课程标准高中物理教科书(人教版).doc

课程标准高中物理教科书(人教版)选修1系列编写思想人民教育出版社物理室 谷雅慧 谷雅慧，人教版选修1-1和选修1-2的责任编辑。根据教育部颁布的普通高中物理课程标准（实验），我们编写了“以物理学的核心内容为载体，侧重物理学与社会的相互关联和相互作用，突出物理学的人文特色，注重物理学与日常生活、社会科学以及人文学科的融合，强调物理学对人类文明的影响”的高中物理选修1系列的教科书，共两册，分别与选修11和选修12相对应。学生在学完共同必修的两个物理课程模块后，如果不打算在高中毕业后继续学习理工科的课程，可以选学这两个模块，也可以任选其一以完成高中物理三个模块的必修学分。这两册教科书以提高学生的科学素养为宗旨，针对学生的兴趣与能力倾向，体现了时代性与基础性。编者特别注意联系生活、联系社会，突出“科学技术社会”的紧密关系，并结合物理学发展的历史与前沿，引导学生主动地、生动活泼和富有个性地学习。与全套教科书一样，编者力图在这两册书中培养科学思维能力与创新精神，为学生的终身发展，形成科学世界观和科学价值观奠定基础。选修1系列的教科书与原高中教科书没有对应的关系，它们的编写完全是个创新。我们可以从以下几方面了解它的特点。一、知识线索清晰科学知识并不等同于科学素养。但是，科学知识却是科学素养的基础和载体。编者明确地认识到，选修1系列的教科书是物理学的教科书，而不是科学哲学或科学史方面的教科书。因此，这两册书继承了我国科学教育的优良传统，重视基础知识和基本技能，保证学生学好课程标准所列选修1-1模块、1-2 模块中的各个知识点。新教科书根据少而精的原则，对教学内容做了选择并重新整合。这两册教科书突出了现象的物理学本质，树立了鲜明的物理图像，为基础知识描绘出一条清晰、简练而系统的逻辑线索，这样学生能够对知识有一个整体的、本质的理解和把握。1-1模块的内容为电磁学，这部分是以经典内容为主的，它的知识体系是根据人类认识的发展过程和知识的内在逻辑而自然形成的。编者保留了知识体系的合理的内核。这册教科书以场的概念为中心，突出“电磁现象的微观本质电场磁场电与磁的联系和转化电磁场与电磁波”的知识线索。通过11的学习，学生应该初步形成关于电磁场的大致的物理图景。1-2模块以能和熵的概念为中心，突出“热现象的微观实质（分子动理论）能量守恒与转化（热力学第一定律）自然过程的不可逆性（热力学第二定律）能源的开发与利用热力学与社会的可持续发展”的知识线索。通过这部分知识的学习，学生应该初步形成“能量及其转化和耗散”的图景，认识到自然界各种各样的现象和运动形式，都可以统一到“在量上守恒而在质上相互转化并走向耗散”的思想之中，并形成关注社会可持续发展的态度。二、注意体现时代性编者注意以现代物理学的观点审视、选择和组织传统的教学内容。例如：静电力和万有引力在数学表示和物理特点上，既有明显的相同之处，又有重大的差异。在得出库仑定律后，对两种力进行对比，这样会加深对这两种力的理解，了解类比的研究方法，还会引起对现代物理学有关知识的思考。热力学第一定律和第二定律是热力学中最基本的两条定律，前者是关于能量的，后者是关于熵的。长期以来人们总认为“能”的概念比“熵”的概念更重要，前者是“宇宙的主人”，后者是它的“影子”。但是，随着物理学的发展，人们的认识已经发生了变化，熵的概念日益显示出它的重要性，可以说，它是宇宙万物的生命线。熵的概念已经从物理学走向信息科学和生命科学，甚至正在超出自然科学和工程技术的领域，进入社会科学和人文学科的领域。在选修12中，编者从宏观到微观，从物理学到环境科学和生命科学，多方面地定性介绍了熵概念的涵义和应用价值，更有利于学生对熵的概念和热力学第二定律的理解。编者为现代物理知识适当开启了“窗口”、安装了“接口”，以便学生了解物理学发展的现状和前景。这两册书中，在学生学习了基础知识之后，编者总是力求简要地介绍一些与之相关的新成就和新课题，交代一下可以延伸出去的领域和当代热点问题，引导学生向窗外的世界望一望。这样必然会开阔他们的眼界，活跃他们的思想，激发他们的创新精神。例如在关于磁的章节中介绍了磁记录技术与磁卡的应用；在电磁波的章节中介绍了雷达、射电望远镜、地外文明探索，并扩展到信息技术的发展前景；在能源的开发和应用中，介绍了各种新能源（核能、太阳能、风能、地热能、氢能、生物质能）及其最新发展状况。这些知识不仅是学生们极感兴趣的，而且可以帮助学生们认识当代高技术的发展状况和应用前景。三、将科学史料融入物理教学物理学史在本质上是一门历史科学，它是人类与自然界对话的记录，是自然科学、社会科学、人文学科和思维科学紧密结合的综合性学科。这一特性决定了它在沟通科学教育与人文教育中的桥梁作用。将科学史料融入物理教学，不仅可以发挥它在科学素质教育中的特殊功能，而且可以揭示这样一个事实：人类文明的发展史本质上是一种科学活动形态取代另一种科学活动形态的历史，也是科学进步推动技术和生产的发展，从而推动社会发展的历史。本书的整体框架是按照物理知识的逻辑线索构建的，而在具体内容的表述上，则注意有计划地精选一些史料和案例，以正文或阅读材料的形式引入，使物理教学既展现物理学的研究成果静态的知识体系，又展现其研究过程动态的知识体系，编者的目的是“把凝固的文化激活”。这样的做法体现了编者的一个努力：把物理知识的学习变成历史上科学文化创造者与当今科学文化学习者之间的亲切对话。以选修1-1第四章关于电磁波发现的历史做些说明。教科书首先介绍：麦克斯韦在法拉第关于“场”的思想的基础上，用数学的语言把形象的“力线”上升到定量的科学理论。然后说明，麦克斯韦提出了“变化的磁场产生电场”和“变化的电场产生磁场”的假说，从而创立了崭新的电磁场理论。这一理论预言了电磁波的存在，而赫兹的“电火花”把麦克斯韦的预言变成了世人公认的真理。通过这段历史学生可以受到很多科学方法的启迪，例如：数学方法、科学假说、科学实验等等。四、引进“科学技术社会”的教育内容马克思主义把科学看成是历史上起推动作用的、革命的力量，是历史进步的杠杆。邓小平同志指出：“科学技术是第一生产力”。本书叙述了以物理学理论和相关技术突破为先导的近代三次技术革命的发生及对社会进步的巨大作用，使学生认识到物理学的重大进步在人类对自然的认识和社会生产力的发展中产生的震撼人心的冲击和推动。教科书同时又以充分的材料，在能源、资源、生态、环境等影响社会可持续发展的热点问题上，揭示了科学技术的“双刃剑”的性质，以确立关于科学技术功能的正确的社会评价的观念，增强学生的社会责任感。编者想在这里影响学生，使他们学会关心：关心科学技术的正确应用，关心社会的可持续发展，关心人类的命运，形成正确的科学价值观。例如：选修1-1第二章第一节“指南针与远洋航海”写了“郑和下西洋”“欧洲人的远洋探险”，这些都离不开磁学知识的最初应用指南针。选修1-2第四章把“能源的开发与利用”作为一章写入了教科书。这一章围绕着能源问题展开，通过物理知识的介绍，让学生知道这些物理知识和能源技术在生活、生产中的应用，了解能源技术的研究现状及发展趋势，关注能源与环境的问题、能源短缺的问题。这章的最终目的是使学生了解科学与技术、经济与社会的互动作用，进一步认识人与自然的关系，建立可持续发展的观念和全球意识。五、从学生的认知特点和兴趣出发设计教科书选学1系列物理课的学生，他们的兴趣更倾向于人文学科，对于他们来说，深奥的数学和繁难的计算是学习上的拦路虎。根据学生的这一特点，教科书中除十分必要的公式和运算外，尽量减少烦琐的推导，多采用定性和半定量的方法进行讲述，以避免损伤学生的学习信心和兴趣。例如：不要求用库仑定律做过多的计算；不讲点电荷的电场和电场的叠加，只给出电场强度的一般性概念；对静电的理论问题不做过多研究却重视生活中的静电现象及静电的防止和应用；不出现带电粒子在电场中的运动。根据学生喜欢文史的特点，教科书以鲜活的知识、生动的史料和深入浅出的叙述，展现了物理知识的丰富内涵和魅力，以增加对学生的吸引力。教科书还引进了一些故事、报道、对话和名言警句，以增加教科书的可读性；选择了许多精美的图片，以求图文并茂，发挥用视觉形象向学生传递信息的作用；设置“科学足迹”“STS”等栏目，为学有余力和有特殊兴趣的学生提供可选择的学习内容，扩大他们的知识视野。例如，第一章第一节通过以下故事引出了人类对电的认识过程。电闪雷鸣是常见的自然现象蒙昧时期的人们认为雷电是“天神之火”，在很长的历史时期内对它充满畏惧。欧洲的文艺复兴使得科学精神得到解放。活跃的科学思想和对丰富多彩的自然现象的认识，鼓舞着人们摆脱传统观念和进行独立思考的勇气18世纪中叶，欧洲街头盛行像杂技那样的静电表演。1746年，富兰克林在欧洲看到了这样的表演，新奇的现象激发了他的极大兴趣，就此开始了他的实验研究又如，在教科书第一章第四节用“众僧齐跃”的漫画和生动的叙述引出了最早的电容器“莱顿瓶”。这些小故事展现了电的神奇的威力，激发了学生的好奇心。编者引用了很多史实，说明人类关于电现象的研究是在好奇心的引导下，从静电的研究开始的。人们对电的认识经历了从天上到人间、从定性到定量的历程，使人类对电现象的认识从迷信发展到科学。六、强调科学探究选修1系列的教科书与全套书一样，都强调科学探究。例如，第三章第一节“电磁感应现象”，以当时科学家探究电磁感应现象的线索对教科书内容做适当安排，突出了形成知识的“过程与方法”的展示。这节的整体设计是按探究的思路展开的：“划时代的发现”介绍了时代背景，引出“电磁感应的产生条件”的实验探究，然后教科书带领学生探究感应电流与磁通量变化的关系。“大家谈”栏目中的“遗憾出在哪里”、“科学足迹”栏目中的“法拉第与划时代的发现”则引导学生对历史上探究的成败做更多的思考。除了通过实验进行探究外，教科书还设计了一些探究活动，这些活动不全是实验或完全没有实验。例如可以通过文献检索、社会调查等为某一问题寻求答案，还可以进行“理想实验”而做思辨性的讨论，等等。事实上，只要能够围绕某一科学课题，让学生通过自主的学习活动来解决问题，变未知为已知，提升自己的科学素养，那就体现了科学探究的精神。例如，课程标准要求扩展学生自主学习的能力和进行独立探索的能力，第