关于物理课程资源的几点理论思考

关于物理课程资源的几点理论思考

解世雄

嘉应学院 广东 梅州 514015

摘要 充分认识并有效地开发利用物理课程资源是当前物理教学改革面临的一个新课题, 物理课程资源有显性的硬资源,还有隐性文化软资源。通过研究我们对物理课程资源分为: 教师资源、学生资源、文献资源、,实验室资源、人文环境资源、网络资源、自然环境资源、社会物理资源。并提出课程资源开发的层次性原则、简单性原则、互补原则、实践原则、人本原则。

关键词:物理课程;资源;分类;原则 一、物理课程资源的理解

物理课程是学校依据国家有关方针政策,选派物理教师,组织教学班级,根据人才培养方案或物理课程标准,利用教学资源,帮助学生完成提高科学素养的相应学习任务的一个完整的过程。

课程资源是国家基础教育新一轮课程改革提出的一个重要概念。怎样理解物理课程资源呢?有广义的物理课程资源和狭义的物理课程资源,我们这里仅讨论广义的物理课程资源。

物理课程的根本目标是提高学生科学素养;物理课程实施过程中有学生和老师的参与;物理课程实施过程中,必须借助相关的物理教材、教具、实验仪器;物理课程实施过程中,可以借助多媒体课件和网络;物理课程实施过程中,有学生的互助与合作学习;物理课程实施过程中,必然有教师与学生的互动,学生提出的问题可能给教师新的启发;物理课程实施过程中,必然有学生之间的互动,好学生会主动或被动地帮助学习困难学生提高学习质量;物理课程实施过程中,必然有学生借助图书馆进行自主学习;物理课程实施过程中,学生生活的环境中的物理想象,必然引起学生的注意和思考;物理课程实施过程中,学校的教学传

作者简介:解世雄(1957-),内蒙古人,广东嘉应学院物理与光信息科技学院院长、教授,主要研究者向:物理文化、物理课程与教学论

统、学风会对学生的物理学习产生影响;往届学生学习物理的经历和成效,必然会通过学生口头相传的方式,给正在学习这门课程的学生产生心理暗示;物理课

程实施过程中,学习集体的正式的和非正式的奖励都会影响学生的学习和心理成长。

物理课程资源有显性的硬资源,如学校所处的城市、学校的教学楼、实验室、图书馆、网络、学校的教学经费、数量和质量合格的物理教师等;物理课程资源还有有隐性文化软资源,如学校的管理、学校学风、学校的教风、新生的基本素质、学校的周边环境、往届学生的成就等。

二、物理课程资源的种类

物理课程资源可以看作一个系统,它可以分为若干子系统。不同的专家和学者可以有不同的分类方法。

“课程资源按功能特点,可以把课程资源划分为素材性资源和条件性资源两大类。其中,素材性资源的特点是作用于课程,并且成为课程的素材或来源。比如知识、、技能、经验、活动方式与方法、情感态度和价值观以及培养目标等方面的因素,就属于素材性的课程资源。条件性资源的特点则是作用于课程,却并不形成课程本身的直接来源,但它在很大程度上决定课程的实施范围和水平。比如,直接决定课程实施范围和水平的人力、物理、和财力,时间、场地、媒体、设备、设施和环境,以及对课程的认识状况等因素,就属于条件性课程资源。”⑴

《课程资源概论》则把课程资源,分为六个要素:课程的思想资源、课程的知识资源、课程的经验资源、课程的财物资源、课程的人力资源、网络课程资源。⑵

以上两种分类方法,都有自己的依据,但是各种资源之间存在着交叉,不便于教师的记忆、理解和实际操作。所以我从资源载体的角度进行如下的分类:

(一)教师资源

物理教师是物理课程的活的资源载体。教师是课程的设计者、组织者、参与者,没有物理教师就没有物理课程。学校提供的物理课程的水平的高低主要取决于教师的素质。

梅贻琦校长有句名言:“所谓大学者, 非有大楼之谓也, 有大师之谓也”。这是大学关于教师重要性的一句名言,大学不是仅仅有现代化的大楼就可以了,她需要文化的积淀,需要培养出自己的大师。中学也是一样,一所名校,必然要有名师,要有优良的文化传统。

名师出高徒是中国教育的又一句名言。在物理学发展历史上一个著名的例子是诺贝尔物理学奖获得者的师徒链效应。“1972年以前在美国进行其获奖研究的92位获奖人当中,有一半以上(48位)的人曾在前辈的诺贝尔奖金获得者手下当过学生、博士后研究员或低级合作者。”⑶最为突出的是卡文迪什实验室的JJ 汤姆森和欧内斯特 拉瑟福德,他们一共培养了17位属于各种国籍的未来获奖人。

我国抗战期间,西南联大的物理人才培养也是名师效应的一个特别的例子。西南联大由北京大学、清华大学、 南开大学南迁联合组成。三校原为华北名校 ,三校教授合在一起 ,可谓大师云集 ,物理系尤为突出。物理系教授中有:欧美名校博士、学成回国后成为我国近代物理学奠基人的饶毓泰 ( 1922,普林斯顿大学 )、叶企孙 ( 1923,哈佛大学 )、吴有训 ( 1926,芝加哥大学 )、 周培源 (1928, 加州理工学院 )、 吴大猷 ( 1933,密西根大学 )等。这些教授不仅学术造诣深厚 ,学风严谨、 人品高尚、 而且非常敬业 。⑺西南联大物理系在教学条件极其艰苦的情况下,在短短的几年时间,培养了诺贝尔获奖者杨振宁、李政道,我国两弹一星功臣,邓稼先、朱光亚,以及十几位科学院院士。成为中国物理教育史上的一个奇迹。

总之,教师不仅决定课程资源的鉴别、开发、积累和利用, 而且还是课程的实施者。因此,教师是最重要的课程资源, 教师的素质状况决定了课程资源的识别范围、开发与利用的程度以及发挥效益的水平。

(二)学生资源

学校开设物理课程,好的教师固然可以为课程增彩,而没有优秀的学生,课程质量会大大降低。我国北京大学物理系,为国家培养了大批的优秀人才,其中两院院士105人,是我国物理学界的一面旗帜。但是如果没有全国最优秀中学生对北京大学物理系的向往和追求,就不可能有这样的结果。

事实上,所有的优秀教师都知道学生对于教学的价值。物理学天才,诺贝尔物理学奖获得者,费曼先生对学生的重要性,有过非常精辟的论述: “学生问的问题,有时也能提供新的研究方向。”“对我来说,教书以及学生,使我的生命继续发光发亮,我永远也不会接受任何人替我安排一切——快快乐乐的不必教书。永远不会!”⑷

学生之间的相互影响,学生之间的相互学习,学习好的学生教学习差的学生比老师的教有用效多。一个班上没有好学生,物理课程的质量就不可能高。在充分开发和利用学生课程资源方面,教育改革家,魏书生的语文教学改革的成功经验,值得我们借鉴。

(三)文献资源

科学的进步是一个积累的过程,历代科学家,都留下了许多宝贵的文献。物理教材、教学参考资料、学术著作、科普读物、学术刊物、科普刊物这些构成物理课程的文献资源。研读文献,通常我们叫读书。人的进步与读书有密不可分的关系。

古今著名的物理学家的成长过程的关键时期,都曾经认真读过一批好书。牛顿,13岁时读到了引导他通往科学方面的最重要的一本书《自然与工艺的神秘》,在上中学期间,他读到了克拉克博士留下的一批物理、解剖、哲学、数学等书籍,成为他成功的基础。

爱因斯坦也有相似的经历。12岁时读到一本欧几里德几何学,而受到决定性的影响。12-16岁他通过阅读自然科学书籍和哲学书籍,特别是通过伯恩斯坦的《自然科学通俗读本》,给爱因斯坦留下极其深刻的印象,对他的命运产生重大影响。

任何好的老师和好的课程,都必须引导学生读好书。只要学生学会了读书,并且读到了自己喜欢的科学著作,学生的学习就真正产生了。

我们的学校现在有条件给学生提供物理课程必备的参考文献, 它们应该包括:著名物理学家的著作,如亚里士多德的《物理学》、牛顿的《自然哲学的数学原理》、《爱因斯坦文集》、《杨振宁文集》等;科学家传记如:伽里略、牛顿、法拉第、爱因斯坦、玻尔、居里夫人、杨振宁、李政道、霍金、吴健雄、吴大猷、邓稼先等中外著名物理学家的传记;著名的科普读物如:广义与狭义相对论浅说、时间间史、科学研究的艺术等;中外有影响的科学史著作等,给教师和学生订一些教学期刊、科普期刊等。

(四)实验室资源

为什么中国没有拿到物理学诺贝尔奖,很大程度上是实验室资源不足。特别是在20世纪的中国,由于国力不足,各级各类学校的实验室资源不足,很大程度上影响了物理教学的质量,影响了几代人的创新精神的培养。我是上世纪70年代在县城中学学习的,当时我们初中两年、高中两年,物理课没有做过一次学

生实验,教师做的演示实验也曲指可数。不要说自己动手做创新实验,就是看一看验证性的演示实验都没有。

实验室是培养青少年动手能力、创新能力、也是培养自主学习能力、对科学技术的兴趣的重要环节。基本的物理标准实验室和简易的实验室是到了应该保证的时候了。

(五)人文环境资源

榜样的力量是无穷的。物理课程的良好的人文环境资源,是学生物理学习与成功的激励因素。挖掘整理、开发利用人文环境资源是学校应该重视的,同时也是物理教师应该重视的,对于提升物理课程的质量有非常大的作用。

各级各类学校现在已经有了这样的意识。例如,世界著名物理学家、中国的“居里夫人”吴健雄教授启蒙曾就学的明德楼,现扩改为浏河镇明德初级中学,校园内的紫薇阁、墓园,以及诺贝尔获得者杨振宁、李政道、丁肇中等大师的题字纪念使大家顿生对大师的崇敬。

吴健雄在国内学习物理的大学,东南大学1992年在建立了吴健雄实验室,以后又建立了建立了吴健雄奖学金、成立了吴健雄学院等

但是, 各间学校不十分耀眼的一些物理人文资源,就没有得到应有的开发和利用。因此、每个物理教师对本地的成功的物理人才,本校的成功的物理竞赛或奖者,物理高分考生,往届学生物理科技开发小发明,物理创新的成果都应该有详细的文档,用博客或学校网站,展示和呈现。

(六)课件、网络资源

电脑、网络是科技进步的产物,是新世纪的一大特征。在文革期间要获得一点学习的资源是多么的艰难,除了学校发的中学课本以外几乎没有任何其他资源可以利用。甚至到了20世纪90年代中期,要收集国内外的物理教学和研究资料,都还是手工做资料卡片。现在物理教师获取教学资源非常容易,物理教学的官方网站,如人民教育出版社网站,中国物理课程网,(这是西南大学物理课程与教学论博士点的师生办的一个专业网站)、中央电化教育馆网站、中国基础教育网、中国物理教育网等,物理教师个人网页、博客等包含了各种各样的物理教学资源,为物理课程提供应有尽有的课程资源。可以说网络时代的到来,给物理学习和教学方法带来了一场革命。

(七)自然环境资源

我们每个人都生活在大自然的怀抱,我们周围除了人工环境,就是自然环境,而自然环境,比起人工环境要多得多。但是不经点拨学生未必知道。

我们每个人在五种物理环境中生活:

大气环境:平时我们并没有注意到它们的存在,当你旅游上到海拔3000米以上的高度,你就明显地感到呼吸困难、缺氧。

重力环境:当我们在大型的游乐场里,乘座“太空穿梭”、“矿山车”、你就体会到失重的感觉。

电磁(包括光)环境:我们的在太阳的普照下生活,我们在电磁波环境中完成自己每天的通讯。

水环境:水给我们创造了一个重要的物理环境,乘船、游泳我们体会到浮力和水的压力。观赏瀑布我们体会到重力,以及机械能的变化。

温度场环境:我们生活在温度场当中,我们无时无刻都感受到温度变化给我们到来的快意与苦恼。

这些环境,以及一些比较微观小的物理环境和变化,构成了我们物理教学的非常本质的课程资源。

(八)社会物理资源

社会物理资源包括:为了青少年科学素养提高,而建立的公共图书馆、博物馆、天文观测科普馆等;可供物理教学利用的公共物理社会资源还包括如核电站、风力发电、水电站、火电站,一些电子产品生产厂等等。生活中的各种明显具有物理原理的生活用品、装饰用品、学习用品、玩具等也可以作为社会物理课程资源。

三、物理课程资源开发利用的几个原则

课程资源作为新课改提出的一个新概念,无疑对物理教学有很大的启发,粉笔+黑板的年代已经过去,代之以多样化的教学方法,新的教育理念。物理课程资源的有效开发利用,需要研讨物理课程资源开发利用的基本原则。

(一)层次性原则

物理课程资源的开发,可以分为国家、地方、学校等不同的层次。我国国家级的课程资源开发层次上有一些专门的研究机构,如课程、教材研究所,中央电化教育馆,中央教科所等,这些专门机构常年进行相关的物理课程资源的开发和

研究,教育部组织的国家教育规划课题,以及中国教育学会组织的课题研究,都属于国家层面上的课程资源开发。

地方课程资源的开发,属于中间层次,由地方教育行政部门,课程研究中心,教研室等部门组织,地方的教育规划课题研究,骨干教师培训、教学参考资料的编辑等。

学校层面的物理课程资源开发的任务,主要由师范院校和中学承担。师范院校物理院、系的物理课程与教学论学科的研究生导师和研究生,是一支很强的研究力量,可以在教材、教辅资料、实验设计、课件、网站、网络课程、物理骨干教师培训、新教师培训等方面做大量的工作。此外,中学及其物理教研组也承担着物理课程资源开发的责任,可以在教学设计、公开课、实验设计、课件、网站、网络课程,以及学校物理学习的人文环境的营造方面做大量的工作。

(二)简单性原则

简单性原则就是要求我们注重简单的基本的文献资源的充分利用,这是投入小,效果好的传统的方法。物理课程的基本的文献资源有:物理课程标准,物理教科书,物理教学辅导资料,物理学史方面的有关书籍,物理知识科普书籍,科学方法、科技创新方面的书籍,中学物理教学期刊,中学科技开发与创新方面的期刊等。

物理课程标准的理解,不仅是教师要做的事,也是学生要做的事。物理课程的目标、物理课程的理念,都有许多不容易理解的概念,师生要共同学习与交流,真正领会要义,帮助建立相应的学习策略。

物理教材,也叫课本,是传统物理课程的核心。按照长期以来,教书就是老师把教科书上的知识,传授给学生,学生的学习成果就是能记忆教科书上的内容。事实上以往有过分依赖教科书的倾向。而教科书中的知识部分又是重中之重,我们教科书中要注意开发和弥补的主要是关于文化方面的内容,物理不仅仅是一个知识系统,同时更是一个文化系统,老师要把教科书中,枯燥的公式、定律还原成为有血有肉的的鲜活的文化。

其他文献的利用,主要起决于老师的引导和鼓励,提倡学生读书、提倡学生自我提高,学校要有好书给学生读,要奖励学生读好书。让物理课程真正成为提高学生科学素养的载体。

(三)互补性原则

传统的文本文献资源有它固有的优点,但是网络物理课程资源是网络时代物理教师的取之不尽,用之不竭的共享资源。网络资源的利用, 开阔了师生的视野。其强大的互动功能, 使得原本复杂、枯燥、抽象的物理理论具体化、形象化、生动化, 提高学生学习物理的兴趣, 增强了教学效果。对于物理教师, 网络技术为其授课提供了有力的帮助。基于网络, 可以了解物理学前沿动态,可以交流授课经验和体会,可以参与试题分析与评价,可以参与物理课题的讨论与交流。网络物理课程资源正在发展。因此我们在课程资源开发利用时,要坚持文本文献资源和电脑、网络资源互补的原则,过分依赖文本和网络资源都是不可取的,单纯地网上疯狂复制的现象,不读书、不研究的现象令人担忧。

(四)实践性原则

物理是一门实践性很强的课程,当前我国的中学、大学学生数量猛增,实验资源非常紧缺,实验室资源的开发利用任重而道远。物理实验课程资源的有效开发和利用,首先要大力促进实验室的开放。建立开放的实验室有助于学生物理课程的学习,是培养学生动手能力,调动学生学习物理的兴趣,培养创新意识的最佳的途径。开放的实验室,学生可以自行设计实验项目,自己搭配仪器,决定实验方案,最能使学生有机会体会发现的乐趣。学生的科技活动和科技创新比赛等都必须有实验室开放作为基础。

其次,要大力倡导利用低成本材料,甚至是生活废弃物做物理实验。实验室资源并不限于实验室的仪器和设备。生活废弃物经过巧妙的构思可以用来做物理实验,而且效果更明显、更直观。例如利用一次性塑料杯可以做十几个实验,如光的折射、的大气压强、制造凸透镜等。又如,以废弃的光盘做光栅,以激光笔为光源,可以研究光的衍射现象。用废弃的可乐瓶等材料做水火箭,已经是经典的成功例子。

第三、要把信息技术引入实验教学,改造传统实验。要重视信息技术在物理实验中的应用,开发和利用模拟实验提高物理实验的教学质量。利用多媒体课件, 将某些实验内容真实地模拟下来, 使一些抽象的东西形象化直观化 , 不仅有助于教师在课上进行讲解 , 课下学生也可自主预习和复习 , 从而激发了学生的学习兴趣和热情。

(五)人本原则

教师是物理课程资源开发利用的主导者。他们不仅决定课程资源的鉴别、开发、积累和利用,同时他们自身就是课程资源的载体。学校物理课程资源的开发利用,要高度关注教师,要有选拔教师的良好机制,高水平的物理教师要能及时补充到学校,学校要有培养教师的制度,领导要通过激励机制,鼓励教师积极进取,激活教师固有的内在成就动机。

在教学管理上,积极鼓励教师进行团队合作,建立教研组物理博客,让每个老师都动起来,建立不仅仅以高考为标准的教学评价机制,鼓励教师发展,鼓励教师在自己的工作岗位上努力钻研,发挥自己的智慧和才华,在自己学有专长的方面为集体做贡献,满足教师的内在成就需要。

关注学生的学习体验,开发来自学生的课程资源。注重调查研究学生的兴趣类型、活动方式,挖掘学生学习经验中有益的参考资料。学生学习方式本身就是重要的课程资源。通过调查研究,从中可以归纳出能够唤起学生强烈求知欲的各种教学方式、手段、工具、设施、方案、问题, 以及如何布置作业、安排课堂内外学习等诸多要素, 帮助学生尽快掌握课程要点。

收集学生常犯错误的资料,使之成为物理课程资源。教师可以通过有关的教学期刊和物理教育研究的书籍收集学生常犯错误的资料,教师也可以自己尝试从学生作业、试卷中收集学生常犯错误的资料,分门别类地整理成册,为学生及时提供学习的反馈信息,以便帮助学生提高学习中的质量。例如学生学习物理的错误前概念,教师可以针对自己的学生编制一个小书册,指出具体的问题,存在的原因,纠正的办法。以人为本积极做好来源于学生,服务于学生的物理课程资源的开发利用。

关于物理课程资源的几点理论思考

解世雄

嘉应学院 广东 梅州 514015

摘要 充分认识并有效地开发利用物理课程资源是当前物理教学改革面临的一个新课题, 物理课程资源有显性的硬资源,还有隐性文化软资源。通过研究我们对物理课程资源分为: 教师资源、学生资源、文献资源、,实验室资源、人文环境资源、网络资源、自然环境资源、社会物理资源。并提出课程资源开发的层次性原则、简单性原则、互补原则、实践原则、人本原则。

关键词:物理课程;资源;分类;原则 一、物理课程资源的理解

物理课程是学校依据国家有关方针政策,选派物理教师,组织教学班级,根据人才培养方案或物理课程标准,利用教学资源,帮助学生完成提高科学素养的相应学习任务的一个完整的过程。

课程资源是国家基础教育新一轮课程改革提出的一个重要概念。怎样理解物理课程资源呢?有广义的物理课程资源和狭义的物理课程资源,我们这里仅讨论广义的物理课程资源。

物理课程的根本目标是提高学生科学素养;物理课程实施过程中有学生和老师的参与;物理课程实施过程中,必须借助相关的物理教材、教具、实验仪器;物理课程实施过程中,可以借助多媒体课件和网络;物理课程实施过程中,有学生的互助与合作学习;物理课程实施过程中,必然有教师与学生的互动,学生提出的问题可能给教师新的启发;物理课程实施过程中,必然有学生之间的互动,好学生会主动或被动地帮助学习困难学生提高学习质量;物理课程实施过程中,必然有学生借助图书馆进行自主学习;物理课程实施过程中,学生生活的环境中的物理想象,必然引起学生的注意和思考;物理课程实施过程中,学校的教学传

作者简介:解世雄(1957-),内蒙古人,广东嘉应学院物理与光信息科技学院院长、教授,主要研究者向:物理文化、物理课程与教学论

统、学风会对学生的物理学习产生影响;往届学生学习物理的经历和成效,必然会通过学生口头相传的方式,给正在学习这门课程的学生产生心理暗示;物理课

程实施过程中,学习集体的正式的和非正式的奖励都会影响学生的学习和心理成长。

物理课程资源有显性的硬资源,如学校所处的城市、学校的教学楼、实验室、图书馆、网络、学校的教学经费、数量和质量合格的物理教师等;物理课程资源还有有隐性文化软资源,如学校的管理、学校学风、学校的教风、新生的基本素质、学校的周边环境、往届学生的成就等。

二、物理课程资源的种类

物理课程资源可以看作一个系统,它可以分为若干子系统。不同的专家和学者可以有不同的分类方法。

“课程资源按功能特点,可以把课程资源划分为素材性资源和条件性资源两大类。其中,素材性资源的特点是作用于课程,并且成为课程的素材或来源。比如知识、、技能、经验、活动方式与方法、情感态度和价值观以及培养目标等方面的因素,就属于素材性的课程资源。条件性资源的特点则是作用于课程,却并不形成课程本身的直接来源,但它在很大程度上决定课程的实施范围和水平。比如,直接决定课程实施范围和水平的人力、物理、和财力,时间、场地、媒体、设备、设施和环境,以及对课程的认识状况等因素,就属于条件性课程资源。”⑴

《课程资源概论》则把课程资源,分为六个要素:课程的思想资源、课程的知识资源、课程的经验资源、课程的财物资源、课程的人力资源、网络课程资源。⑵

以上两种分类方法,都有自己的依据,但是各种资源之间存在着交叉,不便于教师的记忆、理解和实际操作。所以我从资源载体的角度进行如下的分类:

(一)教师资源

物理教师是物理课程的活的资源载体。教师是课程的设计者、组织者、参与者,没有物理教师就没有物理课程。学校提供的物理课程的水平的高低主要取决于教师的素质。

梅贻琦校长有句名言:“所谓大学者, 非有大楼之谓也, 有大师之谓也”。这是大学关于教师重要性的一句名言,大学不是仅仅有现代化的大楼就可以了,她需要文化的积淀,需要培养出自己的大师。中学也是一样,一所名校,必然要有名师,要有优良的文化传统。

名师出高徒是中国教育的又一句名言。在物理学发展历史上一个著名的例子是诺贝尔物理学奖获得者的师徒链效应。“1972年以前在美国进行其获奖研究的92位获奖人当中,有一半以上(48位)的人曾在前辈的诺贝尔奖金获得者手下当过学生、博士后研究员或低级合作者。”⑶最为突出的是卡文迪什实验室的JJ 汤姆森和欧内斯特 拉瑟福德,他们一共培养了17位属于各种国籍的未来获奖人。

我国抗战期间,西南联大的物理人才培养也是名师效应的一个特别的例子。西南联大由北京大学、清华大学、 南开大学南迁联合组成。三校原为华北名校 ,三校教授合在一起 ,可谓大师云集 ,物理系尤为突出。物理系教授中有:欧美名校博士、学成回国后成为我国近代物理学奠基人的饶毓泰 ( 1922,普林斯顿大学 )、叶企孙 ( 1923,哈佛大学 )、吴有训 ( 1926,芝加哥大学 )、 周培源 (1928, 加州理工学院 )、 吴大猷 ( 1933,密西根大学 )等。这些教授不仅学术造诣深厚 ,学风严谨、 人品高尚、 而且非常敬业 。⑺西南联大物理系在教学条件极其艰苦的情况下,在短短的几年时间,培养了诺贝尔获奖者杨振宁、李政道,我国两弹一星功臣,邓稼先、朱光亚,以及十几位科学院院士。成为中国物理教育史上的一个奇迹。

总之,教师不仅决定课程资源的鉴别、开发、积累和利用, 而且还是课程的实施者。因此,教师是最重要的课程资源, 教师的素质状况决定了课程资源的识别范围、开发与利用的程度以及发挥效益的水平。

(二)学生资源

学校开设物理课程,好的教师固然可以为课程增彩,而没有优秀的学生,课程质量会大大降低。我国北京大学物理系,为国家培养了大批的优秀人才,其中两院院士105人,是我国物理学界的一面旗帜。但是如果没有全国最优秀中学生对北京大学物理系的向往和追求,就不可能有这样的结果。

事实上,所有的优秀教师都知道学生对于教学的价值。物理学天才,诺贝尔物理学奖获得者,费曼先生对学生的重要性,有过非常精辟的论述: “学生问的问题,有时也能提供新的研究方向。”“对我来说,教书以及学生,使我的生命继续发光发亮,我永远也不会接受任何人替我安排一切——快快乐乐的不必教书。永远不会!”⑷

学生之间的相互影响,学生之间的相互学习,学习好的学生教学习差的学生比老师的教有用效多。一个班上没有好学生,物理课程的质量就不可能高。在充分开发和利用学生课程资源方面,教育改革家,魏书生的语文教学改革的成功经验,值得我们借鉴。

(三)文献资源

科学的进步是一个积累的过程,历代科学家,都留下了许多宝贵的文献。物理教材、教学参考资料、学术著作、科普读物、学术刊物、科普刊物这些构成物理课程的文献资源。研读文献,通常我们叫读书。人的进步与读书有密不可分的关系。

古今著名的物理学家的成长过程的关键时期,都曾经认真读过一批好书。牛顿,13岁时读到了引导他通往科学方面的最重要的一本书《自然与工艺的神秘》,在上中学期间,他读到了克拉克博士留下的一批物理、解剖、哲学、数学等书籍,成为他成功的基础。

爱因斯坦也有相似的经历。12岁时读到一本欧几里德几何学,而受到决定性的影响。12-16岁他通过阅读自然科学书籍和哲学书籍,特别是通过伯恩斯坦的《自然科学通俗读本》,给爱因斯坦留下极其深刻的印象,对他的命运产生重大影响。

任何好的老师和好的课程,都必须引导学生读好书。只要学生学会了读书,并且读到了自己喜欢的科学著作,学生的学习就真正产生了。

我们的学校现在有条件给学生提供物理课程必备的参考文献, 它们应该包括:著名物理学家的著作,如亚里士多德的《物理学》、牛顿的《自然哲学的数学原理》、《爱因斯坦文集》、《杨振宁文集》等;科学家传记如:伽里略、牛顿、法拉第、爱因斯坦、玻尔、居里夫人、杨振宁、李政道、霍金、吴健雄、吴大猷、邓稼先等中外著名物理学家的传记;著名的科普读物如:广义与狭义相对论浅说、时间间史、科学研究的艺术等;中外有影响的科学史著作等,给教师和学生订一些教学期刊、科普期刊等。

(四)实验室资源

为什么中国没有拿到物理学诺贝尔奖,很大程度上是实验室资源不足。特别是在20世纪的中国,由于国力不足,各级各类学校的实验室资源不足,很大程度上影响了物理教学的质量,影响了几代人的创新精神的培养。我是上世纪70年代在县城中学学习的,当时我们初中两年、高中两年,物理课没有做过一次学

生实验,教师做的演示实验也曲指可数。不要说自己动手做创新实验,就是看一看验证性的演示实验都没有。

实验室是培养青少年动手能力、创新能力、也是培养自主学习能力、对科学技术的兴趣的重要环节。基本的物理标准实验室和简易的实验室是到了应该保证的时候了。

(五)人文环境资源

榜样的力量是无穷的。物理课程的良好的人文环境资源,是学生物理学习与成功的激励因素。挖掘整理、开发利用人文环境资源是学校应该重视的,同时也是物理教师应该重视的,对于提升物理课程的质量有非常大的作用。

各级各类学校现在已经有了这样的意识。例如,世界著名物理学家、中国的“居里夫人”吴健雄教授启蒙曾就学的明德楼,现扩改为浏河镇明德初级中学,校园内的紫薇阁、墓园,以及诺贝尔获得者杨振宁、李政道、丁肇中等大师的题字纪念使大家顿生对大师的崇敬。

吴健雄在国内学习物理的大学,东南大学1992年在建立了吴健雄实验室,以后又建立了建立了吴健雄奖学金、成立了吴健雄学院等

但是, 各间学校不十分耀眼的一些物理人文资源,就没有得到应有的开发和利用。因此、每个物理教师对本地的成功的物理人才,本校的成功的物理竞赛或奖者,物理高分考生,往届学生物理科技开发小发明,物理创新的成果都应该有详细的文档,用博客或学校网站,展示和呈现。

(六)课件、网络资源

电脑、网络是科技进步的产物,是新世纪的一大特征。在文革期间要获得一点学习的资源是多么的艰难,除了学校发的中学课本以外几乎没有任何其他资源可以利用。甚至到了20世纪90年代中期,要收集国内外的物理教学和研究资料,都还是手工做资料卡片。现在物理教师获取教学资源非常容易,物理教学的官方网站,如人民教育出版社网站,中国物理课程网,(这是西南大学物理课程与教学论博士点的师生办的一个专业网站)、中央电化教育馆网站、中国基础教育网、中国物理教育网等,物理教师个人网页、博客等包含了各种各样的物理教学资源,为物理课程提供应有尽有的课程资源。可以说网络时代的到来,给物理学习和教学方法带来了一场革命。

(七)自然环境资源

我们每个人都生活在大自然的怀抱,我们周围除了人工环境,就是自然环境,而自然环境,比起人工环境要多得多。但是不经点拨学生未必知道。

我们每个人在五种物理环境中生活:

大气环境:平时我们并没有注意到它们的存在,当你旅游上到海拔3000米以上的高度,你就明显地感到呼吸困难、缺氧。

重力环境:当我们在大型的游乐场里,乘座“太空穿梭”、“矿山车”、你就体会到失重的感觉。

电磁(包括光)环境:我们的在太阳的普照下生活,我们在电磁波环境中完成自己每天的通讯。

水环境:水给我们创造了一个重要的物理环境,乘船、游泳我们体会到浮力和水的压力。观赏瀑布我们体会到重力,以及机械能的变化。

温度场环境:我们生活在温度场当中,我们无时无刻都感受到温度变化给我们到来的快意与苦恼。

这些环境,以及一些比较微观小的物理环境和变化,构成了我们物理教学的非常本质的课程资源。

(八)社会物理资源

社会物理资源包括:为了青少年科学素养提高,而建立的公共图书馆、博物馆、天文观测科普馆等;可供物理教学利用的公共物理社会资源还包括如核电站、风力发电、水电站、火电站,一些电子产品生产厂等等。生活中的各种明显具有物理原理的生活用品、装饰用品、学习用品、玩具等也可以作为社会物理课程资源。

三、物理课程资源开发利用的几个原则

课程资源作为新课改提出的一个新概念,无疑对物理教学有很大的启发,粉笔+黑板的年代已经过去,代之以多样化的教学方法,新的教育理念。物理课程资源的有效开发利用,需要研讨物理课程资源开发利用的基本原则。

(一)层次性原则

物理课程资源的开发,可以分为国家、地方、学校等不同的层次。我国国家级的课程资源开发层次上有一些专门的研究机构,如课程、教材研究所,中央电化教育馆,中央教科所等,这些专门机构常年进行相关的物理课程资源的开发和

研究,教育部组织的国家教育规划课题,以及中国教育学会组织的课题研究,都属于国家层面上的课程资源开发。

地方课程资源的开发,属于中间层次,由地方教育行政部门,课程研究中心,教研室等部门组织,地方的教育规划课题研究,骨干教师培训、教学参考资料的编辑等。

学校层面的物理课程资源开发的任务,主要由师范院校和中学承担。师范院校物理院、系的物理课程与教学论学科的研究生导师和研究生,是一支很强的研究力量,可以在教材、教辅资料、实验设计、课件、网站、网络课程、物理骨干教师培训、新教师培训等方面做大量的工作。此外,中学及其物理教研组也承担着物理课程资源开发的责任,可以在教学设计、公开课、实验设计、课件、网站、网络课程,以及学校物理学习的人文环境的营造方面做大量的工作。

(二)简单性原则

简单性原则就是要求我们注重简单的基本的文献资源的充分利用,这是投入小,效果好的传统的方法。物理课程的基本的文献资源有:物理课程标准,物理教科书,物理教学辅导资料,物理学史方面的有关书籍,物理知识科普书籍,科学方法、科技创新方面的书籍,中学物理教学期刊,中学科技开发与创新方面的期刊等。

物理课程标准的理解,不仅是教师要做的事,也是学生要做的事。物理课程的目标、物理课程的理念,都有许多不容易理解的概念,师生要共同学习与交流,真正领会要义,帮助建立相应的学习策略。

物理教材,也叫课本,是传统物理课程的核心。按照长期以来,教书就是老师把教科书上的知识,传授给学生,学生的学习成果就是能记忆教科书上的内容。事实上以往有过分依赖教科书的倾向。而教科书中的知识部分又是重中之重,我们教科书中要注意开发和弥补的主要是关于文化方面的内容,物理不仅仅是一个知识系统,同时更是一个文化系统,老师要把教科书中,枯燥的公式、定律还原成为有血有肉的的鲜活的文化。

其他文献的利用,主要起决于老师的引导和鼓励,提倡学生读书、提倡学生自我提高,学校要有好书给学生读,要奖励学生读好书。让物理课程真正成为提高学生科学素养的载体。

(三)互补性原则

传统的文本文献资源有它固有的优点,但是网络物理课程资源是网络时代物理教师的取之不尽,用之不竭的共享资源。网络资源的利用, 开阔了师生的视野。其强大的互动功能, 使得原本复杂、枯燥、抽象的物理理论具体化、形象化、生动化, 提高学生学习物理的兴趣, 增强了教学效果。对于物理教师, 网络技术为其授课提供了有力的帮助。基于网络, 可以了解物理学前沿动态,可以交流授课经验和体会,可以参与试题分析与评价,可以参与物理课题的讨论与交流。网络物理课程资源正在发展。因此我们在课程资源开发利用时,要坚持文本文献资源和电脑、网络资源互补的原则,过分依赖文本和网络资源都是不可取的,单纯地网上疯狂复制的现象,不读书、不研究的现象令人担忧。

(四)实践性原则

物理是一门实践性很强的课程,当前我国的中学、大学学生数量猛增,实验资源非常紧缺,实验室资源的开发利用任重而道远。物理实验课程资源的有效开发和利用,首先要大力促进实验室的开放。建立开放的实验室有助于学生物理课程的学习,是培养学生动手能力,调动学生学习物理的兴趣,培养创新意识的最佳的途径。开放的实验室,学生可以自行设计实验项目,自己搭配仪器,决定实验方案,最能使学生有机会体会发现的乐趣。学生的科技活动和科技创新比赛等都必须有实验室开放作为基础。

其次,要大力倡导利用低成本材料,甚至是生活废弃物做物理实验。实验室资源并不限于实验室的仪器和设备。生活废弃物经过巧妙的构思可以用来做物理实验,而且效果更明显、更直观。例如利用一次性塑料杯可以做十几个实验,如光的折射、的大气压强、制造凸透镜等。又如,以废弃的光盘做光栅,以激光笔为光源,可以研究光的衍射现象。用废弃的可乐瓶等材料做水火箭,已经是经典的成功例子。

第三、要把信息技术引入实验教学,改造传统实验。要重视信息技术在物理实验中的应用,开发和利用模拟实验提高物理实验的教学质量。利用多媒体课件, 将某些实验内容真实地模拟下来, 使一些抽象的东西形象化直观化 , 不仅有助于教师在课上进行讲解 , 课下学生也可自主预习和复习 , 从而激发了学生的学习兴趣和热情。

(五)人本原则

教师是物理课程资源开发利用的主导者。他们不仅决定课程资源的鉴别、开发、积累和利用,同时他们自身就是课程资源的载体。学校物理课程资源的开发利用,要高度关注教师,要有选拔教师的良好机制,高水平的物理教师要能及时补充到学校,学校要有培养教师的制度,领导要通过激励机制,鼓励教师积极进取,激活教师固有的内在成就动机。

在教学管理上,积极鼓励教师进行团队合作,建立教研组物理博客,让每个老师都动起来,建立不仅仅以高考为标准的教学评价机制,鼓励教师发展,鼓励教师在自己的工作岗位上努力钻研,发挥自己的智慧和才华,在自己学有专长的方面为集体做贡献,满足教师的内在成就需要。

关注学生的学习体验,开发来自学生的课程资源。注重调查研究学生的兴趣类型、活动方式,挖掘学生学习经验中有益的参考资料。学生学习方式本身就是重要的课程资源。通过调查研究,从中可以归纳出能够唤起学生强烈求知欲的各种教学方式、手段、工具、设施、方案、问题, 以及如何布置作业、安排课堂内外学习等诸多要素, 帮助学生尽快掌握课程要点。

收集学生常犯错误的资料,使之成为物理课程资源。教师可以通过有关的教学期刊和物理教育研究的书籍收集学生常犯错误的资料,教师也可以自己尝试从学生作业、试卷中收集学生常犯错误的资料,分门别类地整理成册,为学生及时提供学习的反馈信息,以便帮助学生提高学习中的质量。例如学生学习物理的错误前概念,教师可以针对自己的学生编制一个小书册,指出具体的问题,存在的原因,纠正的办法。以人为本积极做好来源于学生,服务于学生的物理课程资源的开发利用。


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