新課程理念下的物理學科能力培養(yǎng)

《普通高中物理課程標準(實驗)》對教育教學過程提出了更高的能力要求。對此老師們應積極面對新的任務和要求，努力培養(yǎng)學生全面的物理學科能力，進一步提高學生的科學素養(yǎng)，為學生的終身學習和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

一、老師應深刻理解高中物理新課程的基本理念

《課標》指出“高中物理是普通高中科學學習領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)課程，與九年義務教育物理或科學課程相銜接，旨在進一步提高學生的科學素養(yǎng)”。其基本理念包括以下幾個方面：

1 在課程目標上注重提高全體學生的科學素養(yǎng)。

高中物理課程旨在進一步提高學生的科學素養(yǎng)，從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個方面培養(yǎng)學生，為學生終身發(fā)展、應對現(xiàn)代社會和未來發(fā)展的挑戰(zhàn)奠定基礎(chǔ)。

2 在課程結(jié)構(gòu)上重視基礎(chǔ)，體現(xiàn)課程的選擇性。

普通高中教育仍屬于基礎(chǔ)教育，應注重全體學生的共同基礎(chǔ)，同時應針對學生的興趣、發(fā)展?jié)撃芎徒窈蟮穆殬I(yè)需要，設(shè)計供學生選擇的物理課程模塊，以滿足學生的不同學習需求，促進學生自主地、富有個性地學習。

3 在課程內(nèi)容上體現(xiàn)時代性、基礎(chǔ)性、選擇性。

高中物理課程在內(nèi)容上應精選學生終身學習必備的基礎(chǔ)知識與技能，加強與學生生活、現(xiàn)代社會及科技發(fā)展的聯(lián)系，反映當代科學技術(shù)發(fā)展的重要成果和新的科學思想，關(guān)注物理學的技術(shù)應用所帶來的社會問題，培養(yǎng)學生的社會參與意識和對社會負責任的態(tài)度。

4 在課程實施上注重自主學習，提倡教學方式多樣化。

高中物理課程應促進學生自主學習，讓學生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考。通過多樣化的教學方式，幫助學生學習物理知識與技能，培養(yǎng)其科學探究能力，使其逐步形成科學態(tài)度與科學精神。

5 在課程評價上強調(diào)更新觀念，促進學生發(fā)展。

高中物理課程應體現(xiàn)評價的內(nèi)在激勵功能和診斷功能，關(guān)注過程性評價，注意學生的個體差異，幫助學生認識自我、建立自信，促進學生在原有水平上發(fā)展。通過評價還應促進教師的提高以及教學的改進等。

二、教學中對學生物理學科能力培養(yǎng)應以新課標的三個維度為指導

新課標從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個維度上，提出了高中物理課程的具體目標，以此指導整個教學過程。

1 通過知識與技能的教學，培養(yǎng)學生終身發(fā)展必備的物理學科能力。

根據(jù)“知識與技能”的具體目標，應讓學生學習物理學核心概念，掌握物理學研究的基本技能，了解物理學的發(fā)展歷程、主要成就以及對社會發(fā)展的影響，關(guān)注物理學與其他學科的聯(lián)系以及物理學的應用。這一目標繼承和發(fā)展了以前的“五種能力”——理解能力、推理能力、設(shè)計和完成實驗的能力、獲取知識的能力和分析綜合能力的培養(yǎng)，以知識為線索和載體融人了過程與方法、情感與價值觀的培養(yǎng)。

2 教學中要體現(xiàn)物理學的研究方法和物理思想的教育，培養(yǎng)學生的科學探究能力和自主學習的能力。

在“過程與方法”方面，需要使學生經(jīng)歷科學探究的過程，動手實踐，學習科學方法，體會科學思想，養(yǎng)成良好的思維習慣，形成自主學習的能力。老師應努力為學生創(chuàng)設(shè)具有真實的學習情境，使學生受到科學問題的吸引，通過觀察、實驗，在體驗中尋找問題，嘗試自己解釋事物現(xiàn)象，創(chuàng)設(shè)自由討論的氣氛，促進學生之間的交流與合作，最終實現(xiàn)探究的目標。在教學中。輔以教師適時的、必要的、謹慎的、有效的指導，充分發(fā)揮學生自己的觀念及具體經(jīng)驗在接受新的科學概念和獲得科學概念的深層理解中的核心作用。

3 培養(yǎng)全面的物理學科能力，應在教學中滲透科學精神和科學態(tài)度以及物理學價值觀的教育。

在“情感態(tài)度價值觀”方面，需要培養(yǎng)學生學習物理的興趣和激情，發(fā)展好奇心與求知欲，發(fā)展科學探索興趣，激起參加科技活動的熱情，培養(yǎng)實事求是、敢于創(chuàng)新的科學態(tài)度和科學精神，環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的意識以及振興中華民族的責任感與使命感。應在教學過程中滲透“科學、技術(shù)、社會”的觀念。使物理貼近學生生活，聯(lián)系社會實際，使學生進一步理解科學的意義。

在對學生物理學科能力的培養(yǎng)過程中，課程目標的三個維度不是互相孤立的，它們都應融于同一個教學過程之中，在設(shè)計教學過程時，需要從三個維度來構(gòu)思教學內(nèi)容和教學活動的安排，而且不同的教學設(shè)計，在實現(xiàn)相同的知識目標的同時，可以實現(xiàn)不同的過程和情感目標。例如，在“自由落體運動規(guī)律”的教學中。可以讓學生提出自己的實驗方案來驗證對自由落體運動快慢的猜想，提高他們制定科學探究計劃的能力；可以用打點計時器研究自由落體運動，在獲得知識的同時提高對實驗數(shù)據(jù)的收集、分析、處理能力；在課堂內(nèi)用數(shù)碼攝像機連續(xù)攝影，當堂分析下落小球的運動，增強學生應用常日器材進行物理探究的意識：可以討論伽利略對自由落體運動的研究方法。體會科學研究方法對科學發(fā)展的意義；可以展示人類在月球上所進行的金屬球和羽毛具有相同下落規(guī)律的實驗照片，激發(fā)學生探究科學的熱情；還可以通過對打樁機的重錘下落和高臺跳水運動員等自由落體運動實例的討論，增強學生將物理知識應用于生活和生產(chǎn)的意識。

三、落實新課標，加強科學探究及物理實驗能力的培養(yǎng)

物理學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學，《課標》把物理實驗和科學探究一并提出能力要求，與“共同必修模塊”和“選修模塊”并列，作為內(nèi)容標準的三大部分。同時《課標》對科學探究和科學實驗列出了非常具體的目標要求，包括有提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃與設(shè)計實驗、進行實驗與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作等7個要素，共27條具體要求。從內(nèi)容上看，《課標》規(guī)定必修的科學探究活動包括：通過實驗，探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系：探究恒力做功與物體動能變化的關(guān)系；探究決定導線電阻的因素，知道電阻定律；通過探究，理解楞次定律等共九個。這是在學生經(jīng)過初中對科學探究的過程有一定的體驗的基礎(chǔ)上的進一步學習，因此應更加關(guān)注學生在科學探究過程中的學習質(zhì)量，老師必須在學生進行科學探究的各個環(huán)節(jié)作必要的引導和指導，讓學生進一步加深對科學探究的理解，提高科學探究的能力，同時還可根據(jù)學生的具體情況增加探究課題。

物理實驗和科學探究不僅是物理教學中的重要內(nèi)容和學習方式，而且是物理教學中的教學目標。教學過程老師應加強對探究活動過程的目標進行具體分析，并對過程目標的實施進行合理規(guī)劃，盡量讓學生動腦動手，引導學生改進學習的策略和學習方法，通過學生自主的進行科學探究和實驗，學習物理的基本概念和基本規(guī)律，掌握進行科學探究的基本技能，包括觀察、實驗、推理方面的技能，以及收集信息，處理信息，傳遞信息的技能。培養(yǎng)學生探索科學的興趣和對物理現(xiàn)象的好奇心，激發(fā)學生獨立思考，勇于實踐，敢于創(chuàng)新的科學精神，逐步形成科學態(tài)度和科學的價值觀。

在教學過程中可以根據(jù)不同的方案設(shè)計，突出不同的探究能力培養(yǎng)目標，而不一定面面俱到。例如：利用滿天星斗循環(huán)往復，東起西落；拋出的石頭；跳水運動-員在空中“劃出”美麗的拋物線等看似毫不相干的現(xiàn)象。激發(fā)學生的求知欲，重點培養(yǎng)提出問題、猜想與假設(shè)的能力。通過探究性實驗重點培養(yǎng)制定計劃與設(shè)計實驗、進行實驗與收集證據(jù)、分析與論證的能力。以“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”為例，通過老師引導學生觀察勻變速運動的現(xiàn)象，并提出問題和猜想。為了進一步研究加速度和物體受力的定量關(guān)系，引導學生獨立提出實驗方案，如用勾碼拉動小車做勻加速運動，用打點計時器測加速度，勾碼的重力為小車受的拉力。通常學生最初的方案是不完善甚至是有錯誤的，這時老師應充分肯定學生的想法并及時提出兩個值得注意的問題，拉力大小問題和摩擦力問題，啟發(fā)學生找到解決問題的方法：用砂桶代替勾碼就可以滿足砂和砂桶的質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量，小車受的拉力近似等于砂和砂桶的重力，再通過將平板無滑輪的一端墊高的方法，用小車重力沿斜面向下的分力來平衡摩擦力，然后引導學生認識到，只要控制小車的質(zhì)量不變，通過實驗測出砂和砂桶的質(zhì)量及小車的加速度。就能確定加速度和物體受力之間的定量關(guān)系；接著再控制砂和砂桶的質(zhì)量不變，測量小車質(zhì)量和加速度，就可確定小車加速度與小車質(zhì)量的定量關(guān)系。在學生得出實驗數(shù)據(jù)后，引導學生討論總結(jié)出合適的數(shù)據(jù)處理方法，最后得出加速度和物體受力成正比，和物體質(zhì)量成反比的結(jié)論。通過對同一探究課題在不同階段不同方案的比較，培養(yǎng)評估、交流與合作的能力。如上述探究實驗，學生還可能提出用氣墊導軌裝置和打點計時器配合的方法，或氣墊導軌和光電門及電子計數(shù)器裝置進行實驗等等的方案，這時老師可將各種方案提交全班同學討論，分析其有沒有符合“控制變量法”的設(shè)計思想，及其可行性和方案實施過程應考慮的事項。

綜上所述，在新課程的理念下，物理學科能力的培養(yǎng)應該是以學生的發(fā)展為目標，根據(jù)學生的發(fā)展需求進行教學；充分發(fā)揮學生學習的主體性和自主性。教師扮演支持者、幫助者、合作者的角色；努力實現(xiàn)學生的知、情、意的全面發(fā)展，不僅要關(guān)注學生的知識技能的發(fā)展，過程與方法的培養(yǎng)，同時要還要兼顧其情感、態(tài)度、價值觀等方面的培養(yǎng)，從而進一步提高學生的科學素養(yǎng)，滿足學生的終生發(fā)展需求。

參考文獻：

1 中華人民共和國教育部制訂，普通高中物理課程標準(實驗)，[s]武漢：湖北教育出版社，2004.

3 教育部基礎(chǔ)教育司、教育部師范教育司組織，物理課程標準研修[M]，北京：高等教育出版社，2004.