林立燦 石睿 林清源

摘? ?要：本文以“光的干涉”為例，闡述高中物理教學(xué)標準制定的意義。教學(xué)標準是銜接綱領(lǐng)性的課程標準與具體化的課堂教學(xué)的可操作性指導(dǎo)文件。為了讓體現(xiàn)國家教育意志的《高中物理課程標準》在具體教學(xué)中得到更好的貫徹和落實，為了保證高中物理的教學(xué)內(nèi)容能最大限度地發(fā)揮出原本設(shè)計的教育功能，有必要針對每個模塊、每一章節(jié)的內(nèi)容制定相應(yīng)的教學(xué)標準。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué)標準;光的干涉;核心素養(yǎng)

教育是一種社會工具，也是社會上層建筑之一。各個國家在不同歷史發(fā)展時期會根據(jù)國家發(fā)展需要，結(jié)合教育教學(xué)規(guī)律提出自己的教育的綱領(lǐng)性文件，而各級各類的教育會依此進行相應(yīng)的調(diào)整和改革，新一輪的各個學(xué)科的《高中課程標準》就是在我國“教育是立德樹人、教育是為了發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)”等理念下產(chǎn)生的。

筆者認為《高中物理課程標準》（以下簡稱《標準》）作為高中物理教學(xué)的綱領(lǐng)性文件，是宏觀的，而具體的教學(xué)過程是微觀的。為了能讓體現(xiàn)國家教育意志的《標準》在具體教學(xué)中得到更好的貫徹和落實，在宏觀與微觀之間應(yīng)有一個可操作性的指導(dǎo)文件，這就是物理教學(xué)標準。

與此同時，高中物理教學(xué)的根本目的是以物理學(xué)科知識為載體，培養(yǎng)學(xué)生的能力，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。但物理知識體系的內(nèi)容繁多，物理教育學(xué)家們根據(jù)對物理學(xué)科的理解與長期的實踐研究，并結(jié)合高中階段學(xué)生的身心特點，確定了可傳授給高中生的物理知識內(nèi)容。由于教學(xué)時間的制約，這些教學(xué)的知識點經(jīng)典而精簡。如何保證這些少量的教學(xué)內(nèi)容能最大限度地發(fā)揮出原本設(shè)計的教育功能？我們也必須針對每個模塊、每一章節(jié)的內(nèi)容制定相應(yīng)的教學(xué)標準。

以下筆者以“光的干涉”為例，具體闡述教學(xué)標準制定的意義。

1? “光的干涉”教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)地位

光的干涉屬于近代物理知識。從光的干涉到薄膜干涉，無數(shù)物理科學(xué)家、工程技術(shù)人員為之研究和創(chuàng)新所保留下的經(jīng)典素材成為我們高中物理教學(xué)的精彩內(nèi)容。這其中所包含的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任都是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)時不可多得的素材。

楊氏雙縫干涉實驗在物理學(xué)發(fā)展史的貢獻是不可磨滅。英國醫(yī)生兼物理學(xué)家楊氏（Thomas? Young，1773-1829年）原來是學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)的， 21歲時即以他的第一篇醫(yī)學(xué)論文成為英國皇家學(xué)會會員。為了進一步深造，楊氏到愛丁堡和劍橋繼續(xù)學(xué)習(xí)，后來又到德國格廷根去留學(xué)。在那里，他受到一些德國自然哲學(xué)家的影響，開始懷疑起光的微粒說。1801年，楊氏出版了《聲和光的實驗和探索綱要》。在書中楊氏向牛頓權(quán)威提出挑戰(zhàn)：“盡管我仰慕牛頓的大名，但是，我并不因此而認為他是萬無一失的。我---遺憾地看到，他也會弄錯，而他的權(quán)威有時甚至可能阻礙科學(xué)的進步?！蓖辏瑮钍线M行了著名的楊氏超干涉實驗。為光的波動說的復(fù)興奠定了基礎(chǔ)[ 1 ]。

2? “光的干涉”教學(xué)單元在高中物理教學(xué)中的內(nèi)容體現(xiàn)

2017年版《高中物理課程標準》，將這部分內(nèi)容放在選擇性必修1中，在《標準》中的有關(guān)敘述如下[ 2 ]：

觀察光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象，了解這些現(xiàn)象產(chǎn)生的條件，知道其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。知道光是橫波，會用雙縫干涉實驗測量光的波長。

例1? 演示雙縫干涉和單縫衍射現(xiàn)象，觀察雙縫干涉和衍射圖樣，并以此說明光具有波的性質(zhì)。

例2? 利用生活中的器材設(shè)計實驗，觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象，討論薄膜干涉的原因。

以與《標準》配套的人教版教材為例，該單元的教材內(nèi)容呈現(xiàn)如表1。

3? “光的干涉”單元教學(xué)標準

從上述分析，我們明顯看到，《標準》中有關(guān)光的干涉內(nèi)容只有簡單的闡述（總共139個漢字），如果一線教師只是照本宣科，做做教材后面的練習(xí)，那是很難達到《標準》所提的要求的。因此我們認為，這部分內(nèi)容要有一個教學(xué)標準，相關(guān)的標準如表2。

4? 編制“光的干涉”單元教學(xué)標準引發(fā)的思考

4.1? 高中課堂中大膽滲透物理基礎(chǔ)理論

在編寫這個單元的教學(xué)標準時，筆者參考了我國各個時期、不同年代的教參，對這部分內(nèi)容的建議都是對有些內(nèi)容不宜講得過深，簡單帶過就好。這部分學(xué)生不好理解的內(nèi)容有相關(guān)光源、激光、半波損失等。

而筆者認為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，很重要是要先讓學(xué)生覺得物理有用，故有些知識點可以介紹，但并不做為考試內(nèi)容。介紹這些相關(guān)而又有些“超綱”的內(nèi)容，目的不在于讓學(xué)生全懂（對于大部分學(xué)生，有初淺的認知即可），而在于給學(xué)生打開一扇扇通過物理認知世界的窗戶，有志于從事物理專業(yè)的學(xué)生可以知道繼續(xù)研究和努力的方向，沒有從事物理專業(yè)的同學(xué)也可以因為對這些物理理論略知一二，而拓展他們終身學(xué)習(xí)的廣度與深度。

4.2? 充分重視物理知識的應(yīng)用環(huán)節(jié)

國家的教育意志是通過每個學(xué)科，每一節(jié)具體的課堂去實施的。正如前文提到的，為達到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的，首先必須讓學(xué)生喜歡這個學(xué)科。

光的干涉在生產(chǎn)生活中有著豐富的應(yīng)用，如相機鏡頭的增透膜、玻璃的平整度檢測等，這些都是非常精彩的內(nèi)容。只要教師認真?zhèn)湔n、認真思考，可以挖掘出許多能與學(xué)生探討的細節(jié)問題。例如，關(guān)于相機的增透膜，為什么讓綠色光在增透膜前相消，綠色光就透過最多？如按理論計算，增透膜的厚度應(yīng)該是綠色光在這個介質(zhì)（通常是氟化鎂）中波長的四分之一奇數(shù)倍，但是為什么又大都只涂四分之一波長呢？關(guān)于檢測玻璃平整度，它的干涉條紋形成的位置為什么是在標準玻璃磚的下表面？干涉條紋的情況與待測玻璃磚凹凸情況有什么關(guān)聯(lián)？如果老師們認真對待這些非考試重點的問題，把它們解釋清楚，學(xué)生一定會發(fā)自內(nèi)心地喜歡物理。

但是非常遺憾的是現(xiàn)在的高中物理課程在應(yīng)用這部分越來越淡化。如果只是給學(xué)生繩子加木塊之類的知識，只是為了解題，無法讓學(xué)生真心喜歡物理，也無法最大限度地通過物理教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

4.3? 教學(xué)標準幫助教師實現(xiàn)從“教教材”到“用教材”

從上面分析我們可以看到，《標準》是教學(xué)活動的綱領(lǐng)性文件，是相當精練的，而我們所使用的教材也不可能很詳細，這就會給很多年輕教師的教學(xué)活動帶來困難。筆者認為，教學(xué)標準的制定應(yīng)該要提供相當數(shù)量的可操作的教學(xué)事例，讓教師能真正實現(xiàn)“教教材”到“用教材”，更好駕馭課堂，成為課堂的組織者與管理者。

5? 結(jié)語

物理教學(xué)標準的制定，旨在將高屋建瓴的課程標準具體化、實用化，旨在幫助一線教師不錯過每一節(jié)課的每一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，旨在讓高中物理教學(xué)更有“物理”的味道。在“光的干涉”教學(xué)標準中 ，“用激光照射雙縫，以教室的后排墻壁做為屏幕，讓學(xué)生觀看雙縫干涉的實際圖形”這一項內(nèi)容，筆者曾在真實教學(xué)活動中實踐過。當教師用激光照射在雙縫上，在教室后面白墻上打出一排清晰可見的干涉條紋后，學(xué)生一片歡呼。當引導(dǎo)學(xué)生通過具體的直接測量與計算，得到激光的波長與激光器上標稱相當接近時，再觀察一下學(xué)生們的表情，我們就會明白，中學(xué)物理教學(xué)需要的到底是什么。

參考文獻：

[1]中學(xué)物理教師手冊編寫組.中學(xué)物理教師手冊[M].? 上海：上海教育出版社，? 1982：113.

[2]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018：26.