苏科版初中物理九年级教材修订说明

苏科版初中物理教科书 九年级 修订说明及教学建议教材编写组刘炳昇 前言 2012年初 苏科版初中物理 八年级 教科书通过了教育部审定 紧接其后 我们教材编写组对九年级教科书进行了后阶段的修订 2013年2月 九年级教科书又顺利地通过教育部审定 教育部专家审定组对该教科书给予了很好的评价 以下引自 教材审查意见 1 教材整体指导思想明确 教学体系安排合理 教材突出实验教学 以 活动 贯穿全书 栏目设计形式多样 新颖活泼 设计多种实践性强的活动和习题 具有开放性 鼓励学生探究 2 教材内容选择广泛 既贴近生活与实践 又富有时代气息 教学实验安排由简到难 注意渗透和点拨科学探究思想方法 符合该年龄段学生认知特点 有利于激发学生兴趣 培养创新精神 3 版面设计美观大方 图文并茂 有利于学生理解和学习 4 实践活动都标有安全提示 以保证学生的操作安全 教材修订说明与教学建议 一 优化教材结构二 更新内容 反映科学技术在生活中的应用三 强化教材在实验方面的特色四 加强教材对教学的指导作用五 调整要求和呈现方式 提高使用教材的适宜性六 科学性的审查与修改 一 优化教材结构 九年级教科书以 能量 为主线 将基本的概念 规律与生活 社会联系起来 能量 机械能 内能 电能重要概念与规律 机械功 分子动理论 电路与欧姆定律 焦耳定律 电流的磁场 电磁感应 电磁波重要应用 简单机械 热机 家庭电路和用电器 电动机 发电机 电磁波通信技术 核电站 在教学设计中 关注教材的结构分析 例 杠杆 初识杠杆 探究杠杆的平衡条件 杠杆的应用 活动 生活中杠杆的举例 什么叫杠杆有关杠杆的几个名词 学生实验 小结和理解杠杆平衡条件的意义 分析前面提出的实例 归纳杠杆的类型 讨论杠杆的应用 功 功率与效率 例 从能量的角度看机械能与内能的章结构 机械能 动能和势能的三方层面 1 一个物体能对另一个物体做功 就表明这个物体具有能量 2 动能 如图12 3 图12 4所示 运动的物体能对其他物体做功 它就具有能量 这种由于运动而具有的能量叫做动能 势能 如玩具小车 像这样 发生弹性形变的物体能对其他物体做功 表明它具有能量 这种能量叫做弹性势能 与弹性势能相类似 图12 8中被举高的物体同样具有做功的本领 也具有势能 这种势能叫做重力势能 机械能 3 通过活动探究动能 重力势能与哪些因素有关 可以看出 教材没有给出严格的能量定义 能对另一物体做功 就表明这个物体具有能量 按此思路 通过实例说明什么叫做动能 势能 即从做功与能量转化的关系中来认识能量 或认识功 这是本教材中的一种处理方法 该方法同样用在电功上 简单电路 初识电路 欧姆定律 一章的结构 关于 电功与电热 结构的讨论 以前的教材 功 力 距离 电流能做功 机械功 电功 电热 焦耳定律 没有能够从能量转化的角度来认识电功和电热 现在的教材比较关注能量在物理知识结构中的核心地位 电功与电热结构的讨论 从电路初探究开始 电源是维持供电的装置 从能量转转化的观点看 电源是把其他形式的能转化为电能的装置 用电器是利用电能进行工作的装置 用来测量电路消耗电能的仪表叫做电能表 做功的过程伴随能量的改变 电流做多少功就消耗了多少电能 电功与电热 按此结构设计 选择实验活动 电能表的观察和讨论 了解电功的含义 陈述电功的大小 解释观察实验现象 电功 电功率 测量电功率 探究电流通过电热器产生热量 定性实验 建立电功与电热的联系 焦耳定律 应用 家庭电路与安全用电 二 更新内容 反映科学技术发展 渗透科学 技术 社会 环境关系的教育 1 联系现代生活 九年级的内容与现代生活的联系非常密切 因此修订后的教科书在关注科技史和人文教育的同时 重视通过具体的应用实例紧密联系现代生活 例 关于杠杆平衡条件的应用 1 围绕图11 6 讨论日常生活中的杠杆 区分杠杆的类型和特点 2 阅读讨论生活中的剪刀 可以先让学生举例生活中有哪些剪刀 然后阅读栏目介绍 将各种剪刀与使用者从事行业的工作联系起来 应用平衡原理讨论它们的特点 最后布置学生深入园艺行业或其他行业 进行社会实践和调查 这样既学习了相关物理知识 又接受了职业与技术的教育 关于杠杆平衡条件的应用 3 阅读和讨论 人体中的杠杆 这是物理知识在生命科学领域的应用实例 使学生更好地了解人类自己 关于杠杆平衡条件的应用 4 例题 这个例题是根据新闻报导改编的 可以使学生了解我们所学知识确实大有可用之地 教学中要抓好分析环节 可以借助学生对天平调节的经验 了解事先调节的意图 从而简化为理想杠杆来解决问题 联系现代生活 原教科书第15章中以介绍感应式电能表为主 实际生活中几乎已经淘汰 因此修订教科书中 改为以介绍电子式电能表为主 还有 熔断器和闸刀开关等也逐渐被淘汰 为此 修订后的教科书中介绍了家庭用的供电箱 空气开关和漏电保护器 联系现代生活 在 信息库 中 新增 热动式断路保护器 介绍了该保护器的结构与原理 涉及双金属片 杠杆 弹簧等器件的实际应用 这不仅能让学生体验技术设计的精巧 而且能帮助学生进一步理解和综合应用以前所学的知识 联系现代生活 2 反映现代科技发展的前沿及应用 例如 在第十一章 简单机械 中介绍了一系列科技与社会生活 科学研究 军事相联系的案例 动车组的功率 辽宁号 的发动机总功率 歼 10战斗机 国际空间站上的机械臂 第十七章中 3 关注培养学生参与现代社会决策的意识和能力 例如 在第15章综合实践活动中让学生调查自己的家庭用电线路 用电子式电能表估测用电器的功率 在 反思与评价 栏目中 让学生阅读供电公司发给用户的用电信息单 了解 分时段定电价 的实际意义 在例题和 反思与评价 栏目中新增了具有节能 环保等特点的LED灯泡的习题 让学生切实体会到LED照明技术在实际中的应用 同时 在该章的修订中还强化了安全用电和节能的教育 关注培养学生参与现代社会决策的意识和能力 例如 在第十八章 能源与可持续发展 中 介绍了核能利用的发展 并提供了切尔诺贝利核电站事故和日本福岛核电站事故的背景资料 同时提供了正反两方面的观点 并让学生参与 发表你的观点 以有利于学生树立利用核能的正确观点 希望老师们充分利用教材中的拓展资源 对学生进行 STSE 的教育 提高学生的科学素养 三 强化物理实验 此次修订突出并强化了 以实验为基础 关注科学探究的本质内涵 的特色 除了重视随手取材的趣味实验外 还体现在以下方面 1 加强学生实验2 调整某些活动 使之更好地体现探究的本质内涵 符合学生认知特点3 修改 综合实践活动 关注学生个性化发展的需要 1 加强学生实验 修订后的九年级教科书明确了七个学生分组实验 这不仅有利于学生学习重要的概念和规律 而且使必要的实验技能训练得到落实 1 探究杠杆的平衡条件2 探究串 并联电路电流的特点3 探究串 并联电路电压的特点4 探究通过导体的电流与电压 电阻的关系5 测量小灯泡的功率6 探究通电螺线管外部磁场的方向7 安装直流电动机模型 1 加强学生实验 标准建议的学生实验是20个 苏科版教材中的学生实验共16个 教材是否降低了要求 不是 有些活动是学生必做的 但由于比较简单 如测量温度 测量力 教材中不需要单独列为学生实验 有关的实验技能在活动中训练 或与探究实验结合起来 应当重视研究学生分组实验 例如 探究杠杆的平衡条件 1 为什么要以水平为杠杆的平衡位置 消除杠杆自身的重力对转动的影响 测量力臂更为方便 2 为什么用弹簧测力计和钩码对杠杆施加力的作用 动力和阻力易于学生了解 动力臂 动力 可连续变化 3 实验步骤中有三个 改变 改变阻力的大小 改变阻力臂的大小 改变动力臂的大小 每次实验读出4个物理量 至少需要4次实验 探究杠杆的平衡条件 4 关于数据处理和得出结论 由于不是研究某一变量与自变量的函数关系 所以不用控制变量的方法 而是用归纳法找出规律 可以首先展示一次实验的数据 让学生做出猜想 然后再用更多的数据来检验猜想 并不断修改 直到找出规律 2 调整某些活动 使之更好地体现探究的本质内涵 符合学生的认知特点 例如 探究定滑轮工作时的特点 不改变弹簧测力计拉力的方向 保持拉力方向竖直向下 这样可使问题简单化且符合实际情况 探究不同物质吸热升温的现象 简化问题的情景 删除傍晚时的现象 改写了 实验步骤 和 得出结论 两部分 修改后有利于学生探究 分析得出实验结论和进一步认识比热容的概念 串联电路与并联电路的比较 删除串联第三个灯泡和并联第三个灯泡的实验操作 使实验目的更好地集中于对电路连接方式和控制特点的认识 练习使用滑动变阻器 修订后 关注滑动变阻器使用的整体思路 简洁且具有启发性 使学生能将规范操作与原理思考结合起来 探究通过导体的电流与电压 电阻的关系 改写教科书的 猜想 和 实验设计 两个部分 使学生明确实验探究的思路 3 通过综合实践活动培养综合能力 设置 综合实践活动 栏目 提供创新性的研究课题 是本教科书的一个重要特色 它能使学生经历较为完整的探究过程和获得开放性的技术训练 从而培养创新意识和提高实践能力 九年级教科书中安排了四个物理 综合实践活动 供学生选做 设计和制作一个机械模型 设计简单电路 设计和制作一个模拟的调光灯 对家庭用电的调查研究 建议 努力提供更多的实验课题 每个学生的特长是不同的 应当关注培养学生的学习兴趣 为不同特长的学生提供适合于他们个性发展的平台 案例 设计 制作一个机械模型 1 观察日常生活中杠杆应用的实例 从中得到一些设计的启发 2 制作一个由两种或两种以上简单机械组合而成的机械模型 要求能够用它实现某种目的 如提升重物 控制某种机件动作 牵引物体前进等 3 制订一个评价标准 展示作品 交流讨论 设计和制作一个机械模型 教材中没有规定制作什么机械 以及用什么材料制作 这给学生留下了很大的空间 可以让学生先调查生活中的较简单的机械 如垃圾桶盖 抽水马桶 指甲钳 啤酒瓶开盖器 某些玩具以及工艺品等 再设计和制作一个机械模型 关注学生展示和交流成果 并给予积极的评价 作品示例1 滑轮组与轮轴组合的手动起重机模型组合的目的性明确 省力 满足特定的操作需要结构合理从身边易得和易加工的废弃物品 如塑料可乐瓶 易拉罐 筷子等 中取材 作品示例2 作品示例2 把我国古代劳动人民创造的两种机械 舂谷机和敧器结合起来 欹器是一种灌溉用的自动翻斗 组合后可利用水流能实现 自动 的目的 构思巧妙 且有古文化的内涵 作品示例3 联动牙签盒 作品示例3 由两个杠杆组合而成 当把啄木鸟模型的头按下去时 牙签盒即伸出到底盒外 牙签被啄木鸟的嘴喙衔起 当松开按头的手后 牙签盒可缩回底盒内 联系生活 能激励学生技术发明的意识 感受技术的魅力 四 加强教科书对教学的指导作用 1 对教科书中的例题和练习 习题 进行调整 以更好地发挥示范和指导作用 例题中加 分析 和 反思 着眼于提高学生分析和解决问题的思维能力 习题中增加理论联系实际的题目 2 从实际出发 采用合适的呈现方式 将探究学习与接受学习结合起来 探究学习是重要的学习方式但不是惟一的学习方式 要根据具体的学习目标 内容特点和学生的认知水平 综合考虑优化学习方式 以达到更好的学习效果 关于功的概念 1 功是能量转化的量度 在使用理想机械时 力与力的作用点位移的乘积是一个不变量 由此定义功虽然严谨 但对初中学生是困难的 因此教材通过实例 如举重 既隐含了能量转化 又明示了力与距离 直接说明力对物体做了 功 物体的重力越大 举得越高 所做的功就越多 然后直接定义机械功 教学中 我们可以多举一些实例 说明它们有共同的特点 力作用于物体 在力的方向上通过一定的距离 我们就说力对物体做了功 关于功的概念 2 通过 做功了吗 的讨论 在实例中辨析做功的两个要素 3 通过例题讨论 知道如何应用功的概念和公式计算功的大小 4 活动 测量提升物体所做的功 该活动的目的不是为了验证功的原理 它的目的是 通过实验 了解如何测量功 知道应用斜面可以省力 初步了解 省力但不省功 再通过栏目介绍斜面 作为省力机械的应用之一 提及不省功 显然降低了要求 电功 如原教科书第十五章第一节中 探究电功与哪些因素有关 的学习活动比较困难 学生难以做出猜想 难以控制变量 修订后 采用陈述的方式指出 家里的电灯 电扇 吸尘器等工作一定时间后 电能表的示数会发生变化 这说明用电器消耗了电能 即电能转化成了其他形式的能量 进而定义电功 电流所做的功叫做电功 电功 然后直接指出 电功的大小与用电器两端的电压 通电的电流和通电的时间有关 并给出电功的公式 最后 通过活动 比较两只灯泡串联和并联时的亮暗 让学生运用电功的知识定性地解释 两个灯泡串联时 电压大的灯泡更亮 两个灯泡并联时 电流大的灯泡更亮 从而使学生能结合实例理解电功的概念 这里不强求用探究的学习方式是合适的 电阻概念 什么是导体的电阻 导体两端的电压与导体中电流之比 是由导体自身的性质决定的 其意义是 产生一定的电流需要的电压越大 其电阻就越大 这是由欧姆定律得来的定义 但对初中学生来说是很难理解的 电阻表示导体对电流的阻碍作用 什么是阻碍作用呢 对初中学生 微观机理不好理解 电阻概念 我们无法用实验来说明电阻是导体对电流的阻碍作用 只能比较不同导体接入电路时电流的大小不同 因此 教材中不是用实验来得出 阻碍作用 的 而是用 阻碍作用不同 来解释实验现象 这种解释是合理的 因此物理学中用电阻来表示导体对电流的阻