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高中物理课程内容---来自美国物理教师协会的观点

2005年11月18日 来源:网友提供 作者:未知 字体:[ ]

由很多知识组成的物理学,目前它的范围更加广泛,在初级课程中不可能充分普遍地加以覆盖。教师不应该牺牲深度和理解程度,百科全书式地包容过多的课题。

1.动量守恒;2.质量和能量守恒;3.电荷守恒;4.波动;5.场;6.物质的分子结构;7.原子结构。

这7方面的原理和概念勾画出最低限度的内容。

应当指出:诸如牛顿运动定律这样一些课题,通常应该在讲述初等水平的能量守恒和动量守恒原理的发展过程时加以讨论。

1956年以来,物理学已经向前发展,因此关于现代物理(基础物理在粒子物理、固体物理、相对论和宇宙学中的简单应用)的介绍现在也适合于中学物理课程。

五、应当教授某些技能

中学物理课的一个极其重要的方面是使学生获得一定的能力。下面举例说明应该培养的某些技能。

1.识别所观察到的现象中的变量。

2.整理观察到的信息(例如,观察和记录电流改变时导体上的电压)。

3.会处理信息,以便研究找出关系(例如,作出电压与电流的关系图线)。

4.会解释用图线表示的信息。

5.学习“问题解决”。

6.会根据简化的假设粗略地进行估算。

7.会把空间信息转化成其它形式(例如,理解实际电路与电路图的关系)。

学生获得这些技能,需要多次反复和实践,只有反复注意其应用,才能获得技能。应该在学生学习力学、光学、热学、电磁学、波动、近代物理等知识时,学习和利用这些技能。稳步地发展这些技能是物理课程的一项根本任务。

六、课本的内容

学生学习物理在课本上花费的时间要比做实验多,也比同物理教师接触的时间多。因而必须认真选择课本,以适应师生的需要。

在选择课本时,应该考虑哪些标准呢?课本中应该包含哪些内容呢?在AAPT领导下的物理教师小组认为,评价中学物理课本有下述7项主要标准: 1.内容(题材的正确性和合适程度); 2.程度(讲述适合于中学学生); 3.可读性(课本易于学习); 4.外观(看起来吸引人); 5.科学(把物理学展示为发展中的知识); 6.社会问题(认识到物理学对社会的影响); 7.作业(给学生的附加作业,材料合适)。

基于这些标准,教师小组评价了14种使用比较普遍的中学物理课本。

同一小组分析了这些课本的内容,认为主要课题的分布如下: 1.测量:导论,数学技能,误差,实际测量,SI单位制。

2.力学:平衡状态,动力学,牛顿运动定律,万有引力,动量,能和功。

3.分子物理:量热学,分子动力论,气体定律,热力学。

4.波动:在弹簧和发波水槽中的机械波,声学。

5.光学:光的波动说,光线,镜和透镜,衍射和干涉,偏振。

6.电磁学:静电学,简单电路,静磁学,电场和磁场,磁力,电磁感应。

7.量子物理:光电效应,氢原子能级,原子光谱,核结构,放射性,核能。

此外,一些课本还涉及如下课题:电磁波,相对论,能源,物理学史和(或)天文学史,流体力学,电子技术,固体物理,天体物理交流电路等。随着物理学的发展,课本也必须改变。在美国促进科学协会(AAS)领导下的教师小组审查课本的标准包括:内容的通用性;内容的正确性;内容的范围;科学的结构和方法;编排和连贯性;易于理解。

七、考试的内容

某些广泛应用的物理考试,从它的考试范围透露出一种课程内容的线索,因而许多物理教师认为它很重要。它对选择物理课程内容多少具有指导作用。然而,当作分析和选择课程内容的文件,它不具有绝对标准,应该慎重对待。

国家科学教师协会的初级物理考试,以其自身的权威而博得人们的关注。通过研究,发现考试的主要课题及其在试题总数中所占的百分比如下:力学 30%热学和分子动力学 10%电磁学 25%波动、光学和声学 20%现代物理学 15%.

八、大纲

大纲以提纲的形式列举出所要讨论的课题,并指出课题间的关系以及与课程目标的关系。有经验的物理教师通常要正式地或非正式地编制自己“个人的”大纲。由州教育部门或地区性的学校系统制订的大纲,在选择内容方面也为教师提供了指导。在一些州,课程委员会当前正致力于编制或修订具有不同目标的物理大纲。

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