滬科教版高中《物理》課程標(biāo)準(zhǔn)教科書的

1、滬科教版高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)教科書的特色和編寫思路束炳如 何潤偉 （蘇州大學(xué) 215006） （安徽省教科所 230061）滬科教版高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)教科書是由華東地區(qū)高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)教科書編寫組研制的。編寫組在長期的中學(xué)物理教學(xué)改革實(shí)踐中，進(jìn)行了中學(xué)物理課程、教材、教法等方面的改革探索，形成了一支跨省區(qū)的、立志于中學(xué)物理課程改革、志同道合的教授、博士、碩士、特級教師和教研員組成的中學(xué)物理教材的研究與編寫隊(duì)伍。早在1989年就合作編寫出版了義務(wù)教育初中物理教材。新一輪基礎(chǔ)教育課程改革啟動后，根據(jù)物理課程標(biāo)準(zhǔn)，編寫了初中和普通高中物理教科書，并已通過教育部審查，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)區(qū)實(shí)驗(yàn)。圖1 滬科教版高中物理課

2、程標(biāo)準(zhǔn)教科書我們在研制滬科教版高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)教科書時，力求全面落實(shí)普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念，進(jìn)一步提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。在物理課程中為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)、持續(xù)發(fā)展、應(yīng)對現(xiàn)代社會和未來發(fā)展的挑戰(zhàn)奠定基礎(chǔ)，為不同學(xué)生各得其所的發(fā)展提供廣闊的空間。 我們認(rèn)為，應(yīng)將幾十年來純敘述式的教材，改變?yōu)橛欣趯W(xué)生自主探究式的教材；三維目標(biāo)應(yīng)在教材中應(yīng)得到真正的落實(shí)；過去強(qiáng)調(diào)的是如何把知識講清楚，現(xiàn)在要強(qiáng)調(diào)的是自主探究、充分展示過程和方法。必修和三個系列的教材應(yīng)該各具特色。教育部對這套教科書的審查意見指出：“教科書努力按照高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)的要求編寫，在促進(jìn)教育理念更新、學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)模式轉(zhuǎn)變方面做了可

3、貴的嘗試，改革上有較大的力度。”并認(rèn)為其突出優(yōu)點(diǎn)是：（1）注重了三維目標(biāo)的貫徹；（2）注重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的態(tài)度；（3）選材注意了基礎(chǔ)性、選擇性、時代性；（4）注重了教學(xué)評價的設(shè)計(jì)；（5）嘗試從典型情景入手，呈現(xiàn)形式比較新穎、舒暢和諧、圖文并茂；（6）兼顧了科學(xué)訓(xùn)練和情感體驗(yàn)，注重了與人文的融合；（7）三個系列的特色明顯。為了讓高中物理教師和研究工作者了解這套教科書的特色，順利實(shí)施這套教科書，本文將對我們研制教科書的編寫思路以及教科書的結(jié)構(gòu)、內(nèi)容和特點(diǎn)作一些介紹，以期引起各方面的研究與討論，推動我國新一輪高中物理課程改革。一、特色鮮明的三個系列新的高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)教科書應(yīng)該

4、是什么樣的？如何根據(jù)高中物理三個系列的課程價值取向編寫各具特色的教科書系列？我們認(rèn)為，根據(jù)高中物理課程的基本價值取向和模塊課程的要求，各系列教科書應(yīng)該在結(jié)構(gòu)、內(nèi)容和呈現(xiàn)方式上體現(xiàn)各自的特色和教育功能。三個系列的教科書不能用“做知識的加減法”來編寫，而應(yīng)有各自獨(dú)特的結(jié)構(gòu)、思路和內(nèi)容取向。因此，在編寫過程中，我們首先對共同必修的兩個模塊和3個選修系列準(zhǔn)確定位，從總體來看，這套教科書各系列的編寫思路和特點(diǎn)等如下表所示。高中物理教材(滬科教版)共同必修（物理1物理2）提升全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，幫助學(xué)生了解自己的興趣與發(fā)展?jié)撃埽瑸楹罄m(xù)的發(fā)展與選擇打好基礎(chǔ)。通過豐富多彩的物理學(xué)習(xí)資源，使學(xué)生對物理產(chǎn)生親近感

5、，激發(fā)學(xué)生的求知欲。通過切實(shí)可行的探究和體驗(yàn)，為學(xué)生的全面發(fā)展創(chuàng)造條件。通過開放的、形式多樣的學(xué)習(xí)內(nèi)容，為學(xué)生個性化的發(fā)展和今后的選擇奠定基礎(chǔ)。系列1讓學(xué)生體驗(yàn)探究過程，了解物理科學(xué)與人類社會的互動關(guān)系，體現(xiàn)科學(xué)精神與人文精神的結(jié)合，從思想、觀念、方法層面上提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和人文修養(yǎng)。精選典型史料和活動，在處理好“親歷”與“追溯”關(guān)系的基礎(chǔ)上，著重展現(xiàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程。通過翔實(shí)的資料，凸現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、社會的互動關(guān)系，形成正確的科學(xué)觀，體會人類不懈的探索精神。讓學(xué)生在“讀、做、悟、創(chuàng)”中，感悟人類追求簡單、和諧、統(tǒng)一的思維方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的世界觀。系列2讓學(xué)生參與物理學(xué)的技術(shù)應(yīng)用活動，學(xué)習(xí)與技術(shù)

6、直接相關(guān)的物理知識，理解物理與技術(shù)的互動關(guān)系，提升學(xué)生技術(shù)設(shè)計(jì)、制作和創(chuàng)新的能力。側(cè)重從技術(shù)應(yīng)用層面，結(jié)合具體的技術(shù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制作等活動，讓學(xué)生在“做”中學(xué)習(xí)物理學(xué)。強(qiáng)化實(shí)踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力，開發(fā)學(xué)生的技術(shù)創(chuàng)造潛能和興趣。突出物理學(xué)的應(yīng)用性與實(shí)踐性，展示物理學(xué)在高科技領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，讓學(xué)生感受物理與技術(shù)結(jié)合的魅力。系列3讓學(xué)生經(jīng)歷物理學(xué)的實(shí)證研究和理性思維過程，學(xué)習(xí)物理學(xué)的基本內(nèi)容和研究方法，了解物理學(xué)與社會發(fā)展、科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)系。通過比較完整的、系統(tǒng)的物理探究活動，展示物理學(xué)的核心內(nèi)容，落實(shí)三維目標(biāo)。讓學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)、理論思維與數(shù)學(xué)方法應(yīng)用等方面得到比較充分的訓(xùn)練，學(xué)習(xí)

7、探索物理世界的方法和策略。更多地關(guān)注物理學(xué)與科技發(fā)展的前沿，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)志趣和將科學(xué)服務(wù)于人類的意識?！拔锢?”和“物理2”是共同必修模塊，在學(xué)生物理學(xué)習(xí)過程中應(yīng)該起到承上啟下的作用。這兩個模塊主要通過學(xué)生熟悉的生產(chǎn)、生活中與力學(xué)有關(guān)的現(xiàn)象、事實(shí)、問題為線索展開，以增加學(xué)生對物理的親近感。例如，在“研究勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律”一章中，改變了過去教材的傳統(tǒng)編寫思路，從自由落體運(yùn)動切入，采取從特殊的勻變速運(yùn)動到一般勻變速運(yùn)動的方式展開教材，從研究學(xué)生熟悉的“輕重物體誰落得快”的問題引入，用一節(jié)的篇幅展示了“伽利略對落體運(yùn)動的研究過程”（圖2），并在第2節(jié)安排了“實(shí)驗(yàn)測定重力加速度”的探究活動

8、，然后把初速度為零的勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律拓展到初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律；又如，在“怎樣求合力與分力”一章中，以“斜拉橋”為背景，用問題串展開有關(guān)內(nèi)容（圖3）；在“動能的變化與機(jī)械功”一章中，以汽車的運(yùn)動為背景（圖4），通過實(shí)驗(yàn)和理論分析，用問題串展開“功和動能變化”的探究。圖3圖4為圖2根據(jù)學(xué)生的知識、技能和認(rèn)知方式的差異以及三個系列課程內(nèi)在的價值取向的差異，這套教科書對三個系列分別設(shè)計(jì)不同的探究情景、問題串、問題鏈，選擇不同的內(nèi)容載體。例如，同樣是有關(guān)電磁方面的學(xué)習(xí)內(nèi)容，三個系列的處理完全不同。1 系列的“物理1-1”主要通過人類探索電磁世界和應(yīng)用電磁規(guī)律的歷史過程中形成的一系列有

9、內(nèi)在聯(lián)系的問題來展示。第1章從富蘭克林到奧斯特第2章打開電磁聯(lián)系的大門第3章劃時代的發(fā)現(xiàn)第4章電磁波與現(xiàn)代通信第5章走進(jìn)現(xiàn)代家庭圖5 物理11目錄第1、第2章以歷史為線索解決“電”與“磁”的本質(zhì)及其聯(lián)系的一系列問題，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)電磁規(guī)律；隨后章節(jié)又以學(xué)生熟悉的生活中的無線電通信、家用電器等涉及到的問題展開。整個模塊展示了人類生動的探究過程，使學(xué)生了解了物理學(xué)、人類文化、社會生產(chǎn)力的互動關(guān)系，充分體驗(yàn)物理學(xué)的科學(xué)和文化內(nèi)涵。2 系列的“物理2-1”主要以多用電表、示波器、發(fā)電機(jī)、變壓器等技術(shù)產(chǎn)品為載體，來呈現(xiàn)有關(guān)物理學(xué)的核心內(nèi)容。第1章多用電表與直流電路第2章顯像管與電磁力圖6 物理21目錄第3

10、章發(fā)電、輸配電與電磁感應(yīng)第4章廣播電視與電磁波第5章互聯(lián)網(wǎng)與信息時代在第1、第2、第4章中，本教科書首先安排了“學(xué)習(xí)使用多用電表”、“學(xué)習(xí)使用示波器”和“用分立元件或集成電路制作收音機(jī)”等動手操作的活動，通過不斷探討這些技術(shù)產(chǎn)品、儀器設(shè)備的工作原理和解決學(xué)生制作活動中的技術(shù)問題所形成的問題串，展開整個模塊的活動，使學(xué)生既學(xué)習(xí)“直流電路”、“電場力”、“安培力與洛倫茲力”、“電磁波的發(fā)射、傳播和接收”等內(nèi)容，又了解電磁技術(shù)在現(xiàn)代科技中的廣泛應(yīng)用。圖7 物理31目錄3 系列的“物理3-1”主要通過物理學(xué)內(nèi)在的邏輯聯(lián)系，比較完整地、系統(tǒng)地展示物理學(xué)的核心內(nèi)容，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究和理論分析進(jìn)行自主學(xué)習(xí)

11、。第1章電荷的相互作用第2章電場與示波器第3章從電表電路到集成電路第4章探究閉合電路歐姆定律第5章磁場與回旋加速器第1章根據(jù)“電閃雷鳴”的自然情境，引發(fā)出問題串：“雷電是怎樣產(chǎn)生的？”“電又是從哪里來的？”“物體帶電的本質(zhì)原因是什么？”“電荷具有哪些特性？”“電荷相互作用服從什么樣的規(guī)律？”“人類怎樣利用這些規(guī)律的？”等等，接著，通過實(shí)驗(yàn)探究和分析論證學(xué)習(xí)這一部分物理學(xué)的核心內(nèi)容；在第2章，以“示波器”工作原理方面的問題構(gòu)成問題串，從物理學(xué)原理的層面解剖“示波器”，探究電場的力的性質(zhì)和能的性質(zhì)，分析帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)的規(guī)律。二、全面落實(shí)三個維度的課程目標(biāo)新課程的三維目標(biāo)是融為一體、不可分割的

12、。高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)將知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀列為課程目標(biāo)，這是我國物理課程改革的一項(xiàng)重大進(jìn)步，必須努力在教科書中得到貫徹和落實(shí)。我們認(rèn)為,有價值的知識，它都是出于真的追求，善的期待，美的意蘊(yùn)。好的教科書僅從認(rèn)知層面上講，不是由教科書“告訴”給學(xué)生的，而是學(xué)生通過深刻的體驗(yàn)獲得的。它帶給學(xué)生的收獲應(yīng)是多方面的不僅包括認(rèn)知方面的收獲（如概念、定義、原理、公式、基本事實(shí)的掌握以及認(rèn)知策略的完善），而且包括態(tài)度與價值觀的改變、豐富與提升，所經(jīng)受到的理智的挑戰(zhàn)和內(nèi)心的震撼，所獲得的感動和鼓舞，以及精神的陶冶和心靈的凈化等。在研制教科書的過程中，要致力于新課程“三維”目標(biāo)的有機(jī)結(jié)合與全面落

13、實(shí)，而不能僅僅是過分關(guān)注于“知識”或“能力”等單維目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)；不能將“過程與方法”、“情感態(tài)度與價值觀”的目標(biāo)虛無化和邊緣化。我們的具體做法如下。1重視物理學(xué)主干知識、技能的學(xué)習(xí)這套高中物理教材主要采取了如下措施：刪除傳統(tǒng)課程“繁、難、偏、舊”的內(nèi)容，精選學(xué)生終身學(xué)習(xí)必備的基礎(chǔ)知識和基本技能，并適當(dāng)加以拓展; 突出主干知識（重要的概念和規(guī)律），對核心概念和重要規(guī)律，都配以必要的示范性例題和作業(yè)；通過實(shí)驗(yàn)探究和分析論證，引導(dǎo)學(xué)生主動建構(gòu)新知識；強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)，使全體學(xué)生的基本技能訓(xùn)練能得到較好的落實(shí)，為此，專設(shè)了“實(shí)驗(yàn)探究”欄目（圖8）。例如，物理3-1在“探究安培力”一節(jié)中,安排了“實(shí)驗(yàn)探究安培

14、力的方向”和“實(shí)驗(yàn)探究安培力的大小”，并給出了相應(yīng)的“案例分析”和習(xí)題。而且在“多學(xué)一點(diǎn)”里研究了當(dāng)導(dǎo)體中的電流與磁場不相互垂直時，怎樣計(jì)算安培力的大小的問題，以滿足部分學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的需要。圖8 實(shí)驗(yàn)探究這套高中物理教材對一些既是物理學(xué)核心內(nèi)容，又是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，采取了與傳統(tǒng)教科書完全不同的方式展開，使抽象的物理學(xué)原理變得“直觀”和可以理解。例如，牛頓第一定律和慣性，由于地球引力和摩擦力的影響，在地球上做實(shí)驗(yàn)很困難，學(xué)生也很難理解，本教科書以航天員在航天器中的活動情況為背景，通過問題串展開“牛頓運(yùn)動定律及其應(yīng)用”和“超重與失重”等內(nèi)容，學(xué)生就容易理解了，這也是本教科書的首創(chuàng)。事實(shí)上，從傳輸

15、回來的航天員的起居、吃飯等活動的圖像資料，正反映了在“微重”情況下物體的運(yùn)動越來越接近勻速直線運(yùn)動。又如 “物理3-3”涉及統(tǒng)計(jì)方法研究氣體性質(zhì)的內(nèi)容，本教科書首先通過天氣預(yù)報和實(shí)驗(yàn)來學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)的有關(guān)內(nèi)容；“物理3-4”改變過去先用理論定義簡諧運(yùn)動的模式，先利用照片、圖像獲得簡諧運(yùn)動的感性認(rèn)識等。總之，本教科書力圖在保證課程標(biāo)準(zhǔn)要求的學(xué)習(xí)水平的前提下，降低這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)的難度。這套教科書，在實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上，十分注重理論探究，體現(xiàn)高中物理的特點(diǎn)。例如，“物理3-1”在“研究電場的能的性質(zhì)”時，教材用“電場”與“重力場”類比的方法，連續(xù)安排了四個“分析論證”活動；“物理3-2”對“怎樣計(jì)算交變電流

16、的功率”，教材通過用伏安法測量和計(jì)算的結(jié)果跟用功率表測量的結(jié)果相比較，發(fā)現(xiàn)兩者不同，從而探究產(chǎn)生差異的原因；“物理3-4”中用波的圖像解決物理問題也是高中物理的重點(diǎn)和難點(diǎn)，教材也專設(shè)一節(jié)進(jìn)行分析和訓(xùn)練。這些安排旨在引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷理論分析的過程，使他們領(lǐng)悟科學(xué)思維方法的作用，加深對主干知識的理解。2把探究過程與方法作為教科書的內(nèi)容著名物理學(xué)家密立根說過：“科學(xué)靠兩條腿走路，一是理論，一是實(shí)驗(yàn)。有時一條腿走在前面，有時另一條走在前面。但只有使用兩條腿才能前進(jìn)?！边@套教科書充分展示了理論分析和實(shí)驗(yàn)探究的方法與過程，讓學(xué)生經(jīng)歷感知、認(rèn)知的發(fā)生和知識的建構(gòu)過程，以發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力、理性思維能力與實(shí)際

17、動手能力。注意引導(dǎo)學(xué)生積極主動的參與學(xué)習(xí)過程，勇于提出問題，掌握分析問題和解決問題的方法，注重自主、探究、合作式學(xué)習(xí)，讓他們在學(xué)習(xí)中學(xué)會主動發(fā)展。在展示過程與方法方面，教科書主要采取了以下三種措施：（1）充分展示物理學(xué)家探究的歷史過程與方法；圖9 分析論證（2）引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“實(shí)驗(yàn)探究”、“分析論證”（圖9）等科學(xué)探究過程；（3）讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)、獨(dú)立進(jìn)行科學(xué)探究。高中物理各模塊都應(yīng)該包含這三種類型的活動過程，但各有所側(cè)重。系列1側(cè)重展現(xiàn)物理學(xué)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程，展示人類不懈的探索精神，讓學(xué)生在“讀、做、悟、創(chuàng)”中獲得發(fā)展。系列2側(cè)重讓學(xué)生參與物理學(xué)與技術(shù)結(jié)合的應(yīng)用和設(shè)計(jì)過程，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神、發(fā)展

18、學(xué)生的技術(shù)實(shí)踐能力。系列3在突出物理實(shí)驗(yàn)探究過程的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生經(jīng)歷物理學(xué)理論思維過程和數(shù)學(xué)方法的運(yùn)用過程等。系列1主要采取“以人為本，以史為鏡”的方式，通過展示科學(xué)技術(shù)發(fā)展過程，反映科學(xué)家的思想觀點(diǎn)和精神風(fēng)貌。讓學(xué)生經(jīng)歷科技活動和課題研究過程，重視學(xué)生的親身體驗(yàn)，在“科技活動”欄目中，安排了許多學(xué)生的觀察、討論、模仿實(shí)踐和科學(xué)探究等活動，使學(xué)生在“做”中體驗(yàn)、感悟、創(chuàng)新。通過觀察、實(shí)驗(yàn)，了解科學(xué)探究和課題研究的方法，培養(yǎng)質(zhì)疑能力，收集和處理信息的能力，語言交流能力，團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決問題的能力。培養(yǎng)獨(dú)立思考的習(xí)慣，發(fā)展思維的邏輯性、嚴(yán)密性和科學(xué)的敏感性。教科書圍繞課程標(biāo)

19、準(zhǔn)的內(nèi)容要求，精選典型史料，在展現(xiàn)科學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)、發(fā)明的過程中，充分反映科學(xué)家的思想觀點(diǎn)和精神風(fēng)貌。讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)家不畏艱辛、勇于探索和求真、創(chuàng)新的科學(xué)精神。在探究過程和活動上，以學(xué)生對物理現(xiàn)象的描述和定性詮釋為主，每節(jié)均有一定的物理學(xué)習(xí)材料的閱讀量，便于學(xué)生自學(xué)理解。系列2側(cè)重從技術(shù)應(yīng)用層面，結(jié)合具體的技術(shù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制作等活動，讓學(xué)生在“做”中學(xué)習(xí)物理學(xué)。學(xué)生參與物理學(xué)與技術(shù)結(jié)合的應(yīng)用和設(shè)計(jì)過程，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神、發(fā)展學(xué)生的實(shí)踐能力。如物理21的第1章教材開篇就讓學(xué)生通過實(shí)際操作學(xué)習(xí)使用多用電表；以后又在實(shí)踐活動中不斷地使用多用電表，借此強(qiáng)化學(xué)生動手的意識與習(xí)慣，提升學(xué)生的實(shí)踐能力。在

20、章家庭作業(yè)與活動中還有要學(xué)生用硬紙板制作多用電表表盤的小制作活動。第3章通過實(shí)驗(yàn)探究變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系，說明遠(yuǎn)距離輸電的基本原理。觀察直流電動機(jī)發(fā)電的有關(guān)現(xiàn)象、給自行車裝上小型發(fā)電機(jī)、研究家用電源充電器、制作太陽能涼風(fēng)帽等實(shí)踐活動。系列3讓學(xué)生通過“實(shí)驗(yàn)探究”和“分析論證”，經(jīng)歷物理學(xué)的實(shí)證研究和理性思維過程，學(xué)習(xí)物理學(xué)的基本內(nèi)容和研究方法，了解物理學(xué)與社會發(fā)展、科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)系。例如，物理31第2章第2節(jié) “探究電場的力的性質(zhì)”，教材選擇示波器為探究情景的載體，以研究示波管的工作原理為線索，安排了若干個實(shí)驗(yàn)探究活動。特別是在學(xué)生分析討論了帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動規(guī)律，并猜想了帶電粒子

21、運(yùn)動徑跡后，安排實(shí)驗(yàn)探究“觀察油滴在勻強(qiáng)電場中的偏移”，用模擬實(shí)驗(yàn)的方法來驗(yàn)證學(xué)生的猜想。為確保實(shí)驗(yàn)成功和現(xiàn)象明顯，本教材的編寫人員專門到中學(xué)去做這個實(shí)驗(yàn)。這樣，不僅讓學(xué)生對電場的力的性質(zhì)加深了認(rèn)識，也讓他們明白了電子束在偏轉(zhuǎn)電極間偏移的道理，還讓他們學(xué)習(xí)了模擬實(shí)驗(yàn)方法。第5章第5節(jié)“洛倫茲力與現(xiàn)代科技”中，重點(diǎn)介紹了回旋加速器和質(zhì)譜儀，較詳細(xì)地介紹了回旋加速器的發(fā)展和創(chuàng)新歷程。在STS中，又簡要介紹了彩色電視機(jī)和電子顯微鏡，讓學(xué)生進(jìn)一步體驗(yàn)物理與技術(shù)的互動關(guān)系，感受科學(xué)與技術(shù)結(jié)合的魅力。此外，教材在介紹北京正負(fù)電子對撞撞機(jī)（BEPC）時，引用著名畫家李可染為“相對論性重粒子碰撞”國際學(xué)術(shù)研討

22、會所作的畫（圖10），意在滲透人文精神，反映科學(xué)與藝術(shù)的優(yōu)美結(jié)合，增強(qiáng)了教材的感染力和親和力。圖10 教科書安排了一定數(shù)量的科學(xué)探究活動，把學(xué)生置于動態(tài)、開放、生動、多元的學(xué)習(xí)環(huán)境中，在自主學(xué)習(xí)、探索中，經(jīng)歷探究的過程，獲得理智與情感的體驗(yàn)，積累科學(xué)知識與方法，發(fā)展學(xué)生的理性思維能力與實(shí)際動手能力。例如，“物理2”安排了8個如“恒力做功與物體動能變化的關(guān)系”這樣的科學(xué)探究活動，16個“實(shí)驗(yàn)探究”和12個“分析論證”活動，展示了2個完整的探究過程?！拔锢?-1”安排了6個完整的科學(xué)探究活動，28個進(jìn)行簡單觀察、操作的“實(shí)驗(yàn)探究”和10個定性的“分析討論”，展示了18個完整的歷史上的探究過程?！拔?/p>

23、理2-1”安排了59個“實(shí)踐活動”（包括觀察、實(shí)驗(yàn)探究和完整的設(shè)計(jì)制作等），具有探究性質(zhì)的“家庭作業(yè)與活動”和“課外活動”37個（其中包括14個小制作）。系列3有實(shí)驗(yàn)探究96個，分析論證56個。教科書在把科學(xué)探究過程作為內(nèi)容的同時，強(qiáng)調(diào)物理實(shí)驗(yàn)、物理模型和數(shù)學(xué)方法在物理學(xué)發(fā)展過程中的作用，使學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)探究、學(xué)習(xí)物理知識的過程中，體驗(yàn)科學(xué)研究方法和思維方法的真諦。例如，介紹了伽利略的“邏輯論證與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法”；“合理外推的方法”；“分割與逼近的方法”；“將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的方法”；“控制變量方法”；“物理模型的方法”等。本教科書通過增加“旁批”和提供有關(guān)資料的方式進(jìn)行點(diǎn)撥。三、突

24、出教材內(nèi)容的層次性與開放性普通高中教育應(yīng)使所有學(xué)生達(dá)到共同的基礎(chǔ)性目標(biāo)，同時讓不同學(xué)生各有所得，也要給優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出的機(jī)會。為此，教科書應(yīng)為學(xué)生提供較大的自由度和開放空間。教科書既要為教師和學(xué)生提供多種可供參考的探究方式，也鼓勵教師和學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行個性化的研究。在開展探究的過程中，努力引導(dǎo)學(xué)生主動思考、自主學(xué)習(xí)，允許不同的學(xué)生有不同的體驗(yàn)與認(rèn)識，為教師和學(xué)生的發(fā)展、師生的互動提供平臺。圖11 “ 多學(xué)一點(diǎn)”為了體現(xiàn)教科書的層次性、開放性，這套教科書采取了以下措施：增大學(xué)習(xí)內(nèi)容的彈性。例如，在“多學(xué)一點(diǎn)”（圖11）、“家庭作業(yè)與活動”、“課題研究”等欄目中提供不同層次的學(xué)習(xí)內(nèi)容和訓(xùn)練活動

25、；突出三個系列的特色，讓學(xué)生自主選擇不同的模塊，得到各自的發(fā)展與進(jìn)步；采取“實(shí)驗(yàn)探究”、“分析論證”、“實(shí)踐活動”等多種學(xué)習(xí)形式，在學(xué)習(xí)過程中允許不同的學(xué)生有不同的體驗(yàn)與認(rèn)識；在內(nèi)容的展現(xiàn)、欄目的設(shè)計(jì)以及介紹的網(wǎng)站、參考書目等，都為學(xué)生提供自主活動的廣闊空間。例如，教科書物理1、物理2中，既采用了傳統(tǒng)的打點(diǎn)計(jì)時器做實(shí)驗(yàn)，又介紹了頻閃照片和DTS實(shí)驗(yàn)室等，以供不同的學(xué)校選擇?！拔锢?-1”在“科技活動”欄目中，既有實(shí)驗(yàn)探究活動也有理論問題討論；在“科普選讀”中既有中文材料也有英文材料。在“打開電磁聯(lián)系的大門”一章末的英文“科普選讀”中，甚至要求學(xué)生用英語描述自己是怎樣制作電磁鐵的?！拔锢?-1”

26、在第1章的最后提出：“多用電表除了能測量電流、電壓和電阻外，是否還有其他功能呢？”使學(xué)生欲罷不能，課外再進(jìn)一步地探究。“物理3-1”在“探究洛倫茲力”一節(jié)中安排了“多學(xué)一點(diǎn)”，介紹“若導(dǎo)體中電流方向與磁場方向成角時，怎樣計(jì)算安培力”和“推導(dǎo)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑r和周期T的公式”等，很好地滿足了本系列學(xué)生進(jìn)一步發(fā)展的需要，接著，又用一節(jié)的篇幅研究了“洛倫茲力與現(xiàn)代科技”，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生將物理學(xué)服務(wù)于人類的意識。四、注意物理學(xué)與人文、社會的融合高中物理教科書應(yīng)該強(qiáng)調(diào)廣泛聯(lián)系社會生產(chǎn)、生活，關(guān)注現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，幫助學(xué)生了解與物理學(xué)有關(guān)的社會、環(huán)境、文化等問題。各模塊基本以

27、學(xué)生的操作、感知、實(shí)驗(yàn)活動導(dǎo)入，或以學(xué)生感興趣的社會生產(chǎn)、生活和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)現(xiàn)象為研究背景展開。教科書可以通過正文、“信息瀏覽”、“STS”和“多學(xué)一點(diǎn)”等欄目，展示高新科學(xué)技術(shù)成果，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注物理學(xué)和科學(xué)發(fā)展的前沿，增進(jìn)學(xué)生對科學(xué)的了解。例如，在“物理3-4”第2章第2節(jié)的“家庭作業(yè)與活動”中，設(shè)計(jì)了有關(guān)印度洋地震海嘯的問題，在這一節(jié)的“課題研究”中，還要求學(xué)生到有關(guān)部門了解我國地震帶的分布情況，分析我國沿海地區(qū)如果發(fā)生地震，是否會引起海嘯，提出自己對建立我國地震或海嘯預(yù)警機(jī)制的看法。例如，這套教科書的“物理3-1”從絢麗多彩的極光和觀察陰極射線在磁場中的偏轉(zhuǎn)開始，研究帶電粒子在磁場中的運(yùn)動，然后介紹了直線加速器、回旋加速器、質(zhì)譜儀、正負(fù)電子對撞機(jī)、彩色電視機(jī)、電子顯微鏡等。“物理2-1”的“拆解和認(rèn)識傳感器”、“用傳感器制作自控裝置”、“設(shè)計(jì)制作光照度報警器”等活