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高中物理课程内容---来自美国物理教师协会的观点
一、教什么
从可供选择的宽广领域中为中学物理课程选择合适的内容，对教师和学校来说都不是一件容易的事。深度和广度，学生的兴趣和经历，师资力量等这些都需要加以考虑，对许多学生来说，中学物理课程可能是他们接受物理学正规训练的唯一机会。对另外一些学生来说，中学物理课程给他们打下一个基础，以备今后进一步深造。于是，课程所提供的准备是否充分，便引起学生和家长以及高等院校的密切关注。一些州关注课程的内容并提供大纲，以便有助于对学校进行指导。
但是，说到底，这种选择必须由任课教师来做，因为他们了解自己的学生和社区，了解学校情况，尤其是了解不同的课题对学习的重要性。
二、概述
在“初级物理”这个题目下有很多知识。在一学年内无法把它们学好。初
首先我们将考虑作为一门科学和作为一种活动的物理学的范围。展现在师生面前可供考虑的课题范围是极其广泛的，但选择时要注意以下问题。
虽然过分狭窄和专业性不是中学物理应该具有的特征，但是，在选择适合于中学不同学生所需要的课题时，理解要比单纯知道更重要。应该让学生学会一些必要的课题。还需要考虑教学目标和希望学生获得哪些能力。
三、可供选择的广泛领域
物理学的范围十分广阔，其中大量课题应该包括在中学课程之中。
1．物理学作为自然科学的重要基础，从时间上来说，可以从当前一直追溯到“大爆炸”的时刻。
2．物理学的研究范围很广，但它是由贯穿其中的一些基本观念联系起来的。
物理学的普遍原理使它和谐、有力而且具有物理美。
3．物理学是当代人们所热烈追求的一项事业，前沿正在扩展，物理学正在发展之中。
4．物理学的研究方法在很大程度上能有效地发展其它自然科学。提出关于自然界的问题，并用不同的方法得到解答。应该让人们知道，“物理学家的方法”在科学研究中具有代表性。
5．物理学不是工程学，物理学在工程中的应用以及在医学和其它许多领域中的应用，将被那些理解物理学基本原理的人们所关注。
6．物理学的应用之一是解释自然现象，这真是很吸引人的一个方面。例如，日落时为什么是红色？天空为什么是蓝色？鸟如何知道飞行路线？为什么海浪总是拍岸？
7．还有一些物理学在技术上的应用导致人们关注某些社会政策，如核电站、核废料处理、空间计划、能源、环境保护以及国防等。
这些课题应该有足够的数量，以便能体现物理学的广泛程度。但也不能太多，致使对每一课题的讲授都不充分。在整个课程中，应该强调那些基本原理，以及把物理学各个分支联系在一起的那些观念。应该使中学生感受到物理是一门发展中的科学，是最引人入胜的当代科学前沿之一。其次，通过学习物理，学生应该知道物理学家如何提出有关自然的问题并给出解答，从而勾画出宇宙的情景，学生应该学习如何提出类似的问题。最后，关于物理学基本原理在技术和日常生活中的应用，如果引用得当，会增加多数学生和教师对物理课的兴趣。
所有这些，说起来容易，做起来并不容易。企图讲述过多的课题将会流于肤浅，这是在基础科学的初级课程中容易犯的毛玻另一方面，过分集中少数课题会使本来应有多方面才华的学生成为“少年专家”，同时把一些本来会对广泛的课题有兴趣的学生排斥在外。物理学在日常生活中。在技术中、在相关科学中的应用，会使物理课生动活泼。然而，过多地引用技术实例，在教学中可能忽略这一点：应用是结在科学之树上的果实，而不是树本身。
高中学生解决实际问题的困难分析及其教学对策
在许多物理教师看来，"3+X"综合科目中的实际问题，越来越简单，但实际上对学生却存在着新的困难，问题在于传统的物理教学使学生已经习惯于简化了的物理对象及物理模型，习惯于抽象的逻辑推理及数学运算，而遇到实际问题就束手无策，针对这种现象，就需要在教学方法和指导学生学习方法上加强物理图像情景的教学，提高学生解决问题的应用能力。
摘要：本文从几个角度表明了现行高中物理教材中关于牛顿第一定律教学的一些问题，提出了一些新的观点与方法
关键词：自然观、方法论、惯性
一、关于历史与内容
课本上将这一节（1）的内容分成两个部分，即将牛顿第一定律的内容与建立牛顿第一定律的历史区分开来。作者的这一增加学生的科学历史观的企图无疑是正确的：“作为思想形式的自然科学，存在于且早已存在于一个历史的连贯性中，并且为了自身的存在，它依赖于历史思想……一个人除非理解历史，否则他就不能理解自然科学（2）”。可是,另一方面，在作者看来,这样一种对课本内容的划分是有疑问的。最起码的是，这种划分把牛顿第一定律当成一个不变的、终结性的东西。对牛顿之前，讲了从亚里士多德以来的两千年的历史，而对牛顿之后却什么也不讲，这就使学生对牛顿第一定律的领悟有一种僵化的感觉。作者认为，在牛顿第一定律的历史与内容的关系中至少要考虑到下面两个问题。
第一，课本上引述了一段亚里士多德的话：“必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来。”对于这样的一种写作方式与引述的这样一段内容，作者不敢苟同。从写作方式上而言，作者认为，我们应当对在人类历史长河中有卓越贡献的人物的论述是肯定性的。要是在教科书中纯粹来论述否定性的人物或否定性的结论的话，那何必要用亚里士多德来开刀呢，人类历史长河中这类人物简直是多得不计其数。或许，这种陈述方式是来自于思想界的习惯。真像黑格尔所说（3）：“亚里士多德乃是从来最多才最渊博（最深刻）的科学天才之一，――他是一个在历史上无与论比的人……虽然他许多世纪以来乃是一切哲学的教师,但却从没有一个哲学家曾被完全没有思想的传统这样多地歪曲过,这些关于他的哲学的传统的说法,过去一直被保持着,到今天情形还是如此。人们把与他的哲学完全相反的观点归之于他。柏拉图的著作被广泛地阅读，亚里士多德则直到最近几乎还未被认识，所流行的乃是关于他的一些最错误的偏见。”
从内容上而言，事实上，课本上引述的亚里士多德的话，同亚里士多德关于力和运动关系的论述是有出入的。关于这一个问题，由于太过于复杂，作者将另文论述，只是在这里需要指出：亚里士多德关于力与运动方面所论述的原义和这里大相径庭；我们应当在古希腊哲学的背景中去领会亚里士多德关于力与运动关系的论述；或者可以更直截了当地说，亚里士多德根本没有讲过引文中的话！（4）仍然，我们通常认为经典力学起源于人们对于亚里士多德物理学的批判。但从历史的观点来看，经典力学毫无疑问与亚里士多德物理学及中世纪物理学有着紧密的关系。因而，我们不能用非此即彼的态度来给真实而复杂的历史下一个粗暴而简单的结论。
另外一点需要特别指出的是，根据作者的研究，由于牛顿第一定律与牛顿第二定律有本质的区别（5）。与牛顿第一定律的发展有历史渊源的亚里士多德物理学中的内容不是力与运动的关系（事实上这是与牛顿第二定律的发展有历史渊源的），而是亚里士多德关于“天然运动”（6）与“天然处所”的观点。当然，这一点对一般的读者来说可能太为难了，但作者有责任指出这一点。事实上，我们从牛顿所列举（7）的关于牛顿第一定律的例子中就可看到这一踪迹。
第二，惯性定律是人类理性在两千多年的历史长河中发展的产物，它不仅在牛顿之前经历了曲折的发展历程，在牛顿之后也有了很大的发展。在这里特别一提的是爱因斯坦与诺特尔对惯性定律的发展所作出的创造性工作。特别是爱因斯坦在创建了广义相对论以后，使得惯性定律变得更有包容性：“物理学定律比牛顿所想象的情况简单得多。我们不需要对偏离惯性定律的情况作出解释。因为根本不存在偏离惯性定律的情况，所有运动都是惯性运动，所有物体完全沿着时空的自然等直线运动。这些等直线的形状则取决于对这些等直线进行观测所处的参照系。在惯性参照系中，等直线碰巧是直线。在其他参照系中等值线为曲线。在惯性参照系与其他参照系之间不存在任何实质的区别，也没有物理学上的区别，而只有几何学上的区别。在所有参照系中物理定律都有一样，而且所有运动都是惯性运动。”（8）爱因斯坦将惯性定律表达成：“一个质点离开其他一切质点都足够远时，它的加速度的各个分量就消失了。”（9）显然，这种我们看起来比较特殊的表达方式受到了卡尔・皮尔逊的极大影响：“第一定律被视为相当于这样的陈述：周围环境决定加速度――没有其他粒子存在就没有加速度。”（10）在这里，皮尔逊敏锐地捕捉到了惯性的由周围环境的决定性，为二十世纪初诺特尔的证明作了思想上的准备。
因而，我们在讲述惯性定律时，必须思考这样一个问题：我们应当怎样来把握惯性定律的度？作者认为，爱因斯坦的相对论意义下的惯性观，已远超出了中学物理学的范围，但诺特尔关于时间均匀性与空间对称性的观点却是必须向学生讲授的。因为从时空的性质来论述、讲解惯性，使学生接触到了关于惯性的更本质的东西。同时根据作者的实践，学生也是可以接受的。
二、关于自然观与方法论
课本上对牛顿第一定律及其它内容的陈述主要是结论性的。其次，是对伽利略的方法论作了简要介绍，而对于与方法论有重大关系的自然观却只字未提。可是，无论是在欧洲的思想史上还是在欧洲的科学史上，自然的观念始终是一个焦点，也始终是一个热烈和持久的被反思的课题。而以自然的观念为基础的自然科学也随之被赋予了新的面貌（11）：牛顿第一定律的历史，正首先是一个对自然观念变更与进化的佐证。也正是人类首先在自然的观念上起了变化，才导致了对自然研究方法的不同，从而也得到了不同形式的结论。爱因斯坦在谈到广义相对论的创立过程时就非常明白地表明了这一点。（12）从另外一层意义上来说，自然观无论是对科学定律的建立还是对学生科学素养的提高都起着十分重要的作用。因而，作者认为很有必要在讲述牛顿第一定律的历史时加入非常具有代表性的三位思想者的自然观，从而使学生的思维也越靠近历史的真面目。
素质教育的目标是找寻人类智慧之根，是使人的认识返朴归真。可是对于牛顿以前的科学家却由于我们知之堪少，只能记得他们的个别结论了，对于他们的方法论只是一知半解，而对于他们的自然观则几乎毫无感觉了。但是，在科学创造中，自然观念总是起着先导的作用，他决定着科学创造的方向与内容。
由上述所论述的观点，作者对现行课本中牛顿第一定律的教学内容进行了适当的调整。现将作者的具体讲课提纲列于下面：
1、亚里士多德（Aristotle前384-322古希腊自然哲学家和思想家）
（1）自然观：自然界是一个自我运动着的事物的世界，展现在自然界中的变化和结构是按逻辑关系相互联系的，变化的最后结局是循环。a、提出了关于自然变化原因的“四因说”：形式因、质料因、动力因、目的因b、在运动的形式方面将天和地区分开来
（2）方法论：观察现象、归纳得出解释性原理、演绎出关于现象的陈述
（3）结论：天体的运动是“天然运动”；地面上的物体有个“天然处所”
（4）贡献：开辟了探索自然界奥秘的一条新路――观察
2、伽利略（GalilaoGalilei1564-1642意大利物理学家）
(1)自然观：大自然是和谐的，自然的真理存在于数学的事实中，自然中真实的和可理解的是那些可测量并且是定量的东西
(2)方法论：观察提问、合理假设、数学变换、实验验证
(3)结论：当一个物体在一个无限延伸的水平面上运动时，假如它没有遇到任何阻碍的话，……它的运动将永远以不变的速度继续下去
(4)贡献：提出了新的研究方法――数学变换和科学实验
3、牛顿（Newton1642-1727英国科学家）
(1)自然观：自然界是真实的、客观的、是由各种实在的粒子所组成；自然界的结构是简单的、和谐的、各种运动是有规律的，并且这些规律应该建立在观察和实验之上；物理世界是一个因果性的完整体系
(2)方法论：分析与综合，强调论证要用实验验证
(3)结论：一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止
a、“一切物体”是指地下物体与天上物体
b、惯性：使物体保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质一切物体都有惯性
c、惯性是宇宙的时间均匀性与空间对称性的结果
d、牛顿第一定律是关于自然之美的定律
（4）贡献：我不知道别人是怎么看我的，我觉得自己就像是一个在海滨玩耍的孩子，不时地拾到了一些光滑而美丽的贝壳，而真理的大海离我还很远。如果我有什么贡献的话，那是因为我站在巨人的肩膀上。
4、牛顿之后
（1）爱因斯坦的“相对论”揭示了空间与时间是有联系的1905
（2）“量子力学”的发展表明，基本粒子的性质与对称性有极大关系1927
（3）扬振宁、李政道提出了“宇称不守恒”，吴健雄用实验验证了这一理论1956-1957
在此，作者对上述提纲作两点简要的说明。第一，在提纲中特别指出了，一切物体是指地下与天上物体。因为作者感到这一点非常重要。牛顿第一定律中所包含的这几个字的含义正是表明了由哥白尼所阐述的新天文学理论的绝对胜利，也表示了任何一种对地下与天上物体之间作任何质的区别的否定。同时，我们也看到这一结果的得来花了多大的代价――布鲁诺为此被烧死在火刑柱上。（13）而作者在长期的教学实践中看到的情况是，有不少教师将“一切物体”解释成是气态、液态、固态等情形。第二，提纲中将惯性看成是时间均匀性与空间对称性的结果。这似乎是远离了学生的想象力，不好讲。对此，作者在实践中用了这样一个逻辑过程，供大家参考：既然一切物体均有惯性，那么，惯性就是一切物体的性质，而一切物体是用什么观念来表示的呢？当然是宇宙，那么，宇宙又是什么呢？就是时间与空间。作者的体会是，学生根据高一地理课本上的知识是可以领会的。
三、关于阅读材料
课本上有一个标题为《爱因斯坦谈伽利略的贡献》的阅读材料。作者的问题是：这篇材料放在这里是否恰当？首先，这一章的内容是牛顿运动定律，牛顿的贡献才是学生首要了解的内容。并且，在前一章的阅读材料《伽利略对自由落体运动的研究》（14）中已经对伽利略科学研究的方法作了比较完整的介绍，似乎没有必要在这里再对伽利略的贡献进行笼统的说明。作者在实际的教学实践中用了一段教师教学用书（15）上关于牛顿生平的资料作为学生的阅读材料，这一段材料间要、明白、清楚，学生对它的反应良好。而且，这样的做法也同时弥补了在课堂教学中讲述牛顿贡献上的不足。
另外，《物理学的进化》这本书主要是出自英费尔德的手笔，爱因斯坦只是列出了一个关于本书的写作大纲。因而，这本书的文字并不严格地等于爱因斯坦的思想。爱因斯坦写本书的目的主要是为了解决英费尔德的生活问题。因而我们并不能把这一本书看作是一本严谨的科学著作，它只是一本一般性的科普读物。而在文章的最后，用“毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它”作为对伽利略的发现的重大意义的评价是否妥当？对于爱因斯坦来说，由于他是一个深信物理概念是人的思维自由创造（16）的理论物理学家，因而他论述伽利略贡献的视角就会同历史学家的视角不一样。事实上，伽利略是如此丰富的一个天才。我们完全可能从他的详细观察力、深刻的直觉把握力、娴熟的数学技巧、精湛的实验技能的任何一个方面来谈论他对科学的贡献。况且，爱因斯坦在不同的阶段、不同的场合对伽利略贡献的论述也是有区别的：“纯粹的逻辑思维不能给我们任何关于经验世界的知识；一切关于实在的知识，都是从经验开始，又终结于经验。用纯粹逻辑方法所得到的命题，对于实在来说是完全空洞的。由于伽利略看到了这一点。尤其是由于他向科学界谆谆不倦地教导这一点。他才成为一代物理之父――事实上也成为整个近代科学之父”。（17）“常听人说，伽利略之所以成为近代科学之父，是由于他以经验的，实验的方法来代替思辨的、演绎的方法。但我认为，这种理解是经不起严格审查的。任何一种经验方法都有其思辨概念和思辨体系；而且任何一种思辨思维，它的概念经过比较仔细的考察之后，都会显露出它们所由产生的经验材料。把经验的态度同演绎的态度截然对立起来，那是错误的，而且也不代表伽利略的思想。”（18）当然，作者在这一篇文章不是为了研究伽利略的贡献问题，只是想表明，《物理学的进化》中的这一片段放在这里当作阅读材料的不恰当性。
再次，在这段引文中出现了“直觉”这个概念。可是，什么是“直觉”？也许这对于任何一个人来说都是一个很难回答的问题。并且，作为与直接观察结果相对应的直觉及直觉的观点也是有重大区分的。对此，不要说对于高一的学生，就是许多教师可能也很难把握。因而，很难说这篇阅读材料会给学生留下怎样的印象。作者的多虑之处是：我们不能由于与爱因斯坦有关的这一段文字而把直觉打入死胡同。因为正如拉格朗日所认为的那样（19）：伽利略在力学方面从经常看到的现象中发现规律是有超凡的天才的。伽利略的这种天才难道与他的直觉毫无关系吗？事实上，“我们所认识的，都是同时凭直觉和推论获得的，即通过感觉和知性相结合的使用而获得的。”（20）“科学的发展有时不是靠逻辑的思维和推理，而是一种理性的直觉。逻辑是证明的工具，理性直觉是发现的工具。（21）”杨振宁也说过：“我曾对中国科技大学的同学们提出过‘三P’：Perception，Persistence，Power，意思是：直觉，坚持，力量。要有科学的直觉意识去创造，用坚持不懈的努力去奋斗，以扎实的知识力量去克服困难。（22）”直觉是人对存在的一种最基本的表象能力，它是人的意识基础中一个不可分割的内核，它也与人的判断力有关：“直觉的最奇妙的?
因而我们不能简单地说直觉是对的还是错的。并且教育的目的何不是为了使学生最终获得一种良好的与直觉有关的综合判断力呢？
教给初中学生学习物理的基本方法
初中学生普遍感到物理课难学，如果我们教给学生学习物理课的基本方法，就能减轻学生的学习负担，提高学习质量．
１．学好语数，垫石辅路
物理课是初中学生感到难学的课程，其原因是：物理课不但有系统、严密的物理概念和知识，而且物理课与数学、语文课的知识联系也很密切．例如数学中的方次运算、小数分数混合运算、极值的讨论等知识在物理教学中经常应用．但数学知识又不能生搬硬套，例如数学中ａ＝ｃ／ｂ说明ａ与ｂ成反比，ａ与ｃ成正比，但在物理ρ＝ｍ／Ｖ定义式中，ρ与ｍ、Ｖ的大小无关；在Ｉ＝Ｕ／Ｒ中，却有Ｉ与Ｕ成正比，Ｉ与Ｒ成反比．所以学好数学知识对物理课的学习至关重要．同理，一个学生语文水平的好坏对物理的学习影响很大．因为物理中的概念、定理、定律的文字叙述言简意深，一字之差，天地之别．例如重力的方向是竖直向下，不能叙述为垂直向下；导体在磁场中切割磁感线运动时，导体中就产生电流，若无“闭合”二字，则产生的是电压而不是电流；又如物体吸热后温度升高了
２．联系生活实践，培养学习兴趣
物理课与生活实践联系很密切，鼓励学生联系生活实际，不但是学以致用的学习方法，而且能培养学生的兴趣，激发学生的学习情绪，引导学生遵循好奇心―求知欲―爱学习―责任感的成长规律．例如在学习热胀冷缩后，我让学生举例说明．有一个学生举例说：夏天白天长，冬天白天短；另一位学生说：人在夏天身体高，在冬天身体低．对这类问题我没有责怪学生无知，更没有认为是出怪相而批评学生．我从人体生理特点、地理知识给学生以解答，并鼓励学生大胆地联系实践．在物理运算中也要联系实际．数学运算中有一个四舍五入的原则，但在物理运算中不一定适用．有一次我在讲浮力时让学生计算８个人渡河需几根相同的原木时，学生计算结果是需要５．２根，几乎全班同学都采取四舍五入，答案是５根．我让学生从实际出发分析５根原木受到的浮力与８人重力相比哪个大，会有什么结果，从而使学生知道，物理中有时不能生搬硬套数学原则．
３．总结交流学习方法
在一章或一个单元学完后让学生总结这部分知识的基本结构，即这部分知识的基本概念、基本原理、基本方法以及它们之间的相互联系．在总结的基础上每个学生写出学习小结，提出不懂的问题．在对知识归纳总结的基础上让学生进行相互交流、相互学习．交流知识的重点、难点，交流学习方法．
物理教学激发学生兴趣六法
一、教学内容要新颖别致。丰富、有趣、新颖、别致的教学内容能使学生产生新鲜感，引出好奇心，激起同学们的浓厚兴趣，他们就会愿意学，喜欢钻，自主地动脑探索知识奥妙，愉快地寻求知识归宿，从而焕发起更高的求知欲，这对于物理概念的形成、物理规律的掌握会起到积极的促进作用。讲相对运动，举第一次世界大战时法国飞行员在高空用手抓住一颗德国的子弹的真实故事；讲液体浸润、解释日常生活中人们为什么说“落汤鸡”而不说“落汤鸭”的道理；讲实深与视深，引用了毛主席诗词名句：“鱼翔浅底”来例证。这样做，便可使原本比较枯燥抽象的授课内容变得生动有趣、形象逼真，产生很强的感召力，使课堂气氛活跃，知识信，宣传递轻松愉快。
物理课堂教学的几点感悟
新课程改革正在全面、健康、稳定地向前推进，“以人为本，一切为了学生的发展”的理念已引起了老师们对过往教学的深刻反思。但是，面对全体学生：基础不同，素质参差不齐，对知识的领悟与掌握能力存在较大的差距，部分学生学习自觉性差，启而不发等的情况，又觉得课堂教学真的难以调控，无所适从。如何能够在课堂教学过程中充分地提高学生的学习兴趣，尽量照顾到各个层次的学生，尽可能使每一个学生都自觉地参与课堂，从而提高学习效率，真正体现“以人为本，一切为了学生的发展”呢？下面我谈谈在新课程实施中的几点感想悟：
一、与学生换个位置。许多学生已经习惯于：“教师讲学生听，教师问优生答”的传统教学模式，这种教学模式对于下层生来说，参与率极低，时间长了，也就对学习失去了学习兴趣，中上层学生虽然也有参与学习，但却缺乏学习主动性、独立性和创新性。我在一些课文的教学中与学生换个位置――让学生讲，我听，也收到了意想不到的效果。例如，“磁现象”是学生比较熟悉的自然现象，课前我告诉学生：学习这节课我想跟你们换个角色，由你们来教我，看谁教我的知识多，学生都觉得很有兴趣。我并没有向学生提出什么特别的要求和准备些什么，但却发现当天学生预习课文特别主动和认真，他们有的把课文看完一遍又一遍，有的看完课本又看练习册，有的还通过各种途径查阅资料，自找器材做小实验，平时很懒的学生也把课文看了一遍，找一两块磁体来玩。在上课时我发现这节课学生的精神状态特别好，早早就把课本等学习工具准备好了。我先让学生告诉我日常生活中有哪些地方用到“磁”？我还没说完，几十只手就举起来了，我先点了那些平时学习差的学生，他们都能说出一些生活中用到“磁”的实例，我一面感谢他们的“教”让我知道到了很多知识，一面以学生的身份提出我的“疑问”：生活中那么多方面用到“磁”，“磁”有什么特征、作用？学生很快就帮我解决了，并用自带的磁体做了生动的演示。更精彩的是有位学生居然对课本的“同名磁极相排斥，异名磁极相吸引”提出了质疑，提出：在两块磁体强弱悬殊的情况下，也有可能是同名磁极相互吸引，并即时作了演示，博得了同学们的热烈?声。后来举起的手越来越少了，但我发现越到后来的同学发言，同学们就越认真听讲，就好像发现自己缺了什么，要从别人那里找回来一样。这样一节课下来，学生们的脸上也充满了成功感。我感觉到不但绝大部分的学生参与了学习，自觉学到了应该学的知识，积极动手动脑，敢思敢想敢质疑，学生更能体现到学习的成功愉悦。
物理实验复习新思路
实验能力是高考物理科要考核的五大能力之一，它要求学生能在理解的基础上独立完成“知识内容表”所列的实验，明确实验目的，理解实验原理，控制实验条件；会运用这些实验中学过的实验方法；会正确使用在这些实验中用过的仪器；会观察、分析实验现象，处理实验数据，并得出结论。
由于实验的重要性，相信许多学生用在此方面上的时间与精力不会少，17个中学物理实验的实验目的、原理、步骤、注意事项、数据处理等等内容一遍遍重复，死记硬背，但这样的学法与当前高考出题的方向已是大相径挺。以2000年全国高考实验题为例，没有一个照搬课本中的实验，特别是考验证动量守恒定律的实验的题目（题目见本文附录），其C项是测量小球的直径的，按书本中的实验方法这一步是必须的，若守旧不创新，没有较强的迁移能力和独立解决问题的能力，则必然会选择错误选项C。那么怎样对待新高考中的物理实验复习呢？在教学中该采取什么样的应对措施呢？本人的体会是如下几个方面。
一、 基本仪器的使用仍是实验的基础。
不管上一年度有无考到仪器的使用，我们对常用的物理仪器要熟练运用，这是实验的基础，是实验的工具，任何时侯都不过时。在这方面花些时间是必需的。常驻见的有十三种仪器，这十三种仪器是刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧称、温度计、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等等。这些工具的使用每本复习用书上都有很详细的说明，本文不再多言。
二、 要以挑战者的眼光挑剔书本上的实验。
从2000年度的全国物理高考卷中，我们应感受到高考物理改革的方向了，这不是简单的照抄课本上的实验了，它给予的验证动量守 恒的实验装置是对书本上权威的经典装置的改进。这是对迷信权威者的嘲弄，是对创新者的呼唤。这给予了我们一个大胆的想象力，不要把书本上的实验奉若神明，要以挑剔的眼光重新审视我们书本上的老式实验方法。
其实在平时的学生分组实验中，在教学演示实验中，我们对教科书中设计的许多方面的差强人意是很不满的，比如动量守恒定律中的被碰球干吗一定要放在那很难立得住的小支柱子上；验证机械能守恒定律的实验没必要从第一点就开始计时（即没必要取第一和第二两点间长度为
正是出于以上的考虑，我觉得实验的复习要打破常规，不应该再叫学生跟在书本的后面应该怎样做不应该怎样做，尽管我们不否认书本上的实验是专家学者智慧的结晶，但思维被圈在这当中不是现代教育的要求。要学生们学会找毛病――找设计原理上的毛病；找实验步骤上的毛病；找数据处理上的毛病，没毛病也要想想能否改进。这变学生从被动地接受灌输为主动要学的一招，既提高了学生的参与学习与研究物理实验的热情，又能迅速提高学生的实验设计水平与对物理学的理解程度，若找不到毛病也说明书本中的实验设计确实是出色的。当学生们摆脱对书本的依赖与迷信时，其独立性和创造力就被大大地激发出来了。这无论对当前的高考复习还是未来走向社会都是极大的财富。
当然学生们开始也许不适应这样的教学改革，但这不要紧，可以先提示他们，比如对牛顿第二定律的验证的实验原理设计有无问题，为什么不用弹簧称测拉力，弹簧称测拉力有何不妥；而为使小桶的力等于绳子的拉力，书本上要求小车的质量远远大于提供拉力的小桶的质量，这有无必要，我们是否可用学过的连接体的知识修正一下拉力的大小，从而摆脱这个限制。再比如对实验步骤的设定，每个实验都有可推敲之处，不应绝对化，死记硬背是没必要的，很多步骤的前后顺序是可以颠倒的（比如许多实验的准备工作中的先后次序），要让学生分析每一步骤在实验中的必然性，是属于准备阶段还是实验过程阶段或数据处理阶段，只要归门别类，前后顺序自然明晰。当然我们也会发觉还有一些步骤是不得打乱的（比如打点计时器是先打点后放手还是先放手后打点等等），这种开放式的讨论要比老师讲解给人的印象深刻得多了。当学生们适应这种学习方法时，学习将成为一种乐趣，因为他们不是书本的奴隶了，而是权威实验的挑战者，是评价实验设计优劣的法官，是成功的实验发明者。
三、 以多种视角重新审视和组合实验板块。
学习贵在总结，在物理实验总复习中，我们不应孤立地看待一个个实验，而应该从这些实验的原理、步骤、数据采集与处理方式上的异同上，给这些实验分门别类，从而组成不同的实验板块。平时我们已经自觉或不自觉地把实验分成力学实验板块、电学实验板块、热学实验板块、光学实验板块。但这样的处理只是简单地重复了物理课本知识的体系，大多数情况下也是为了讲解的方便，没有多大的创意，对于学生思维的开发和对实验的科学思维方式的培养显得很不够的。
在此，我认为我们要在这些实验的组合板块中挖掘一些功能，培养学生一种实验的常规意识，比如对于力学板块，这是由验证力的合成与分解、打点计时器的使用和测匀变速直线运动加速度、验证机械能守恒定律、验证牛顿第二定律、验证动量守恒定律等实验组成的一个大的实验板块，现在让我们仔细去找找这些实验与其它实验板块的区别。我们会发觉这些力学实验无非就是在力F、速度V、加速度a、位移S、质量m这几个量上做文章而且已。然后我们看看这几个量是怎么测出来的，今后我们可以用同样的方式去处理类似的探索式力学 实验。毫无疑问，这些实验告诉我们：位移用尺子量（提示学生高精确度该用什么量），质量用天平（鼓励学生思考大物体质量用什么测），速度与加速度可用打点计时器测量，速度还可以用平抛的方式计算，而力的测定不能用弹簧称，因为不稳定，影响实验的准确度……。让学生们想想电学实验板块又能得到些什么呢？
我们还可以把视野再扩大一些，以各种角度重新组合新的实验板块，比如按测量型与验证型可把实验分成两大板块，按能进行图像处理数据和不能用图像处理数据又可以把实验分成两大板块。我们可以提示学生这样划分板块，但把一个具体实验归类于哪个板块，这要学生自已思考，比如说用图像法处理数据，学生们熟悉的是验证牛顿第二定律和测定电源电动势和内电阻的实验，不过画出的图形必须是直线，否则不好处理（验证牛顿第二定律的实验中加速度与质量成反比就是一个典型的例子，坐标轴改为质量的倒数，从而画出的是直线），这给予学生们思考的空间，其实还有许多实验也是可以这样处理的，它们都可以归类于用图像法处理数据，比如用单摆测重力加速度的实验，我们测的是周期T和摆长L，再由公式 来计算，书本上采用的是多测几组再求平均值法，现在我们可以以L和T2/4л2为坐标轴，用测得的数据放入描点，画直线求斜率即是g。类似的还有一些，让学生们想想验证玻意耳定律是否也可这样处理。
物理学习的思维障碍探源及对策
人的认知遵循一定的认识规律，要研究学生物理学习中的思维障碍到底是怎样产生的这个问题，应该把学生这个学习的主体和学习的内容结合起来，了解二者之间的相互制约关系。首先，学生学习物理受自身的心理认识水平和生活经验的制约；其次，还受学习内容的概括性、抽象性程度的制约。物理知识由物理概念、物理规律、物理实验和物理研究思想方法等组成，是人们解决物理问题的基础。初中阶段的物理知识具有一定的概括性和抽象性，学生学习时若不能真正把握知识的内涵、联系及其区别，在运用物理知识进行物理思维时，往往会产生一些思维障碍，出现各种各样的错误，如乱套公式、张冠李戴、思维混乱等现象。本文拟就学生在物理学习中经常出现的几种思维障碍的形成原因作以的分析，并提出相应的矫正办法。
（一）、先入为主的生活观念形成的思维障碍
物理学的研究对象是自然界中的客观物体及其运动规律，学生天天置身于千变万化的物理世界中，会自然地获得有关物理方面的感性认识，形成一定的生活观念和经验，这是学生学习物理知识的前提条件。先入的生活观念有的基本正确，对学习有积极的促进作用，也有的观念是错误的，对物理概念的形成、物理规律的正确理解和运用，将起一定的消极作用，造成一定的学习障碍。主要表现有两点：一是妨碍概念理解的全面性、完整性，造成对概念的片面理解；二是阻断知识间的内在联系，造成知识与应用脱节。例如，在学习力和运动的关系这部分知识之前，许多学生都有这种看法，认为静止的物体，用力推动它时，它才会运动，力停止作用时，它就会停下来，推物体的力越大，物体运动的就越快，速度就越大，实际上，这种生活中形成的观念是片面的，结论是错误的。而等学生学完了力和运动的这部分知识之后，才对此有了正确的认识，但是，仍有一部分学生，因为受原有错误的生活观念和经验的干扰和影响，运用物理概念和规律的思维判断被阻断，不能联系所学的知识，想当然、习惯性的按错误的生活观念进行判断，所以妨碍了物理概念的建立和巩固。同时，原有的错误观念和经验还有一大特点，就是比较顽固、不是一朝一夕就能改正。
总之，先入为主的生活观念、错误经验往往驱使学生作出想当然地错误判断，阻碍学生对物理知识的掌握。要克服和纠正这类错误观念，可采取如下几个做法：一是讲解概念时，应展开充分的分析、讨论，让学生弄清概念的来龙去脉，明确概念的形成过程，以达到对概念内涵的准确理解和掌握。二是加强知识训练环节，反复矫正反复巩固，加深理解。三是用一些生动的物理实验或物理现象给学生以更强烈地刺激，形成鲜明的对比，说明原有观念的错误所在，使原有观念发生动摇，直至清除。
（二）、 相近物理概念混淆形成的障碍
物理上有许多相近的物理概念，它们既相互联系又相互区别，具有不同的本质属性。有的学生对它们的物理意义理解不透，区分不清，加上头脑中没有完整的物理情境，容易将它们之间的关系简单化，要么同时变大，要么同时变小。如压力和压强二者都是有关力的一个物理量，压力是垂直作用在物体上的力，压强是单位面积上受到的压力，是表示压力的作用效果，有些学生认为压力越大压强越大。要克服这种思维障碍，可以抓住两个概念的差异，从不同的角度突出这种差异，进行区别。一是可以通过列举具体的典型例子加以纠正，使概念深化，找出两者之间的内在联系和区别，如同样用力打木桩，为什么钝的难打进去，而削尖的容易打进地面去，学生通过这一物理情境就可以具体地理解这两个量的区别，避免混淆。二是可以运用图象进行区别。
（三）、类比不当形成的思维障碍
类比是一种重要的推理方式，是人们认识新事物或有所新发现的重要思维方式。但类比不是一种严密的推理，类比推理的结果是否正确，还需要经过实践的检验。学生在学习物理的过程中，正确恰当地运用类比，可以帮助学生掌握所学的知识。如可以把原子中电子绕核的圆周运动与人造卫星绕地球的圆周运动进行类比。这样的学习，既可以加强知识之间的联系，深化对知识的理解，也能提高学习的效率，促进思维方式的发展。同时，也要让学生认识到，有时类比不当，反而会造成学习知识的思维障碍。速度和功率这两者就不可作类比联想，否则就会作出错误的结论。只因这一差别，使两个图象的物理内容、物理意义完全不同。学生如果忽略了这一点，就会形成思维上的障碍，思维的结果就是错误的。我认为，克服这种思维障碍的有效办法，就是抓住两个现象之间的突出差别，分析其差异，找出类比不具备的前提条件，才能消除这种思维障碍，培养学生良好的类比思维方法。
（四）、物理公式数学化形成的思维障碍
数学是学习和研究物理学的重要工具，运用数学工具解决物理问题的能力是中学物理教学大纲和中考说明中要求的一项重要能力。在教学中，我们往往发现，学生在运用数学知识解决物理问题的过程中，经常撇开公式的物理意义，忘记公式所表达的物理现象之间的因果关系，因而造成了运用公式分析物理问题的思维偏差。如F浮＝ρ液gV排，左端代表一物理事实，而右边仅代表一种定义的方法，测定方法。克服这种思维偏差的主要措施，一是要强调公式的物理意义，理解公式所描述的物理现象、物理实事之间的因果关系、决定关系。二是要明确公式的来龙去脉，增强公式的物理色彩，突出对问题的物理意义的分析，防止单纯数学公式的教学法，减少纯公式数值代入计算的训练，让学生善于运用数学知识、数学方法描述物理问题，真正建立起物理上的数量关系，增强运用数学知识的意识，提高运用数学工具的能力。
（五）、概念内涵和外延的模糊形成的思维障碍。
任何一个物理概念都是内涵和外延的统一，我们通常所说的使学生掌握物理概念，一方面指的是要理解物理概念的内涵，同时也要求明确其外延。所谓外延，即概念所涉及的范围和条件，公式的适用范围和成立条件。教学实践告诉我们，使学生弄清概念的外延是深化对概念的理解、正确运用物理概念解决实际问题的前提条件。但由于概念的外延指的是适用该概念的一切有关事物，因此，学生在理解或实际运用概念时，有时会不自觉地缩小或扩大概念的外延，因而造成错误的结果。缩小概念外延主要表现为，忽视了同一概念所包含的物理图景的多样性，以较熟悉的个别的图景代替图景的全部。如在水平方向匀速飞行正在空投求援物资收音机的策略能变化情况，只考试高度对势能的影响，忽略了质量的影响等。发生这一错误的原因，一方面由于学生头脑中的物理情景建立的不全面，同时也暴露出学生思维缺乏周密性。
相反，也有无意识地扩大外延的情况，如P＝ρgh，液体压强跟密度和深度有关，而有的学生认为气体压强跟高度也成正比，忽略了空气密度的变化 。为了克服这种思维障碍，在教学中必须把基本概念的物理意义讲清楚，讲清公式的适用范围，配合练习加强运用，在运用中进行检查，深化理解，逐步达到正确掌握基本知识的目标。
（六）、思维定势干扰形成的思维障碍。
学生运用掌握的知识，形成了一套切实有效的分析解决问题的推理方式和方法，变成了学生的一种能力，一定的思维模式，这种现象叫思维定势。但这种现象具有双重性，既有积极的作用，又有消极的作用。从正面说，思维定势的形成表明学生不仅掌握了知识，并且也形成了一定的思维推理能力；从反面说，这种思维定势对分析解决能力的发展和提高也具有一定的阻碍作用，这种现象在教学中是很常见的。比如，在物理中常用的正负号，可表示方向，如表示温度的高低，也可以表示物体的性质，如电荷的性质，有的学生片面理解为表方向，忘记表示性质。再如，学生学完初中力学后，解决动力学问题的方法主要有两种，一是运用牛顿运动定律，用来分析简单的力和运动的问题；二是运用功能观点，即能量守恒定律，虽然两种规律的认识，学生能够达到的知识水平有限，但在教学大纲和中考说明的范围内，对一些典型问题的分析上，仍然可以暴露出学生思维上的障碍和惯性。事实上，有许多典型的问题是应该用能量守恒观点容易解决的，学生仍往往用力和运动定律来分析，这就说明这种方法对能量守恒的知识的理解和提高产生了阻碍作用。要克服这种思维定势，应该注意运用典型的事例加强练习，增强训练的新颖性，增强题目的灵活性，重在提高具体问题具体分析的能力，切实加强审题能力的培养，使学生形成正确的分析习惯和方法，克服想当然的按头脑中的思维套路来解题的不良习惯。
总之，为了有效克服以上所述的各种思维障碍，就必须认真研究学生思维障碍产生的根源，采取各种教学手段，增强预见性和针对性，切实纠正学生思维过程中的错误偏差，并且在运用中不断巩固、深化、提高思维能力。
