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物理教材與新的科學(xué)觀(guān)教育論文
摘要：新的高中物理課程改變了以往過(guò)分強調知識與技能的做法，明確規定了“三維”課程目標。課程教材研究所物理課程教材研究開(kāi)發(fā)中心組織編寫(xiě)的《普通高中課程標準實(shí)驗教科書(shū)·物理(必修)》在落實(shí)三維課程目標方面作出了努力，旨在幫助學(xué)生通過(guò)學(xué)習形成豐富的、立體的、正確的科學(xué)觀(guān)，促進(jìn)學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解。
關(guān)鍵詞：新課程；物理；教材；科學(xué)觀(guān)
一、教科書(shū)要為落實(shí)三維課程目標服務(wù)
《基礎教育課程改革綱要(試行)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《綱要》)對課程目標的具體要求包括：“改變課程過(guò)于注重知識傳授的傾向，強調形成積極主動(dòng)的學(xué)習態(tài)度，使獲得基礎知識與基本技能的過(guò)程同時(shí)成為學(xué)會(huì )學(xué)習和形成正確價(jià)值觀(guān)的過(guò)程�！盵1]中華人民共和國教育部制訂的《普通高中物理課程標準(實(shí)驗)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《課程標準》)根據這個(gè)要求明確地把高中物理課程的具體目標分為“知識與技能”“過(guò)程與方法”“情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)”三個(gè)方面，[2](8)即“三維”課程目標。
三維課程目標的提出，旨在改變以往過(guò)分注重知識傳承的課程實(shí)踐，是這次課程改革的重大突破，是對教育本質(zhì)認識的一次飛躍。它為培養“具有初步的創(chuàng )新精神、實(shí)踐能力、科學(xué)和人文素養以及環(huán)境意識；具有適應終身學(xué)習的基礎知識、基本技能和方法；具有健壯的體魄和良好的心理素質(zhì)，養成健康的審美情趣和生活方式”[3]的一代新人奠定了基礎。我們必須對三維課程目標的含義以及三者之間的關(guān)系有一個(gè)比較清晰的認識。本文將結合課程教材研究所物理課程教材研究開(kāi)發(fā)中心組織編寫(xiě)的《普通高中課程標準實(shí)驗教科書(shū)·物理(必修)》(于2004年9月供實(shí)驗區試用)，對物理教育中三維課程目標的設置、實(shí)施、落實(shí)等方面的問(wèn)題做些探討。
二、加強過(guò)程與方法的教學(xué)
這套教科書(shū)不追求以“簡(jiǎn)明、輕快”的方式給出知識的結論，而是努力把得到知識的過(guò)程適當展現給學(xué)生。關(guān)于得到知識的過(guò)程，它有兩方面的含義。一方面是學(xué)生個(gè)體在學(xué)習中的活動(dòng)過(guò)程、思維過(guò)程；另一方面是人類(lèi)認識某一規律時(shí)科學(xué)家群體的活動(dòng)過(guò)程、思維過(guò)程。關(guān)于第一個(gè)方面，可以用“勻加速運動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系”的教學(xué)為例做些說(shuō)明。
如果只考慮知識的掌握，那么，從加速度的定義出發(fā)，經(jīng)過(guò)代數式的變形，馬上就可以得到，于是就能用來(lái)解題了。然而，教科書(shū)賦予了這段內容更多的教育意義。教科書(shū)的思路如下。
通過(guò)實(shí)驗忠實(shí)記錄小車(chē)在重物牽引下運動(dòng)時(shí)，時(shí)間與對應的速度的數據
↓
作出速度與時(shí)間關(guān)系的圖象
↓
發(fā)現存在著(zhù)這樣一種運動(dòng)，它的圖象是一條傾斜的直線(xiàn)
↓
發(fā)現直線(xiàn)圖象所代表的運動(dòng)，是加速度不變的運動(dòng)，給出勻變速運動(dòng)的定義
↓
通過(guò)圖象一般性地研究勻變速直線(xiàn)運動(dòng)，得出
書(shū)中這段內容雖然不與人類(lèi)對此問(wèn)題的認識過(guò)程完全一致，但對于作為個(gè)體的人，它卻是一個(gè)學(xué)習、認識科學(xué)規律的好例子。它強化了從實(shí)驗得出規律的一般性過(guò)程，練習了用圖象分析問(wèn)題的通用方法，邏輯線(xiàn)索清晰。它在價(jià)值觀(guān)及科學(xué)過(guò)程、科學(xué)方法上的教育價(jià)值比較高。
再如，拋體運動(dòng)的教學(xué)是另一個(gè)例子。
過(guò)去課程的著(zhù)眼點(diǎn)在“知識點(diǎn)”，《教學(xué)大綱》沒(méi)有把斜拋運動(dòng)寫(xiě)在上面，教科書(shū)就不能討論斜拋的問(wèn)題�！墩n程標準》與過(guò)去不同，要求“會(huì )用運動(dòng)合成與分解的方法分析拋體運動(dòng)”，也就是說(shuō)，新課程對“方法”給予了更多的注意，而對于方法的載體──知識，沒(méi)有苛刻的限制。因此，教科書(shū)在研究了直線(xiàn)運動(dòng)后，把拋體運動(dòng)當做一個(gè)實(shí)例，目的是討論在平面中應用牛頓運動(dòng)定律解決問(wèn)題的一般性方法。指出這個(gè)問(wèn)題與直線(xiàn)運動(dòng)問(wèn)題的不同點(diǎn)是，需要在x、y兩個(gè)方向上分別作出受力分析，在兩個(gè)方向上分別應用牛頓運動(dòng)定律和運動(dòng)學(xué)的規律。對于拋體運動(dòng)在兩個(gè)方向上運動(dòng)的具體規律，不像現在的課程那樣強調，對于平拋與斜拋兩種運動(dòng)，也不刻意區分。
教科書(shū)中的“思考與討論”“說(shuō)一說(shuō)”等欄目，目的也在于展示學(xué)習過(guò)程中的思維活動(dòng)。
“科學(xué)足跡”等欄目則介紹了歷史上科學(xué)家群體認識自然規律的過(guò)程。在呈現這些歷史材料時(shí)，編者把它放到當時(shí)的大的社會(huì )背景中去，從當時(shí)社會(huì )的經(jīng)濟、文化環(huán)境去認識科學(xué)史中的事件。
三、重視情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)的教育
什么樣的人具有較高的科學(xué)素質(zhì)?這不僅要看他的科學(xué)知識的多少，而且要通過(guò)言行觀(guān)察他對科學(xué)本質(zhì)的認識，對科學(xué)過(guò)程、科學(xué)方法的領(lǐng)悟，特別是他的價(jià)值觀(guān)在多大程度上與科學(xué)的價(jià)值觀(guān)相一致。對那些以后不去研究物理學(xué)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，后者可能是中學(xué)物理課程更重要的教學(xué)目標。
e=宋體>愛(ài)科學(xué)的前提是要懂科學(xué)。編者最基本的努力是要使學(xué)生學(xué)懂科學(xué)，從而達到理解科學(xué)的目的。
(一)層層鋪墊，不斷深入
學(xué)生有時(shí)說(shuō)某部分內容難，其實(shí)不是處處都難，而是存在著(zhù)一兩處“思維障礙”，難以突破。編者研究了學(xué)生的思維特點(diǎn)，力圖把困難的地方找準，在那里多搭幾個(gè)矮一點(diǎn)的臺階。編者認為，在一定程度上可以帶些夸張地說(shuō)，“沒(méi)有不能攀登的高山，只有上不去的臺階”。因此，我們采取層層鋪墊，不斷深入的方法。學(xué)生學(xué)懂了，才能滿(mǎn)足他們的好奇心，體會(huì )到學(xué)習的樂(lè )趣，才會(huì )有成就感，才會(huì )察覺(jué)到科學(xué)中美好的東西。例如，第六章第六節“分析勻速圓周運動(dòng)的加速度方向”，教科書(shū)分5步走，特別把矢量的運算分得很細，引導學(xué)生得出正確認識。第五章第五節“探究彈性勢能的表達式”，也是把一個(gè)比較困難的問(wèn)題分解成了若干簡(jiǎn)單的問(wèn)題。
(二)滲透辯證唯物主義思想
這套教科書(shū)對于極限概念的處理，既有加強過(guò)程與方法教育的考慮，也有加強情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)教育的考慮。
在現代科學(xué)中，動(dòng)與靜、曲與直、變與不變、整體與部分等辯證關(guān)系，都需要用極限的思想去理解。在信息技術(shù)中，把模擬信號變?yōu)閿底中盘枙r(shí)的取樣、幅度分級，就是極限思想的一個(gè)例子。這是一種重要的思想方法。對于樹(shù)立辯證唯物主義的世界觀(guān)、避免形而上學(xué)的思維模式都有積極作用。在高中物理適當引入極限思想的出發(fā)點(diǎn)就在于此。
有一種意見(jiàn)認為，學(xué)生將來(lái)在大學(xué)會(huì )系統地學(xué)習這些內容，中學(xué)沒(méi)必要學(xué)。編者的意見(jiàn)是，學(xué)習的內容可以按性質(zhì)分為兩類(lèi)，一類(lèi)是知識性的，一類(lèi)是方法性和觀(guān)念性的。對于前者，如果以后有機會(huì )學(xué)，沒(méi)必要重復；而方法性的、觀(guān)念性的東西，需要多次接觸，才能逐步深入地領(lǐng)悟。人們缺少的知識可以在一生中的任何時(shí)刻補充，而方法性的東西，特別是觀(guān)念性東西的學(xué)習，在成長(cháng)過(guò)程中時(shí)機的選擇，是非常重要的。
(三)強調理性思維和邏輯線(xiàn)索
物理學(xué)是一門(mén)成熟的精密科學(xué)，實(shí)驗事實(shí)是它的基礎，邏輯關(guān)系構成了它的理論結構，兩者缺一不可。在高中階段，我們要在可能的程度上按它本來(lái)的面目展現給學(xué)生，使學(xué)生看到，這是人類(lèi)三百多年來(lái)創(chuàng )造的一個(gè)有代表性的學(xué)科，它為我們奠定了現代文明的物質(zhì)基礎。我們不能不負責任地給學(xué)生造成一種假象，好像科學(xué)是一些支離破碎、經(jīng)不起推敲的知識堆砌。
人的科學(xué)素質(zhì)表現之一是“說(shuō)話(huà)要有根據、說(shuō)話(huà)要合乎邏輯”。教科書(shū)力求一步一個(gè)腳印地走，事事不馬虎。凡是由于知識基礎、實(shí)驗條件等需要跳過(guò)的邏輯環(huán)節，教科書(shū)中都明確指出。這樣做的目的，是讓學(xué)生也養成這樣的習慣。
例如，關(guān)于做勻速圓周運動(dòng)物體的加速度的方向問(wèn)題，本來(lái)可以只從小球在水平桌面運動(dòng)時(shí)的受力體驗出發(fā)，得知做勻速圓周運動(dòng)的物體受力的方向，由此推斷一切做勻速圓周運動(dòng)物體的加速度的方向。但是，這個(gè)思路是從個(gè)別實(shí)例得出一般性的規律，有以偏概全之嫌，得出的結論并不可靠。我們不應該使學(xué)生在不經(jīng)意間形成這樣的思維習慣。為此，教科書(shū)利用加速度和矢量運算的知識，在普遍情況下得出做勻速圓周運動(dòng)物體的加速度的方向，這樣得出的論斷才具有一般性。在這之后，根據牛頓第二定律得出的物體受力方向，也才具有一般性。
需要指出的是，第六章第六節是以“思考與討論”開(kāi)始的，請學(xué)生通過(guò)兩個(gè)實(shí)例的分析，思考做勻速圓周運動(dòng)的物體的加速度方向。盡管不能由此得出普遍的結論，但這樣的實(shí)例卻對問(wèn)題的答案給出了明確的提示，在進(jìn)行普遍性的討論中，它給我們指出了方向。因此這些實(shí)例不是可有可無(wú)的。這樣處理經(jīng)驗與邏輯的關(guān)系，是科學(xué)方法的體現。在第二章第三節“勻速直線(xiàn)運動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系”中也有類(lèi)似的處理。
對于許多將來(lái)不以科學(xué)技術(shù)為職業(yè)的學(xué)生，也許勻速圓周運動(dòng)的知識將會(huì )忘記，但一次又一次這樣的邏輯訓練將長(cháng)留心中，成為他們的潛意識和價(jià)值觀(guān)。學(xué)生將會(huì )思維有條理，看問(wèn)題不片面，善于認識新事物。類(lèi)似的教學(xué)設計，將對學(xué)生這樣思維習慣的形成起到積極作用。
應該說(shuō)明的是，諸如勻速圓周運動(dòng)的加速度方向等問(wèn)題的討論，并不要求學(xué)生獨立地復述，更不要求用這樣的方法解決其他問(wèn)題。只要學(xué)生能跟下來(lái)，認為說(shuō)得有理，編者的目的就初步達到了。這樣做，更多的是著(zhù)眼于情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)方面的教育。經(jīng)歷過(guò)這樣的學(xué)習過(guò)程與沒(méi)經(jīng)歷過(guò)是不一樣的，按教科書(shū)這樣學(xué)習，學(xué)生會(huì )感到物理學(xué)是“說(shuō)理”的。
教科書(shū)堅持用事實(shí)說(shuō)話(huà)。編者特別注意，一切概念、規律的得出都要有實(shí)際事物做根據，概念規律的引入都從生活、技術(shù)或實(shí)驗中的實(shí)例出發(fā)。一切論述都要合乎邏輯，不出現似是而非的說(shuō)法，不與已有的認識相矛盾。為此，這套教科書(shū)比較強調邏輯的線(xiàn)索。
(四)拓展科學(xué)精神的教育
教科書(shū)不止一處提到通過(guò)實(shí)驗得出結論需要“勇氣”，這是否鼓勵學(xué)生莽撞行事，而與我們提倡的科學(xué)精神不符呢?不，人類(lèi)的知識不是通過(guò)演繹得來(lái)的，單純的演繹不能得到新的認識。普遍性的規律也不是通過(guò)簡(jiǎn)單的歸納得來(lái)的。猜想與假設、對自然規律某些特征所持的信念，這些才是創(chuàng )造性思維中最活躍的因素。這是編者寫(xiě)下這些文字時(shí)的思想基礎。
例如，在實(shí)驗研究物體的加速度與它受力的關(guān)系時(shí)，幾次實(shí)驗的aF直線(xiàn)都不會(huì )完全經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，但會(huì )十分接近原點(diǎn)。當然可以采用更精密的實(shí)驗手段，但那時(shí)我們對精確度的要求應該更高，于是它還不會(huì )完美地經(jīng)過(guò)原點(diǎn)。適當的時(shí)候就要敢于相信，真正的自然規律應該是a∝F。在談到伽利略把沿斜面下滑物體的運動(dòng)規律外推到自由落體時(shí)，在把作用于行星與太陽(yáng)間的引力推廣到地球與月球、地球與地面物體，甚至推廣到任何物體之間時(shí)，以及在確定物體動(dòng)能的表達式時(shí)，教科書(shū)從思路到行文都做了類(lèi)似的處理。
過(guò)去我們關(guān)于科學(xué)精神的教育主要是辛勤與嚴謹，這兩方面的確是不可缺少的，現在還要進(jìn)行這些教育。但是，如果僅僅是這些，那么對于任何形式的創(chuàng )新都是不夠的。因此，教科書(shū)做了上述努力，希望它在激發(fā)學(xué)生的創(chuàng )新活力方面起到積極的作用。這種活力不限于物理學(xué)的研究和學(xué)習，它會(huì )表現在學(xué)生未來(lái)生活的方方面面。
章前富有針對性的名人語(yǔ)錄都能畫(huà)龍點(diǎn)睛地在情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)方面起到很好的教育作用。例如，第七章第四節學(xué)過(guò)萬(wàn)有引力定律的應用后，適時(shí)引用的李政道關(guān)于物理規律普適性的話(huà)語(yǔ)，第七章第一節引用梁?jiǎn)⒊P(guān)于科學(xué)與藝術(shù)關(guān)系的見(jiàn)解，以及緒言“物理學(xué)與人類(lèi)文明”引用的莊子的話(huà)，讀起來(lái)都會(huì )有震撼的感受。
四、為教學(xué)中的科學(xué)探究提供方便
《綱要》多次指出科學(xué)探究在教學(xué)中的重要性，《課程標準》則在“內容標準”中明確規定了對科學(xué)探究的教學(xué)要求。[2](10)這套教科書(shū)在科學(xué)探究方面進(jìn)行了嘗試。
科學(xué)探究是一種精神，這套教科書(shū)從整體上說(shuō)是以探究的思路展開(kāi)的。探究式學(xué)習與接受式學(xué)習的本質(zhì)區別，在于學(xué)習過(guò)程中后者的結論是已知的，或由教師、教科書(shū)直接告知的，而前者的結論是通過(guò)學(xué)生自己的活動(dòng)由自己獲得的。在這個(gè)思想指導下，書(shū)中課堂實(shí)驗、演示，都不像過(guò)去的教科書(shū)那樣把現象甚至結論和盤(pán)端出，而是用啟發(fā)性的語(yǔ)言引導學(xué)生自己觀(guān)察、發(fā)現與思考，自己提出問(wèn)題并尋找問(wèn)題的答案�！八伎寂c討論”“說(shuō)一說(shuō)”，以至全書(shū)的語(yǔ)言風(fēng)格都是為引導學(xué)生探索而確定的。
(一)體現科學(xué)探究方式的多樣化
高中物理教學(xué)中的科學(xué)探究不全是實(shí)驗探究，這點(diǎn)需要明確。通過(guò)自己的探索，變未知為已知，這樣的教學(xué)活動(dòng)就是科學(xué)探究。它們與初中階段的實(shí)驗探究具有相同的特征，但研究的手段不完全是實(shí)驗或者完全沒(méi)有實(shí)驗。
在這種思想指導下，編者安排了幾個(gè)典型的、沒(méi)有實(shí)驗活動(dòng)的科學(xué)探究。例如，第五章第五節“探究彈性勢能的表達式”，第六章第六節“探究向心加速度大小的表達式”，等等。
第五章第五節“探究彈性勢能的表達式”的主要目的并不是讓學(xué)生學(xué)習這個(gè)關(guān)系式，而是讓學(xué)生經(jīng)歷一次探究的過(guò)程。關(guān)于探究性學(xué)習，無(wú)論是實(shí)驗性的還是非實(shí)驗性的，書(shū)上是否寫(xiě)出了結果，將來(lái)是否要求對結果的掌握，其教育意義是很不一樣的�！墩n程標準》沒(méi)有提及彈性勢能的表達式，這套教科書(shū)對這個(gè)關(guān)系也不作要求，因此學(xué)生和教師都可以放下包袱，一心體驗探究的過(guò)程，而不必過(guò)分擔心其結論。
有些實(shí)驗探究性很強，這一點(diǎn)在實(shí)驗的標題中都明確地標示出來(lái)了。例如，第二章第一節“實(shí)驗：探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規律”，第三章第四節的實(shí)驗“探究求合力的方法”等。
探究性實(shí)驗的結論是未知的，這樣就增加了實(shí)驗的難度。編者對此進(jìn)行了研究，在適當環(huán)節給出提示，幫助學(xué)生沿正確的方向前進(jìn)，但又不直接給出結論，以保持學(xué)習的探究性，例如第三章第四節實(shí)驗“探究求合力的方法”等。對于不涉及實(shí)驗的探究活動(dòng)，教科書(shū)也用提示的方法，既使學(xué)生能夠不太困難地走下去，又保持了教學(xué)內容的探究性。
科學(xué)探究的活力在于每個(gè)具體的探究都與另一個(gè)不一樣，它不是僵死的教條，無(wú)論是科學(xué)研究中的探究還是科學(xué)課程中的探究都是這樣。因此，編者在教科書(shū)中不追求某種探究的“模式”，也沒(méi)有設立一個(gè)欄目叫做“探究”。如果這樣做，好象不是這個(gè)欄目的內容就不是探究了。
(二)改變學(xué)生的學(xué)習方式
應該說(shuō)，這是本次課程改革的一大任務(wù)�！案淖儗W(xué)習方式”的核心是讓學(xué)生不做被動(dòng)的“受教育者”，而是做一個(gè)主動(dòng)的“探索者”。
教科書(shū)中的“思考與討論”欄目是重要的教學(xué)環(huán)節，教學(xué)中不要為了趕進(jìn)度而用一兩句話(huà)把結論告訴學(xué)生。例如，第一章第二節的“思考與討論”，要求學(xué)生從一個(gè)實(shí)例出發(fā)思考矢量相加的法則，這時(shí)學(xué)生不大可能說(shuō)出完整的平行四邊形定則。沒(méi)有關(guān)系，說(shuō)不出來(lái)也不要告訴他們，學(xué)生只要結合實(shí)例認真考慮了，即使說(shuō)不出來(lái)，也一定會(huì )有某些領(lǐng)悟。在教科書(shū)的安排上，這時(shí)還不要求學(xué)習矢量相加的法則，這個(gè)法則要在以后接觸更多的矢量之后才正式學(xué)習，但這里的思考會(huì )埋下一顆種子，到適當時(shí)刻就會(huì )萌發(fā)。
再如，第一章第五節圖1.53的“思考與討論”，教學(xué)目的是介紹圖象的傾斜程度與運動(dòng)加速度的關(guān)系，但這里不是由教師正面講述，而是從一個(gè)問(wèn)題出發(fā)，即從直線(xiàn)的傾斜程度出發(fā)進(jìn)行討論。這樣不僅促進(jìn)了學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習，而且有利于學(xué)生形成勤于思考、勇于質(zhì)疑的習慣。
(三)實(shí)驗教學(xué)與概念、規律教學(xué)相融合
《課程標準》加強了實(shí)驗的教學(xué)，體現之一是它把實(shí)驗與其他教學(xué)內容緊密地結合在一起，而不再規定所謂的“必做”實(shí)驗。例如《課程標準》規定：“通過(guò)實(shí)驗，探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”“通過(guò)實(shí)驗，理解力的合成與分解”……凡是《課程標準》作出這樣要求的，教科書(shū)都安排了實(shí)驗。
還有一點(diǎn)與過(guò)去的《教學(xué)大綱》不同：《課程標準》沒(méi)有對實(shí)驗的具體做法、使用的器材等作出硬性的規定。這樣就可以使師生因地制宜地進(jìn)行實(shí)驗教學(xué)，便于提出不同的實(shí)驗方法，使師生更注重實(shí)驗中的科學(xué)思想，而不是背誦實(shí)驗的器材、步驟等條文。鑒于課程標準規定的寬泛性，這套教科書(shū)盡可能地對同一個(gè)實(shí)驗推薦不同的實(shí)驗方案，供師生選擇，例如第六章第三節探究平拋運動(dòng)特點(diǎn)的實(shí)驗等。
這套教科書(shū)中，節的標題中有“實(shí)驗”二字的，如“實(shí)驗：驗證機械能守恒定律”，是全體學(xué)生都必須完成的。這些實(shí)驗的規模比較大，而且多是定量的。節中的“實(shí)驗”欄目，也是要求學(xué)生自己動(dòng)手做的，但多是定性的實(shí)驗，可以做隨堂實(shí)驗處理�！把菔尽睓谀恳彩菍�(shí)驗，往往由于器材等原因，只能由教師做給學(xué)生看�！白鲆蛔觥睓谀恳彩菍�(shí)驗，但大多屬于擴展性?xún)热荨?/p>
《綱要》指出：課程改革要“大力推進(jìn)信息技術(shù)在教學(xué)過(guò)程中的普遍應用，促進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合”。[1]用信息技術(shù)改造某些已有的實(shí)驗、增加原來(lái)不能做的實(shí)驗，這是課程時(shí)代性的體現之一，教科書(shū)要促進(jìn)這項工作。但是，由于發(fā)展不平衡，也由于我國在這方面還缺少經(jīng)驗，所以不能搞“一刀切”�！墩n程標準》的提法是：“重視將信息技術(shù)應用到物理實(shí)驗室……諸如通過(guò)計算機實(shí)時(shí)測量、處理實(shí)驗數據、分析實(shí)驗結果等�！盵2](64)
遵照以上精神，教科書(shū)在“做一做”欄目中多次介紹了信息技術(shù)在實(shí)驗中的應用。例如，第二章第一節“用計算機繪制圖象”、第四章第五節“用傳感器研究作用力與反作用力的關(guān)系”等。
從全國范圍看，用信息技術(shù)改造某些已有實(shí)驗的工作剛剛起步，各個(gè)廠(chǎng)家的產(chǎn)品型號、使用方法不盡相同。因此，教科書(shū)只介紹基本原理，不涉及具體的操作，主要目的是指出某某實(shí)驗有應用信息技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)的可能性，指出技術(shù)方向，而具體的實(shí)驗安排還要教師結合具體情況進(jìn)行再創(chuàng )造。
五、加強選擇性和開(kāi)放性
教科書(shū)的“選擇性”是近年來(lái)議論比較多的，也是編者力求解決的�！斑x擇性”要在兩個(gè)層次上考慮。高中各科新課程的共同特點(diǎn)是它們的選擇性和模塊結構。物理課的共同必修內容只有兩個(gè)模塊、80課時(shí)。學(xué)完共同必修內容后，學(xué)生就可以選學(xué)不同特點(diǎn)的物理，而在此之后更可以決定是否繼續學(xué)物理或學(xué)習哪種特點(diǎn)的物理。這些是在過(guò)去的《教學(xué)大綱》框架下所無(wú)法做到的。這種安排在根本上保證了選擇性的實(shí)現。
從另一個(gè)層次上考慮，在物理課程內部，無(wú)論在必修模塊還是在選修模塊中，都有一些彈性教學(xué)內容。例如，“說(shuō)一說(shuō)”“做一做”，它們不是每個(gè)學(xué)生一定要做、必須掌握的，學(xué)生和教師可以根據具體情況安排。
每?jì)詴?shū)的后面都介紹了若干課外讀物，這也是過(guò)去的教科書(shū)所沒(méi)有的。學(xué)生們可以根據自己的學(xué)習情況，以及所能找到圖書(shū)的多少，選擇閱讀。每?jì)詴?shū)都有“課題研究”，不同學(xué)校、不同學(xué)生也可以按照自己的情況靈活安排。
教科書(shū)中設置了“說(shuō)一說(shuō)”“做一做”“課題研究”，這些欄目大多是開(kāi)放性的，并沒(méi)有確定的要求。例如第三章第一節，在學(xué)過(guò)電磁相互作用后，提出了“說(shuō)一說(shuō)”中的問(wèn)題：“既然質(zhì)子帶正電，原子核中的質(zhì)子應該互相推斥，但它們卻緊緊地結合在一起，可能是什么原因?”學(xué)生會(huì )猜想，可能有一種更強大的力使它們結合在一起，這為強相互作用的引入做了鋪墊。但是也可能有的學(xué)生知道萬(wàn)有引力，因而認為萬(wàn)有引力使核子結合在一起。這沒(méi)有關(guān)系，可以存疑，可以有模糊認識，不斷學(xué)下去問(wèn)題就逐步解決了。存有這樣的疑問(wèn)反而會(huì )使后面的學(xué)習效果更好。又如第四章第五節，大力士與別人“掰腕子”的問(wèn)題，可能有多種不同的解釋?zhuān)紩?huì )有道理。教師不要充當裁判員，裁定誰(shuí)的解釋正確。生活中、科學(xué)中總會(huì )有一時(shí)不能解決的問(wèn)題，有的甚至一生都找不到滿(mǎn)意的答案，這樣我們才會(huì )有一個(gè)不斷提問(wèn)的心境，我們的認識才能不斷前進(jìn)。
上面的例子是對學(xué)生個(gè)體的學(xué)習的開(kāi)放性。這套教科書(shū)還注意了學(xué)科的開(kāi)放性，即物理學(xué)盡管是成熟的科學(xué)，但它仍然不能為一切問(wèn)題找出答案，舊的問(wèn)題解決了，新的問(wèn)題又提出了。例如在物理2教科書(shū)的最后，關(guān)于時(shí)間和空間到底是什么、關(guān)于黑洞的探索，以及最后的問(wèn)題：“相對論和量子力學(xué)是哪一種更廣泛理論的特殊情形呢？我們現在還不知道……”其目的都不在于讓學(xué)生對這些問(wèn)題有什么了解，而是讓學(xué)生感到，我們不會(huì )終極一切真理。
此外，實(shí)驗提出了多個(gè)方案由學(xué)生依具體情況選擇，書(shū)后推薦課外讀物，等等，這些都是這套教科書(shū)為開(kāi)放性所做的努力。
總而言之，對于過(guò)程與方法，情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)的要求高了，勢必影響大容量知識的教學(xué)。而三維課程目標是《綱要》和《課標》所要求的，是這次課程改革的精髓。無(wú)論教科書(shū)編者還是教師、學(xué)生都要在落實(shí)三維課程目標上面下工夫，這是必須付出的代價(jià)。在過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)方面多花費了力量，留給解題操練的時(shí)間必然會(huì )少，這一點(diǎn)不必回避。有所得必有所失。關(guān)于這一點(diǎn)，《高中物理課程標準解讀》中的以下一段話(huà)很能說(shuō)明問(wèn)題：
“任何改革，包括現在進(jìn)行的基礎教育課程改革，都會(huì )以傳統意義上的某種質(zhì)量的“降低”為代價(jià)。五四運動(dòng)是一次偉大的思想革命和文化革命。在提出‘科學(xué)’與‘民主’的同時(shí)，還提出了摒棄文言文、提倡白話(huà)文的主張。由此，我們今天六七十歲以下的人，要想寫(xiě)一篇文言文或者作一首古詩(shī)詞之類(lèi)的東西，真是不像樣子了。會(huì )寫(xiě)文言文，會(huì )作古詩(shī)，會(huì )填古詞，當然是一種優(yōu)點(diǎn)。但是我們因此而在中小學(xué)語(yǔ)文課上去大講‘詩(shī)詞格律’，大教青少年怎樣作古詩(shī)、寫(xiě)古文，豈不就是缺點(diǎn)性的優(yōu)點(diǎn)了嗎!”[3]
參考文獻：
�。�1］中華人民共和國教育部.基礎教育課程改革綱要(試行).2001.
�。�2］中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準(實(shí)驗)［S］.北京：人民教育出版社，2003.
�。�3］廖伯琴，張大昌，等.普通高中物理課程標準(實(shí)驗)解讀［M］.武漢：湖北教育出版社，2004.
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