出版社和全國中小學計算機研究中心聯(lián)合從國外引進的數(shù)學幾何教學平臺《幾何畫板》，它不僅為教學幾何教學提供了方便，而且也非常適用于物理中的力學、光學課程教學。又如《CSC電子備課系統(tǒng)》、《天翼全景多媒體輔助教學軟件》等中學物理、化學、生物版都是面向師生設計的新一代大型集成化多媒體輔助教學的理科教學平臺，它們集眾多教命令家和優(yōu)秀教師的科研成果及教學經(jīng)驗于一體，為提高教學質量、探索新的教學模式和辦法提供了豐富的資料和必要的手段，它們界面簡單，容易學習，直觀好用，充分體現(xiàn)積件思想，很受師生的歡迎。
在素材資料庫的建設方面，中學理科教師應該成為信息技術與學科教學整合的先行者。目前許多教師在Internet網(wǎng)絡上已建立了自己的網(wǎng)站，并把自己制作的課件、教案、論文等放在該網(wǎng)站中，同時還把其它網(wǎng)站已有的課件通過鏈接功能融合到自己的課件里，以“搭積木”的形式，把教學實踐過程中制作的每一個課件鏈接起來，通過長時間教學的積累，逐步建立一個完整的教學課件體系。這樣其它教師和學生也可通過網(wǎng)絡共享自己的課件，克服了傳統(tǒng)的“軟件包”形式的課件不能共享的缺點，提高了課件資源的利用率，充實了網(wǎng)上學科資料庫。教師和學生可以在任何時候、任何網(wǎng)絡終端通過Internet網(wǎng)絡來訪問這些網(wǎng)站，進行教學的探討和鞏固性學習。
運用積件思想，走素材資源庫和教學平臺相結合的新思路，是軟件開發(fā)和應用走出目前困境的有效方法，也是實現(xiàn)信息技術與課程高層次整合的有效手段。因此學科教師應根據(jù)教學實際，運用積件思想，充分利用現(xiàn)有條件下的網(wǎng)絡、多媒體信息資源庫和教學軟件，從中選取適合自己教學需要的內容來制作課件，從而適應不同教與學情境的需要，徹底改變教學
軟件在設計、開發(fā)和使用上的相互分離的局面，使計算機輔助教學在課內或課外的運用朝著信息技術與學科教學整合這一更廣闊、更深層的方向發(fā)展。
二、構建模擬實驗教學模式，發(fā)揮演示實驗、虛擬實驗室功能
1．信息技術與中學理科實驗教學整合，發(fā)揮演示實驗作用
中學物理、化學、生物三門學科均是實驗科學，具有很強的實踐性，實驗教學和演示實驗是中學理科教學的重要組成部分。但在理、化、生課堂的學生實驗和演示實驗中，由于受到常規(guī)實驗儀器、實驗材料、危害程度等條件的限制，實驗效果不如人意。而采用模擬型實驗教學模式，通過多媒體技術模擬實驗的輔助，模擬一些重要的在目前條件下難以完成的實驗，彌補常規(guī)實驗的不足，提高實驗的演示效果。
例如，做物理《凸透鏡成像規(guī)律》實驗時，若用常規(guī)儀器按傳統(tǒng)實驗方法進行演示，由于常現(xiàn)實驗儀器和環(huán)境的限制，蠟燭在光屏上所形成的影像隨著物距的變化而變化的這一現(xiàn)象不是很明顯，誤差較大，致使學生對凸透鏡成像的特點不甚理解，并產生迷惑。此時如改用多媒體技術進行凸透鏡成像規(guī)律模擬實驗，演示物距從無窮遠至小于焦距的整個實驗過程中物距、像距和像的變化情況，整個模擬實驗過程流暢、直觀、明了，從而使學生對該實驗有了一個清晰完整的認識，利于學生對凸透鏡成像規(guī)律概念的形成。
由此可見，通過信息技術與中學理利實驗的整合，可以突破常規(guī)實驗條件的局限，所以我們應當充分發(fā)揮信息技術的特長，對那些難以觀察到的、復雜的、困難的實驗進行模擬，使之成為常規(guī)實驗的補充，并與?，F(xiàn)實驗有機地結合起來，使實驗教學上升到一個更高的層次，從而有助于學生發(fā)現(xiàn)規(guī)律、形成概念、獲得新知，提高學生的科學文化素質和實驗技能。
2．運用網(wǎng)絡技術支持下的虛擬實驗室，發(fā)揮學生自主探索性實驗作用
在傳統(tǒng)的理科實驗室，由于怕發(fā)生意外和造成實驗儀器的損失，許多實驗中的規(guī)章制度對學生進行了諸多限制；由于實驗條件的限制，實驗結果往往和理論不一致，甚至出現(xiàn)相反的數(shù)據(jù)；有些實驗材料的選用和實驗產物的排出，有?，F(xiàn)代環(huán)保意識。這一切無不暴露出傳統(tǒng)實驗室的弊端。
網(wǎng)絡虛擬實驗是在web中創(chuàng)建出一個可視化的三維物件環(huán)境，其中每一個可視化的三維物體代表一種實驗對象，學生可通過鼠標的點擊及拖動操作，進行虛擬實驗。這種虛擬實驗室為學生提供了全方位的開放性操作環(huán)境，使學生在課堂上實現(xiàn)了虛擬世界的真實體驗。信息技術與理科實驗教學整合能夠培養(yǎng)學生觀察實驗、自主模擬實驗，歸納、總結、抽象成所需知識和技能的能力，并促使學生建立科學的世界觀。
學生在網(wǎng)絡技術環(huán)境下進行多媒體虛擬實驗操作的同時，還可以通過網(wǎng)上人機對話，一邊操作，一邊網(wǎng)上暢游，或與其它同學交流、討論、獲取新知。讓學生自主學習、自主觀察。進行虛擬實驗，從而掌握學習方法。
三、構建探索研究性理論教學模式，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力
探索研究性理論教學模式依托由信息技術支持的網(wǎng)絡環(huán)境，網(wǎng)絡為學生提供了豐富的學習資源。在教師的指導下，學生分成若干學習小組，在學習任務的驅動下小組成員相互協(xié)作地收集信息、交流討論、總結歸納、完成學習任務，培養(yǎng)了學生解決實際問題的能力。
例如，生物教學中的《克隆技術對人類的影響》課題，克隆技術是生命科學研究的重大突破，是與高中生物密切相關的科學問題?？寺〖夹g在農業(yè)、醫(yī)學和社會生活各方向都有著廣闊的應用前景，但問時也存在著過度和濫用的問題，以及由此所引發(fā)的一些負而的社會影響。這一研究性課題旨在提高學生關心社會、關心人類、關心未來的思想意識，并在學中利用網(wǎng)絡資源收集和處理生物科學信息的過程中，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維與創(chuàng)造能力。
四、利用網(wǎng)絡資源，增進課堂教學效果
進入網(wǎng)絡時代后，網(wǎng)絡環(huán)境為師生提供了豐富的資源庫，網(wǎng)絡資源的開發(fā)和利用已成為一個現(xiàn)代教育工作者必備的信息素養(yǎng)。網(wǎng)上資源具有信息量大、更新速度快的特點，例如中國中小學教育教學網(wǎng)（）可謂是一間完整的中小學教學資源庫，它為我們提供了同步教學、優(yōu)秀課件等多種資源，且處于動態(tài)的更新之中，通過了我這些優(yōu)秀課件、優(yōu)秀習題，再作進一步的組織加工就能設計出適合自己風格的課件，為提高課堂教學正效果服務。
例如，在物理中《浮力》的教學時，須向學生解釋浮力產生的原因。先設想一個立方體浸沒在水中，它的六個表面都受到水的壓力，它的左右兩側面、前后兩側面，受到的壓力都是大小相等、方向相反，互相平衡，只有上下兩面由于深度不同，受到的壓強大小不同，壓力也因而不相等。浮力的產生是由下表面受到水的向上的壓力和上表面受到水的向下的壓力差。但如果使用語言和文字向學生講授向上向下壓力差時，學生理解起來比較抽象，對整個過程反映比較茫然?？赏ㄟ^中國中小學教育教學網(wǎng)物理課件庫下載相關課件解決這一難題。該課件以動畫的形式慢鏡頭表示前、后、左、右的壓強、壓力相等，小木塊保持不動，但加載上、下表面壓強、壓力時，小木塊慢慢向上移動。活潑的動畫效果、直觀的圖形，快速有效地激發(fā)了學生的學習興趣，收到很好的教學效果，同時為講授下一節(jié)阿基米德原理打好理論基礎，而這一切是傳統(tǒng)教學難以做到的?？傊寣W生在生動、形象的環(huán)境中進行學習，由此起到事半功倍的作用，達到提高課堂教學正效果的目的。
五、擴大信息來源，提高教師教學水平
1．了解學科發(fā)展形勢，及時把握教學動態(tài)。理科學科發(fā)展較快，通過Internet網(wǎng)絡小的權威網(wǎng)站查看有關學科發(fā)展動態(tài)，可以做到緊跟形勢，在學科教學時作出及時的調整。對于理科學科，必要的習題也是必要的，但訂購的習題集往往又存在著題型偏舊、信息過時的缺點；為了克服這一缺點，可以充分利用Internet網(wǎng)絡這一信息資源，從權威網(wǎng)站或重點中學網(wǎng)站上的試題庫中下載最新試卷，用來給學生作測試題和平時練習。這些題目往往題型新穎、信息準確，對于啟發(fā)學生的思維，開闊學生的視野有著很大的幫助。
2．增進學習交流，提高教學水平。網(wǎng)絡的交互性給教師互相學習交流提供了機會。教師可以一方面利用E-mail。與有關專家進行交流，學習前沿的理論知識；另一方面還可以參與網(wǎng)上的教師繼續(xù)教育和一系列教育網(wǎng)站的教育論壇。如在中國名師教育網(wǎng)上可以與重點學校的名師專家探討學科教育應培養(yǎng)怎樣的人才，在中國園丁網(wǎng)的教育論壇可以與各地的同行探討教學中遇到的問題以及對學科教學改革的看法，通過網(wǎng)上學習交流，達到提高自己教學水平的目的。
總之，信息技術應用于理科教學，對傳統(tǒng)教育理念和課堂教學模式的沖擊是非常之大的，但它并不排斥傳統(tǒng)的理論、實驗教學模式，實際運用中應把它們兩者辯證統(tǒng)一起來，最終實現(xiàn)信息技術與理科課程教學的科學整合。通過整合激發(fā)學生對理科學科學習的興趣，課堂內外參與意識會增強，對知識的理解掌握程度會加深，尤其是實驗教學，學生的實驗理解能力、動手能力。創(chuàng)新能力均會取得長足的進步。同時，信息技術與理科課堂教學的整合也能鞭策教師進一步構建新的教學模式，完善課堂教學，使教學過程更具有科學性，幫助教師在課堂上更合理地掌握和利用時間，吸引學生的注意力，使學生在課堂上接受和掌握更多的知識，發(fā)展更多的能力。
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從可供選擇的寬廣領域中為中學物理課程選擇合適的內容，對教師和學校來說都不是一件容易的事。深度和廣度，學生的興趣和經(jīng)歷，師資力量等這些都需要加以考慮，對許多學生來說，中學物理課程可能是他們接受物理學正規(guī)訓練的唯一機會。對另外一些學生來說，中學物理課程給他們打下一個基礎，以備今后進一步深造。于是，課程所提供的準備是否充分，便引起學生和家長以及高等院校的密切關注。一些州關注課程的內容并提供大綱，以便有助于對學校進行指導。
但是，說到底，這種選擇必須由任課教師來做，因為他們了解自己的學生和社區(qū)，了解學校情況，尤其是了解不同的課題對學習的重要性。
二、概述
在“初級物理”這個題目下有很多知識。在一學年內無法把它們學好。初任教的老師應該特別注意不要試圖教太多的課題。教好少數(shù)課題比了解物理學的概況更為可取，那么教師應當怎樣選擇課程內容呢？也就是哪些課題應該教給學生呢？
首先我們將考慮作為一門科學和作為一種活動的物理學的范圍。展現(xiàn)在師生面前可供考慮的課題范圍是極其廣泛的，但選擇時要注意以下問題。
雖然過分狹窄和專業(yè)性不是中學物理應該具有的特征，但是，在選擇適合于中學不同學生所需要的課題時，理解要比單純知道更重要。應該讓學生學會一些必要的課題。還需要考慮教學目標和希望學生獲得哪些能力。
三、可供選擇的廣泛領域
物理學的范圍十分廣闊，其中大量課題應該包括在中學課程之中。
1．物理學作為自然科學的重要基礎，從時間上來說，可以從當前一直追溯到“大爆炸”的時刻。
2．物理學的研究范圍很廣，但它是由貫穿其中的一些基本觀念聯(lián)系起來的。
物理學的普遍原理使它和諧、有力而且具有物理美。
3．物理學是當代人們所熱烈追求的一項事業(yè)，前沿正在擴展，物理學正在發(fā)展之中。
4．物理學的研究方法在很大程度上能有效地發(fā)展其它自然科學。提出關于自然界的問題，并用不同的方法得到解答。應該讓人們知道，“物理學家的方法”在科學研究中具有代表性。
5．物理學不是工程學，物理學在工程中的應用以及在醫(yī)學和其它許多領域中的應用，將被那些理解物理學基本原理的人們所關注。
6．物理學的應用之一是解釋自然現(xiàn)象，這真是很吸引人的一個方面。例如，日落時為什么是紅色？天空為什么是藍色？鳥如何知道飛行路線？為什么海浪總是拍岸？
7．還有一些物理學在技術上的應用導致人們關注某些社會政策，如核電站、核廢料處理、空間計劃、能源、環(huán)境保護以及國防等。
這些課題應該有足夠的數(shù)量，以便能體現(xiàn)物理學的廣泛程度。但也不能太多，致使對每一課題的講授都不充分。在整個課程中，應該強調那些基本原理，以及把物理學各個分支聯(lián)系在一起的那些觀念。應該使中學生感受到物理是一門發(fā)展中的科學，是最引人入勝的當代科學前沿之一。其次，通過學習物理，學生應該知道物理學家如何提出有關自然的問題并給出解答，從而勾畫出宇宙的情景，學生應該學習如何提出類似的問題。最后，關于物理學基本原理在技術和日常生活中的應用，如果引用得當，會增加多數(shù)學生和教師對物理課的興趣。
所有這些，說起來容易，做起來并不容易。企圖講述過多的課題將會流于膚淺，這是在基礎科學的初級課程中容易犯的毛玻另一方面，過分集中少數(shù)課題會使本來應有多方面才華的學生成為“少年專家”，同時把一些本來會對廣泛的課題有興趣的學生排斥在外。物理學在日常生活中。在技術中、在相關科學中的應用，會使物理課生動活潑。然而，過多地引用技術實例，在教學中可能忽略這一點：應用是結在科學之樹上的果實，而不是樹本身。
四、課題少而精，則學習效果好
首先，要說幾句關于物理課程的“覆蓋面”問題。一些課本，由于其內容包羅萬象，有時會誤導新教師，為了滿足不同教師和不同學生的不同興趣，課本所包含的課題比作者打算在任何一個年級所討論的要多。物理教師與其膚淺地覆蓋許多課題，不如處理好較少的課題。這一點在幾十年前舉行的稱之為“美國物理教師協(xié)會”（AAPT）的會議上已經(jīng)提到過。
由很多知識組成的物理學，目前它的范圍更加廣泛，在初級課程中不可能充分普遍地加以覆蓋。教師不應該犧牲深度和理解程度，百科全書式地包容過多的課題。
1．動量守恒；2．質量和能量守恒；3．電荷守恒；4．波動；5．場；6．物質的分子結構；7．原子結構。
這7方面的原理和概念勾畫出最低限度的內容。
應當指出：諸如牛頓運動定律這樣一些課題，通常應該在講述初等水平的能量守恒和動量守恒原理的發(fā)展過程時加以討論。
1956年以來，物理學已經(jīng)向前發(fā)展，因此關于現(xiàn)代物理（基礎物理在粒子物理、固體物理、相對論和宇宙學中的簡單應用）的介紹現(xiàn)在也適合于中學物理課程。
五、應當教授某些技能
中學物理課的一個極其重要的方面是使學生獲得一定的能力。下面舉例說明應該培養(yǎng)的某些技能。
1．識別所觀察到的現(xiàn)象中的變量。
2．整理觀察到的信息（例如，觀察和記錄電流改變時導體上的電壓）。
3．會處理信息，以便研究找出關系（例如，作出電壓與電流的關系圖線）。
4．會解釋用圖線表示的信息。
5．學習“問題解決”。
6．會根據(jù)簡化的假設粗略地進行估算。
7．會把空間信息轉化成其它形式（例如，理解實際電路與電路圖的關系）。
學生獲得這些技能，需要多次反復和實踐，只有反復注意其應用，才能獲得技能。應該在學生學習力學、光學、熱學、電磁學、波動、近代物理等知識時，學習和利用這些技能。穩(wěn)步地發(fā)展這些技能是物理課程的一項根本任務。
六、課本的內容
學生學習物理在課本上花費的時間要比做實驗多，也比同物理教師接觸的時間多。因而必須認真選擇課本，以適應師生的需要。
在選擇課本時，應該考慮哪些標準呢？課本中應該包含哪些內容呢？在AAPT領導下的物理教師小組認為，評價中學物理課本有下述7項主要標準：1．內容（題材的正確性和合適程度）；2．程度（講述適合于中學學生）；3．可讀性（課本易于學習）；4．外觀（看起來吸引人）；5．科學（把物理學展示為發(fā)展中的知識）；6．社會問題（認識到物理學對社會的影響）；7．作業(yè)（給學生的附加作業(yè)，材料合適）。
基于這些標準，教師小組評價了14種使用比較普遍的中學物理課本。
同一小組分析了這些課本的內容，認為主要課題的分布如下：1．測量：導論，數(shù)學技能，誤差，實際測量，SI單位制。
2．力學：平衡狀態(tài)，動力學，牛頓運動定律，萬有引力，動量，能和功。
3．分子物理：量熱學，分子動力論，氣體定律，熱力學。
4．波動：在彈簧和發(fā)波水槽中的機械波，聲學。
5．光學：光的波動說，光線，鏡和透鏡，衍射和干涉，偏振。
6．電磁學：靜電學，簡單電路，靜磁學，電場和磁場，磁力，電磁感應。
7．量子物理：光電效應，氫原子能級，原子光譜，核結構，放射性，核能。
此外，一些課本還涉及如下課題：電磁波，相對論，能源，物理學史和（或）天文學史，流體力學，電子技術，固體物理，天體物理，交流電路等。隨著物理學的發(fā)展，課本也必須改變。在美國促進科學協(xié)會（AAS）領導下的教師小組審查課本的標準包括：內容的通用性；內容的正確性；內容的范圍；科學的結構和方法；編排和連貫性；易于理解。
七、考試的內容
某些廣泛應用的物理考試，從它的考試范圍透露出一種課程內容的線索，因而許多物理教師認為它很重要。它對選擇物理課程內容多少具有指導作用。然而，當作分析和選擇課程內容的文件，它不具有絕對標準，應該慎重對待。
國家科學教師協(xié)會的初級物理考試，以其自身的權威而博得人們的關注。通過研究，發(fā)現(xiàn)考試的主要課題及其在試題總數(shù)中所占的百分比如下：力學30％熱學和分子動力學10％電磁學25％波動、光學和聲學20％現(xiàn)代物理學15％.
八、大綱
大綱以提綱的形式列舉出所要討論的課題，并指出課題間的關系以及與課程目標的關系。有經(jīng)驗的物理教師通常要正式地或非正式地編制自己“個人的”大綱。由州教育部門或地區(qū)性的學校系統(tǒng)制訂的大綱，在選擇內容方面也為教師提供了指導。在一些州，課程委員會當前正致力于編制或修訂具有不同目標的物理大綱。
物理大綱既有有利的方面，也有不利的方面。有利的方面是：它為物理教育規(guī)定了目標，它反映物理學家和教育學家雙方的思想，可以在學年之初這個關鍵時刻對物理新教師給予指導，不利的方面是：大綱趨向于“凍結”教學模式，并限制選擇教學內容。教師常常感到，不得不刻板地執(zhí)行大綱中提出的建議，從而受到束縛，而且不能去試驗新的教學方法，任何大綱都應該留有適當?shù)挠嗟兀员阌薪?jīng)驗的教師能發(fā)展他們自己的物理課程。
大綱是關于課題和課時的初步安排。隨著課程的進行以及學生的能力和興趣逐漸顯露，教師應當保持主動，以調整順序和進度，調整能力要求和教學程度，在一年之內，要覆蓋每個主要物理領域中的一些部分，這雖然是人們所希望的，但許多有經(jīng)驗的教師發(fā)現(xiàn)這是做不到的。他們相信，發(fā)展學生的信心和能力更為重要。某些重要問題應該提出來并給予回答：1．貫穿每個學期的最重要的內容和能力是什么？就如同多數(shù)課本所編寫的那樣，教師可以確定牛頓定律、牛頓定律的歷史發(fā)展和應用是第一學期的中心內容。
或者還可以把守恒定律（能量守恒、線動量守恒、角動量守恒）作為重點。一旦能夠決定一學期所學的內容，就可以相應地做出每周和每天的進度表。
2．可以刪去大綱中的哪些課題，教師應當認真地閱讀課題目錄，并認真選定刪減對象。此后，隨著學期的進展，在課程進行中要不斷地與計劃（大綱）相對比，而不要等到課程的最后幾周再這樣做。
3．大綱期望學生能記住什么？是否使學生確信他們能學習物理，并對物理增加了（或具有了）興趣？
九、新課程
物理學是一門生氣勃勃的學科，新近觀察到的現(xiàn)象不斷豐富著它的內容，處理熟悉的和新的現(xiàn)象的模型不斷在改變，而且，應用物理學不斷誦現(xiàn)。物理課程的內容不能固定不變。
其實，當代的中學物理教師已經(jīng)感覺到有必要不斷重新審視和思考課程的內容，這是令人鼓舞的趨勢。相當數(shù)量的教師正基于自己的觀點設計新課程，他們想的是如何把變化中的物理內容組織起來，以適應教學目標，并提供更好的課程以適應學生不同的需要。
下面簡短介紹幾個學區(qū)的課程實例。
下默里安（賓夕法尼亞州）中學物理大綱。這個大綱提供了一個以學生活動為中心的計劃。這種活動可以使學生重視并提高自己學習物理和數(shù)學的能力，漸漸成為一名合格的科學實踐者，物理教師的基本信條是：學出興趣，而不是“學完大綱”。
關鍵詞：文科物理；教學實踐
文科物理的授課對象是文科學生。文科學生在以后的工作中可能永遠不會遇到“相對論”或者是“量子力學”的問題，他們不學大學物理，似乎是天經(jīng)地義的事。但是，進入知識經(jīng)濟時代，我們再不能把大學教育簡單地看作是“崗位培訓”，再不能把大學物理僅定位成為工科專業(yè)后繼課程服務的基礎課程，學生也不是“知識的容器”，文科生也需要具有一定的科學文化素養(yǎng)。
那么，給文科生開設文科物理課程的意義何在?如何給文科學生講授大學物理課程?筆者在這方面做了初步的教學探索。
一、文科生開設物理課的意義
愛因斯坦曾說過：“科學對于人類事務的影響有兩種方式，第一種方式是科學直接地、并在更大程度上間接地生產出完全改變了人類生活的工具；第二種方式是教育的性質——它作用于心靈?！苯o文科生開設大學物理課程主要是想用科學對人類事物的第二種影響方式來影響他們。所以在這里關于開設文科物理課的意義我想強調兩點：1、知識的積累；2、素質教育。
美國物理學家費曼曾經(jīng)說過：“物理學是最基本的、包羅萬象的一門學科，它對整個科學的發(fā)展有深遠的影響?！睋Q句話說，物理學的研究對象很難用一個范圍、一句話去定義。力、熱、電磁、光、原子、基本粒子、凝聚態(tài)、材料、信息、超導等等，大到天體，小到基本粒子，從宏觀到微觀，從低速到高速，都是物理學的研究對象及范圍。無論是在過去、現(xiàn)在還是將來，物理學都是各類學科的帶頭學科和基礎學科，甚至為其它學科的建立提供了最基本的原理(支持保障等)。所以我給文科生提出來的學學物理的第一個目標就是，通過大學物理的學習來積累知識，從而認識自然，理解自然界中一些最基本的規(guī)律和現(xiàn)象，建立正確的世界觀。
我給文科生提出來的第二個目標是，通過大學物理的學習來提高自身素質，建立正確的方法論。現(xiàn)代教育觀點是：一個人接受終生教育，而大學所提供的教育是以基礎的、素質的、方法的教育為主要目的的教育，是一個階段性的教育。大學教育把提高學生的素質，也就是把能力的培養(yǎng)放在首位。物理學有自己的一套體系，它所涉及的思維方式、哲學思考、美學原則、科學方法，使其成為進行素質教育、方法教育的不可替代的學科。因此，開設大學物理課不僅僅是出于為某專業(yè)服務的考慮，更因為這是進行素質教育、方法教育的一個有效途徑。
綜上可見，開設文科物理課有兩種作用，一是通過基礎知識的學習，了解自然運行的規(guī)律；另一個是思維方法的教學、科學精神的熏陶、創(chuàng)新素質的培養(yǎng)，即科學文化的教學。這是一門軟硬結合的課程，從某種程度上講，科學文化教學的重要性不亞于基礎知識的教學。開設文科物理課的目的就是培養(yǎng)文科學生的綜合素質，提高學生的思維能力、觀察能力、動手能力、分析問題和解決問題的能力，形成客觀認識世界的方法，具備科學精神和人文精神。除了培養(yǎng)正確的世界觀和方法論，文科生開設大學物理有其更深遠的意義所在。
伴隨著文藝復興，歐洲走出了中世紀，科學發(fā)展起來了，人類文化中便分出了科學文化，這種文化逐漸區(qū)別于早已形成的人文文化。在20世紀50年代的中國，為改變我國科技落后的面貌政策導向，我們曾倡導過“學好數(shù)理化，走遍天下都不怕”。這句話雖然在當時曾受到批判，卻在實際上鼓勵了無數(shù)青年發(fā)奮地學習科學技術。然而，兩種文化的分裂也以一種中國特色的形式表現(xiàn)出來了。
被譽為“德國教育之父”的洪堡提出：教育是個人狀況全面和諧的發(fā)展，是人的個性、特性的一種整體發(fā)展，教育是一個人一輩子都不可能結束的過程，教育是人自身目的，也是人的最高價值體現(xiàn)。一切社會活動都是人的活動，要改善我們的社會，就必須改善和提高人的全面素質。因此我們的教育應當致力于培養(yǎng)德、智、體、能、美等諸方面和諧發(fā)展的一代新人。而要做到這一點，正如已故著名女科學家吳健雄所指出，應該把人類文化已經(jīng)長期分裂而造成隔閡的兩種文化——科學文化與人文文化——在校園里重新加以彌合，這是為了避免社會可持續(xù)發(fā)展中出現(xiàn)危機而必須解決的一個刻不容緩的問題。21世紀科學需要文理相通，這是給文科生開設物理課的根本意義所在。
二、文科物理的課程體系——立足于理，建瓴于文
經(jīng)多方比較，選用倪光炯先生的《文科物理——物理思想與人文精神的融合》作為教材。編者首先強調了一個重要理念，物理學既是科學也是文化。在人類的人文文化和科學技術文化兩大文化中，后者的重要部分就是物理文化。物理教育的基本任務之一是傳遞物理文化。因此，物理教育不應僅是傳授物理知識的過程，而且要突出物理教育中的文化特征，重視對學生探索、求實精神及科學審美觀等的培養(yǎng)。一句話，就是要重視對學生科學素質的培養(yǎng)與教育。
按照上述理念，《文科物理——物理思想與人文精神的融合》以物理學史的發(fā)展為主線，以物理學發(fā)展史和物理學研究方法論作為其主要內容，從人文文化和科學文化的高度把有關的內容組織起來。編者在該書的編寫中，充分體現(xiàn)了文理滲透的精神，注意加強物理學的人文色彩，并注意突出物理學的思想性和哲理性，立足于理，建瓴于文。
文科物理共分為十個章節(jié)。第一章，兩種文化的歷史演變。通過簡介中國傲人過去，引出李約瑟難題；在分析李約瑟難題過程中分析東西方哲學的差異；正是因為東西方哲學的不同開局導致了兩種文化的分裂；最后指出東西方文化的融合對可持續(xù)發(fā)展的必要性；21世紀的科學需要文理相同，再次強調文科生學習物理的必要性。第二章，經(jīng)典力學的建立。從哥白尼、地谷到開普勒，從伽利略到牛頓，簡單介紹了經(jīng)典力學的發(fā)展與成熟，簡短的篇幅里面有完整的經(jīng)典力學體系。第三章，從靜電現(xiàn)象到電磁現(xiàn)象。包含了電磁學的整個完整體系，介紹思路也是順延物理學的發(fā)展過程。第四章，光的本性是什么。簡單的闡述了光的本質和有關光的最基本的物理現(xiàn)象。第五章，打開微觀世界研究大門的三大發(fā)現(xiàn)。介紹了通向近代物理之門的三把鑰匙X射線、放射性、電子的發(fā)現(xiàn)過程，在了解物理知識的同時我們還能學到正確的分析問題和解決問題的方法，并能領略到科學家的大師風范。第六章，物質觀的革命——量子論。屬于近代物理的范疇，帶學生們走入微觀世界，了解神秘的量子理論。第七章，統(tǒng)計規(guī)律，混沌，熵與信息。屬經(jīng)典熱學范疇，研究了生活中遇到的熱現(xiàn)象的微觀實質。第八章，時空觀的革命——相對論。屬于近代物理范疇，它將帶學生們走進高速的研究領域，在這里大家根深蒂固的時空觀將被。第九章天體物理學的新發(fā)展將給學生們簡單介紹天空中各種星體的運行。演化和研究手段。第十章物理亦文化再次給大家展示物理學的魅力所在。
物理學在研究和發(fā)展過程中所形成的各種方法、理論與實踐、歸納與演繹、分析與綜合、類比聯(lián)想和假設試探、理想化方法與模型化方法等都是培養(yǎng)和提高人的觀察能力、思維能力、表達能力、理論聯(lián)系實際能力和創(chuàng)新能力等素質最有效的方法。文科物理中不僅蘊含著先進的生產力，同時也蘊含著先進文化，對人類的未來能夠起到?jīng)Q定性的作用。
三、文科物理課程的授課方法及其可行性分析
在高等教育從精英教育向大眾化教育的轉型時期，在教學中首先要提高學生的學習興趣，這就要求教師在課堂上追求全方位的精彩。講出物理學中的科學之美，簡捷與統(tǒng)一之美，深邃與含蓄的內在之美，奇異與對稱的和諧之美。讓學生在浩繁的物理概念和推理下感受物理大師們賦予自然科學的真善美。出于這方面的考慮，文科物理教學過程一定要優(yōu)化教學方法。
文科物理的教學過程中綜合采用了知識結構法教學、發(fā)現(xiàn)法教學、案例法教學、討論法教學。
一些老師創(chuàng)造性地利用生活中的一些廢舊物品制作了一些簡易的實驗器材。如：讓學生收集了幾十個“喜之郎”果凍杯，用杯裝水模擬眼睛的成像過程；用廢可樂瓶做罩子、驅蚊香制造煙霧，成功顯示了光的傳播路徑等。再如講大氣壓強時如果沒有馬德堡半球可以找一個醫(yī)用針筒，用眼藥水瓶上的小橡皮帽把針頭堵塞起來針筒活塞下而拉不下來，可以證明大氣壓的存在；在引導學生認識磁化現(xiàn)象時，可以在一個試管內裝滿鐵屑，塞上膠塞，用蹄形磁鐵的一個極在試管壁上沿同一個方向輕輕滑動，使試管內的鐵屑被磁化，便可以吸引鐵釘、鐵片，振動試管后磁性便消失，從而直觀地演示鐵磁性物質被磁化和退磁現(xiàn)象等等。
教學資源需要教師不斷創(chuàng)造性開發(fā)和整合。要精心制作、整合一個好課件，從構思到收集素材到制作到修改到完成需要很長的時間，而在一線工作的教師教學任務繁重，時間有限；同一課題多人趕制、質量不高，沒有統(tǒng)一部署，教師的保貴時間和精力是一種極大的浪費。為了合理使用寶貴的人力資源，避免不必要的重復勞動，物理教研組應該把教師組織起來，進行課程資源的整合，進一步把這些小規(guī)模、零散的寶貴教學資源保留、優(yōu)化并加以利用，共同享用這些優(yōu)質的教育教學資源，全面提高教育教學質量。
物理資源的開發(fā)、整合過程中，除了需要發(fā)揮專家、學校和教師的主體作用外，還必須充分發(fā)揮學生及學生家長在課程資源開發(fā)的主體作用。學生是課程資源開發(fā)的主體和學習的主人，要學會自覺、自發(fā)地利用可用資源，為自身學習、實踐、探索性活動服務；家長由于與社會接觸面廣，有其自身優(yōu)勢，他們可以帶領孩子進行課程資源開發(fā)活動。教師可以鼓勵學生和學生家長發(fā)揮自身優(yōu)勢，積極參與課程資源開發(fā)實踐。
如：讓學生分組收集生活中的聲現(xiàn)象、聲音的利用、噪聲的危害；讓學生調查、分析馬路燈為什么用紅、綠、黃三種顏色；讓學生自制照相機等。為配合浮力、彈簧測力計、杠桿原理、電磁等教學，可以讓學生制作土密度計、橡皮筋測力計、桿秤、指南針電鈴等。教師也可以結合物理課的教學內容，布置相應的調查、探究活動。如學習《功能的利用和環(huán)境的保護》后，可開展農村環(huán)境污染的調查活動，學習《生活用電》后，可開展農村照明問題的調查活動；學習《壓力和壓強》后，可開展農村公路損壞原因的調查活動。學生在資料的收集、歸類、重組、優(yōu)化的過程中得到提高，這樣不僅可以充分利用學校內外的現(xiàn)有資源，還給學生創(chuàng)造了一個主動學習的環(huán)境，培養(yǎng)學生收集信息、篩選信息、分析信息和整合利用信息的能力。
從適應教育教學改革和時展的需要，從促進教師的專業(yè)發(fā)展、提高教師自身素質的需要，從培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和全面發(fā)展的需要來說，都迫切要求強化教師的課程資源整合意識，提高教師的課程資源整合、利用的能力。
怎樣進行校園課程資源的整合和利用呢？首先學校要創(chuàng)設有利于教師積極參與課程資源整合的導向制度。建立促進這項教研活動開展的激勵措施，形成對話機制，為教師之間進行信息交流、經(jīng)驗分享和專題討論提供平臺。其次，教師要注意各項資源的整合和利用，積極地進行教科書內課程資源的整合。教材中有“探究實驗”、“演示實驗”、“想想議議”、“想想做做”、“動手動腦學物理”、“科學世界”等內容，穿插相關的圖片、表格、資料來呈現(xiàn)教學內容。
第三，課組老師要實現(xiàn)教科書的外課程資源的課內整合。在課堂教學中，教師既要根據(jù)教學目標和教學重難點，適當介紹一些家用電器等的結構、實施原理及其發(fā)展史，聯(lián)系學生的“生活世界”，走進生活，講一些有趣神奇的物理現(xiàn)象，以充實課堂，激發(fā)學生的求知欲，又要把現(xiàn)代信息技術前沿科學的物理滲透其中，實現(xiàn)外課程資源的課內整合。還要加強物理、化學、地理、數(shù)學等學科之間的聯(lián)系、交叉和滲透，加強學科內外老師之間的聯(lián)系，實現(xiàn)校內課程資源的整合。
