从物理知识的不同价值分析教材的建议

中国科学院院士陈佳洱说过“物理学不只是图表和数据，它能带给你很多更珍贵的东西：一种理性的思维方式、人生的哲学和人生的道路”。这句话是对物理知识价值的一种诠释。当前人们对物理知识具有理论价值、应用价值、思想教育价值和能力价值有了统一的认识。知识的理论价值和应用价值在物理教材中表现比较明显，而能力培养价值和思想教育价值却凝聚在知识中，具有隐蔽性。这就需要教师从知识的不同价值来分析教材，不仅把知识的理论价值充分发挥出来，更要把教材本身没有直接写出来的情感因素和能力因素挖掘出来，以实现对学生的全面培养。

1　从知识的理论价值分析教材

物理教学内容是以物理知识为载体，教学的各种目标都要通过学生掌握知识的过程来实现。进行教学设计的首要工作是分析教材，明确对知识的理论价值和应用价值的要求。然而在教学中，有些教师在确定知识要求时往往把着眼点放在对局部的具体问题的分析上，只顾及所要讲的知识在本节教材中是怎样写的，不能准确把握教材的要求和发展，这是造成教学效果不好的重要原因。教师除了要研读每一节教材，透彻理解该节教材中的全部知识外。还应考虑知识的背景、前后联系及其发展变化。教师从知识的理论价值来分析教材时需要注意以下三点。

1.1　要有整体意识

根据系统理论，一个系统的整体功能大于组成系统的各个部分的功能之和因此，进行教材分析，也要以知识整体为背景。虽然教材是一节一节写的，课堂教学是一堂一堂进行的，但是要讲好某一知识点，只有把这一节知识放在知识整体中去认识，进行全方位、多角度的分析研究，才能真正掌握它的内容，认识它在整个教材结构中的地位，准确把握它与其它知识问的联系。唯有此，才能居高临下地深刻理解教材中各部分具体知识，以做到融会贯通，深入浅出。例如，牛顿第二定律有重要的理论价值，要想恰当地掌握这部分教材的要求，就要把其放在整个中学物理知识背景中去分析。不仅要认识牛顿第二定律在力学中的地位和作用，还要分析它对学生以后学习电磁学和热学的影响。在力学知识背景中分析时，不仅要从动力学观点来认识该定律，还要放在能量中进行分析，毕竟教材中关于动能定理和动量定理的理论推导都是以牛顿第二定律为基础。在掌握了整个物理知识结构的基础上，再深入钻研牛顿第二定律这一节的教材，才能更好设计该节的教学活动方案，使教学系统整体达到最优化。

1.2要有发展眼光

由于人类对物理知识的研究和认识是不断向前发展变化的，学生对物理知识的理解也随着知识和经验的积累不断加深，这就要求我们在从知识的理论价值分析教材时要有发展的眼光。要分析重要的物理概念、规律在中学物理教学中是如何逐步扩展和加深的，这样处理教材时才能把握住分寸，合理设计教学方案，做到教学循序渐进，而不是盲目追求一步到位。例如“质量”这一看似简单的物理概念的学习却贯穿于整个中学物理学习过程：密度质量一惯性质量(牛顿第一定律)一引力质量(万有引力定律)一能量质量(爱因斯坦质能方程)。可以说直到高中物理学习结束时，学生才可能对“质量”这一概念获得较深入的认识。我们要认识到对重要物理概念、规律的教学要求不是一节课就能完成的，要从发展的观点引导学生掌握知识，避免绝对、片面地看待知识。

1.3要有联系观点

分析教材时，要注意把握物理概念、规律问的相互联系，有针对性地设计教学方案，以实现对知识的深化理解和活化应用。例如分析楞次定律这一节教材需要联系动力学观点和能量观点，首先认识楞次定律在运动上表现为阻碍相对运动，基于此分析楞次定律实际是能量转化和守恒定律在电磁学中的一种表现。在教学中引导学生用力学知识来深入分析电磁感应现象，让学生认识到电磁感应现象同样遵循能量转化和守恒定律，这一定律是自然界的普适规律，这样也就充分发挥了该定律的理论价值。在分析教材时，只有把握住知识间的联系，才能实现知识的融会贯通，形成合理的知识结构。

2　从知识的能力价值分析教材

物理教学过程不仅是知识的传授过程，而且是能力的培养过程。在物理教学中培养学生的能力首先需要认识各种物理知识的能力价值。所谓知识的能力价值，就是指知识本身所含有的对人的能力发展有促进作用的因素。它凝聚在知识中，具有隐蔽性，不思则无。因而学生掌握了知识，能力并不一定得到发展。教师从知识的能力价值来分析教材时需要做到以下两点。

2.1　深挖知识本身的能力价值

为了在物理教学中培养和促进学生能力的发展，必须认识到教材中各种知识的能力价值。蕴含在物理知识中的能力因素主要包括把前人从事智力活动的思想、方法转化为学生的认识能力；观察和分析物理现象的能力；提出问题的能力；设计实验和操作实验的能力；分析论证得出结论的能力；应用物理知识解决问题的能力等。这些能力因素在教材中并没有直接写出来，需要教师分析教材时，用心去感悟。例如，人教版高中物理选修3—2“楞次定律”一节首先提出问题：“感应电流的方向由哪些因素决定?遵循什么规律?”，接着通过实验来探究，而且突出了引导学生对实验现象分析论证得出结论的过程。本节从问题的提出到实验的观察、分析论证都蕴含着能力因素。因为每项实验都是动态的观察，实验中电流表指针偏转方向随操作条件变化而变化，学生只有认真观察、分析论证多变的实验现象，才能发现其中的共性。这对培养学生的观察能力和从多变的实验现象中抓住本质，概括得出结论的抽象思维能力有好处。这些能力因素都凝聚在教材的字里行间，教师不思则无，深思则远，远思则宽。只有深入分析教材，挖掘出这些隐藏在教材中的能力价值，才能实现对学生能力的培养。

2.2　精心设计知识转化为能力的教学方案

知识的能力价值常常要和教学过程相结合才能发挥作用，因而除了对知识本身的能力因素深入挖掘外，更要注意创设知识转化为能力的条件。为了便于充分发挥知识的能力价值，人教版高中物理新教材对知识的呈现和组织采取了多种形式。例如。教材中对一些结论不是直接呈现给学生，而是以问题的形式提出来。如高中物理必修1“力的合成”一节中：“怎样表述合力的大小、方向与分力的大小、方向的关系?建议用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端连接，也许能够得到启示。”教材这样设计的意图，一方面避免学生将“力的平行四边形定则”当作纯粹的言语命题来学习，另一方面提出的问题为学生提供了追求目标，促使学生积极参与思维加工。对于这样的一些问题，教师如果直接告诉学生结论，就失去了它所承载的能力价值。教师应该想方设法为学生创设多动脑、勤动手、常动口的学习环境，使学生有更多的时间和空间进行自主学习，以发展他们独立思考的能力和创新意识。又如，对于一些物理规律，教材中特意设计成了探究性的实验，以便学生在学习物理规律的同时，经历探究规律的过程，了解科学的思想和方法，培养理性思维习惯。对于这些物理规律就不能以结论的形式直接告诉学生，而应该将教

学重点放在对规律的探究过程上。

3　从知识的思想教育价值分析教材

在物理教学中向学生进行思想教育，是高中物理课程的一个重要目标。物理知识所承载的思想教育因素主要包括辩证唯物主义教育、爱国主义教育、科学态度和良好品德教育等。但是出于物理学科所固有的严谨性、科学性和客观性考虑，物理教材中几乎没有通过语言文字材料、直观形象材料等直接表达出编者的情感与态度，而是将思想性寓于物理知识的讲述之中，采用启发、喻示、渗透的表现方法。我们可以通过以下途径挖掘出隐含在一些中学物理教材中的思想教育因素。

3.1　从教材所陈述的客观史实中领悟思想教育因素

对于蕴含隐性情感因素的内容，物理新教材主要是通过陈述客观史实的形式来予以呈现，而这些内容常被学习者所忽略，作为教师必须认真分析并领悟其中蕴含的思想教育因素。例如，人教版物理必修2“万有引力与航天”一章中，“我国神州五号宇宙飞船成功发射，标志着中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家”，隐含着编者深深的爱国情怀与满腔自豪；“当牛顿思考月球绕地球运行的原因时，苹果偶然落地引起了他的思考”启迪学生处处有奥秘，要勤于思考；“科学真是迷人。根据零星的事实，增添一点猜想，竟能赢得那么多收获”则激励学生爱科学，学科学，做科学。以上这些知识内容的表述并不含任何情感性的词语，教师必须领悟出其中蕴含的思想因素，才能有针对性地指导学生认真阅读思考，使其体会与感受文字背后所隐含的情感与态度，通过观察学习的方式潜移默化于自身的意识之中。

3.2　从教材知识内容的组织方式提炼思想教育因素

物理教材内容的组织方式往往渗透着思想教育因素，这需要教师在分析教材时进行提炼。例如，一些重要的物理概念和规律是以实验探究的形式来组织的，让学生在实验基础上分析概括得出结论，可以启示学生不但要重视实验，更要重视对实验现象和本质属性之间因果关系的分析，以逐步培养学生尊重事实、实事求是的科学态度和良好的学习习惯。又如，高中物理新教材在组织一些知识内容时，注重将物理学历史发展与前沿进展有机结合，以使学生受到全面的科学教育。人教版高中物理选修3—1“磁场”章首以一个“司南”的照片展示了我国古代对科学的贡献，接下来以郑和下西洋开始了磁的探索，在用科学的方法学习和研究了磁的一些内容的基础上，又介绍了磁传感器、磁电式电流表、电视显像管、回旋加速器等仪器的工作原理。这样就把历史和现代有机地结合起来，从而使学生更好地理解科学，更好地服务现代。

若要在物理教学过程中实现对学生的全面培养，必须从知识的不同价值深入分析教材，以便正确确定教学目标，选择可行的教学方法，酝酿设计合理的教学过程。

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