陳志剛 覃玉蘭

關(guān)鍵詞 備課，課程標(biāo)準(zhǔn)，出發(fā)點(diǎn)，物理學(xué)的重大發(fā)展

中圖分類號 G63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 B 文章編號 0457-6241（2018）05-0038-06

一線教師在備課中最常見的誤區(qū)是根據(jù)課本進(jìn)行備課，以為教材分析就是教學(xué)內(nèi)容分析、教學(xué)重難點(diǎn)分析。這種備課的基本思路與課程改革要求背道而馳。在課程改革背景下，教師如何進(jìn)行備課？下面筆者選擇一篇高中必修三的課文進(jìn)行分析說明。

對于必修三專題的思想文化史內(nèi)容，一線教師常把它們處理成文學(xué)課、藝術(shù)欣賞課、物理課等，導(dǎo)致歷史學(xué)科教學(xué)的特點(diǎn)不明顯。究其原因，一是教師知識面的匱乏，一是（也是更重要的）教師缺乏課標(biāo)意識，教學(xué)觀念滯后，習(xí)慣根據(jù)課本內(nèi)容進(jìn)行備課。

例如人教版高中歷史必修三第四單元“近代以來世界的科學(xué)發(fā)展歷程”中的“物理學(xué)的重大進(jìn)展”一課，課文正文分為“經(jīng)典力學(xué)”“相對論的創(chuàng)立”“量子論的誕生與發(fā)展”三個子目進(jìn)行敘述。第一目“經(jīng)典力學(xué)”大字部分約380字，主要講述伽利略發(fā)現(xiàn)了自由落體定律，為后來經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)；牛頓提出物體運(yùn)動三大定律和萬有引力定律，形成經(jīng)典力學(xué)體系。第二目“相對論的創(chuàng)立”大字部分約330字，主要講述愛因斯坦提出了相對論，質(zhì)疑經(jīng)典力學(xué)的時間觀和空間觀。第三目“量子論的誕生與發(fā)展”約410字，主要敘述量子假說的提出，它與相對論一同構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)，改變了人們認(rèn)識世界的角度和方式。但是，三大理論是如何改變?nèi)藗冋J(rèn)識世界的，教材并沒有說明。課文文本的敘述非常簡單，例如對于相對論，課文這樣表述：“狹義相對論認(rèn)為，物體運(yùn)動時，質(zhì)量會隨著物體運(yùn)動速度增大而增大，同時空間和時間也會隨著物體運(yùn)動速度的變化而變化。即會發(fā)生尺縮效應(yīng)和鐘慢效應(yīng)。廣義相對論認(rèn)為，空間和時間的性質(zhì)不僅取決于物質(zhì)的運(yùn)動情況，也取決于物質(zhì)本身的分布狀態(tài)?！边@種抽象的話語就是成年人也感到晦澀難懂。

如果根據(jù)課文，老師們普遍會將教學(xué)重點(diǎn)放在解讀三大理論內(nèi)容上。除了經(jīng)典力學(xué)外，量子論、相對論這兩方面的知識，歷史教師均不太清楚。什么是“自然界無跳躍”原則、熱輻射理論、尺縮效應(yīng)和鐘慢效應(yīng)？老師們更是一頭霧水。即便是物理課有詳細(xì)的介紹的經(jīng)典力學(xué)，如果歷史教師將重心放在知識點(diǎn)的介紹上，不僅沒有新意，也無法超越物理課的常識。

在本單元的導(dǎo)語上，人教版教材這樣敘述：“文藝復(fù)興以后，面向現(xiàn)實世界、重視實踐的風(fēng)氣促進(jìn)了近代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，科學(xué)研究的范圍也不斷擴(kuò)大。近代時期，科學(xué)家把自然界劃分為不同的領(lǐng)域，分門別類地進(jìn)行研究.取得了巨大成就。在數(shù)學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)等眾多學(xué)科領(lǐng)域，取得了很多劃時代的成果，出現(xiàn)了一大批科學(xué)巨匠。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動了社會生產(chǎn)力的進(jìn)步.逐步地提高了人們的生活水平。”這種導(dǎo)語設(shè)計是一種介紹性的，從中很難抓住單元教學(xué)的核心。從導(dǎo)語表述來看，我們不知道本單元學(xué)習(xí)的目標(biāo)是什么？為什么要在文化史專題中學(xué)習(xí)近代物理學(xué)發(fā)展的知識？可見，該單元設(shè)計未能起到應(yīng)有的提示作用。

人教版在課前提示上，基本采用小故事的方式或有趣的話語，以激發(fā)學(xué)生對本課學(xué)習(xí)的興趣或者關(guān)注本課學(xué)習(xí)的關(guān)鍵點(diǎn)。本課課前提示采用的是學(xué)生耳熟能詳?shù)摹百だ员人_斜塔擲鐵球”故事，但本課的學(xué)習(xí)重點(diǎn)是什么？該故事是否指向了學(xué)習(xí)目標(biāo)？等等，編寫者均未考慮。由于課前提示基本不提供關(guān)于本課學(xué)習(xí)的前后知識脈絡(luò)聯(lián)系的素材，難以喚起學(xué)生對已有知識和經(jīng)驗的關(guān)注，不利于學(xué)生利用以前學(xué)習(xí)的內(nèi)容或?qū)W習(xí)方法，與即將學(xué)習(xí)的內(nèi)容相結(jié)合，形成意義學(xué)習(xí)。就是說，在實際的學(xué)習(xí)中，這種課前提示未能完全起到先行組織者的作用。

關(guān)于課后測試題，課本在“本課測評”欄目這樣設(shè)計：相對論和量子論的出現(xiàn)，有什么意義？如果根據(jù)課文，答案是——它們構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)；彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)在認(rèn)識宏觀世界和微觀世界方面的不足；推動了物理學(xué)自身的進(jìn)步而且開闊了人們的視野，改變了人們認(rèn)識世界的角度和方式。這種答案即使學(xué)生背熟了，如果沒有具體的解釋，他們也很難理解。

歷史課為什么要學(xué)習(xí)物理學(xué)方面的知識？通過課文，學(xué)生能夠領(lǐng)會近代物理學(xué)的歷史意義嗎？課文的內(nèi)容有助于課程目標(biāo)的達(dá)成嗎？對于這些問題，課本是難以回答的。顯然，教師不能從課文內(nèi)容出發(fā)進(jìn)行備課與教學(xué)。

現(xiàn)在進(jìn)行的是基于課程標(biāo)準(zhǔn)的改革，無論是備課、教材分析、教師教學(xué)等，其出發(fā)點(diǎn)都是課程標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)行備課，必須依據(jù)課標(biāo)的要求以及具體的學(xué)情。備課的出發(fā)點(diǎn)是課標(biāo)與學(xué)情，而不是教材課文。

課標(biāo)作為我們教學(xué)中的重要依據(jù)，它對本課做了這樣的要求：“了解經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容，認(rèn)識其在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位。知道相對論、量子論的主要內(nèi)容，認(rèn)識其意義。”這是我們備課與分析教材所依賴的基礎(chǔ)。

根據(jù)課標(biāo)，本課學(xué)習(xí)重心不在于經(jīng)典力學(xué)、相對論、量子論的主要內(nèi)容，學(xué)生們只要知道、了解即可，教學(xué)重心在于認(rèn)識經(jīng)典力學(xué)、相對論、量子論在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位以及意義。在學(xué)情方面，高二學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中對經(jīng)典力學(xué)有所了解，具有一定的知識儲備，同時初步掌握了一定的史論結(jié)合的方法，具備一定的分析歷史問題的能力。但他們尚未學(xué)習(xí)過量子論和相對論等知識，不清楚這些理論的意義與作用。如何認(rèn)識三大理論的歷史作用？僅靠課本知識，學(xué)生難以領(lǐng)悟。教師怎樣彌補(bǔ)學(xué)生認(rèn)知上的差距呢？這給本課教學(xué)帶來了挑戰(zhàn)。

“物理學(xué)的重大進(jìn)展”涉及的是近代物理學(xué)發(fā)展與影響等內(nèi)容。在文化史環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)物理學(xué)的重大進(jìn)展，不是要學(xué)習(xí)某物理理論的具體定義和應(yīng)用，這是物理老師的工作，而是要通過學(xué)習(xí)歷史上物理學(xué)的進(jìn)展，理解物理學(xué)或者說科學(xué)的發(fā)展對于人類社會、人的思想觀念的影響，這才是歷史課關(guān)注的重心，也是這節(jié)課的教學(xué)思路?；诖?，本課的主題就是經(jīng)典力學(xué)的歷史地位與相對論、量子論提出的歷史意義。

人教版在課文最后設(shè)有“本課要旨”欄目，實際指出了本節(jié)課學(xué)習(xí)的核心目標(biāo)，本課這樣陳述：“牛頓創(chuàng)建了萬有引力定律和力學(xué)三定律，建立了經(jīng)典力學(xué)，改變了自古代中世紀(jì)以來人們的認(rèn)識論和方法論?！薄?9世紀(jì)末20世紀(jì)初，普朗克提出了量子假說，愛因斯坦提出了相對論，改變了人們認(rèn)識世界的角度和方式?！睂τ谶@兩句話，由于一線教師知識面的欠缺，很難體會經(jīng)典力學(xué)、量子論、相對論是如何改變?nèi)藗兊恼J(rèn)識觀的。鑒于課文敘述簡單，不少專家、名師對如何設(shè)計該課表示為難。在實際的教學(xué)中，很少有老師從社會影響、歷史發(fā)展的視角思考學(xué)習(xí)經(jīng)典力學(xué)、量子論、相對論的價值。

備課第一步是解讀課標(biāo)，教師在此基礎(chǔ)上，需要思考：（1）根據(jù)課標(biāo)，本節(jié)課的重點(diǎn)、難點(diǎn)是什么？（2）教材關(guān)于近代物理學(xué)的重大進(jìn)展的表述是否體現(xiàn)了課標(biāo)的要求？（3）對于牛頓力學(xué)、相對論、量子論對社會發(fā)展的貢獻(xiàn)與意義，課文是如何表述的？能否便于學(xué)生理解該問題？（4）思想文化史內(nèi)容的教學(xué)如何體現(xiàn)學(xué)科的特點(diǎn)？課文是否從學(xué)科特點(diǎn)的角度清晰地表述了近代物理學(xué)的重大進(jìn)展的內(nèi)容？等等。

如何解決上述問題？首先，應(yīng)對比分析課標(biāo)要求與課文內(nèi)容的表述，梳理本課的線索、重難點(diǎn)。本課的重點(diǎn)在于認(rèn)識經(jīng)典力學(xué)、相對論、量子論在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位以及意義，難點(diǎn)是相對論、量子論相關(guān)概念的理解。對于牛頓力學(xué)，學(xué)生早就學(xué)習(xí)過，在生活中也常常接觸過相關(guān)的現(xiàn)象，該方面的知識學(xué)習(xí)不難。但是相對論理論、量子論的內(nèi)涵是什么？如何理解？經(jīng)典力學(xué)、相對論、量子論在近代歷史上都發(fā)揮著重大的作用，如何理解這些作用？這些問題課文敘述只鱗片爪，因此，需要教師認(rèn)真查找資料去分析、理解。其次，如何通俗解讀相對論、量子論。相對論、量子論理論知識抽象難懂，如果教師在課堂避開不提，不利于學(xué)生理解這些理論的重大意義。教師應(yīng)認(rèn)識到，通過清晰簡單圖示或介紹，有助于學(xué)生理解課文對相關(guān)內(nèi)容的晦澀敘述。教師可以借助于已有的通俗出版物，例如，日本學(xué)者佐藤勝彥所著《圖說相對論與量子論》《有趣的讓人睡不著的量子論》（人民郵電出版社2016年版）對兩大理論的分析通俗易懂。在時代變化日新月異的今天，歷史教師要想與時俱進(jìn)，應(yīng)隨時補(bǔ)充知識素養(yǎng)。最后，如何分析三大理論的歷史意義。教師不能僅憑借教材課文抽象的意義表述，讓學(xué)生去空洞地理解。了解課文表述背后蘊(yùn)含的復(fù)雜的情節(jié)，對這些內(nèi)容進(jìn)行分析、解讀，是教師應(yīng)考慮的，也是傳統(tǒng)吃透教材所強(qiáng)調(diào)的。課文文末的“本課測評”所提出的問題也圍繞相對論、量子論的理論意義理解而設(shè)計，教師在教學(xué)中沒辦法回避這一問題。因此，對歷史意義問題進(jìn)行深刻分析，幫助學(xué)生認(rèn)識三大理論在近現(xiàn)代歷史發(fā)展中的重要性，理性思考近現(xiàn)代人類思維方式的變遷問題，有助于更好地培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

近代物理學(xué)對于第三次科技革命的促進(jìn)作用，是本單元后面的學(xué)習(xí)內(nèi)容，本課不需要大談特談，點(diǎn)到即可。關(guān)于該方面的意義，這里不做分析。

（一）經(jīng)典力學(xué)創(chuàng)立的意義

牛頓的經(jīng)典力學(xué)體系內(nèi)涵并不是歷史教學(xué)研究的問題。經(jīng)典力學(xué)的建立，除了在物理學(xué)發(fā)展中有重要作用之外，對人類文明的發(fā)展有什么樣的影響？或者說，對人們精神世界有著怎樣的沖擊？這是本課需要思考的問題。

牛頓經(jīng)典力學(xué)不僅對解釋和預(yù)見物理現(xiàn)象具有決定性意義，而且在社會、經(jīng)濟(jì)、思想等領(lǐng)域都有影響。正如江曉原在《科學(xué)史十五講》中所說：“在社會、經(jīng)濟(jì)、思想等各個領(lǐng)域中，人們希望仿造牛頓力學(xué)的原則，通過對現(xiàn)象的觀測得出若干原理，再運(yùn)用數(shù)學(xué)手段來解答所有的問題。事實或許不如所愿，但在牛頓開創(chuàng)的這個理性時代，人們確實體會到了一種前所未有的智力自信”。①“這種從力學(xué)原理出發(fā)來解釋一切自然現(xiàn)象的做法使人們把整個宇宙看成是一個具有力學(xué)結(jié)構(gòu)和進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動的系統(tǒng)。在17—18世紀(jì)，這種機(jī)械論世界觀取代了基督教的目的論世界觀成為科學(xué)家和知識階層的普遍信念?！薄?7世紀(jì)的科學(xué)理性雖然沒有對宗教信仰進(jìn)行公開的批判，但是它卻在宗教氣氛依然濃郁的西方精神世界中為自己開辟了一塊綠洲”。②牛頓經(jīng)典力學(xué)體系開創(chuàng)一個理性的時代，人們期望在各個領(lǐng)域都能夠發(fā)現(xiàn)一種規(guī)律或者原理。這種新的世界觀漸漸取代了基督教的目的論的世界觀，沖擊著基督教在精神世界的統(tǒng)治，讓人們獲得一種前所未有的智力自信。時人認(rèn)為，上帝創(chuàng)造了世界，雖然是世界的主人，但這個世界按照經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律有條不紊運(yùn)行。這種觀點(diǎn)沖擊著基督教在西方精神世界的統(tǒng)治，并影響著西方人對待自然界和上帝的態(tài)度。從此，人們普遍接受了自然界、世界按照自身規(guī)律運(yùn)行的觀念。正如電視片《大國崛起》解說詞這樣說：“牛頓通過自己的偉大著作宣告了科學(xué)時代的來臨，他告訴世人：自然界存在著規(guī)律，而且規(guī)律是能夠被認(rèn)識的。牛頓的發(fā)現(xiàn)，給人類帶來從未有過的自信，曾經(jīng)匍匐在上帝腳下的人類，終于大膽地抬起頭來，開始用自己理性的眼光打量世界。”牛頓經(jīng)典力學(xué)的建立，傳播了理性的思想，把科學(xué)和神學(xué)分割開來，對科學(xué)的發(fā)展和人們的思想觀念的沖擊有著莫大的作用。同時，也改變了一個國家對于科學(xué)和科學(xué)家的態(tài)度。1727年，牛頓去世，英國以隆重的國葬儀式將他安葬在一向是王公貴族的墓地的威斯敏斯特大教堂。牛頓作為第一個安息在此的科學(xué)家，這是一個國家對于科學(xué)家的態(tài)度，也是一個國家對于科學(xué)的態(tài)度。

（二）相對論的發(fā)展及其意義③

在牛頓生活的年代，經(jīng)典力學(xué)幾乎等同于真理。當(dāng)歷史不斷發(fā)展，科學(xué)不斷進(jìn)步，經(jīng)典力學(xué)的缺陷暴露出來。經(jīng)典力學(xué)是建立在日常生活常見的低速運(yùn)動的物質(zhì)之上的，認(rèn)為存在著絕對靜止的時間和絕對的空間，時間、空間與其他任何物質(zhì)沒有關(guān)系。到了19世紀(jì)末，物理學(xué)新出現(xiàn)的一系列現(xiàn)象：光的波動理論、關(guān)于能量均分的麥克斯韋-玻爾茲曼理論等，沒有辦法用經(jīng)典力學(xué)來解釋，這使得經(jīng)典力學(xué)面臨著挑戰(zhàn)。

相對論是科學(xué)解釋時間和空間性質(zhì)的理論。相對論認(rèn)為，時間和空間并不是永遠(yuǎn)不變的，它們會根據(jù)情況的變化發(fā)生伸縮。愛因斯坦在1905年6月發(fā)表的相對論中指出，某件事物在某個人的眼中是同時發(fā)生的，但在其他人眼中卻是不同時的。假設(shè)我們從地球上的某一地點(diǎn)同時向前方和后方發(fā)射兩束光，如果地球上的人觀察這兩個傳感器，會看到傳感器提示燈同時亮起。位于宇宙中的人觀察卻不同，光到達(dá)30千米以外的傳感器時的時間，只需要10～4秒。在此過程中，地球以每秒30千米轉(zhuǎn)動，向前運(yùn)動了3米的距離。因此前方的傳感器的位置也向前運(yùn)動了3米，到達(dá)位于前方的傳感器的光，實際運(yùn)動的距離為30.003千米；而到達(dá)位于后方的傳感器的光，實際運(yùn)動的距離應(yīng)為29.997千米。所以，不同的人有著不同的時間標(biāo)準(zhǔn)，雙方都以自己的標(biāo)準(zhǔn)判斷時間，而沒有考慮到對方是否運(yùn)動、對方的時間如何運(yùn)行。如果鐘表快速運(yùn)動的話，表針的運(yùn)動速度就會變慢。同樣，空間具有相對性。如果一個人以類似光的速度飛行，在他看來，大氣層的行進(jìn)方向長度變短，厚度變薄。實際上大氣層并沒有被破壞或壓扁，是測量出的厚度值比靜止時更小而已。所以，長度也由于觀察者的不同發(fā)生伸縮。測量同一物體的長度，在物體運(yùn)動時和靜止時測量出的結(jié)果也是不同的。這就是課文所提到的尺縮效應(yīng)和鐘慢效應(yīng)。廣義相對論認(rèn)為，只要物質(zhì)存在，周圍的空間就會發(fā)生彎曲。在這種彎曲的空間中，物質(zhì)進(jìn)行運(yùn)動并相互靠近。愛因斯坦預(yù)言，有這樣一個區(qū)域，這里的重力無限大，空間發(fā)生了巨大的彎曲，即使光也無法逃脫。這就是黑洞！宇宙受到其中的銀河等物質(zhì)的重力影響，并非處于靜止的狀態(tài)，而是不斷進(jìn)行著膨脹或收縮。在廣義相對論中，愛因斯坦又提出“受到重力影響的時鐘走得慢”，即當(dāng)強(qiáng)大重力影響的時候，時間的流動會變得緩慢。這些內(nèi)容晦澀難懂，不是歷史教學(xué)的重心，重要的是相對論的提出對人類社會發(fā)展產(chǎn)生了哪些影響。

相對論的創(chuàng)立，是物理學(xué)領(lǐng)域的一次重大革命。如果沒有狹義相對論，就沒有原子能的利用、原子彈的發(fā)明。相對論否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對時空觀，發(fā)展了牛頓力學(xué)，將物理學(xué)發(fā)展到一個新高度。從經(jīng)典力學(xué)到相對論，這說明了科學(xué)是不斷進(jìn)步和發(fā)展的。當(dāng)條件變化的時候，曾經(jīng)正確的結(jié)論，理論可能會被新的更正確的理論所取代。科學(xué)不是止步不前的，也不是原地踏步，而是不斷進(jìn)步的。

除了物理學(xué)上的貢獻(xiàn)之外，相對論也對人的思維觀念變化產(chǎn)生著沖擊。“相對論的革命性的作用還不只是提供了一種具體有效的描述許多物理想象的時空構(gòu)架，更重要的是以其懷疑和批判的精神為物理學(xué)的發(fā)展開辟道路，引發(fā)了一場深刻的物理學(xué)革命”。①在許多的物理學(xué)家看來，經(jīng)典力學(xué)幾乎是完美的存在，但相對論對經(jīng)典力學(xué)進(jìn)行了挑戰(zhàn)。這一挑戰(zhàn)背后所持有的一種懷疑和批判的精神是值得贊揚(yáng)的。在生活中，很多人總是把科學(xué)當(dāng)成真理，把真理當(dāng)成是永恒的、正確的，缺少了一種懷疑和批判的精神。學(xué)習(xí)相對論，對于普通人來說，最重要的是學(xué)習(xí)其中蘊(yùn)含的對已有真理的一種質(zhì)疑和批判的精神。愛因斯坦的理論是他通過思維做出的預(yù)言假設(shè)，后來被實驗證明是正確的。從中可以得出這樣一個啟示：科學(xué)是最好的假設(shè)。假設(shè)不是空談，科學(xué)研究上的假設(shè)是建立在縝密的學(xué)科理論和研究方法基礎(chǔ)上的?？茖W(xué)家圍繞研究問題，根據(jù)科學(xué)理論與研究方法，設(shè)想可能的結(jié)論，然后通過實驗去驗證。如果驗證成功，這個假設(shè)就是合理的；如果不成功，就會推動產(chǎn)生新的理論。很多人把科學(xué)和真理等同起來，認(rèn)為科學(xué)就是正確的，甚至有人提出，所有今天已經(jīng)知道的不是正確的東西，都應(yīng)該被排除在科學(xué)之外。這種觀點(diǎn)不正確?！霸诳茖W(xué)發(fā)展的過程中，沒有哪一種模型（以及方案、數(shù)據(jù)、結(jié)論等等）是永恒的，今天被認(rèn)為‘正確的模型，隨時都可能被新的，更‘正確的模型所取代……可以明確地說：科學(xué)必然包括許多在今天看來已經(jīng)不正確的內(nèi)容”。②如果說，所有已知的不正確的東西都應(yīng)該被排除在科學(xué)之外，那么今天贊揚(yáng)的牛頓、哥白尼、托勒密都要被趕出科學(xué)的殿堂。何謂科學(xué)？“我們判斷一種學(xué)說是不是科學(xué)，不是依據(jù)它的結(jié)論，而是依據(jù)它所用的方法，它所遵循的程序”。③科學(xué)是不斷發(fā)展的，科學(xué)≠正確！當(dāng)條件變了，之前正確的結(jié)論、理論可能就會被新的更正確的結(jié)論所取代。這一觀念認(rèn)識應(yīng)是本課教學(xué)所強(qiáng)調(diào)的。

（三）量子論的發(fā)展及其意義④

量子論的創(chuàng)立的背景依舊和經(jīng)典物理學(xué)無法解釋一些新的物理研究現(xiàn)象有關(guān)。19世紀(jì)末20世紀(jì)初，電子和放射性的發(fā)現(xiàn)，促進(jìn)人們對物質(zhì)的認(rèn)識深入到了原子內(nèi)部。大量的實驗表明，微觀粒子的運(yùn)動不能用經(jīng)典力學(xué)的理論來說明?！傲孔印币辉~，是英文“Quantum”一詞的翻譯，指的是“極小的集群、單位”，或“整數(shù)的量”。量子并不是一種微小的粒子，而是一個表示量的概念。量子這個概念是在研究光的性質(zhì)過程中產(chǎn)生的，首先使用量子一詞的是德國的物理學(xué)家普朗克。

微觀世界的物質(zhì)和宏觀世界中的物質(zhì)完全不同。一般來說，人們認(rèn)為像電子之類的微觀物質(zhì)，其本質(zhì)應(yīng)該是“粒子”，但量子論認(rèn)為微觀物質(zhì)的本質(zhì)是“波”。單個電子具有波的性質(zhì)，同時具有粒子的特點(diǎn)。微觀物質(zhì)在沒有任何人進(jìn)行觀測的狀態(tài)下呈現(xiàn)出波的狀態(tài)，即在沒有進(jìn)行觀測的時候，電子是波；在有人觀察的時候，波會消失，電子變成粒子。量子論提出微觀世界運(yùn)行的兩個規(guī)則：一是“微觀世界物質(zhì)的行為，可以用其本質(zhì)是波來解釋”，利用相關(guān)方程式，可以計算出電子的運(yùn)動和能量等。二是“微觀物質(zhì)的行為只能進(jìn)行概率上的預(yù)測”，電子可能出現(xiàn)的位置，就像擲骰子一樣，只能進(jìn)行概率上的預(yù)測。傳統(tǒng)物理學(xué)認(rèn)為，所有的物理現(xiàn)象都能進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測。但量子論對這一觀點(diǎn)進(jìn)行了批判。德國物理學(xué)家海森堡在1927年使用公式表述了自然所具有的不確定性。根據(jù)量子論，模糊不定才是自然的本質(zhì)，不存在“什么都沒有”的狀態(tài)。大自然真正的本質(zhì)是沒有任何確定的事物，知識是不確定的。

量子論是由若干名天才物理學(xué)家共同提出并創(chuàng)建的。盡管愛因斯坦解釋了光電效應(yīng)，利于量子論的建立，但他本人卻反對量子論，這一點(diǎn)課本沒有說明。量子論的誕生是源于普朗克提出了量子假說，但理論奠基人是丹麥物理學(xué)家玻爾，他提出了原子的量子原理，后經(jīng)法國物理學(xué)家德布羅意、奧利地物理學(xué)家薛定諤、德國物理學(xué)家海森堡等的溝通努力，量子論最終建立。量子論產(chǎn)生后促進(jìn)了人類社會物質(zhì)文明的發(fā)展。例如大規(guī)模集成電路等半導(dǎo)體元器件，就是利用了量子論的原理制成的；近年熱議的納米技術(shù)，也是應(yīng)用量子論開發(fā)出的微觀世界的最新技術(shù)。物理學(xué)和化學(xué)原是截然分開的兩門科學(xué)，量子力學(xué)建立后，兩者才找到了統(tǒng)一的理論基礎(chǔ)。量子理論不斷地向自然科學(xué)的各個領(lǐng)域進(jìn)行廣泛的滲透，形成了許多交叉學(xué)科，諸如量子化學(xué)、量子生物學(xué)、材料科學(xué)、量子信息學(xué)等。

量子論還影響著人的思想的改變，這是歷史課應(yīng)關(guān)注的焦點(diǎn)。近代科學(xué)研究強(qiáng)調(diào)知識的確定性與邏輯實證，追尋絕對真理。量子論對微觀世界中主客體不可分的揭示，凸現(xiàn)了知識的主觀性和不確定性方面，揭示了傳統(tǒng)追求絕對確定性知識的思維方式的片面性和局限性。這種觀念改變了20世紀(jì)科學(xué)界、學(xué)術(shù)界人們的認(rèn)識，促使人類進(jìn)一步對知識的客觀性、確定性產(chǎn)生懷疑。原來我們是通過思維中的確定性來建構(gòu)認(rèn)識對象的，現(xiàn)在那種簡單的、非此即彼的線性思維方式，已不能滿足我們深化認(rèn)識的需要，人類不得不面對對象世界和主觀思維中的、不可人為排除的“不確定性”，它構(gòu)成我們的知識論甚至是新的認(rèn)識方式的核心。在量子論的沖擊下，“許多當(dāng)代著名的自然科學(xué)家相信自然界的各種現(xiàn)象本身并不存在因果必然性的規(guī)律，人們只能用概率或統(tǒng)計規(guī)律去大致地把握自然現(xiàn)象的某些可能的趨勢或出現(xiàn)頻率”。①一個世紀(jì)以來，量子理論被廣泛運(yùn)用于化學(xué)領(lǐng)域以及哲學(xué)、社會科學(xué)領(lǐng)域，對后現(xiàn)代思想理論的產(chǎn)生也起到了促進(jìn)作用。由此可見量子論的歷史影響。

根據(jù)教學(xué)設(shè)計理論，備課首先應(yīng)根據(jù)課標(biāo)要求、具體學(xué)情去設(shè)計教學(xué)目標(biāo)，然后才能依據(jù)教學(xué)目標(biāo)確定教學(xué)內(nèi)容。當(dāng)前很多歷史教師習(xí)慣先分析學(xué)習(xí)內(nèi)容（即課本內(nèi)容），再制定教學(xué)目標(biāo)，這違背了教學(xué)設(shè)計先有目標(biāo)后有內(nèi)容的原則，容易陷入教課本的泥潭。各種版本的課本都是編寫者根據(jù)課標(biāo)要求編寫而成，課本內(nèi)容實際是編寫者對課程目標(biāo)與內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的理解與解讀，不一定與課標(biāo)相吻合。課本內(nèi)容不是教學(xué)內(nèi)容，它只是用以支持教學(xué)的工具或資源之一。教學(xué)目標(biāo)確定后，教師備課時就應(yīng)以批判的眼光審視課本。如果課本內(nèi)容不利于教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，教師應(yīng)另起爐灶，重新思考教學(xué)資源的搜集與選擇。

【作者簡介】陳志剛，廣西師范大學(xué)歷史文化與旅游學(xué)院教授，主要從事課程與教學(xué)理論、歷史考試評價研究。

覃玉蘭，廣西師范大學(xué)歷史文化與旅游學(xué)院在讀研究生。

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