物理学发展对高中物理课程的影响

直到16世纪伽利略对自由落体运动以及抛物体运动等现象的实验研究，物理学才逐步脱离了纯思辨的模式，开创了以实验为基础的物理学。20世纪初，创立于相对论和量子力学，奠定了近代物理学的理论基础。20世纪是物理学各分支学科迅速发展的一个世纪。一方面，随着科学的发展，从物理学中不断分化出来诸如粒子物理、原子核物理、凝聚态物理、量子物理等新分支学科。另一方面，物理与其他学科之间的相互渗透和融合，又形成了一系列边缘、交叉学科，并且取得了长足的发展。如天体物理所揭示的宇宙结构、演变与粒子物理相关性，天体结构、演变与原子核物理相关性，正反映了这一相互渗透的过程。如今，物理学的一些概念、理论、实验手段与精密测试方法，已成为其他许多学科，如天文学、化学、生物学、地学、农学和医学的重要组成部分。甚至一些物理概念，诸如场、熵、混沌和耗散结构等也为社会科学所引用。

科学要解决的问题，是发现自然界中各种具体物质运动形式及其相互关系；技术的任务则是把科学的成果应用到实际问题中去。综观科学、技术的发展轨迹，可以发现物理学与技术的关系存在两种模式。第一次工业革命以解决动力机械为主导，热机的发明和使用提供了第一种模式。这种模式是技术向物理学提出了问题，促使物理发展了理论，反过来提高了技术，即技术→物理→技术。电气化的进程展示了物理学与技术的第二种模式。即物理→技术→物理模式。20世纪初以来，物理和技术的两种模式并存且相互交叉。当前的第二次工业革命主要按物理→技术→物理的模式运行。

物理学的发展和由其带动的一大批学科的兴起，以及相应的实验技术和精密的观测工具的产生，使人们对自然的认识范围，在微观与宏观世界都得到了拓展。人们的洞察范围已经从10－10 m的原子深入到小于10－19 m的基本粒子内部，从直径1013 m的太阳系扩展到我们能观察的极限哈勃半径1026 m，空间尺度跨越了45个数量级；就时间而言，从Z0粒子寿命10－25 s的瞬息到宇宙年龄1018 s，宇宙间各种事物的时标跨越了43～44个数量级。物理学从微观和宏观两个层次揭示了自然界的奥秘，展示了自然界的本质和规律。

从国际物理教育改革的发展来看，近半个世纪以来物理教育的发展过程中曾出现过两个极端。一个极端是20世纪50年代末—60年代初的“学科中心”课程，另一个极端是70年代—80年代初，强调学生中心，人本主义课程。80年代—90年代在美国等西方国家出现了新学科主义的课程思潮，它以重视基础科学概念、方法、技能为特征，同时又不忽视社会的广泛需要和学生的发展。学科主义和人本主义两种彼此对立的课程观正在走向彼此协调，现代科学课程的发展正从学科中心、学生中心和社会中心的极端趋向融合和相互渗透，在三者的需要之间寻求一种新的平衡。目前，世界各国高中物理课程的功能向多元化、多层次方向分化，这些都反映了不同类型课程共存，相互补充和协调，以适应学生和社会发展的不同需要这一科学教育课程改革的发展方向。(www.xing528.com)

确立高中阶段物理课程的最低基准，这一最低基准应该符合一定时期对公民科学素质的基本要求。新物理课程的最低基准，在“知识深度”要求方面要适当降低，而在“知识广度”要求方面还需要进一步拓宽，以体现“广、浅、精”这一当代学科基础课程发展的特点；在体验、认识、运用科学方法和知识实际应用方面的要求也应有不同层次的提高，如此构建基础型物理课程，向所有学生提供包括生活物理、概念物理和应用物理在内的必需的物理知识。

高中物理教育的主干内容属于物理课程的核心地位，应包括最基本的物理知识、学科方法、科学态度、科学思想和科学精神等，它们是学生智力开发、能力发展、个性形成以及后续学习的基本条件。物理学对人类未来的进步起关键的作用，它提供了理解和把握世界的知识基础。高中物理教育的主干内容的选择要协调好学生发展、社会需要和学科发展三者之间的关系。要注重高新技术和新材料在高中教材中的切入。如在高新技术方面引入空气囊传感器—力学（动量）、自动调焦照相机—光学（几何光学，反馈）、条形码识别器—激光（半导体微型激光器）、照相机闪光灯—LC电路、CD随身听一激光和判读、银币分类器——密度和特征识别等。在新材料方面引入新型陶瓷、光纤、光敏玻璃、高Tc超导体等。