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2003年版 普通高中物理课程标准 回顾
2003年版 普通高中物理课程标准 回顾本文回顾2003年版 普通高中物理课程标准（实验），并进行简要评论。 
一 课标细读与旁注评论 下面是课程标准的目录。本文主要关注 第三部分 内容标准。 
下面是 第一部分 前言 / 三、课程设计思路 的内容。下页图中标注了值得注意的三维课程目标和课程内容。 
下面是重点内容：课程结构及课程模块说明。 可以看出，本轮课程标准中，高中物理课程被划分为必修和三个系列的选修，整体结构呈“分岔式”，与上一版教学大纲类似。上一版教学大纲只分了两岔，分别为文科和理科。这轮课程标准分了三岔，分别为倾向人文与社会，倾向技术与应用，完整物理学内容。 
接下来是最重要的 第三部分 内容标准。 这部分分为三个标题。一、科学探究及物理实验能力要求。二、共同必修模块。三、选修模块。 与2001年义务教育物理课程标准类似，2003普通高中物理课程标准同样强调科学探究。下面列出的科学探究要素与2001义务教育物理课标中的大致相同。2003普高物理课标还强调了物理实验。2001初中物理课标居然把物理实验给漏了，可以说是翻车了。 
下面是2001初中物理课标对科学探究要求的描述。我们可以看到，各科学探究要素能力的基本要求，比2003普高物理课标还要详细。 
接下来看 二、共同必修模块。这部分有两个模块 物理1 和 物理2，都是力学内容。 
下面这个二级主题 相互作用与运动规律，本质上是 力 和牛顿运动定律。不知道课标为什么不使用这两个更直白更明确的词。 
接下来看 三、选修模块。 
接下来看 第四部分 实施建议。实施建议中多次提到科学探究。 
接下来对本轮次高中物理课程标准进行评论。 二 总体课程内容结构 本轮次高中物理课程标准把物理课程划分为共同必修必修和选修两部分，选修分为三个系列。共同必修和三个选修系列又划分为数量不等的模块，每个模块均为2学分36学时。每个模块进一步划分为数量不等的主题，下表列出了课程标准共同必修和三个选修系列各模块二级主题的内容。 
仔细观察本轮次高中物理课程标准的课程内容结构可以发现，从共同必修到三个选修系列，物理课程内容顺序与以往教学大纲和教材都有较大的不同。为了简化表述，在不引起混淆的情况下，下文将“共同必修”称为“必修”。 如果学习必修+选修系列1，内容顺序为力学、电磁学、热学，没有光学和近代物理，热学部分有少量原子物理与核能的内容。该系列事实上是文科学生使用的，后面将其简称为文科系列。 如果学习必修+选修系列2，内容顺序为力学、电磁学、热学、光学、原子物理，热学前面插入了力与机械。本系列内容侧重技术应用。后面将本系列简称为技术系列。 如果学习必修+选修系列3，内容顺序为力学、电磁学、热学、振动和波（机械振动和机械波、电磁振荡和电磁波）、几何光学和波动光学、相对论、动量、近代物理。该系列内最完整，事实上是理科学生使用的，后面将其简称为理科系列。 总体上看，本轮次课程标准按照 力学、电磁学、热学、其他 的顺序编排内容。以往高中物理课程大多按照 力学、热学、电磁学、光学、近代物理 的顺序编排内容。 本轮次课标规定，所有学生必须学习物理1和物理2两个模块，然后从选修1-1、选修1-2和选修1-3选择一个模块进行学习，从而完成必修课的学习。由于选修1-1、1-2和1-3都是电磁学内容。所以，高中物理必修内容仅包括力学和电磁学，没有热学、光学、近代物理。由于电磁学必修，热学不是必修，所以三个选修系列都把包含电磁学的模块在热学模块前面，这应该是课标按照“先电磁学，后热学”编排课程内容的重要原因。 三个选修系列只有第一个模块是必修，剩余选修模块如何学习，理论上需要看课程标准第四部分 实施建议，但是在那里也找不到答案。 三 三个系列课程内容分析 3.1 文科系列 文科系列内容最少，力学只学习两个必修模块，机械振动、机械波、动量都不需要学习。电磁学只有一个选修模块。热学有一个选修模块，里面包含少量原子物理内容。没有光学。两个选修模块的内容要求较低，不少知识点停留在定性层面。 3.2 技术系列 技术系列强调物理学的应用，理论知识完整性和深度不如理科系列。 技术系列没有对机械振动、机械波、动量作出要求，没有这些物理学知识应用的介绍。但是，相关技术的应用非常多，例如声学相关内容，火箭发射等。技术系列在选修部分增加了力与机械，理科系列没有这些内容。 技术系列热学只有一个二级主题 热与热机，里面全是热机的介绍，没有介绍热力学定律，也没有能源的开发利用与保护的内容。这些内容在文科系列都是有的，在技术系列居然没有，让人大跌眼镜。 光学部分有透镜成像，加回了删除十多年的内容。 个人感觉技术系列应该增加一个选修模块。整体规划为：选修2-1为电磁学，内容与课标选修2-1保持一致。选修2-2为力学，内容包括机械振动、机械波、动量有关的技术应用，以及力与机械。选修2-3为热学，在现有热与热机的基础上，补充热力学定律，能源与保护相关内容。选修2-4为光学与原子物理，内容与课标选修2-3保持一致。 3.3 理科系列 本轮物理课程标准中，理科系列课程内容比较杂乱。 选修3-1和3-2是电磁学，但是电磁学还没讲完，选修3-3就转向热学。选修3-4内容最杂：先安排了振动与波，包含了力学的机械振动与机械波，电磁学的电磁振荡与电磁波，然后是几何光学和波动光学，最后是相对论。振动与波集中编排，在九十年代初期人教版《高级中学试验课本 物理》也出现过，有一定的合理性。振动和波后面紧接几何光学和波动光学也比较合理，但是后面接相对论就显得不够合理。选修3-5先安排动量与碰撞，然后是原子物理，最后是波粒二象性。动量和碰撞离其他力学内容太远了，导致力学内容碎片化。波粒二象性有一些物理光学的内容，没有与波动光学集中编排，也导致了光学内容碎片化。 选修3-4和选修3-5的拼凑感很强。在必修和选修系列3前三个模块内容确定的情况下，如何编排选修3-4和3-5是有些棘手的。相对论和动量不太好放置。如果把相对论放在选修3-5，可以保证本模块全是近代物理，但是，动量在选修3-4显得很孤立。动量守恒定律在原子结构发现过程中起到过重要作用，所以把动量放在选修3-5比较合理。主要内容为光学和近代物理的《全日制普通高级中学教科书 试验本 物理 第五册》末尾也包含了碰撞专题。课程标准的选择是把相对论孤立，将其放在选修3-4。 理科系列内容编排受到多种因素的制约。第一，选修3-1必须是电磁学，好让物理1、物理2、和选修3-1组成必修内容，这就迫使力学内容不连贯。第二，每个选修模块都是2学分，36课时，所以每个模块的内容要比较均匀。第三，每个选修模块都有一个明确的主题，有主体内容，否则模块就会丧失存在的意义。但是，选修系列3存在一些落单的二级主题，不得不将它们硬塞到某个课时不足的模块。相对论和动量就是受害者。 如果打破选修3-1为电磁学，每个模块为2学分36学时的约束，倒是可以有更合理的编排。选修3-1为力学，内容包括动量、机械振动与机械波。选修3-2为电磁学，内容与课标选修3-1一致。选修3-3为电磁学，内容包括电磁感应、交变电流、电磁场与电磁波、传感器。选修3-4为热学，内容与课标选修3-3一致。选修3-5为光学和近代物理，内容包括光、波粒二象性、原子结构、原子核、相对论，与上一版大纲时期《全日制普通高级中学教科书 物理》理科三年级内容大致相同。 3.4 三个系列内容的关系 显然，文科系列内容最少，技术系列内容居中，理科系列内容最多。但是，这三者的内容并非嵌套包含关系。例如，文科系列中家用电器相关的内容，在另外两个系列不存在。又如，技术系列中机械、热机、透镜成像的内容，在理科系列不存在。课标制定者针对三个系列课程受众的特点，有针对性地设计了不同的内容。 我注意到，三个系列的选修都有传感器的内容。这项内容在上一版大纲时期并不存在，人教版的教材在阅读材料体现这项内容。传感器属于技术应用领域的知识，与传统的高中物理重视基本原理的风格不一致，而且高中物理阶段也不可能对传感器的原理做太深入的介绍。我不理解为什么本轮次可成标准如此重视传感器，在选修系列3甚至设置了一个二级主题。个人感觉传感器有点类似于数学的概率与统计，这个领域的知识在2003课标时期开始被加强。传感器可能是某些人夹带的私货。 四 内容标准不标准 第三部分 内容标准 是整个课程标准的核心。必修和选修各模块的具体内容和要求在本部分展开。但是，内容标准对于课程内容的描述不够全面细致，在我看来并不标准。我在前面标准文本页面用红字做了很多批注，这里回顾一些典型案例。 第一，用词不够直接。力、牛顿运动定律 这些关键词出现太少，被相互作用、运动规律 这些含糊的词语替代。 第二，标题不够清晰。例如，“经典力学的成就与局限性”看不出包含万有引力定律。 第三，范围指代不清。例如，“匀变速直线运动的规律”具体有哪些，没有指明；“抛体运动”是否包括斜抛，没有指明；公式推导是否需要呈现在教材，学生是否应该掌握，没有指明。 课程标准对于课程内容描述的明确程度，甚至不如之前的教学大纲。面对描述模糊的课程标准，编者应该如何编写教材，如何把握内容开展的度，成为一个难题。 五 科学探究 本轮课程标准多次强调科学探究的重要性，程度与2001年版义务教育物理课程标准相当。科学探究在教材中的呈现方式，不仅取决于课程标准，也取决于教材的编者。如果教材编者觉得科学探究很重要，可能就会像人教版 义务教育课程标准实验教科书 物理 那样，教材充满各式各样的问题，列出科学探究各步骤，让学生补充填写探究过程各步骤的关键内容和结论。幸好，人教版 普通高中课程标准实验教科书 物理 并没有把科学探究摆在特别重要的地位，没有把教材写成探究的实验报告册。 六 有关课程和考试 课程标准 第四部分 实施建议 对高中物理教学与考试的描述非常含糊，我有不少疑问。 可以明确的是，文科学生学习物理1、物理2和选修系列1。选修系列1中，只有选修1-1是必修，那么选修1-2是否需要学习？如果选修1-2不需要学习，那么文科生只需要学习力学和电磁学，不需要学习热学、光学、原子物理等内容，这在二十世纪八十年代以来是首次。文科学生的物理课负担得到极大的减轻。 文科生和理科生都不学选修系列2，这个系列的意义是什么？有人说该系列是给中职使用的，但是这份课程标准是普高的，中职应该不在覆盖范围内。个人感觉选修系列2很多余，浪费出版社、编者、审查人员的时间和精力，不如删除这个系列。退一步说，选修系列2中有不少内容不在选修系列3中，可以给理科学生作为补充读物使用。 高中物理毕业考试（会考）的范围是什么？物理1和物理2肯定要包含，选修系列的第一个模块应该要包含，但是各选修系列第一个模块的内容不是完全相同的。如何解决这个问题？毕业考试是否需要给文科生和理科生分别命题？ 理科生需要学习选修系列3的哪些内容？我了解到的情况是这样的。课程标准启用后，理科综合全国卷中，必考题命题范围是物理1、物理2、选修3-1和3-2四个模块，选修3-3、3-4和3-5各出一道选考题，考生需要在三道题中选做一题。但是到了后期，选修3-5变成必考，考生在选修3-3和3-4两道选考题中选做一题。启用新高考后，选修系列3的5个模块都在考试范围内。 根据上述情况，我做出如下推断。课程标准启用后，理科学生需要学习必修1、必修2、选修3-1、选修3-2，再从剩余三个选修模块中选学一个模块。必考题只有力学和电磁学，而且这两个子学科内容甚至都不完整。后面必考题增加选修3-5。到新高考时期，理科学生才需要把选修3的五个模块全部学完。 可以进一步推断，2003年版高中物理课程标准的一大特点是减负。学生只需要学习核心的力学和电磁学知识即达到物理科高中毕业要求。这对文科生来说是重大利好。课程标准启用后的很长一段时间里，理科学生也得到极大的减负，不再需要学习完整的物理学知识。热学、光学、近代物理，甚至一部分力学和电磁学，都在高考选考题范围内。这样的局面直到启用新高考才发生彻底改变。 理科综合考试物理把选修3-5改为必做，可能与本模块包含力学重要内容动量和碰撞有关。高考物理动量不在必考题里，实在是太说不过去了。但是，为了把动量拉回必考，就必须把原子物理也拉回必考，客观上把原子物理的地位抬得比热学、波动、光学要高了。这就是课程内容模块化和选考导致的尴尬。 选考题的存在，初看之下减轻了学生的负担，但是会导致学生对物理知识掌握的不全面。不同模块选考题的难度并不一致，如果某个模块的难度明显低于其他模块，就会导致学生扎堆选，这样的功利性应考策略应该不是课标制定者预料到的。 七 与上一版教学大纲的对比 下表是全日制普通高级中学教学大纲 供试验用、试验修订版 和 最终版 的整体结构和课时数。 
上一版教学大纲，不管是必修还是选择性必修，都有完整的力热电光原子物理的内容，而且大体上按照上述顺序编排，只有力学的机械波放在了电磁波前面。但是，高中物理教材通常还是把机械波放在力学部分。文科和理科的物理课时数分别为160和300左右。 本轮次课程标准中，物理课程内容顺序变化很大，力学紧接电磁学。文科学生不再需要学习覆盖力热电光近代物理的物理学知识，只需要学习3个模块，6学分，108课时的包括力学和电磁学的部分知识。理科学生学习物理的内容和顺序也发生很大变动。在启用新高考以前，热学、光学、近代物理，甚至一部分力学和电磁学都是选学内容，在高考中以选考题形式出现。在选修3-3、3-4、4-5都是选考题的时期，理科学生只需要学习5个模块，10个学分，180课时的物理。在选修3-3和3-4时选考题的时期，理科学生需要学习6个模块，12个学分，216课时的物理。新高考后，理科学生需要学习7个模块，14个学分，252课时的物理。 大纲时期理科物理课时数300左右，课程标准时期理科物理课时数最多250左右，两者相差将近50课时，差异巨大。个人感觉课时数不能反映物理课内容的多少。值得注意的是，在上一轮次最终版大纲中，理科物理机动课时数多达67，让300课时充满水分。如果我们把机动课时数压缩到试验版大纲时期的30，即减少37，那么最终版大纲理科物理课时数为294 - 37 = 257，与本轮课标理科物理课时数相当。 上一版物理教学大纲和本轮物理课程标准的结构差异巨大。本人没有太多的时间对两个版本的内容做详细比较。对理科而言，上一版大纲和本轮标准的核心内容差异不大，但是具体细节有不少调整。例如，课标删除了电场中的导体、静电屏蔽，把涡流调整为必学内容，增加传感器，气体实验定律回归，康普顿效应变为必学。 由于课程标准没有对知识点做出明确的要求，教材编者有较多的发挥空间。课程标准版高中物理教材和上一版大纲版审查本高中物理教材的内容的多少，需要仔细比对教材内容才能确定。 八 与同时期高中数学课程标准的对比 2003年版普通高中数学课程标准的问题非常突出。五个必修模块顺序不合理，解析几何居然出现在三角函数之前，逻辑缺陷明显。选修搞了四个系列，前两个系列分别给文科和理科使用。剩余的两个选修系列只有少数几个模块进入高考选考题。不同出版社需要花费大量精力编写不在考试范围的多个选修模块，造成巨大的资源浪费。 相比之下，物理课程标准存在的问题要少得多，严重程度要轻得多，不存在明显的逻辑缺陷，不在考试范围内的选修模块数量较少，不存在争议较大的内容调整。 接下来的文章将对 人教版 普通高中课程标准实验教科书 物理 进行回顾。
