【论文摘要】文章根据农科类大学物理教学的现状和教学改革的发展，从教学的几个环节，提出了大学物理教学内容及教学方法改革的几点想法，提出建议，以促进农科类大学物理在教学内容、教学目的、教学效果等方面得到更好的发展，实现农科类院校大学物理教学改革的目的。
大学物理是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科。物理学的研究对象是非常广泛的，它的基本理论渗透到自然科学的很多领域，应用于生产技术的各个部门，它是自然科学和工程技术的基础。它包含经典物理、近代物理和物理学在科学技术方面的应用等基本内容，这些内容都是各专业进一步学习的基础和今后从事各种工作所需要的必备知识。因此，它是各个专业学生必修的一门重要基础课[1]。
在农科类各专业开设大学物理课的作用，一方面在于为学生较系统地打好必要的物理基础，另一方面是使学生学会初步的科学的思维和研究问题的方法。这对开阔学生的思路、激发探索和创新精神、增强适应能力、提高人才的素质都将起到非常重要的作用。同时，也为学生今后在工作中进一步学习新的知识、新的理论、新的技术等产生深远的影响。
一、大学物理教学现状分析
21世纪是科学技术飞速发展的时代，对人才的要求将更高、更全面，这对我们的大学物理教学也提出了更高的要求，必须跟上时代的步伐。但是，目前以农科类大学物理教学为例存在以下问题：
（1）大学物理教材的内容中，以经典物理为主，分为力学、热学、光学、电磁学和近代物理，内容各自独立，彼此之间缺乏联系，没有形成统一的物理系统。教学内容大部分标题与中学类似，学生看到目录后学习热情和兴趣锐减。
（2）经典物理和近代物理的比例极不平衡，经典物理部分占物理教学内容的80％以上，而且基本上都是20世纪以前的成果，没有站在近代物理学发展的高度，用现代的观点审视、选择和组织传统的教学内容。同时近代物理的内容非常少，特别是没有反映20世纪后半个世纪以来物理学飞速发展的现代物理思想，使学生对近代物理知识知之甚少，与现代物理严重脱节，因此大学物理教学改革势在必行。
（3）教学手段落后，虽说现在有些老师已经用上了多媒体教学，但是总体对现代化教学手段的充分利用还远远不够，未能充分体现现代化教学手段的优越性，对教学手段的改进也期待着进一步探索。
二、对大学物理教学内容改革的几点想法
（1）从大学物理非物理专业的人才培养的总体要求出发，对农科类各专业采取不同侧重点的教学，现在所用的教材，或是适合我们的短学时，又无配套的教学参考书，或是对农科类相关教学内容不足，我们可以根据不同专业制定不同的教学大纲，注重各部分知识的联系，以近代物理学的发展为主导，完整而系统的讲述物理学的基本内容。同时，教研室可以准备组织力量编写一本少学时且适合农科类各专业学习用的大学物理教学参考书，主要用于帮助学生理解基本概念、基本定理，帮助学生学会分析问题和解决问题，帮助学生提高把物理学的知识应用到实际中的能力。
（2）添加近代物理内容，介绍当今物理学前沿的发展，如量子理论、相对论的时空观等，启发学生兴趣，扩大学生的科学视野，开阔学生的思路。把近代科学技术成就和前沿课题的内容融入教材中，补充一些物理学与相关专业的交叉或补充的前沿的新发展内容，使学生在学习基本理论的同时了解现代科技发展的新信息、新动向。
（3）对经典物理部分进行处理，精选与现代科技、现代物理知识紧密联系的内容，删去陈旧部分，避免和中学物理的内容重复，将经典物理延伸至近代物理，增添新意。
（4）将相关学科的基础知识纳入教材。如今科学技术越来越向交叉学科发展。因此，针对农科类各专业，在教材内容的选择上，增加农业应用方面的内容，紧密联系学生专业进行因材施教。
三、关于大学物理教学方法和教学手段改革的想法
（1）注重应用，弱化计算。传统的物理教学方法是以物理理论和计算公式为主，要求学生会解题，而对物理概念的理解和应用则一掠而过。其实，学生对用数学方法解决物理问题不适应，导致对解题产生畏惧心理。因此在教学中不应以做题为目的，使学生陷入题海之中，而是要着重应用方面的教学，适当进行习题练习，重点培养学生应用物理知识分析问题的能力，培养学生的创新能力。
（2）灵活运用多媒体教学。多媒体教学已经成为现代教育中的重要组成部分，适当的多媒体教学可以提高学生的学习效率，有利于发挥学生的主观能动性，发展学生的个性，实现“以学生为本”的教育理念。在多媒体电子课件中，加入动画、演示实验、图示说明和物理学的一些基本模型等，以弥补传统教学的不足，增加课堂教学的形象性，对学生动态认识和掌握物理概念有着重要的作用[2]。
（3）在考试方面，可改变现在的考试模式，采用多种考试方法结合。一方面闭卷笔试，采用试题库考试，另一方面，采取书写小论文、新想法等方式，加强学生学习的自觉性，减轻学生的压力，同时也提高了学生的发现问题和探究问题的能力。
（4）重视学生动手能力的培养。物理学是建立在实验基础上的，所以大学物理包括理论和实验两部分，学生通过大学物理实验，增强了动手能力、分析问题解决问题的能力，培养了良好的实验素质。根据物理实验室开放实验的实践经验，实验室向学生开放，给学生提供观察和实际操作的机会，学生可以根据自己的实际情况选择观看和操作实验，从中体会物理学知识的奥秘。
20世纪后半叶，物理学在此前建立起来的狭义相对论、量子力学、量子电动力学、统计物理和许多重要物理实验基础上，以前所未有的速度发展着.许多物理学的分支学科，如原子、分子物理、原子核物理、固体物理、等离子体物理以及粒子物理等，都得到极大发展.与此同时，科学发展的另一个重要特征是学科间相互渗透和交叉综合.物理学和其他学科相互渗透，产生了一系列交叉学科和边缘学科，如化学物理、生物物理、大气物理、海洋物理、地球物理等等.物理学的新概念、新理论和新的实验方法向其他学科转移，促成各学科的发展并成为其组成部分.
20世纪后半叶，新技术特别是高新技术发展之快也是前所未有的.高技术包含的科学知识高度密集，综合性极高，如红外和红外成像技术、激光技术、计算技术、信息技术、航天技术、生物技术等等，都无一例外地与物理学等学科的基本概念、基本理论和基本实验方法密切相关，其发展在很大程度上依赖包括物理学在内的各学科的发展.
现代军事科学技术的知识密集性、综合性极高，处于科学技术的前沿，近几年来的局部战争向人们展示，现代战争在相当大程度上是高新技术的较量.现代军事科学技术离不开物理学和物理学的新成就，如红外夜视、激光制导、激光雷达、三相弹等都与物理学原理和物理学实验技术密切相关.
这一切都表明，在科学技术发展的进程中，物理学不但在历史上曾经是处于主导地位的，在20世纪是处于主导地位的，而且毫无疑问，21世纪物理学在科学技术发展中也必将处于主导地位，它的作用将会更加突出.
大学物理课是一门重要基础课，它的作用一方面是为学生较系统地打好必要的物理基础，另一方面是使学生初步学习科学的思维方法和研究方法，这些都起着增强适应能力、开阔刘义洪盈赘大争物双教争敬沮思路、激发探索和创新精神、提高人才素质的重要作用.学好大学物理，不仅对学生在校学习十分重要，而且对学生毕业后的工作和在工作中进一步学习新理论、新知识、新技术、不断更新知识，都将发生深远的影响.物理课的这一作用，特别为许多专家、教授、高级工程技术专家所强调.
我国工科大学物理的学时一直少于理科.因此，目前实施的教学内容，主要是传统物理课内容在给定学时范围内一再精选后形成的.总的来讲，工科大学生的物理基础较薄弱，物理知识面也较窄，特别是近代物理和现代工程技术有关的物理基础和现代工程技术方面的新知识更显薄弱.如我们的课程基本要求中没有物性学、分子、原子核、粒子等内容;没有偏振光干涉、核磁共振、穆斯堡尔效应等内容;量子物理、统计物理等近代物理基础的基本概念、基本理论和知识甚为薄弱.这些内容，工科一般专业在后续课中多不再涉及，而它们恰恰是当今学习新理论、新知识和新技术所要涉及的，有些甚至已成为当今高新技术的组成部分.在这个意义上讲，大学物理课内容“老的多、新的少”.因此，更新内容，加强现代物理和现代工程技术有关知识，特别是有关基础知识，是工科物理教学改革必须面向的首要问题.
二、工科物理课教学改革
工科大学物理课程的教学改革是很复杂的，也是很困难的，不可能一嗽而就.应该坚持以下原则:不应改变物理课作为基础课的地位和作用，应着力研究现代高级工程技术人才应具备什么样的物理基础;要重点研究如何处理好经典物理和近代物理及有关近代内容的关系;应在培养学生科学思维方法和分析问题、解决问题能力上加大力度，与研究教学内容改革的同时，还必须系统地研究教学方法、考试方法等教学环节的改革.
工科大学物理课内容改革的重点在于加强物理学基础(包括经典物理基础和近代物理基础)，同时适当地介绍反映现代物理和现代工程技术的新知识，扩大学生的知识面，在整个教学过程中提高学生分析及解决问题的能力和独立获取知识的能力.由于工科物理课程教学时数少，只靠课程内容和体系本身改革回旋余地小，改革要将课内课外、理论教学与实验教学、课与课间关系诸方面综合考虑.（一)课程教学内容改革，应以物理课程教学基本要求为依据.在保证经典的前提下，进一步精选经典物理内容，突出教学内容及能力培养，避免过分强调系统性和严密性等，在整个经典物理教学过程中应贯彻加强近代思想;在近代物理基础的基本要求部分，加强量子力学和统计物理基础知识，以利于学生在校和离校后进一步学习新理论、新知识和新技术;加强现代工程技术物理基础专题，这部分内容应侧重物理原理，而不要停留在科普水平上，上述三部分内容的讲授学时，分别约占总学时的58%、27%和15%.
(二)开设物理类和技术类专题选修课(或讲座).物理类选修课:如现代物理导论、混沌、原子和分子物理、核物理、天体物理、等离子体物理、凝聚态物理、嫡和信息、傅里叶光学、非线性光学、非线性力学等、技术类选修课:如现代工程技术专题、激光技术、光散射技术、全息技术、穆斯堡尔谱学、核磁共振技术、薄膜技术、换能器、红外技术、低温和超导等.选修课应着重物理概念、物理思想和方法，不追求数学严密性，不过分强调系统性和完整性.
(三)教学手段改革是教学改革的重要组成部分.粉笔加教鞭不适应改革的需要已经成为人们的共识.近几年来，有许多院校在多媒体辅助教学上做了大量的工作.实践证明，把多媒体技术应用于教学可以改变信息的包装形式，在计算机上把图、文、声、像集成在一起，提高教学内容的表现力和感染力，能调动学生主动运用多种感观积极参与多媒体的活动，使学生由知识的被动接受转为主动发现.同时，这也为教学研究提供了有力工具，为教学的顺畅实施与高效提供了可靠的技术保障.在提高认识的基础上，加大这方面的资金投人，多媒体辅助教学必将成为21世纪教学手段的主体.而多媒体辅助教学软件也应向智能化方向发展.1997年n月6日，中国物理学会正式宣布中国物理教育网建立.这就为网上教学和科研提供了方便，物理教育工作者应充分利用这一有利条件，从网上获取信息服务于教学.名校、名师更应在网上传播自己的教法和经验，使大家受益.
物理化学与物理学或其他化学(如无机化学、分析化学)重叠的知识部分尽量让学生在课前学习或者采用课堂提问等方式减少不必要的重复。在有限的学时内贯彻少而精的原则，将一些公式的推导(例如统计热力学中的公式)和概念的引出(例如热力学部分利用卡诺循环引出熵函数)做适当的精简，课堂上只讲具体的结论，推导过程留给学生课外自学[4]。再比如，界面化学和胶体化学可合并讲解，对这两章的内容可做一定程度的删减和调整。课堂内学时及内容虽然减少了，但要注意加强课外学时，教师可提供一些课外的参考资料或者自学讲义，教给学生学习的方法，引导学生自己去学习，培养学生的自学能力。
2设计课堂教学
在课程教学中介绍物理化学原理的同时，采取理论联系实际的教学方式，结合生活中常见的或有趣的实际现象，让学生带着问题去听课，以激发学生的学习热情和学习兴趣，使原本晦涩难懂的内容变得生动、易于理解。例如，在讲化学热力学的知识时，先问为什么人穿上冰刀溜冰鞋滑冰会非常顺畅？在讲到表面化学的知识时，先问为什么衣物上的油污只用水是洗不干净的，必须用肥皂、洗衣粉等表面活性剂？为什么雨后荷叶、小草上水珠都呈球形？为什么毛细玻璃管中的水呈现凹液面，汞则呈现凸液面？还有让学生用化学动力学的理论来说明为什么天气热的时候，牛奶、食物更容易变质？能否应用渗透压的知识来解决海水的淡化问题等等。让学生带着问题去听课，利用所学的知识对问题做出合理的解释，才能让学生真正的体会到物理化学理论学习的重要性和实用性，激发学生的学习热情和学习兴趣。
3改革教学模式
美国教育家杜威指出：教育不是一种“告诉”和“被告诉”的事情，而是一个主动和建设的过程。改革以前“填鸭式”、“灌输式”的教学方法，尽量采用“研究式、启发式、讨论式”教学模式。教学方法的先进与否，将直接影响创新人才的培养成果。因此，在课堂上一方面教师讲课要坚持少而精、博而通的原则，另一方面也要适当的开展讨论启发式教学，提出一些拓宽思路的研究型问题，增加课堂上师生的互动，增强双向交流。改变教师“一言堂”的传统教学模式，利于学生注意力的集中，激发学生的学习积极性，有效提高课堂教学效果。
4实施创新教育
同志曾将讲过：“一个没有创新精神的民族是永远不会前进的民族”。换而言之，没有创新精神的教育也将是永远不会成功的教育。教育教学的本质就是开发人的潜能，塑造具有健全人格的人。建立“以人为本”的教育理念，以学生为主体，教师为主导，把学生的发展放在首位，教学中应介绍些和教学相关的科学前沿的内容，拓宽学生的知识面，不断培养学生的创新意识，提高学生的综合能力和创新能力。例如，在电化学部分讲授化学电源时，除了介绍早期使用的锌锰电池、可充电的铅酸电池和镍氢电池外，可以结合现代社会面临的节能和环保的要求，向学生讲解一些绿色环保新电池的知识。如20世纪60年代以来就被用作空间站及宇宙飞船空间电源的燃料电池，利用太阳光中的能量进行光电转化的太阳能电池等。在化学动力学部分，光化学反应虽然内容较少，但是光化学与环境科学、生命科学、材料科学及信息科学等紧密相关。因此，可结合科学前沿介绍一些光催化技术在环境污水处理中的应用，开阔学生的视野，激发学生参与科学研究的积极性，培养学生的创新能力。
5结束语
（一）消除心理障碍很多学生一看到物理问题，就感觉心烦意乱，摸不着头脑。有些题目文字一大堆，讲述的内容非常多，这样的问题不仅仅是在考验学生掌握知识的水平，还是在考验学生的心理素质。在面对这样的问题时，首先不要恐慌，更不要抗拒和逃避，我们应该勇敢面对，用平常心去对待，就把它当成一个简单的问题去看待，其实很多题目，当我们读完之后，会发现，其实并不是那么复杂，也许考察的正是最基础的那部分知识。在平时的教学训练中，教师就可以有计划、有目的性地选取一些这样的题目进行分析，帮助学生消除心理障碍。
（二）消除认识障碍高中物理就其学科特征而言，的确具有逻辑性、严谨性、系统性、理论性等特征，在教学中，我们需要向学生说明这些特征，让学生对物理有一个基础而全面的了解，但是，在教学过程中，我们一定要谨记，不能一味地灌输给学生这些知识，如果我们只是过分地强调这些，只会让学生对物理学习产生恐惧心理，让他们害怕学习物理，甚至出现放弃学习物理的念头。所以，我们在教学中，除了向学生阐述物理学科的特征外，更应该向学生介绍物理学科的趣味性和多面性，物理与我们的生活息息相关，在我们生活中，随处可见各种物理现象，这些现象，有些是有趣的，有些是神奇的，物理这个大世界中还包括太多有趣、神奇的东西，都需要我们一步步的去揭开，去解密，只有通过学习，我们才能了解到这些现象发生的本质，用这样的语言去为学生描述一个多彩物理大世界，消除他们的认识障碍。
二、高中物理教学设计的具体流程
（一）课题引入———创设问题情境在高中物理教学设计方案中，第一步就是要进行有效的课前导入，教学一个新课题，会带给学生一些新鲜感，激发学生的好奇心理，基于此，我们可以采用情境教学法，创设问题情境，以此来激发学生的求知欲，让学生带着问题去学习，去思考。课前导入是非常关键的教学环节，这一环节的成效，直接影响整堂课的教学质量。在课题引入这一环节中，教师要注意一点，必须要明确课堂教学的目标和任务，课前导入也是为了这一目标而服务的，所以课前导入所选择的案例、实验和问题，一定要与整堂课的教学基调相一致。
（二）概念形成———实验探索，创设发现情境物理定理的形成，就是一个从发现到解密，再从解密到实验的过程，也就是从理论到实际，从实际再到理论的一个循环过程。首先，发现问题，然后，对问题进行分析和思考，归纳出其内在的规律和本质，再将这一规律运用于实际，看是否符合，这样一个发现、分析的过程，就是一个概念形成的过程。一般来说，概念形成的途径和方法都是通过物理实验，实践才是检验真知的唯一标准，同样，实验也是获取真知的重要途径。在高中物理教学中，教师应该尽可能地开发一些探索性的实验，引导学生去做实验，探究其中的原理，让学生自己经历发现、分析的过程，这样可以大大加深学生的印象，并且会让学生得到一种前所未有的满足感和胜利感。
（三）难点化解———创设阶梯情境，获得规律针对高中物理中的重点难点，我们要着重进行分析和探究，教师在进行这些知识点的教学时，务必要充分结合学生的认知能力、学习能力以及所掌握的知识水平，然后再根据教学内容所需，选择出一种最适合的教学方式，来对这些难点一一破解，化解难点的教学手段很多，教师可以采用实验教学、多媒体教学等等教学手段。
文科学生基础差，底子薄，对物理有一定的畏惧心理。那么如何在文科物理课堂上进行前沿物理教学呢？具体方式如下：
1.结合物理学
物理学史可分为古代物理学时期（从远古—16世纪中叶）、经典物理学时期（16世纪中叶—19世纪末）和现代物理学革命时期（20世纪—现在），现代物理学革命时期又分为三个阶段，即第一阶段（1905—1931年）：相对论和量子概念的创建和应用阶段；第二阶段（1932—1954年）：亚原子物理学阶段；第三阶段（1955年至今）：亚核物理学即宇宙物理学阶段。例如电磁学历史，丹麦物理学家奥斯特，由于坚信电磁之间的联系与统一，对物理实验有浓厚的兴趣，以及严谨的科学态度，而发现了电流磁效应。英国物理学家法拉第和奥斯特一样也深信各种“自然力的统一性”，并追求这种统一，经过十余年的艰苦努力，终于找出了电磁感应定律。在法拉第工作的基础上，麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在，实现了物理学史上的第三次大综合。电磁波的发现轰动了整个物理学界，全世界许多实验室投入了对电磁波性质及其应用的研究。在赫兹宣布他的发现后不到六年，意大利的马可尼与俄罗斯的波波夫分别实现了无线电波远距离传播，并很快投入实际应用。无线电报、无线电广播、无线电话、传真、电视以及雷达等无线电技术像雨后春笋般地涌现出来，近几十年来，又实现了遥控、遥感、遥测、卫星通信等，从此人们进入了信息化时代。
2.结合现代生活
物理现象和规律大部分来自于生活，又必将服务于生活。人们日常生活的各个方面，以及现代高科技的前沿问题都与基础物理的研究有关。因此给学生讲解前沿物理知识时应当联系生活实际。例如现代生活中，一些家用电器包括计算机、电视机、微波炉、电磁炉、手机等都会产生电磁辐射。那么何谓电磁辐射？电磁辐射会产生哪些危害以及如何预防呢？电磁辐射是指能量以电磁波的形式在空间传播的现象。电磁辐射产生的危害如下：
（1）可能会诱发儿童患白血病；
（2）可能会导致儿童智力残缺；
（3）对于成年男子来说，可能会导致质量下降
（4）对于孕妇来说，可能会导致胎儿畸形；
（5）可能会导致人体癌细胞增值；
（6）可能会引起人体视力下降，使人得白内障；
（7）可能会影响人的心脑血管系统。预防电磁辐射的方法如下：
（1）电器摆放不要过于集中。在卧室中，要尽量少放，甚至不放电器；
（2）电器使用时间不宜过长，尽量避免同时使用多台电器；
（3）注意人与电器的距离，能远则远；
（4）尽量缩短使用电剃须刀和吹风机的时间；
（5）长时间在计算机前工作时，最好穿上防辐射服；
（6）对于电磁辐射较大的家用电器例如微波炉和电磁炉，可使用防护罩；
（7）要正确使用手机：①手机接通瞬间释放的电磁波容易产生不好的影响，所以手机响时，几十秒后再听手机；②在使用手机时，可以采用手机专用耳机，实现远距离使用是比较有效的办法；③尽量减少通话时间，最好左右耳朵轮流听；④休息时不要将手机置于枕头边；⑤手机不用时最好放在包里，但不要放在胸前的口袋中，也不要直接挂在胸前。
3.结合社会热点问题
社会热点问题包括交通运输、环境污染与保护、能源危机以及新能源等问题。如果将前沿物理知识与社会热点问题相结合，势必激起学生的广泛关注和积极参与，并且能够培养学生的社会责任感。我们现在的能源结构主要以煤炭、石油、天然气等化石能源为主，然而化石能源是有限的，不可再生的，并且对环境污染严重。在现实世界里，不可再生的资源绝不会真的完全用尽，而是随着资源的逐渐枯竭，它变得越来越难开采，于是产量下降，导致市场短缺，价格上涨。持续短缺和价格上涨最终使这些资源变得如此昂贵，以至于实际上被淘汰。将来的能源结构将会以风能、水能、太阳能、地热能、生物体能等可再生能源为主，虽然只有水电和生物体能源对今日的可再生能源有较大的贡献，但是，其他可再生能源正在迅速增长，在将来可能为我们提供更多的能量。每一种能源都有其自身的缺点，但是一般来说可再生能源的缺点比化石能源或核能少。
二、前沿物理教学后的成效分析
1.有利于提高学生的学习兴趣
文科学生在高中开始就实行了文理分科，他们中大部分学生物理基础较差，有些人曾经惧怕物理、讨厌物理，针对这一情况，就要想方设法激发文科学生的学习兴趣。在教学内容设置上引入一些生动有趣的前沿物理知识后，文科学生不再感觉物理枯燥无味，对物理产生了极大的兴趣。有个学生甚至想报考物理方面的硕士研究生，但是由于文理科不能跨专业报考硕士研究生，最后放弃了。现在国家教育政策进行改革后，高中不再实行文理分科，对学生的全面发展将是有利的。
2.有利于开阔学生的视野，形成正确的科学观
物理前沿知识中有大量说明科学相对性、不确定性的事例，如果将其渗透于教学中，能够使学生开阔视野，启迪他们质疑旧的科学观，逐渐形成具有现代意蕴的科学观。例如离心运动，长期以来人们一直认为存在一种离心力使物体发生离心运动。学完离心运动之后，学生明白了根本不存在离心力，离心运动其实是由于物体具有惯性。任何事情都具有两面性，离心运动同样有利有弊。离心运动有利的一面是：利用离心运动可以做成洗衣机的甩干桶，将衣服甩干；利用离心运动可以制作小朋友喜欢吃的棉花糖。离心运动的弊端是：在高速公路拐弯处，如果汽车速度过快就会产生离心运动，将会造成交通事故；高速旋转的飞轮、砂轮的离心运动将会对周围的人产生很大的危害。
3.有利于学生学以致用
学完电磁学知识后，很多学生告诉我使用手机时多用耳机可以减少电磁辐射。学完离心运动后，学生能够解释洗衣机的甩干桶利用的是离心运动的原理，在高速公路上行驶的汽车在拐弯处要放慢速度是为了防止离心运动发生。学完光学知识之后，学生知道了3D立体电影图像是如何形成的。即用两台摄像机仿照人两只眼睛的不同视角同时拍摄，在放映时以两台投影机同步放映至同一屏幕上，供左右眼同时观看，从而产生立体效果。
4.有利于学生正确认识物理学与人文学科的关系
《全日制义务教育物理课程标准（实验槁）》（以下简称标准）的核心理念是“为了每一位学生的发展”，《标准》的显著特点是“突出学生的科学探究活动”，《标准》提出义务教育阶段的培养目标是“提高全体学生的科学素质”。《标准》和我们熟悉的教学大纲相比，由于课程的性质和倡导的基本理念不同，致使从内容、形式到编写的体例上都有较大的变化。从《标准》的内容上看，不仅有知识点，还有科学探究；从内容出现的形式上看，各知识点不像《大纲》那样以条目的形式出现，而是与过程有机地结合在一起，有的还与思想意识融合在一起。这些变化使得读懂《标准》不易，理解起来更加困难。《标准》的研制是基础教育课程改革系统工程的核心，《标准》的领会与执行是实现新一轮课程改革目标的关键，本人就《标准》的学习与理解谈几点体会，以求和实施者取得共识。
《标准》的内容结构包括四个部分和一个附录。四个部分分别是：⑴前言（包括课程性质、课程基本理念、课程标准设计）;⑵课程目标（包括知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观）;⑶内容标准（包括科学探究、科学内容）;⑷实施建议（包括教学建议、教科书编写建议、课程资源开发和利用建议、学生学习评价建议）;一个附录是：标准中部分行为动词的界定。
一、关于前言
《标准》在这一部分对义务教育物理课程的性质、价值与功能做了定性的描述，阐述了物理课程的基本理念，并对物理课程标准的设计思路做了较为详细的说明。整个前言部分突出体现了“一切为了每一位学生的发展”这样一个核心理念。
《标准》在阐述课程基本理念时，首先对义务教育阶段的物理教育目标给出了一个基本的定位：即“提高全体学生的科学素质”。明确了这一阶段的物理教育不是面向少数学生的“精英教育”，而是面向全体学生的“大众教育”。课程设置应立足于学生发展，满足所有学生发展的需要，不考虑学科体系自身的完备。即“要注重全体学生的发展，改变学科本位的观念”。
第二，提出了义务教育阶段物理课程的设置应适应学生的认知特点，贴近学生的生活，让学生从身边熟悉的生活现象中去探究，认识物理规律。让他们体会物理在生活和生产中的实际应用。从“生活走向物理，从物理走向社会”既可以增加学生学习物理的兴趣，还能培养学生良好的思维习惯和科学探究的能力。
第三、提出“要注重科学探究，提倡学习方式多样化”。要改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状。倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手。培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流合作的能力。突出科学探究，既能体现科学的本质，又能促使学生的学习方式与教师的教学行为发生根本性的变化。
第四、为达到提高学生科学素质的目的，《标准》提出要“注意学科渗透，关心科技发展”。在物理教学中，要注意不同学科间的知识与研究方法的联系与渗透，使学生了解自然界的相互联系。教学内容要随时代的发展有所更新。让学生体会社会发展与科学技术的互动关系。
第五、为保证课程改革的顺利进行，把新课程理念落到实处。必须“构建新的评价体系”摒弃以甄别和选拔为主要目的的评价观念，建立能促进学生、教师和物理课程不断发展的评价体系。评价的目的是为了促进学生发展，而不仅仅是检查学生的学习结果。评价应当成为学生学习的动力和源泉,应当为学生学习服务，为学生的发展服务。
二、关于课程目标
物理课程目标是《标准》的核心内容，也是教学第一线的教师需要重点关注和掌握的。教学内容和教学方法可以选择，但“课程目标”是刚性的，是物理教学活动必须追求和达到的硬性要求。《标准》将物理课程的培养目标定位为：“提高全体学生科学素质”。并明确提出了物理课程的总目标和具体目标。
1、对总目标的认识
《标准》对课程总目标用五个自然段加以阐述,体现了在“以学生发展为本”理念下的教学要求。
第一、要重新认识学习兴趣。过去我们说“兴趣是最好的老师”是把学习兴趣当作学好物理的方法和手段。今天，在新课程理念之下，培养学生的学习兴趣应当成为物理课程追求的目标，也是检验初中物理教育成败的主要标志。赫尔已特讲：“教学应当贯穿在学生的兴趣当中，使学生的兴趣在教学的每一个阶段都能连贯地表现为注意、等待、探究和行动。兴趣既是教学手段，又是教学目的。”
第二、要明确物理学是观察实验与科学思维相结合的产物。要通过物理知识的学习，培养学生的观察能力和良好的思维习惯，并且要注重知识的应用。在解决问题或作决定时能尝试运用科学原理和科学研究方法。
第三、要改变以书本为主，实验为辅的教学模式，重视科学探究活动在学习中的作用。让学生经历科学探究的过程，掌握认识未知事物的方法，发展学生的实践能力和创新意识。
第四、“创新意识，科学态度和科学精神”对于学生将来无论从事什么工作，都是十分重要的。物理学的创立和发展无处不体现人们的科学态度、科学精神和创新意识。因此，物理课程对培养学生这些素质具有独特的优势。在物理教学活动中应创造更多的机会，促进这一目标的实现。
第五、注重科学技术与社会的关系，是当今世界科学教育的一大趋势。过去的物理课程基本上是就科学论科学，对于科学的意义很少涉及。在新课程的理念下，应当以物理内容为素材，让学生受到科学的、技术的和人文的教育。
2、对具体目标的认识
物理课程的具体目标可理解为物理课堂的教学目标。由三部分组成，并形成一定的层次。
第一层次，知识与技能目标。主要使学生掌握一定的物理知识与技能，共有6条要求。其中，1—4条规定了“知识”的内容要求。5—6条规定了“技能”的内容要求。其中第4条要求是关于三个主题内容中涉及的物理学史、物理学的内涵等人文科学的内容。它隐含在内容标准的三个主题之中。第5条要求是技能要求中较低的要求，主要是要求学生会运用一些仪器去进行测量性实验。它在内容标准中隐含在三个主题之中。第6条要求可以认为是技能要求中较高的要求，它要求学生将实验技能不仅运用于实验及测量本身，而且能将它作为科学探究的工具，为探究活动的一些重要环节的实施做好充分的准备。这一要求与“过程与方法目标”有机地联系起来。实际上是一种“能力”它在内容标准中也隐含在三个主题之中。
第二个层次，过程与方法目标。让学生在物理知识、技能的学习与探索过程中，体验探究的过程并掌握一些简单的方法以形成一定的能力。《标准》在这个部分制定了六条具体目标。分别是关于在科学探究过程中，对观察能力、提出问题的能力、信息收集能力、信息处理能力、分折概括能力以及信息交流方面的能力要求。
第三个层次，情感、态度与价值观目标。通过过程与方法目标的实现过程，使学生初步形成一些良好的思想意识。如爱科学的情感、乐意探究的精神、与他人协作的意识、对自身价值的感悟、勇于创新的精神等。这是课堂教学的最终目标。情感、态度与价值观目标属于意识领域，不能直接通过某种内容或方式去实现，它需要在知识与技能目标和过程与方法目标的达成过程中逐渐形成。在《标准》制定的7条具体目标中，第1条是关于学习兴趣的培养。对所学物理课程产生积极的情感。第2条是培养学生进行科学探索的欲望，对科学的热爱。第3条是关于战胜困难的信心和决心的培养。第4条是关于科学态度的养成。第5条是培养学生与他人合作与交流的精神。第6条是培养学生科学、技术、社会（STS）意识。第7条是培养学生的责任感与使命感、正确的人生观、形成远大的理想与抱负。
这三个层次目标之间的关系是：学生通过知识与技能的探索，体验探究的过程，获得研究、学习、思维的方法，同时在这一过程中逐渐形成某些情感、态度与价值观。这样就形成了一个教学循环。形成的这些情感、态度与价值观又促使学生进一步去探索新的知识与技能，从而开始了又一个新的循环。在每一个教学循环中，过程与方法起着承上启下的作用。因为过程与方法目标的实现要以知识与技能的探究为载体。同时在过程与方法目标的实现过程中逐渐使学生形成一定的情感态度与价值观。因此，实施新课程就要在课堂教学中紧紧抓住过程与方法这一关键，让学生通过经历探究过程实现完整的课堂教学目标。
三、关于内容标准
内容标准是《标准》的主要内容，它规定了初中物理课程的基本学习内容、学习方式、经历的过程和应达到的基本要求。它的作用相当于《大纲》中的各个知识点及其教学要求。《标准》中的内容标准由科学探究和科学内容两部分组成。
1、对科学探究的认识
⑴什么是科学探究
所谓科学探究就是让学生模拟科学家的工作过程，按照一定的科学思维程序去探索学习的过程。这种思维程序由提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作七个要素组成。
⑵将科学探究列入内容标准的意义和目的
意义：实现两个转化。即将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化；从学生被动接受知识向主动获取知识转化。
目的：培养学生的科学探究能力，实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。
⑶科学探究与科学内容之间的关系
《标准》虽然把内容标准分成科学探究与科学内容两个部分，但这两个部分不是完全孤立的，而是相互联系的。学生通过在科学探究活动中的经历、体验和感悟，获得了科学知识，同时也提高了科学探究的能力。所以科学探究既是学生的学习目标，也是重要的教学策略。
⑷科学探究具体的能力要求
《标准》把探究的七大要素作为一级目标，而后逐个进行了细化，提出了35个子目标，即对应各探究能力要素的基本能力要求。这些要求明确具体，有较强的操作性。这些基本要求中，使用了，“认识”、“能”、“尝试”、“会”、“有”、“经历”等行为动词。为了让教师和学生准确地把握这些词语的含义，《标准》在附录中对这些行为动词作了进一步的解说和界定。
2、对科学内容的认识
标准中科学内容的体系突破了《大纲》“力、热、声、光、电、原”的链条结构。代之以科学知识的内在属性。即“物质、运动和相互作用，能量”三大板块结构，以主题的形式呈现。三大板块的内容，形成由易到难，由简单到复杂的梯度结构。这是对一直沿用的教学大纲中教学内容陈述的突破。反映了课程目标的立足点，体现了《标准》的时代精神。
科学内容共有三个一级主题，一级主题下面有14个二级主题、67个三级主题。层级分明，结构感强。虽然这种结构、层级、次序并不代表教材的结构或教学的顺序，但它有利于我们把握义务教育阶段物理学科的科学内容。从整体上看，这些主题的目标要求全面、准确，并体现了一定的灵活性，出现了一些开放性的条款，给教材编写和教师教学留下了比较大的选择空间。从《标准》规定的教学内容上看，知识面较宽，联系生活，联系社会实际的内容增多，严密的公式和定律减少，直接给出科学结论的内容减少，强调学生通过自主探究得出结论的内容增多。
⑴《标准》中科学内容的特点
①内容标准的结构体现了课程目标纵横交织的特点。知识技能目标为纵向目标，过程性目标，体验性目标为横向目标。例如：内容标准表述：“通过实验探究，认识浮力。知道物体浮沉条件。经历探究浮力大小的过程。知道阿基米德原理”。其中，纵向目标是认识浮力，知道物体的浮沉条件，知道阿基米德原理。横向目标是通过实验探究，经历探究浮力大小的过程。强调过程与方法和亲身感受与体验。使横向目标更为突出、立体化。作为纵向目标的知识便成为探究的载体。
②《标准》中的科学内容注重将物理科学的新成就、物理科技的应用，及其对人类文明的影响纳入了知识目标。例如：初步了解半导体、超导体、纳米技术，并了解它们的发展以及对社会的影响。了解现代技术与声有关的应用。了解波在信息传播中的作用等。
③《标准》与《大纲》相比，科学内容的要求明显降低。例如：光的反射定律，二力的平衡条件、压强的概念等许多重要内容都从“理解”的层次降为“知道”的层次。而液体的压强干脆删除了。这体现了标准强调以物理知识和技能为载体，让学生经历探究过程，学习探究方法、培养探究精神的理念。
④科学内容的选择更贴近生活。凡贴近学生生活实际的内容都提高了要求。对原课程中“繁、难、偏、旧”的知识内容或者删除或者降低了要求。体现了“从生活走向物理，从物理走向社会的理念”。
⑵《标准》中科学内容知识技能教学要求的层次划分。
知识标准从低到高，分为了解、认识、理解三个层次。
①“了解”层次中所用的行为动词是：了解、知道、描述、说出。在这个层次中要求学生对所学的知识应该做到：再认或回忆；识别辨认事实或证据；举出例子；描述对象的基本特征。这个层次的要求与大纲中的知道层次基本相同。
②“认识”层次介于“了解”和“理解”之间。认识层次除了要达到了解的水平外，还要注意知识的前后联系，并能适当的区分和扩展。
③“理解”层次中所用的行为动词为：区别、说明、解释、估计、理解、分类和计算。这个层次的内容，要求学生对所学的知识应该做到：第一，把握内在的逻辑联系；第二，与已有的知识建立联系；第三，进行解释、推断、区分、扩展；第四，提供证据、收集信息。这些要求比“了解”的要求明显提高，这些内容就是科学内容中的重点知识。
④技能标准水平是“独立操作”描述的行为动词有：测量、会、学会。这部分内容与传统大纲中“会”的要求相同，但许多测量的工具并不强调必须是常用工具。例如：《大纲》中要求“会用刻度尺测长度”而标准中表述为“会选用适当的工具测量长度。”只要你能选出某一种测量工具正确测量就行，体现了内容标准的开放性。
⑶《标准》中科学内容教学的灵活性。
灵活性首先表现在教学要求上。内容标准给出的是教学中的最低要求，这些要求较原《大纲》明显降低，但上不封顶。其次表现在探究的内容上。《标准》中的活动建议不是规定的教学内容。探究内容的设置和确定，教师可从内容标准的活动建议中选用，也可在教学中根据学生的水平、学校的设备等，自行设计与确定。探究的方式以及探究要素的确定也是灵活的。不一定每个探究活动都要有七个基本要素。再次，在教学过程中，可以按照教材方案去执行，也可以用自己的观点来设置教学方案。过去教学是重教材、轻大纲。现在应当重标准、轻教材。教师在教学中可以根据标准的内容自己选择教学材料，自己设计实验，只要符合课程标准的要求就行。
四、关于实施建议
《标准》在实施建议部分，根据新课程的理念和课程目标，提出了一些原则性的建议，应当是我们在实施新课程过程中需要重点贯彻与落实的问题。
⑴认真学习现代教育理论，树立新的课程教学理念。
就教师而言，要适应新课程的教学就必须要认真学习现代教育理论，特别是素质教育、创新教育和基础教育课程改革等方面的理论，转变传统的教育思想和观念。在教学中首先要调整自己的角色，改变传统的教学行为。要由传统意义上知识的传授者和学生的管理者转变为学生发展的促进者和帮助者。要由教学活动的主角转变为学生学习的指导者和配合者。在课堂教学中，要唤起学生主体发展的欲望，帮助学生寻找、搜集和利用学习资源；创设有利于学生自主学习的情境；营造和维持学生学习过程中积极的心理氛围；要善于捕捉和激发学生思维的火花和灵感；发现和挖掘学生主体发展的潜能。新课程对教师教学行为变革的要求是深刻的，它要求教师必须尽快的确立新的课程教学理念，从传统的角色中走出来，在新课程的实施中不断提高自身的综合素质。在实施新课程的同时实现自身发展。
⑵找准实施新课程的突破口，重视科学探究的教学。
实施新课程的核心就是要从根本上改变原有课程过于强调接受性学习，死记硬背，机械训练的现状。倡导学生主动参与，乐于探究的学习方式。《标准》把科学探究既作为学习目标又作为教学策略列入内容标准，是这次课程改革的显著特征。重视和加强科学探究是实施新课程的突破口，也是新课程得以顺利实施的关键。重视和加强科学探究的教学，要努力做好以下几点：
首先，要善于激发、培养每个学生进行科学探究的兴趣和热情。从学生的兴趣、爱好和生活实际出发，选择探究活动的内容，创造性地设计贴近学生实际的探究活动，吸引和组织全体学生积极参与。
其次，在组织学生进行探究活动时，要及时地给予指导和帮助，引导学生逐步熟悉科学探究的全过程，掌握科学探究的方法，提高科学探究的能力。科学探究活动有七个基本要素，在这七个要素的各个环节中，其难度是不一样的，所以对科学探究的学习也应该和科学知识的学习一样，由简单到复杂，由浅入深，循序渐进。特别是在学习物理的初始阶段，更应该从简单的探究活动入手，根据不同的内容分别安排，突出不同要素和环节，设计探究活动，使学生能各个击破，最终达到能灵活运用科学探究的方法进行探究式学习。
再次，要重视科学探究中的评估，合作与交流。学会对所做的工作进行评估，在探究活动中，对学生评估能力的培养，一是要求学生对每一次的探究活动都要进行评估。二是要引导学生会采用不同的方法评估，并将评估的意见写到探究报告中去。为培养学生的合作与交流能力，探究活动最好以协作性的小组形式进行，组内要分工明确，团结协作，强调角色间的相互转换，使每一个学生都能参与探究的全过程。对探究报告，要求既能用书面语言也能用口头语言进行表达。要给出一定的时间，让学生在相互尊重的基础上，充分表述自己的想法和观点，并进行充分的讨论和交流。
⑶提高对课程资源的认识，积极开发合理利用各种课程资源。
课程资源对物理教师来说是一个全新的概念，也是我国基础教育课程改革面临的一个崭新的课题。课程资源是在基础教育课程改革不断深入的过程中显现出来的，可以说没有课程资源的广泛支持，课程标准的理念难以落实，目标难以实现。
在传统的教育观念影响之下，我们理解的课程资源就是教材和教辅用书。特别是教材，多年以来一直是全国统一，严格按教学大纲编写的，是对应付考试有绝对权威的教学资源。“以纲为纲，以本为本”，一直是我们教学必须遵循的基本原则。但在新课程理念之下，根据《基础教育课程改革纲要》制定的《标准》只描述了学生学习的过程和结果，而对学习内容的选择留有相当大余地。《标准》对教科书的编写只提出了几条原则性的建议，给教材的编写留下了很大的空间，并且认为可以有多种形式的教材并存，要求每种教科书都要有自己的特色。因此，在新课程实施过程中，教材的权威性有所下降。根据新课程的理念，物理教学不能只局限于传授物理知识和技能，而应当引导学生利用已有的知识经验，主动获取新知识和培养学生的各种能力，促进学生的全面发展。所以把教材当作唯一教学资源是远远不够的。必须注意开发和利用其他形式的教学资源。
关键词：知能结构；知能结构图；物理教学
1知能结构概述
据美国教育家霍尔顿的理论，物理学的任一基本内容都可以分解为实验事实、物理思想、数学表述三个层面或三个坐标，即物理学的学科结构中包含实验基础、逻辑体系、数学表述、思想方法、应用价值五种基本成分。物理学课程不仅仅要担当传授知识的责任，更要为能力培养和非智力因素的发展提供可能。传统的理论知识结构图已难以满足教学和培养人才的需要，因此我们把物理学科结构中的五种基本成分投影到一个平面上（如图1所示），从而较全面的反映知识、方法、能力的相互关系，这种结构图可称做知识-方法-能力结构图，或简称知能结构图。居于结构图中心的核心理论在知识传授和能力培养上起着载体和媒介的作用，核心理论附近上、下、左、右四个邻区同时反映该学科知识所要求的能力结构，能力和方法的培养与知识传授紧密联系为一个有机整体，相辅相成、不可分割。
2物理知识结构
作为一个合理的、健全的物理知识结构体系，应该包括某一物理理论的过去、发展及前沿动态，故物理的合理知识结构应包含三个方面：物理学史知识、物理专业知识、动态前沿知识。在这三个方面应做到“又红又专”，在物理学史和动态前沿知识方面，应积极关注、不断扩展视野，做到广博；而在专业知识方面，应深入探求、孜孜不倦，做到精深。
2.1物理学史知识
物理学的发展史就是人类不断进步的历史，是人类文明的重要源泉。在学习物理的过程中，物理学史的意义在某些时候甚至于超过了物理知识本身。从无数科学家孜孜以求的探索过程中，不仅可以激发对物理的兴趣，更可以学习物理大师们极具灵气的思维方式、严谨求实的科学态度、为真理献身的精神和不畏艰险的工作作风。
2.2物理专业知识
物理专业知识包括物理概念、模型、定律、定理、理论及相互关系、逻辑推导等方面。“万丈高楼从地起”，没有夯实物理的基础理论，就谈不上应用它去解决实际问题、去培养和提高学生的方法和能力了。因此，它是教师教学和学生学习的重点，但目前的教学现状是“突出重点，不计其余”，这与时展对物理教学的要求不相符的。
2.3动态前沿知识
动态前沿知识即物理学科的新突破、新进展以及各种新理论、新思潮、新观点及其它“热点”问题。一方面它可以为专业知识提供新鲜养分，促进物理知识结构的新陈代谢；另一方面可以激发学习兴趣，甚至可以为学生今后的发展指明一条前进的方向。迈克尔逊否定“以太”、赫兹发现电磁波，就是非常典型的实例。
3物理能力结构
一个物理理论的发展和完善，通常包括以下五个阶段（见图2），因此物理理论的学习也需具备观察分析、建立模型、数学描述和应用实践等方面的能力。当然，这些能力是在系统的学习物理过程中逐步培养的，不同学科、不同专业的学生对各方面的要求也不一样。物理教学应该以物理理论为主线，深入挖掘主线背后蕴涵的在培养学生方法和能力方面所蕴涵的价值，突出物理理论对学生方法论的形成和能力的培养。
3.1观察分析、概括总结的能力
物理学理论来源于实践，来源于对大量实验现象的观察分析，因此实验事实对物理学理论有极为重要的意义。一个成功的物理理论，总是众多的科学家经过无数次的观察和分析之后，经过概括总结而上升为理论体系。因此在教学过程中，对经典物理实验的回顾和剖析；或者呈现一个或多个同类现象，然后让同学自己仔细观察、分析，从而得出正确结论，是培养学生能力的一条重要途径。3.2建立模型的能力
物理学研究现实世界的物质性质、运动规律及其相互作用，而现实和理论毕竟有差异。这就需要区分事物的主要矛盾和次要矛盾、矛盾的主要方面和次要方面，并建立起一个与实际最接近的理论模型，进行分析和逻辑推导，从而从纷繁复杂的客观世界中发现潜在的物理规律。
3.3数学表述及逻辑推理的能力
物理学科由定性的科学走向量化，成为一个严谨、完整、系统的科学，数学起到了极大的作用，同时它也推动了数学的发展。一个物理学理论，如果没有严格的数学描述或证明，则它是不完美的、或说是不成功的。学习物理的过程，很大一部分在学习它的数学规则和逻辑推导，从而提高自己的数学描述能力和逻辑推理能力。
3.4理论应用于实际的能力
发展理论的目的在于改造世界、指导实践。所以学习了物理理论，就需要用它解释一些物理现象，解决一些实际问题。理论应用于实际，仅仅有物理知识还远远不够，它还需要深刻的洞察力、分析判断的能力、实际动手的能力。
4知能结构的优化
掌握物理知识结构和能力结构的构成，将有助于我们在教学过程中有的放矢，使课堂教学不仅成为传授知识的殿堂，而且成为培养能力和思维方式的重要途径。为此在备课的环节和教学的环节，教师应该深刻分析每一章的知能结构图，将章节的知识结构和能力结构利用表格或者图表形象直观的表示出来，从而更好的为课堂教学和人才培养服务。
下面我们以工科物理教学中的力学部分为例，来阐述一下知能结构图在物理教学中的具体应用。
4.1知识结构要优化
物理学的研究对象非常广泛,研究的内容也非常复杂。这就要求在教学过程中要注意总结、对比，理顺各章节、各知识点间的关系。譬如力学中的平动、转动，电磁学中的电学、磁学，甚至宏观、微观，都可以进行对比。物理教学应该让学生建立系统的知识网络，而不是零碎的知识片断。
4.2能力结构要突出
（1）哲学思辩能力。
一部物理学史就是一部哲学史，在物理学中蕴涵了丰富的哲学思想：如从实验事实总结归纳出客观规律的归纳法、从一般到特殊的演绎法、理想模型建立中抓住主要因素的研究方法。这些方法论是培养学生素养与能力的好素材。在物理教学中，不能仅仅围绕着知识点转圈子、应在教学中深入挖掘物理知识的美学意义、绝妙的物理思想和方法，既能使学生加深对物理规律的理解和掌握．又有利于他们逐步树立辩证唯物主义的世界观，从而达到“授人以渔、教为不教”的目的。
在讲授力学中的参考系和坐标系时，我们着力挖掘了时间和空间的绝对性与相对性的问题；在分析相对运动时，突出了运动的绝对性和相对性。这对于学生唯物主义世界观的建立有重要的作用。
（2）数学运用能力。
物理学是一门定量的学科。物理学的魅力，在于用极其简洁的数学公式描述了纷繁复杂的物质世界。牛顿运动定律、麦克斯韦方程组，这样两组简练的方程，就概括了复杂的力学和电磁学规律，这是一种简洁美。而物理学又是一们非常严谨的科学、有着非常鲜明的逻辑性，这和复杂的客观世界相映成趣。
（3）观察分析和建模能力。
物理学是建立在实验基础上的学科，物理学理论的发展来自于实验的不断推动，同时物理理论的发展也为一些新实验的进行指明了方向和道路。
在力学的发展中，有一些非常有趣而且意义重大的实验，诸如比萨斜塔的实验、马德堡半球实验、伽利略理想斜面的实验、牛顿的苹果落地实验、卡文迪许的扭称实验。严谨的力学理论体系就是建筑在这样一个个实验的基础上的，对这些经典实验的回顾与反思，促使了学生对物理理论的掌握，也培养了学生学习的兴趣、开阔了视野。（4）应用与延伸。
理论来自于实践，而最终用于指导实践。物理学的理论——归根结底，是用来指导我们改造物质世界，改善我们的生产和生活。在物理理论教学中，一定要突出理论在实际生产和生活中的应用，培养学生理论应用于实践的能力。
力学是古老的学科，与实际生活联系非常紧密。工程技术中的机械设计制造、建筑工程设计等，都用到了大量的力学原理，如滑轮、杠杆的大量使用。而引力理论、动量和能量守恒定律，对于太阳系中行星的发现、航空航天技术的发展的指导，都堪称物理学应用的典范。
5知能结构要完善
社会的发展，时代的进步，对现代的人才知能结构提出了越来越高的要求。而物理学也从昔日一马当先的领头学科，转向到逐步与其他学科交叉融合。为了适应时代的发展，与时俱进，昔日的物理教学也必然要做出更深层次的改革。一方面，可以通过更新教学内容、采用先进的教学方式；而更重要的，物理教学应该担负起在培养学生素质和能力方面的更多责任。在帮助学生树立正确的自然观、科学观和世界观、掌握有效的思维方法和研究方法，改善和优化知识结构，培养创造性等方面物理学都应该发挥起重要作用。
物理学科知能结构的提出，也是为了适应新时代对人才的要求和物理教学本身的需要。通过知能结构图，使得教师在备课和教学时不再以理论知识为中心，而更注重挖掘理论背后的深层内涵，注重对学生科学知识、科学方法和科学能力的培养。
参考文献
[1]吴翔.文明之源-物理学[M].上海:上海科学技术出版社,2001.
