中学物理三维课程目标的实现

（作者单位：河北大学教育学院 南京师范大学教科院）
培养和提高全体学生的科学素养是新课程标准对中学物理课程价值取向的重新界定。与之相对应，课程标准又规定了课程目标的三维结构体系，即“知识与技能”、“过程与方法”、“情感、态度与价值观”。三维课程目标结构正是科学素养的全面解析和具体化，如何落实三维课程目标成为摆在教学实践中紧迫任务。
一、三维课程目标的关系及实施的困难
在解读物理课程标准中的课程目标部分时，我们认为，“知识与技能”、“过程与方法”、“情感、态度与价值观”是从不同侧面对课程总目标的解析，是一个统一的整体，不能够截然分开。它们之间既不是相互独立的，更不是相互对立的，而是层层递进的关系。具体而言，“知识与技能”是基础，“过程与方法”是重点，“情感、态度与价值观”是目的。只有掌握“基础”，把握“重点”，才能最终达到“目的”。在教学实施的过程中，这三个维度中的任何一个都不能完全独立于其他维度而单独成立，它们应该是以一个有机整体的形式渗透到每一个具体的教学环节中。这向传统的物理教学实践提出了挑战。传统的物理课堂教学大多是以实现“知识与技能”的教学为主要目的，其他两个维度则处于次要地位。因此，如何在课堂教学过程中实现三者的有机融合，成为当前需要解决的主要矛盾。
我们认为这个矛盾主要来自三个方面。其一，“过程体验”的“现场性”和有限教学条件之间的矛盾；其二，“过程体验”的时间要求和有限课时之间的矛盾；其三，内容标准中，“知识与技能”要求的具体性和明确性与“过程与方法”、“情感、态度与价值观”的模糊性之间的矛盾。对于第三个矛盾，有必要再做进一步说明。在新课程的内容标准中，“知识与技能”的要求是很具体、很明确的，但是对于“过程与方法”、“情感、态度与价值观”的要求则比较模糊，只给出了宏观要求，没有将其具体化，也就是说没有明确给出究竟让学生体验哪些过程，掌握哪些方法，培养哪些情感，树立什么价值观。这给一线教师的教学带来了一定的困难，也提供了可发挥的空间。我们认为，解决上述矛盾已经成为物理新课程目标实现的关键因素之一。
   二、实现三维课程目标的教学案例设计及分析
案例一：《认识机械波》（高中）
1 ．创设情境，引入新课播放四段视频，分别展示水波、随风舒展的旗帜、电磁波和绳波等四个实验现象。学生通过观察，形成对波的初步印象。提出两个问题引入新课：
（1 ）波是如何形成的？
（2 ）波在传播过程中有哪些规律和特点？
2 ．演示实验，探究研究方法请两位同学各拿绳子的一端，一人上下振动手臂，产生绳波。在观察绳波的过程中，依次提出如下几个问题，引导学生思考，得出答案，引出物理学研究中重要的理想化方法——模型法。
（1 ）由于手臂振动的不规律，导致产生的绳波也不规律，就此提出一个问题：如何产生规律的绳波？
设计意图：引导学生从如何保持绳子的振幅和频率两个角度回答这个问题。大致的答案是让手臂振动的幅度和频率保持不变。
（2 ）怎样研究绳子这个不“规则”物体产生的波动？
设计意图：引导学生把振动的手中握着的那一段绳子作为研究对象展开讨论。握着的那一段绳子的运动情形和手的振动是一致的,由此可以认为绳子是由许多“绳子段”组成的,再把“绳子段”“切割”无限小，引入“质点”的概念。这样，绳子这个不“规则”的物体就抽象成由无数个质点用细线串起来的“质点串”。绳子的运动规律和“质点串”的运动规律相似，因此，可以通过研究“质点串”的运动规律，近似得到绳子的运动规律。这就是模型法。
（3 ）如何控制绳波以便于观察？
设计意图：引导学生从计算机模拟绳子运动规律的角度思考，向学生展示已经制作好的演示软件通过大屏幕向学生演示模拟的绳波，启发学生理解“波动问题本质上是质点的振动问题”的含义。在观察模拟绳波运动的过程中( 根据需要，可以通过“暂停”、“继续”、“快放”、“慢放”等功能控制模拟绳波的运动以便于观察。为观察仔细，可以反复播放) , 依次提出如下问题：
（1 ）各个质点的运动规律是否相同？
（2 ）各个质点的振动在时间上有何规律？
（3 ）每一个质点刚开始振动的方向是否相同？振幅是否相同？
（4 ）波源完成一次全振动，波传播的距离在波形上如何体现？
设计意图：通过以上问题引出波长的概念。
（5 ）质点振动方向与绳波传播方向有何关系？
设计意图：绳波的质点振动方向和波传播方向是垂直的关系。这个问题为以后横波和纵波的判断依据打基础。
（6 ）在波传播过程中，质点是否“随波逐流”？
设计意图：质点只是在各自的平衡位置附近振动。
（7 ）在波动过程中，往外传播的是什么？
设计意图：波传播的是一种运动方式而不是质点本身，传播出去的是能量。让学生理解波能传递能设计意图：波传播的是一种运动方式而不是质点本身，传播出去的是能量。让学生理解波能传递能量，为后续电磁波的教学奠定基础。
从第5 个问题出发，引出横波和纵波的概念，继而演示纵波的模拟运动，将其与横波相比较，观察质点的振动方向和波传播方向的关系。引导学生继续观察横波的波峰和波谷、纵波的疏部和密部。
4 ．巩固和练习
学生阅读教材中“机械波”部分，复习巩固所学知识。请部分学生谈谈还学过哪些物理学研究中的理想化方法。为了引导学生思考，可先提示，比如质点概念的提出等等。
案例分析
用多媒体演示软件辅助观察，提高物理现象的可控性和直观性，最终促进学生知识的意义建构，这是信息技术应用于物理教学的常用方法之一。本案例的亮点在于，为了实现实际演示的绳子波动到模拟演示的“质点串”波动的“平稳过渡”，教师适时地引入了模型法的教学，使得模拟软件的出现不仅不突兀，而且还亲切自然，也使得在一堂课中“过程与方法”和“知识与技能”的有效结合成为现实。显然，这种结合离不开信息技术的支持。
案例二：《电阻串并联规律》（初中）
把学生分成2 — 3 人的小组，每个小组至少有一台可以运行《仿真物理实验室》的多媒体计算机。在实验开始之前，由教师先明确本次实验的目的：通过在《仿真物理实验室》中的实验探究活动，运用数学方法得到电阻串、并联的规律。实验前，向学生介绍实验条件和大致实验过程。探究活动可以参照下面提供的电路图和数据处理表格进行。实验探究过程中，教师随时给学生提供指导。

[1] [2]  下一页