远水孤云内容,拓展知识的作用。所给的习题中包含有对基本概念、定理的掌握、理解以及运用,还出现了不少开放性的习题。如本个力施加在一个物体上,他们能同时做功吗?为什么?”。这一类题型都没有唯一的正确答案,很多不限于课本中现成的知识范围。学生通过练习这类问题,分析各种情况并引起更深入的思考,使他们的思维能力得到培养。
1.2教材重视学生实验,强调对探究能力的培养
物理学是一门以实验为基础的学科。从实验的选择与设计,可以窥视出物理教材的一些编写意图和指导宗旨。《物理:原理与问题》经过多次修订后,力求符合《国家科学课程标准》中有关高年级物理学习的精髓,即科学的本质、作为探究对象的物理学、科学与技术、从个人和社会视角所见的科学等。特别强调了对学生探究能力的培养,并在学生实验的设计方面逐渐取得了完善。
1.2.1学生实验的分布特点
《物理:原理与问题》2002年版本中共有31个学生实验,包含了验证性实验和探究性实验,探究实验占了总数的1/3。学生实验的分布情况如表1所示。
从表1的纵向看,教材的学生实验集中在“力学”(11)和“电学”(7)两大知识板块,在“学”(6)与“现代物理”(5)也有一定的分布。我们可以发现后两者的学生实验比例已超过1/3,打破了有“力学”和“电学”实验“一统天下”的局面,特别是“现代物理”知识在高中的学生实验中得到了强调与重视。学生实验以常规性实验(包含验证性实验)为主(21),探究性实验(10)占总数的1/3。这里的常规性实验是指实验内容是封闭的,教材给出了详细的实验步骤、任务要求,学生只需按部就班地完成。探究性实验则是我们所提倡的一种以半开放或全开放出现的实验形式。从两者的分布来看,常规性实验与探究性实验贯穿了整本教材的知识点。根据学生的实验水平和知识的掌握程度,教材在“力学”与“电学”知识板块中设置了较多的探究性实验。教材中真实性实验与模拟实验相互结合,并以真实性实验为主
(22)。真实性实验是指,实验过程可以直接观察出所研究事物的真实现象或变化过程。从真实性实验所占比例(>2/3)来看,教材的实验内容较好地体现了物理学的实证特点,增强学生认识事物的客观性,达到物理学科的教育功能。模拟实验是指通过实验建立形象、直观的模型,帮助学生理解一些超出人们活动范围的物理问题,如宏观天体的相互运行、微观粒子的运动变化。在“力学”和“现代物理”中,教材采用了较多的模拟实验,帮助学生积累丰富的表象,以促进物理知识的学习。
1.2.2强调对探究能力的培养
不管是常规性实验还是探究性实验,本教材避免实验内容只是为验证某一个概念或原理而单独出现,在选择实验内容时注重研究问题的“应用性”,贴近学生的生活范围并根据学生的知识水平具有一定的探究价值。教材在设计探究性实验时,以探究过程中的先后作为内容的编排顺序,将探究的一般过程和策略隐含于程序中,如提出问题、假设、制定实验计划、对数据进行分析与论证、评估、交流与合作等等。学生在动手操作时,无意识中学习了这些探究的技能,使迁移到一般问题的解决中去。同时,教材在前后各章所设置的探究实验中,注重一定的梯度变化,所给的操作步骤由详到略,实验过程也从部分探究逐步走向全部。例如第7章“两个方向上的力和运动”的探究实验———“掷垒球”。教材选用了贴近学生生活的“掷垒球”体育项目,作为本章内容的探究对象。通过分析投掷垒球的
