开发物理选修课程，促进教师专业发展

王艳德

（浙江省嘉兴市平湖市当湖街道东湖大道831号平湖中学）

开发物理选修课程，促进教师专业发展

王艳德

（浙江省嘉兴市平湖市当湖街道东湖大道831号平湖中学）

从教育改革的现实需要出发，根据课程开发的具体要求和科学性要求促进物理教师科学精神的提高，通过选修课与必修课的互补促进物理教师学术素养的提高，通过课程开发的文化性原则促进物理教师物理与人文的融合，通过课程开发的立体性原则提高物理教师实践和驾驭信息技术的能力，通过课程开发的适切性原则促进物理教师对教育对象的研究五个方面论证开发选修课对物理教师专业发展具有的促进作用，号召广大物理教师积极行动起来参与选修课开发，重视选修课开发，积极提升自身的教育素养，为新一轮教育改革添砖加瓦。

选修课；课程开发；教师专业发展

现代课程理论的重要奠基者、美国著名教育专家、课程理论专家拉尔夫·泰勒在《课程与教学的基本原理》一书中指出，开发任何课程和教学计划都必须回答四个基本问题：（1）学校试图达到什么教育目标？（2）提供什么教育经验最有可能达到这些目标？（3）怎样有效地组织这些经验？（4）我们如何确定这些目标正在得以实现？这四个基本问题可以进一步归纳为确定教育目标、选择教育经验、组织教育经验、评价教育计划，即泰勒原理。教育目标是课程开发的出发点与归宿，是课程开发的核心。为保证教育目标的达成，一门成熟的选修课在课程开发时必须具有科学性、互补性、文化性、立体性、适切性等特性。因此，选修课程的开发无疑对教师提出了更高的要求，同时，教师也通过选修课程的开发促进了自身专业素养的提升。

一、课程开发的科学性要求促进物理教师科学精神的提高

我国数学家周海中说：“科学精神是推动社会进步的强大力量。”对知识和真理的追求，就是要坚持实事求是。通过对课程开发过程中相关知识的查阅、确认和理解，发展、丰富自己，提高不断超越自我的学科追求意识；提高严谨、细致、逻辑、简洁和睿智的学科钻研态度。20世纪物理学的革命告诉我们：在科学的发展道路上，科学家要创立一种新理论的时候，都必须要有敢于质疑的勇气和坚持不懈的追求。例如，伽利略正是因为对亚里士多德“力是产生物体运动的原因”的怀疑，才建立了正确的力和运动的关系，以至于后来牛顿运动定律的产生。著名物理学家杨振宁和李政道正是因为敏锐地觉察到了从未被人怀疑过的宇称守恒定律的适用范围，大胆提出了相互作用中宇称不守恒的论断，才使物理学理论有了一个突破性的进展。因此，在选修课开发的过程中，每次对内容的质疑与查证，都可以不断强化教师的科学精神并使之内化。

图1

二、选修课与必修课的互补性促进物理教师学术素养的提高

选修课的内容在选择上应该与必修课程内容有所不同，或延伸或补充，这样就能促进教师不断地学习高考要求之外的知识，增加学科知识储备。物理教师的知识构成是多元的，除了物理学科知识之外，还有课程知识、教学法知识以及关于学生的知识等（如图1）。这些知识并非截然割裂，而是相互关联的，它们的交集就构成了一种教师所特有的知识，即学科教学知识。按照美国教育研究专家舒尔曼的观点，PCK是关于教师如何针对特定的学科主题及学生的不同兴趣与能力，将学科知识组织、调整与呈现，以进行有效教学的知识。研究与实践表明，PCK是教师专业知识中最核心的知识。发展教师的学科教学知识可提高教师对学科知识体系、知识间的内在关联、学科的思想方法及学科的学习目标和学习策略的认识；提高教师逻辑思维能力和钻研探究的品质。在物理与现代生活选修课航空母舰的弹射器部分内容编写过程中，通过查阅资料，航空母舰的弹射器有弹簧复力弹射器、势能弹射器、燃气弹射器、蒸汽弹射器、火箭助推弹射器、电磁弹射器等，并对每种弹射器的原理和优缺点进行学习；在开发打印机喷墨打印内容编写时，对图2所示内容的研究等等，使教师对学科教学知识得以补充和提高。

图2

图3　单路连续喷墨原理图

三、课程开发的文化性原则促进物理教师物理与人文的融合

1.在教材开发过程中对物理知识的梳理会更加深刻地理解唯物辩证关系

物理学是一门最基本的自然学科，它是探讨物质结构和物质基本运动规律的学科，而人们往往认为物理学只是包含一些枯燥的理论公式。人们不是为了物理学而研究物理学，而是为了有助于人类、社会以及个体的发展而研究物理学，所有这些都涉及到了人与人的关系、人与自然的关系，这些关系中都蕴含着丰富的人文文化。著名物理学家吴健雄曾指出：“为了避免出现社会可持续发展中的危机，当前一个刻不容缓的问题是消除现代文化中的两种文化，即科学文化和人文文化之间的隔阂。”杨振宁教授说：“物理学是以实验为本的学科”，体现了唯物辩证法的认识论观点——实践是检验真理的唯一标准。物理学家奥斯特接受自然力统一的哲学思想，坚信电和磁之间存在某种潜在联系，经过多年研究，终于发现了电流的磁效应，并由此开创了电磁学的新纪元，这正体现了唯物辩证法的特征——物质是普遍联系的。对光本质这个问题的认识，先是牛顿的微粒说；再是惠更斯的弹性波动说；接着麦克斯韦提出电磁波动说；到20世纪爱因斯坦提出光量子说，最终人们认识到光具有波粒二象性，每一种理论的建立过程都体现了“实验（事实）—理论假设—实验（新的事实）—修正理论”，遵循了辩证唯物主义中的“否定之否定”规律。“质点”“点电荷”“光滑”等理想模型体现出辩证唯物主义中的“主要矛盾与次要矛盾之间的辩证关系”。如此等等，教师在开发课程的过程中通过对许多物理问题的整理和思考可以认识到不论是物理文化知识本身，还是物理文化形成、发展的过程都蕴含着丰富的哲学思维方法，对人类的自然观和哲学思想有重大的影响，从而促进教师更加深刻地认识、理解物理规律与社会哲学。

2.在教材开发过程中对物理思想的梳理会更加深刻地认识物理理论的美学特征

德国物理学家海森堡说：“科学的探索者们最初往往是在美的光辉照耀下，去认识和发现真理。自然现象错综复杂，物理学则力求用简单的方程或定律去概括自然规律，但其反映的内在规律却是非常深刻的。”著名的物理学家爱因斯坦说：“真实的世界在逻辑上总是简单的。”如，能量的转化和守恒定律反映了各种不同形式的能量的转化，牛顿的三大定律更是概括了宏观低速条件下各种机械运动的规律，麦克斯韦电磁方程组将复杂的电磁现象统一其中，爱因斯坦相对论中的基本原理简单凝练，无不体现了简单深刻之美。例如，引力和斥力，“电生磁”与“磁生电”，粒子与反粒子，物质与反物质，圆孔或单缝衍射图样的对称，无限长直导线周围磁场的轴对称等等。物理定律对某种规范变换的不变性、守恒性更是贯穿于整个物理学的一种对称形式，物理学中有许多守恒定律，如，动量守恒、机械能守恒等等，无不体现对称守恒美。麦克斯韦电磁场理论把电学、磁学、光学统一起来，量子力学把波动性和粒子性统一起来，爱因斯坦的相对论把时间、空间、物质和运动统一起来，这些均能体现统一和谐之美与整个物质世界中的和谐之美有异曲同工之妙。

四、课程开发的立体性原则提高物理教师实践和驾驭信息技术的能力

教学方法和手段应该根据教学对象和教学内容而灵活多样，因材施教。而学校教育的宗旨应该是开发多种智能并帮助学生发现适合其智能特点的职业和业余爱好，让学生在接受学校教育的同时，发现自己至少有一个方面的长处，从而热切地追求自身内在的兴趣。在多元智能理念指导下的课程开发可以通过有效组织“听—说—看—做”等不同方法进行课程设计，帮助学生学习。课程立体化原则是教师可以通过多种教学媒介灵活多样地组织课堂教学活动和课外学习活动，更好地把课内和课外学习联系起来满足不同学习风格学生的需求。现今比较流行的教学媒介有：（1）印刷材料，如书、杂志、小册子等；（2）图示媒介，包括图表、地图、公告牌显示和投影器；（3）照片媒介，如照片、幻灯片、电影等；（4）电子媒介，包括网络、录音和录像设备。随着教育改革以及有效教学的深入，信息技术将更加深入地融入课堂，信息技术在课堂中的应用可使教学内容直观、容易理解、活跃思维、增加科学信息，而教师在开发的过程中制作电子课件、多媒体的视频等促进了教师信息技术能力的提高，同时，教师通过制作印刷材料、模型等提高了实践能力。

五、课程开发的适切性原则促进物理教师对教育对象的研究

国际21世纪教育委员会在《学习——内在的财富》中写到“事实上，尊重每一个人的多样性和特性是一个根本原则，这一原则应摒弃任何标准化的教学形式。”课程设计的目的是为了有效促进学生的学习，而学生是学习活动的主体，学习者具有的认知、情感、社会等特征都将对学习的信息加工过程产生影响。因此，课程设计是否与学习者的特征相匹配，是决定教学系统设计成功与否的关键因素。高中学生大多在15～18岁，按瑞士著名发展心理学家皮亚杰所提出的认知发展阶段理论：11岁以上儿童的认知发展水平为形式运演阶段，这一阶段的儿童或青少年已完全具备假设—演绎思维的能力，即不仅可以在逻辑上考虑现实的情境，而且能够根据可能的情境进行思维；抽象思维，即能运用符号进行思维；系统思维，即在解决问题时能够在心理上控制若干变量，同时还能考虑其他几个变量。在此阶段，认知趋于成熟的儿童逐渐摆脱了实际经验的支柱，能够理解并使用相互关联的抽象概念。课程开发教师应清楚这一阶段学生的特点，并按照这些特点开发课程，提高课程教育目标的达成度。

选修课的开发是当今教育改革的一大趋势，是促进学生个性发展的重要手段，作为一名教育者理应积极参与其中，把选修课开发作为促进自己专业发展的推动剂，通过选修课程开发推动教师学习。马卡连柯告诉我们：教师的技巧，并不是一门需要天才的艺术，但它是一门需要学习才能掌握的专业。因为开发物理选修课程就是学习的过程，就是教师自身专业素养提高的过程。

加涅，等.教学设计原理［M］.上海：华东师范大学出版社，1999.

·编辑杨国蓉