不同時期高中物理課程中量子論內(nèi)容的比較分析

摘要：本文對不同時期三套人教版教材關(guān)于量子論部分知識點設(shè)置進(jìn)行了比較分析，使我們對量子論內(nèi)容在高中物理課程中的設(shè)置有比較清晰的了解，為我們不斷改進(jìn)物理內(nèi)容的設(shè)置以及增加更多的近代物理知識提供有益的啟示和借鑒。

關(guān)鍵詞：量子論；物理課程；課程設(shè)置；比較分析

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-6148(2008)3(S)-0039-2

當(dāng)前我國正在進(jìn)行新一輪課程改革，具體目標(biāo)之一就是“改變課程內(nèi)容‘難、繁、偏、舊’的現(xiàn)狀， 加強(qiáng)課程內(nèi)容與現(xiàn)代社會和科技發(fā)展的聯(lián)系，課程內(nèi)容要體現(xiàn)時代性、基礎(chǔ)性和選擇性”［1］。量子論作為近代物理學(xué)的兩大支柱理論之一，被廣泛應(yīng)用于物理學(xué)的各個領(lǐng)域， 為人類提供了新的科學(xué)思想和方法， 對整個科學(xué)技術(shù)乃至人文社會科學(xué)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。據(jù)統(tǒng)計，20世紀(jì)中葉以來，具有量子論知識背景而獲得諾貝爾生理及醫(yī)學(xué)獎的人約占60％［2］。然而有研究者認(rèn)為，“反映近代物理知識的內(nèi)容目前在我國的中學(xué)物理課程中還較少涉及， 因此建議在中學(xué)物理課程中以適當(dāng)?shù)男问揭脒@些內(nèi)容”［3］。因此，根據(jù)公眾科學(xué)素養(yǎng)的需求精選近代物理知識，將量子論引入中學(xué)物理課程， 是課程現(xiàn)代化的必然趨勢。通過對近代物理知識的滲透，可以給學(xué)生在適當(dāng)?shù)牡胤介_設(shè)一些“窗口”，開闊他們的眼界，讓學(xué)生感到“外面的世界很精彩”［4］。翻開發(fā)達(dá)國家的高中物理教科書，盡管種類繁多，卻沒有不講量子論的［5］。

作為近代物理支柱理論的量子論內(nèi)容，在建國以來八次課改的八個大綱和新課程標(biāo)準(zhǔn)中都有所涉及，只是數(shù)量不同且知識點數(shù)量是逐漸增加的。而1996年的物理大綱第一次獨立設(shè)置了微觀世界的量子論現(xiàn)象專題，雖然作為選修內(nèi)容，但是將其設(shè)置在高中物理課程中確實是一個巨大的進(jìn)步和嘗試。由此選擇了1996年后三套不同時期的人教版教材，對其在呈現(xiàn)量子論部分內(nèi)容方面進(jìn)行比較分析。

通過表2可以看出：

1．根據(jù)1996年大綱編寫的1997年版教材第一次提出量子論的概念，并將其設(shè)置在近代物理講座部分，供學(xué)生選學(xué)；其他內(nèi)容設(shè)置在光的本性和原子結(jié)構(gòu)部分；同時專門介紹了量子論的發(fā)展、量子論力學(xué)的初步概念和量子力學(xué)的應(yīng)用和發(fā)展等選學(xué)內(nèi)容；這種按照知識的歷史發(fā)展、從理論到應(yīng)用的順序編排內(nèi)容，符合學(xué)生的接受習(xí)慣。但是由于第一次將量子論設(shè)置在高中物理課程中，因而對學(xué)生的實際接受水平考慮不足，涉及過多、較深的專業(yè)術(shù)語。

根據(jù)2002年修訂版大綱編寫的2003年版教材除了將激光安排在光的波動性章節(jié)外，其他相關(guān)內(nèi)容第一次單獨設(shè)置在量子論初步中，這種編排使學(xué)生對量子論的學(xué)習(xí)有一個整體的把握，整個知識點的容量在三套教材中是最少的，對比1997年版教材，刪除了大量的專業(yè)術(shù)語，降低了教材難度，只有不確定關(guān)系屬于選學(xué)內(nèi)容，原子結(jié)構(gòu)部分根本沒有涉及。依據(jù)新課標(biāo)編寫的2004年版教材在設(shè)置體系上變化更大，第一次以模塊化形式呈現(xiàn)所要學(xué)習(xí)的知識點，將量子論部分的知識點第一次以必修內(nèi)容的形式安排在必修2中；為了進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，繼續(xù)安排在選修3－5中的原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性章節(jié)中，且這套教材的知識點容量是最大的，一旦選擇了物理專業(yè)，量子論都屬于應(yīng)該學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

2．三套教材的插圖數(shù)量是逐漸增加的，2004年版教材增加的幅度最大；2003年版教材雖然知識點容量最小，但是練習(xí)題數(shù)量卻是最多的；1997年版教材的特色欄目最少，只有三個；2003年版教材在1997年版教材的基礎(chǔ)上增加了思考與討論，內(nèi)容注解以及閱讀材料的數(shù)量也適當(dāng)增加；2004年版新教材在2003年版教材的基礎(chǔ)上，刪除了本章小結(jié)，但內(nèi)容注解數(shù)量增加較多，同時增加了演示實驗、科學(xué)足跡、科學(xué)漫步以及STS等欄目，使教材內(nèi)容呈現(xiàn)更加豐富。這樣的教材呈現(xiàn)方式，符合新課程改革的精神，教材的編寫滲透了注重探究式教學(xué)的主要思想，激發(fā)學(xué)生思考問題的習(xí)慣，大量的閱讀材料激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和拓展了學(xué)生的視野。

3．從三套教材關(guān)于量子論的設(shè)置看出，教材的編寫從注重知識的完備性到注重基本概念的學(xué)習(xí)，最后發(fā)展到注重量子論發(fā)展史和科學(xué)思想的滲透。為了提高全體國民素質(zhì)，將量子論從選修內(nèi)容變成必修內(nèi)容，體現(xiàn)了新課改的內(nèi)容設(shè)置思想，通過對依據(jù)大綱和課標(biāo)編寫的人教版教材關(guān)于量子論知識點的呈現(xiàn)比較，使我們對量子論內(nèi)容在高中物理課程中的設(shè)置有比較清晰的了解，為我們不斷改進(jìn)物理內(nèi)容的設(shè)置以及增加更多的近代物理知識提供有益的啟示和借鑒。

參考文獻(xiàn)：

［1］中華人民共和國教育部.高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)解讀(實驗).湖北教育出版社，2004.1

［2］李自強(qiáng).淺析近現(xiàn)代物理知識的教學(xué)價值［J］.現(xiàn)代物理知識，2003（2）

［3］梁國志.郭玉英. 從報刊看我國公眾對近現(xiàn)代物理知識的需求［G］.學(xué)科教育，2002（11）

［4］閻元紅.物理教學(xué)應(yīng)滲透近現(xiàn)代物理知識.教學(xué)與管理，1995（4）

［5］張大昌.淺議高中物理內(nèi)容的更新.課程.教材.教法，1999（6）

［6］三套人教版教材.人民教育出版社編著. 人民教育出版社，1997，2003，2004

(欄目編輯羅婉華)