高中物理校本课程开发及实践研究

摘 要：本文阐述了校本课程开发的目标、内容及框架图，归纳了校本课程实践过程及案例，总结了取得的成效、不足以及今后努力的方向。

关键词：高中物理；校本课程；开发；案例

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）2-0032-4

1 问题提出

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》（以下简称《纲要》）指出：“要着力提高学生的学习能力、实践能力、创新能力，教育学生学会知识技能，学会动手动脑，学会生存生活，学会做事做人，促进学生主动适应社会”，“要深入推进课程改革，全面落实课程方案。创造条件开设丰富多彩的选修课，提高课程的选择性，促进学生全面而有个性的发展。积极开展研究性学习、社区服务和社会实践。”

校本课程是以学校和教师为决策主体进行开发的，是与国家课程和地方课程相对应的一种新课程。它与国家课程相比，具有较大的灵活性。能否利用校本课程的优势，开设课型多样化、内容丰富化、教学方式多样化和过程开放化的选修课，以促进学生全面而有个性的发展呢？为了较好地实现“学科本位向学生本位转变、科学本位向科学与人文整合转变、集体统一性教学向个别差异性教学转变、知识技能接受教学向知识的主动建构转变”，笔者在“思维与方法”和“实验与制作”等领域开发了校本课程，做了一些实践，收获了一些体会。

2 开发目标

《普通高中物理课程标准（实验稿）》总目标是让学生“学习终身发展必备的物理基础知识和技能，了解这些知识与技能在生活、生产中的应用，关注科学技术的现状及发展趋势。学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。”因此，我们开发高中物理校本课程，应遵循五个目标：第一，以实际生活问题启发学生思考，引导学生认识物理与生活、物理与科技的关系；第二，以实验探究问题产生的原因，引导学生掌握探究问题的方法，提高处理信息和解决问题的能力；第三，加强学生创新思维的培养，突出质疑能力的培养；第四，历史地、客观地看待重大历史发现的意义，孕育问题，发现不足；第五，以开发实施校本课程，引导教师钻研课程理论，提高教师的教研和科研水平。

3 开发内容

《纲要》要求“坚持教育教学与生产劳动、社会实践相结合。开发实践课程和活动课程，增强学生科学实验、生产实习和技能实训的成效。充分利用社会教育资源，开展各种课外、校外活动。加强中小学校外活动场所建设。加强学生社团组织指导，鼓励学生积极参与志愿服务和公益事业。”

由此，在内容上我们开设了三大类校本课程（见图1）。知识上，体现“广、浅、精”，在不脱离学生的实际需要的情况下，对课本知识的广度适当拓宽，深度适当降低，尽量让学生了解物理学的基本思想、基本方法和基本实践操作能力等。途径上，加强教研组内的合作，根据每个老师个性、特长和兴趣爱好的不同，给学生提供各具特色的课程资源；加强学校、家长、学生、社会和共建单位等方面的合作，给学生提供更加丰富的课程资源。取材上，注重与生活情境、科学前沿和社会热点相联系。能力上，注重培养学生动脑思考、动口表达、动手制作、收集信息、整理信息和与他人合作等能力。

3.1 校本必修

校本必修由校方负责主办，由四大节和教师大讲堂组成。校本必修每年固定时间开展，每个节日为期一周，主要集中展示学生的活动成果和评奖。教师大讲堂，每月开展一次，以讲座形式面向学生。各学科申请参与，物理科组承担了有关物理思维与方法等内容的讲座。

3.2 校本选修1

校本选修1由教师负责主办，分“思维与方法”和“实验与制作”两大方面。

在“思维与方法”方面，开设了“物理知识与科技前沿”，具体内容有世界物理年简介、浩瀚的星空、卫星发射与航天科技、低温超导、磁悬浮列车、光纤通讯、纳米技术、新能源开发和载人航天三大难题等；开设了“物理学家与物理学史”，具体内容有中西方古代的物理学简介、伽利略的力学贡献及科学方法、牛顿的生平与主要成就、永动机史话、天文学的发展历程和诺贝尔奖相关的材料等；开设了“物理竞赛培训与指导”，具体内容有物理知识延伸、拓展，训练学生灵活的思维，为学生参加各种物理竞赛作准备。

在“实验与制作”方面，开设了“物理与生活”，具体内容有自行车中的物理知识、运动场上的物理学、家电中的物理知识、游乐场中的物理知识、GPS全球定位系统和汽车安全气囊系统等；开设了“科技制作与创新”，具体内容有发明与创造、实践与创新、小发明与小制作，航模制作和机器人制作等。如简易的节水器，简易风力发电器，航模原理、制作与展示，机器人制作原理、设计与展示等；开设了“学生课题实践与指导”，具体内容是在广度、深度和可操作性上，指导、组织与管理学生开展课题实践，学习科学研究方法和培养同伴团结、互助、合作的品质；开设了“教具开发与制作”，具体内容有对现有教学用具、仪器进行改进，根据需要研发、制作新教具等。

3.3 校本选修2

校本选修2由学生负责主办，主要是学生社团类活动。

每个学生选择参加1～2个社团，每天的课外活动时间开展活动。学生可以受邀参与其它社团活动，或邀请专业教师、家长或其他专家对本社团活动进行培训与指导。

4 实践做法与案例

4.1 教师专题讲座类

主要以教师大讲堂和课外活动的校本课程讲座为载体，开设了物理学中创新思维和科技制作、物理学家与物理学史、物理与生活的讲座和“追寻科学家的足迹”的教师大讲堂，介绍了流体压强与流速的关系、赫斯与宇宙射线、从旧量子论到量子力学、电和电流的发现、伽利略发现钟摆和温度计等。分四个步骤对“思维与方法”和“实验与制作”进行培训，思维导图见图2。

第一步，以实际生活问题，启发学生思考；第二步，以学生实验，探究问题的形成原因；第三步，总结实验结论，指导生活实践；第四步，畅想未来，提出自己见解。

案例1 流体压强与流速的关系

1）有趣故事启发思考。犬鼠的洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个为什么是隆起的土堆？非洲蚁的巢穴为什么也是高高隆起的土堆呢？（见图3）

2）师生实验探究。现场通过水流实验，让学生观察流速与压强的关系。然后，动手体验向两张纸片的中间吹气，亲身感受流速与压强的关系。

3）理论指导实践。飞机、风筝升空和汽车气流偏导器利用了流速与压强的关系，大风时伞、屋顶掀起等需防止流速与压强的关系。

4）提出见解。科学家经过多年的研究，发现白蚁的巢穴不仅结构精妙复杂，而且就算外面的温度高达40摄氏度或者低至冰点以下，蚁穴始终能保持恒温。你能否模仿蚁穴，建造出更适合人类居住而且造价低廉的房屋呢？飞机机翼弧度多大时，升力最大呢？设计怎样形状的屋顶能避免被风掀起呢？让学生各抒己见，自由发挥，有兴趣的同学可以课后查资料写成科普小知识论文。

4.2 学生设计类

重点培养学生联系实际、发现问题和解决问题的能力。科技节上，以金点子创意大赛、小发明与小制作、航模设计与制作和机器人设计与表演等比赛，促进学生以上能力的形成。要求学生作品按如下思维进行设计：设计原因（发现生活中的不足之处）、我的思考（设计原理）、改进措施（解决方案）和预期效果，思维图如图4。

学生设计作品中如果有设计原理图或制成了实物作品，会额外加分。当学生看到自己的作品获奖或被别人欣赏、称赞时，对学生无疑是莫大的鼓励和褒奖，他们的成就感和幸福感会油然而生。

案例2 共轴双转式垂直轴风力机

1）设计原因

设计原因主要有：①对水平轴风力发电机而言，由于风力发电机是随风变化的，因此发出的电时有时无，电压和频率不稳定；②机械变速装置笨重，运输安装难度大，维护成本高；③工作风速范围较窄；④轴向力和弯矩引起的载荷疲劳减少了使用寿命；⑤由于机械摩擦和空气动力摩擦产生的噪音对生态环境造成影响。

2）我的思考

思考的问题主要有：①如何提高风能转换效率；②如何改进现在风力机的结构缺点；③如何让风力机的影响因素减至最小。

3）解决方案

采用共轴双转垂直轴风力机。优点：①噪音小，采用分离翼型结构，空气相互摩擦减小；②使用寿命长，由于惯性力和重力载荷方向不变，使得弯矩力减小；③共轴双转设计使得捕风能力增强；④风速范围增大，采用阻力升力混合设计，升阻比增大，效率提高。

4）预期效果

由于克服了风向变动、噪音等问题，共轴双转式垂直轴风力机可以广泛应用于沙漠、草原、海滩、农田或居民屋顶上，为构建节约型社会提供技术保证。

4.3 学生制作类

主要开展的活动有鸡蛋撞地球、纸桥承重和纸飞机制作等。设计要求：能演示一种物理现象或能说明一个物理道理。举办学生制作类比赛，一般分八个步骤进行：赛前海报宣传、报名登记、老师指导设计、现场比赛、活动评比、作品展示、评奖颁奖和交流总结。

5 实践反思

5.1 成效方面

成效主要体现在：①坚持每年定期举办一周的科技节，做到每天都有活动，学生和教师参与热情较高。提高了教师的教研积极性，实现了教师和学生积极互动，共同发展。②开展了机器人社、摄影社、航模社等与物理有关的学生社团。培养了学生的协调组织能力和与人沟通的能力，增长了阅历，开拓了视野。③实施校本课程，学生的创新能力得到了较大的提升。本校学生近年曾荣获第七届惠州市青少年创新大赛二等奖及广东省青少年机器人比赛省三等奖。

5.2 不足方面

本课程不足主要体现在：①选修课的种类不够多，学生参与的兴趣不够浓，参与度不够高。同时，还没有做到检查每个学生校本课程的学习情况，部分学生的学习流于形式。②没有要求每个学生在每个学段必须完成多少个学时。选修校本课程，也没有采用学分评价。③学生作品的创新性、科技性、实用性和美观性还有很大的提升空间。④教师创新辅导不够。没有系统地制定时间表开展辅导，逐步让学生掌握设计或制作的基本技巧和方法。⑤评价机制不够合理。如对学生的优秀作品评选打分时，创新性、科技性、实用性和美观性各自所占的比重如何分配，学生评价与教师评价又如何结合等等。⑥与家长、社会力量结合不够，与信息技术、体育科目联系不够。

5.3 改进建议

在实践基础之上，笔者认为应从以下几方面对本课程进行进一步改进：①收集整理资料，筛选和分析现有资源与学生的特点，编写校本课程教材。然后，在使用的过程中，再补充或删减，如此反复，以期使物理校本课程科学化和系统化。②着手制定评价规章制度，对教师教和学生学的效果进行评价。提高教师的积极性，同时指出不足，方便教师改进，使从事开发校本课程的教师得到又快又好的发展。③进一步加强与家长、社会、共建单位、高校和中职院校等的合作，多渠道开发课程资源。

参考文献：

[1]刘丽鸿.科学课程中对探究性学习的思考.人教网2010.http：//.cn/xxkx/xxkxjs/xxkxwyh/lunwen/201009/t20100917_904994.htm.

[2]叶澜，主编.陈玉琨，等著.课程改革与课程评价[M].北京：教育科学出版社，2001.

[3]李建平.课程资源如何开发利用——专家谈基础教育课程改革（之八）[N].中国教育报，2001（10）.

[4]南京师大附中（陆一鹏，张海明，傅建明，等参与编写）.分层递进与全员参与——南京师大附中校本课程开发的案例研究[J].教育发展研究，2000，（8）：50.

（栏目编辑 李富强）

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