新课程标准下高中物理教学的核心任务.pdf

2 8 卷第 1 l 期 2 0 0 6年 l 1 月 物理教学 PHYS l CS TEACHI NG V0 I 2 8 No 1 1 NO V 2 0 0 6 新课程标准下高中物理教学的核心任务 吴超 男 诏安县教育局教研室 福建3 6 3 5 0 0 摘 要 阐迷了新课程标准下高中物理教学的三大核心任务 引导学生深刘理解和准确把握物理概念和规律 活化学生思 堆方式 提高学生综合能力 培养学生的科学素养与人文精神 关键词 新课 程标准 物理教 学 核心任务 新课程标准下的高中物理教学 主要从知识 与 技能 过程与方法 情感态度与价值观等三个维度来 实现课程 目标 笔者经过学习和思考 以为只要 完 成好三大核心任务 就是对新课程标准的忠实贯彻 下面就谈谈笔者在这方面的一些浅见 一 引导学生深刻理解和准确把握物理概念和规律 现代物理教育理论认为 只有对物理概念和规 律有着深刻的理解 才能真正地掌握并加 以灵活运 用 物理教学的重 中之重 就是要让学生获得清晰完 整的物理概念和规律 因此 必须特别注意培养学 生物理思维的深亥 6 性 善于通过表面现象发现问题 的本质 思维深刻性发展水平的高低对 物理学习的 效率 进度和灵活应用程度有着最大的影响 思维深 刻性是一切思维品质的基础 例 1 一焦距为 的凸透镜 主轴和水平 轴 重合 z轴上有一光点位于透镜 的左侧 光点到透镜 的距离大于 而小 于 2 f 若将此透镜沿 z轴 向右 平移 2 距离 则在此过程中 光点经透镜所成像将 A 一直向右移动 B 一直向左移动 C 先向左移 接着向右移动 D 先向右移 接着向左移动 很多人认 为 上述情况下光点经透镜所成的像 将一直向左移 动 理由是当透镜 向右移动 物距 在 Z f范围内变化 时像 将一直 向左 移动 其实 这 个结论只有在 2 f范围内才是正确的 值得 注意的是 本题 中虽是透镜 向右平移 2 f 但依题 意 效果上却是使 在 4 范围内变化 2 f 是像点向左或向右移动的转折点 所以在此过程 中 8 像点应是先 向左移 接着向右移动 这样 如果前面 结论扩大到透镜移动的全过程 就会 导致一系列错 误 必须强化学生关注物理规律和结论适用范围的 意识 在物理教学 中 教师要 经常通过典型实例讲 解与练习 让学生充分认 识到物理规律和结论存在 局限性 切勿随意扩大它们的适用范围 注意 培养学生思维深刻性 引导学生对物理概 念和规律的真正掌握 关键在于解题过程中的反复 琢磨和不断领悟 切忌停 留在概念和规律本身的文 字上下功夫 选择和设 计典型例题 和习题 教师精 讲 学生多练 启发学生积极思维 则学生物理思维 深刻性 自然就会得到潜移默化的培养 二 活化学生思维方式 提高学生综合能力 1 培养学生正确 建立和运用物理模 型的能力 人所共知 中学物理问题 的解决 通常要经过 以 下程序t 建立正确的物理模型 物理问题模型化 正 确选择条件和规律 应用数学关系求解 验证所得结 论 显而易见 建立正确的物理模型 实现具体思维 向抽象思维的顺利过渡 是迈 出正确解题的最关键 的一步 从物理教学本质来讲 其实很多时候就是 物理模型的教学 物理模型有实体模型 过程模型 条件模型等等 熟悉 理解和掌握常见的物理模型是 正确建立和运用物理模型的前提和基础 在具体教 学过程中 教师要注意 引导学生从题给信息中寻找 能为我所用的信息 同时画出简化 清晰的示意图 正如钱学森所说的 模型就是通过对问题的分析 利 用我们考察的机理 吸取一切主要 因索 略去一切次 要因索所创造出来 的一幅图画 完成物理模型的 维普资讯 建立 这才是最重要的 做不 到这一点 后续动作无 从谈起 例 2 据报道 1 9 9 2年 7月 美国 阿特兰蒂斯 号航天飞机进行 了一项卫星悬绳发 电实验 取得了 部分 成功 航 天 飞机 在 地 球 赤 道 上空离 地 面 约 3 0 0 0 k m处由东向西飞行 相对地面速度大约 6 5 X 1 0 m s 从航 天 飞 机 上 向 地 心 方 向 发 射 一 颗 卫 星 携带一根长 2 0 k in 电阻为 8 O O Q 的金属悬绳 使这 根悬绳与地磁场垂直 作切割磁感线运动 假定这 一 范围内的地磁 场是均 匀 的 磁感应 强 度 为 4 1 0 T 且认为悬绳上各点的切 割速度和航天 飞机 的速度相同 根据理 沦设计 通过电离层 由等离子 体组成 的作用 悬绳可产生约 3 A的感应电流 求 1 金属悬绳 中产生的感应 电动势 2 悬绳两 端的 电压 3 航天飞机 经地球运行 周悬绳输出的电能 已知地球 半径 为 6 4 0 0 k m 本题情景新颖 刚开始一看似乎非常陌生 通过 联想可以转化为学生所熟知的 发电机模型 根据 法拉第电磁感应定律 悬绳产生的电动势为 Bl v 5 2 0 0 V 悬绳两端的电压即路端电压 一 I r 2 8 0 0 V 根据能的转化和守恒定律 悬绳输 出电能等 于外 电路 电功 一UI t UJ 2 r h r 7 6 X O J 解答此题所 需知识都是 学生 非常熟悉 的 这 是 一道典 型 的 起点 高 落 点低 的好 题 注意 物理题 目题型繁多 千变万化 究竟用 哪 一 种方法去解题呢 处理 生题 的关键 是如何 突 破新情景 并能通过联想 类比等思维途径建立与新 情景对应的物理模型 也就是把具体的物理问题抽 象成 物理模型 同时 在旧知识与物理模型之间架 设桥梁 才能快速有效地确定正确 的解题方法 由 此可见 建模能力 的培养是多么的重要 2 培养学生搜集 处理和运用信息的能力 新课程背 景下 的高中物理教学 内容更贴近生 活 实际和科技 有不少甚 至是最新 的前 沿科技成 果 实际上更多的现实素材被编人各类题 目中 形 成 信息给予题 用来考查学生采集 处理信息和应 用信息解决问题的综合素质 在 教学 中 要 特别 引 导 学生 解 题 时 注意 滤 掉 多 余和无谓信息的干扰 紧紧抓住 问题 的本质特征 搜 索出有用信息 准确锁定开放性 不确定性 题 目的 合适 目标 捕捉题 目中描述 的背景信息与物理知识 原型的明确关系 从而实现快速解题 例 3 附图为一测最灯泡发光强度的装 置 AB 是一 个有 刻 度 的 底座 两端可装两 个灯 泡 中 间 带 一 标 记线 的光 度计 附图 可在底座上移动 通过观察可确定两边灯泡在光度 计 上 的照度是 否相 同 已 知照 度与灯 泡的发 光强度 成正比 与光度计 到灯泡 的距离的平方成反 比 现 有一发光强度为 J 的灯泡 a和一个待测灯泡 b 分 别 置于底 座两 端 1 怎样 测 定 待 测 灯泡 的发光 强 度 2 简单叙述一个可以减小实验 误 差的 方法 本题重要的是 由题 目提供的测量灯泡发光强度 装置示意图 照度与灯泡发光强度成正比 与光度计 到灯泡距离平方成反 比等信息 得出照度 Eo c 这个关系式 据 此 可知照度 相等时就有 J r 2 o r 测定方法就 出来 了 接 通电源 移动光度计 使两边照度相 同 测 出距离 n 和 一 当然就可求得 待测灯泡的发光强度 一r J r 至于减小实验 误差 通过多次测量并取平均值就行了 注意 有的题 目信息是间接的 甚至是巧妙无形 地存在于题 目中 有些题 目精 心设置一些颇具迷惑 性的前提和容易上当的歧途 有的题 目则有意提供 较多的已知条件 不少题 目布设某个或数个重要的 潜在过程或保存着弹性较大的思维空间 造成漏答 现象的发生等等 总之 命题 者总是想方设法使题 给信息呈现模糊状态 对解题 方向起着某种误导作 用 教学 中 只有引导学生筛选有用 正确 的信息 才能迈上解题成功之路 3 引导 学生做到 从 生活走 向物理 从物理走 向社会 物理课改新理念就是耍引导学生 从生活走向 物理 从 自然走 向物理 从物理走向社会 学习物 理一定要从实际中来 到实际中去 切实做到理论联 系实际 千万不能空对空 只有将学生已有的生活 体验与物理 问题 紧密联 系起来 才能使学生感到物 理 是亲切 实在 有 用 的 从 而用 心去 学好物理 用好 物理 真正成长为用丰富物理知识武装起来 有一定 实践能力和辨证发展眼光的廿一世纪青年人才 例 4 地球 围绕太阳做 椭 圆运动 阳光普照大 地 万物生长 若不考虑流星及外星球与地球发生 碰撞的可能性 根据学过的物理知识论述一下 随着 岁月的流逝 地球公转周期 太阳与地球之间的平均 距离以及地球表面温度的变化趋势 9 维普资讯 地球公转周期可视为 厂 一9 n r T的变化情况取 决于r 因此 主要是找 出太阳与地球间平均距 离 r 和地球环绕太阳速度 7 d的变化趋势 因为太 阳 内部时时刻刻都在进行着剧烈 的热核反应 辐射 出 大量的光子 由此据质能方程 A E A mc 太阳质量 将不断减小 从太 阳质量变小作 为切人点 一切问 题也就l髓之迎刃而解 由万有 引力定律可知 太 阳 对地球引力也将不断减小 因而由地球公转的向心 力 可推断出地球与太 阳问的距离 r 会不断增大 并 导致地球克服太 阳引力做功 地球环绕太阳的速度 l 变小的情况 这也可从 一 轻易得出结沦 显 V q 然这种情况下地球公转周期 厂 一 是增大 了 正 是 由于太阳质量的不断减小 辐射光子的功率也随 着逐渐减小 且 由于地球与太阳间的距离相应变大 所以辐射到地球表 面的热功率就变小 地球 表面温 度当然也就逐渐降低 注意 物理知识与现实生活 现代科技 社会环 境密不可分 涉及 了人类生活的整个 空间 重要 的 是要让学生树立一种思想 那就是我们所学的物理 知识本来就根植于人类所处的环境 中 是一 门鲜 活 生动 多姿多彩 的科 学 物 理 学 在 现 实 生 活 中 的应 用和对现代科技的催化作用是任何其他学科所无法 替代的 一定 要 引导学 生在 物理 学 习过程 中 以 物 明 理 见 物 思 理 不要简单理解为单纯从 理论到理论 用公式套公式 4 引导学生注重学科间的相互渗透与交融 在立足牢 固掌握 物理学科内容 拥 有坚实学科 能力的基础上 物理教学要适 当地 以不 同学科的知 识交叉部分作为培养学生综合 素质和能力 的切入 点 关注与化学 生物 地理等学科 的复合交叉和有 机融合 尤其值得 特别 注意 的是 物理学是一门精 确的科学 诸如三角 几何 解析 几何 等数学知识都 可以成为物理解题的有效工具 所 以 强化物理解 题过程中的数学意识 提高学生 应用数学处理物理 问题的能力绝对不能轻 视 因为学生在解题过 程 中 往往数学意识淡薄 数学归数学 物理是物理 泾 渭分明 从而导致 了思维的僵化与思路的闭塞 这是 学生解答相当一部分物理题失败的原 因 例 5 氡是一种放射性稀有气体 当它 被吸人 人体后 将继续发生放射性衰变 放出射线形成 内 放射 严重损伤人体组织和器官 导致病变和癌症 1 O 而我们居室下面的土壤 房屋使用的建材 日常饮用 水 煤以及天然气就会放 出氡 Rn 故氡被称为居 室里的隐蔽杀手 回答下列问题 1 关于氧稳 定 同位 素 R n 下列说法正确 的 是 A 核 内质子数与 中子数之差为 1 3 6 B 氡元素位 于元素周期表第六周期 A C 氧气分子式为 R n z D 氧元索性质稳定 很难与其他元索化合 2 研究表明 放射性元索铀 钍 锕在放射性衰 变中都能形成质子数为 8 6的三个不同原子 分别被 称为 镭射气 钍 射气 锕 射气 可 分别 表示 为 R n R n 嚣 Rn 下列说法错误的是 A 它们互为同分异构体 B 尽管它们结构不同 但它们化性相似 C 它们都具有放射性 D 它们原子最外层均为 8电子 3 建材中含量最 多的钋 P o 发生 卢衰变生 成氡 请写 出该核反应方程 4 放射性物质致癌的原因是 A 基 因突变B 基因重组 C 基因互换D 染色体变异 5 降低居室中放射性污染的方法是 A 勤开窗户通风透气 B 利用其他元索 中和 C 加热使放射性物质分解 D 不用放射性超标材料 6 采 白地质深层 的矿泉水常溶有岩石所含放 射性物质在衰变过程 中释放的氡 下列关 于该类矿 泉水说法正确 的是 A 该 矿泉水宜存放一段时间再用 B 该矿泉水 越鲜越好 C 鲜用和存放一段使用对人体危害是一样的 D 越深层开采矿泉水污染程度越小 此题 以居室环境 污染 有 害气体氡对环境污染 为背景 设置 了 6个小问题 从不同角度考察了对氡 污染来源 人体危害 以及如何 防护等 知识的了解情 况 还有物质结构 核裂变反应 基 因突变等重要化 学 物理 生物知识点 是一道理 化 生跨学科综合 题 上题 1 应选 D 2 应选 D 3 核反应方程 为器 P o 一 R n 2 0 l e 4 选 A 5 选 A D 6 选 维普资讯 A 注 意 以现 实生 活 中的热 点 问题 实 际问题立 意 命 题 运 用多学科 知 识分 析和 解决 实 际生 活问题 是 综合科命题 的重要特色 引导学生立足于物理学科 内核心知识的牢固掌握和深刻理解 充分利用数学 具 注重与化学 生物等学科 的有机结合 反复揣 摩 用心领悟 顺利实现跨学科 的综合应用 是新课 标下高中物理教学必须面对的重要课题 三 培养学生的科学素养与人文精神 对学生进行情感与价值观的教育 培养学生的 科学素养与人文精相 f 并追求 二者 的初步融合 是高 中物理教学不可或缺的核心任务之一 1 了解科学源流 培养科学素养 物理课堂教学必须结合教学内容 把科学史上 前人创新过程和创新方法适 当地加 以简要反 映 使 学生感受到前人的创新情景 从 中学到科学 的研究 方法 顽强的探索精神和不折不挠 的坚强意志 同 时也要特别关注人类生存面临的重大问题及由此开 展的相关活动 这些内容的介绍 重要 的并不是要 求学生完全了解 而足从中感悟到科学研究的责任 艰辛和使命 还有研究 的方式和方法以及科学家们 严谨的治学态度科研精神 适时地对学生进行科学 态度和科学精神的培养 以 电磁感应现象 的教学过程为例 教 师可以 在教学中介绍丹麦 物理学家奥斯特 1 8 2 0年发现 电 流的磁效应后 在当时科学界引起强烈反响的情况 那时许多科学家以无私 的科学献身精神 投入到了 对电磁感应现象的广泛研究 中 其中热情最高 最执 着的代表人物 就是英 国物理学家法拉第 他对 电 流磁效应作 了一系列的深入研究后 得出了 电能生 磁 磁也能生电 这一英明的科学论断 最后还可以 特别强调 法拉第是经过十年的艰辛探索和无数次 的失败后才证明了这一观点的 有意思的是法拉第 正是因为实验操作 时没有 同时看 电流表 的这一失 误 使他耗费了这 十年的心血 可贵 的是他信念坚 定 毫不气馁 终于发现了 磁生 电 的条件 在物理 学史上谱写了光辉 的篇章 为人类 的文 明进步作 出 了卓越贡献 最后再引导学生共 同利用实验设备探 索这 一 问题 另外 研究性 学习也是培养学生科 学索养的有 效 教学方 式 教 师要 引 导 学 生 积极 开 发 研 究 性 学 习 物理方面的资源 如 体育运 动中的物理知识 驾 驶员为什么不能超载和酒后开车 军事上的隐形 与反隐形 等等 指导学生开展研究性学习 从中体 验科学研究的初步方法 领略成功与挫折的甘苦 2 开发人 文 资源 感 受人 文精神 一 个人仅仅有科学紊养是远远不够的 还要有 人文精神的滋养 有句话说得好 科学好比是一艘在 雾海中夜航的巨轮 需要人文来导航 人文提供的是 方法论和对人生的终极关怀 它是用来解决人的价值 观 人生观和世界观问题的 所以在物理教学过程中 耍构建宽松 愉快 高