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文档简介
1、(一)课程性质 物理学是一门基础自然科学,基于经验证据、建构理想模型、利用数 学工具、形成抽象理论,研究大至宇宙天体,小至基本粒子等自然界一切物质的 基本结构、相互作用和运动规律。 物理学的这一 “基础”特性,决定着它始终引领着人 类对 自然奥秘的探索,深化着人类对自然界的认识,对化学、生物学、地学、 天文学 等自然科学产生了重要影响,推动了材料、能源、环境、信息等科学技 术的进步, 促进了人类的生产生活方式的改变,同时对人类的思维方式、伦理道德、 价值观 念以及社会的制度规范等产生了重要影响,对人类文明和社会进步做出 了巨大贡 献。从古希腊时代的自然哲学,到十七、十八世纪的经典物理学,直至
2、近代的相对论和量子论等,皆体现了物理学的不断发展、 不断完善,也反映了人类 对大自然的不断探索和深入认识。高中物理课程是普通高中自然科学领域的基础课程,旨在进一步提 升学生的科学素养,为学生的终身发展奠定基础,为人类科学事业的传承与社会 的发展做 贡献。高中物理课程立足于促进学生从物理学视角认识自然,理解自然, 建构关 于自然界的物理图景;引导学生经历科学探究过程,了解科学研究方法, 养成科学思维习惯,增强创新意识和实践能力;引领学生认识科学 技术 社会环 境(STSE)的关联,形成科学世界观和价值观。 高中物理课程具有基础性、 选择性 与发展性,既保证了全体学生的共同基础,又为学生有个性地发
3、展提供 了选择空 间。(二)基本理念1.体现物理学的本质,培养现代公民必备的科学素养117普通高中物理课程标准一、课程性质与基本理念高中物理课程注重体现物理学科的本质特征, 从物理观念、科学思维、科 学探究、实践应用、 科学态度、 科学责任等方面深入发掘和提炼学科育人价值,充分体现物理学科对于进 应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。2.体现课程的基础性和选择性,满足学生终身发展的需求 高中物理课程注重全体学生的共同基础,精选学生终身学习必备的基础知 识与基本技能,同时针对学生的兴趣、发展潜能和今后的升学或就业需求,设 计供学生选择的物理课程模块,促进学生自主地、富有个性地学习。3.关注科技进
4、步和社会发展需求,体现课程的时代性 高中物理课程在内容上注重与学生生活、现代社会及科技发展的联系,反 映当代科学技术发展的重要成果和新的科学思想,关注物理学的技术应用带来 的社会问题,培养学生的社会参与意识和社会责任感。4.注重自主学习,提倡教学方式多样化 高中物理课程致力于促进学生自主学习,创设学生积极参与、乐于探究、 善于实验、勤于思考的学习情境。通过多样化的教学方式,帮助学生理解物理 学的本质,整体认识自然界,形成科学思维习惯,增强科学探究能力和解决实 际问题的能力,逐步形成科学态度和正确的价值观。5.注重过程评价,促进学生学科核心素养的发展 高中物理课程重视评价在促进学生学习与发展方面
5、的作用,重视体现评价 的诊断功能和激励功能,致力于创建一个主体多元、方法多样、既重视结果亦 重视过程的评价体系。提倡评价应关注学生的个体差异,帮助学生认识自我、 建立自信,改进学习方式,提升科学素养。二、课程目标与学科核心素养一)课程目标高中物理的课程目标是在义务教育的基础上,进一步促进学生科学素养的形1184十亍纠I丄寸人爪/、以44疋林亍4十曰丿 JI丿丨IU,步提高学生科学素养的独特作用,为学生终身发展、a生法通,过形高成中基物本理的课物程理的观学念习,能掌解握释终物身理发现展象和,应能对解社决会实挑际战问必题备,的了科学思维能力、 自主学习能力、 实践能力和创新能力, 以及利用科学术语
6、与他人 沟通交流的能力;保持学习和研究科学的内在动机和好奇心,形成尊重事实、敢 于质疑、善于反思、勇于创新的科学态度;理解科学的本质,理解科学技术社会环境的关系,具有保护环境、推动可持续发展的责任感,遵守科学伦理和道 德规范。量观、 相互作用观以及实际应用等要素 学生通过高中阶段的学习,能基本形成经典物理的物质观、运动观、能量观、 相互作用观等,能用其解释自然现象和解决实际问题;初步具有近代物理的时空 观念及量子化观念,能用其进2.科学思维与创新“科学思维与创新 ”是从科学视角对客观事物本质属性、内在规律及相互关系的认识,是分析综合、抽象概括、推理论证等科学思维方法的内化;是基于事119成和发
7、展。学 基本知识和方法 解物理概念、方法等在生产生活中的应用,关注科学技术的发展现状和趋势;经 历科学探究的过程,掌握科学探究和科学思维的方法,发展学生的科学探究能力、二)学科核心素养 物理学科核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的基本知识、关键能力、科学态度等方面的综合表现, 是学生通过物理学习集中体现的带有物理学科特性的品质,是学生科学素养的 关键成分,主要由 “物理观念与应用 ”、 科学思维与创新 ”、 科学探究与交流科学态度与责任 ”等四个方面的要素构成。1.物理观念与应用“物理观念与应用 ”是从物理学视角形成的关于物质、运动、能量和相互作用 等的
8、基本认识;是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华;是运用物理知识和 方法解释自然现象和解决实际问题的能力。此维度主要包括物质观、运动观、能步说明自然界的一些现象。并能能力解,释能自使然用现证象据和对解研决究实问际题问进题行;描具述有、使解用释科和学预证测据;的具意有识批和判评性估思科维的学证意据识的,能基于证据大胆质疑,从不同角度思考问题,追求科技创新。交流等要素。 学生通过高中阶段的学习,具有科学探究意识,能发现问题、提出合理猜测; 具有设计科学探究和获取证据的能力,能正确制定和实施探究方案,使用各种科 技手段和方法收集信息;具有分析论证的能力,会使用各种方法和手段分析、处 理信息,描述、解
9、释探究结果和变化趋势;具有合作与交流的意愿与能力,能准 确表述、评估和反思探究过程与结果。4.科学态度与责任科学态度与责任”是指在认识科学的本质,理解科学 技术社会环境 的关系基础上形成的对科学和技术的正确态度及责任心;具有探索自然的内在动 力,严谨认真、实事求是和持之以恒的探索精神,独立思考、敢于质疑和善于反 思的创新精神,以及保护环境、推动可持续发展的责任感; 能尊重自然, 遵守科 学伦理和道德规范。 此维度主要包括科学本质、 科学态度、 科学伦理、STSE等 要素实证据或结论进新性等见解要的素能。力新等要素。学生通过高中阶段的学习,基本具有构建物理模型的意识和能力;能正确使用不同的思维方
10、法,从定性和定量两个方面进行科学推理、找出规律、形成结论,3.科学探究与交流“科学探究与交流 ”是指具有科学探究的意识,能在真实情境中提出科学问题,形成猜测和假设,利用科学方法获取和处理信息,形成结论;具有对探究的方法和结果进行交流、评估、反思的能力。此维度主要包括问题、证据、解释、学生通过高中阶段的学习,能正确认识科学的本质;具有学习和研究科学的 好奇心与求知欲,能主动与他人合作,乐于参与,尊重他人,能基于证据和逻辑 发表自己的见解,实事求是,不迷信权威;在进行科学研究和应用科学成果时, 遵循普遍接受的道德规范;理解科学 技术社会 环境的关系,热爱自然,珍120惜生命,具有保护环境、节约资源
11、、促进可持续发展的责任感。三、课程结构(一)设计依据与原则1具有国际视野,符合中国国情 比较研究美洲、欧洲、亚洲、澳洲等若干国家以及我国香港、台湾等地区 的中学物理(科学)课程标准及教材,系统分析课程目标、课程结构、课程内容、 课程评价等内容,梳理其共性与特点,汲取其精华,使我国高中物理课程设计站 在更高平台,具有当代国际视野。通过对我国各阶层的大规模问卷调查、实地访 谈,以及对我国物理教学大纲和教材的研读,深入剖析我国中学物理课程的优势 及问题,使高中物理课程设计符合中国国情、接中学物理地气。2.落实立德树人要求,体现学科核心素养内涵注重课程的顶层设计,分别从 “物理观念与应用 ”科“学思维
12、与创新 ”“科学 探究与交流 ”科“学态度与责任 ”等方面提炼物理学科核心素养,设计课程内容 及学业质量标准等,凸显物理课程的育人功能。这样的顶层设计,能有效引领教 师的教学方式变革,促进学生的科学素养提升,使立德树人的要求从课程结构到 课程内容得到全面落实。3.继承课改成功经验,促进学生素质提升 通过十年课程改革实践,高中物理新课程的基本理念、课程目标、科学探究 等得到普遍好评。高中物理课程标准修订应在课程性质、课程理念、课程目标等 方面坚持已有的改革方向,并进一步以物理学科核心素养为基准整体设计课程内 容与学业质量标准,调整实施建议、评价建议等内容。充分汲取高中物理课程 标准(实验)实施过
13、程中的经验与教训,在继承与发展的基础上,进一步推进 素质教育向纵深发展。4.强调基础性、选择性与时代性,满足多元发展需求121122通过专题研究,梳理高中物理课程的核心概念,设计从初中到高中、从必修 到选修的课程内容和学习进阶。在必修课程设计中,关注全体学生的共同基础、 现代公民生活对物理科学技术的需求,加强现代科技的融入,体现课程的时代性。 在此共同基础上,充分考虑学生不同的发展需求,构建选修课程I和选修课程u.(二)结构及特点高中物理课程由必修课程、选修I系列和选修U系列构成,图1展示了高中物理课程结构及课程内容主题等。必修课程是全体学生必须学习的课程,是普通 高中学生物理学科核心素养发展
14、的共同基础,含必修1和必修2两个模块。选修I系列是学生根据个人需求与升学要求选择学习的课程,由选修1-1、选修1-2和选修1-3构成。选修U系列是学生自主选择学习的课程,由物理学与社会发展、 物理学与技术应用及物理基础深入拓展三个模块构成。无论是必修课程还是选修 (1)注重课程内容的整合,体现课程的综合性。例如:在 “能量转化与可 持续发展 ”中,综合机械能、内能、核能、太阳能等多种能量形式,让学生综合 学习能量守恒及能量转化的方向性,培养其环保意识和可持续发展的理念,侧重 落实“物理观念与应用 ”“科学态度与责任 ”维度的学科核心素养;(2) 注重现代科技纳入,体现课程的时代性。例如:在 “
15、机械运动与研究 模型”中,从质点模型、宇宙大爆炸理论模型、基本粒子夸克模型等方面,加强 对物理建模的学习,融入物理学科的前沿探索,体现对 “科学思维与创新 ”物“ 理观念与应用 ”等学科核心素养的落实;(3) 注重公民科学素养的提升,适应现代社会发展的要求。例如:加强核 能及其对人类社会的影响等内容,从核能利用、核技术开发、核泄漏、核污染等 方面关注现代社会热点,对相关物理内容提出科普性要求,力图以通俗易懂的方 式让学生了解更多的现代物理内容,侧重落实“科学态度与责任 ”维度的学科核 心素养;增强课程内容与社会生活、实践应用和高等教育的内在联系,以满足学生的多元 发展需求。课程都充分注重了学科
16、核心素养的达成类设计选修注强物关注不同学生社发展需求实分应教育的内在联系,为学生自主多元发展提供空间,全面体现物理学科核心素养的要求选修 2 2 系列特点:根据学生兴趣爱好、学业发展、职业倾向等需求设计选修H,旨在提 升公民科学素养, 满足公民现代生活 需求,促进学生有个性发展,为其进选修2系列(0-6学分)社物技物深物会理术理入理发应拓与与础高校自主一步提升搭建平台。选修 1 1 系列特点:(核心概念的循环深入, 学科核心素养 的水平提升)1物理观念与应用2科学思维与创新3科学探究与交流4科学态度与责任必修课程特点:整合内容,建构物质运动观念;选修1-3(2学分):光的波动性与微粒性, 分子
17、物理与统计规律,原子核与基本粒子 选修1-2(2学分):电势能与电势差,电 磁感应及其应用,电磁振荡与电磁波。选修1-1(2学分):曲线运动与太空探索,等级考试动量与碰撞现象,机械振动与机械波。合格机械振动与机械波。考试 注重实验,培养科学思维习惯;纳入现代科技,体现课程时代性; 加强应用,关注公民生活需求; 融合STSESTSE,培养可持续发展观念必修2(2学分):静电场及其应用,电路 与电器使用,磁场与场的观念,光学技术 及其应用。必修1(2学分):机械运动与物理模型,1相互作用与运动规律,机械能及其守恒定 律,能量转化及可持续发展。高中物理课程结构及课程内容(三)学分与选课 在高中物理必
18、修课程学习中,每学一个模块并考试合格后,可获 完全部必修课程并获得4学分后,可参加高中生学业水平合格考试。在高中物理选修I系列学习中,每学一个模块并考试合格后,可获2学分。2学分。学对于选修U系列,6学分后,可参加咼中生学业水平等级考彳得据其兴趣爱好、学业发展、职业倾向等选择性学123a习。学中生地方可根、据实程需求编选学选修系或选修材。若选学选修I,最好按 此系列的模块顺序学习,因该系列的三个模块为分层设计,模块之间的内容有前 (一)必修课程1.必修1本模块由 机械运动与物理模型”相互作用与运动规律”机械能及其守恒 定律”能量转化与可持续发展”四个主题组成。1.1机械运动与物理模型内容标准1
19、.1 .1经历质点模型的建构过程,了解质点的含义。知道将物体抽象为质 点的条件,能将特定实际情境中的物体抽象成质点。感受建构物理模型的思维方 式,认识物理模型在探索自然规律中的作用。例1通过质点模型、宇宙大爆炸理论模型和物质微观结构模型的案例体会 物理模型在物理学研究中的意义。1.1.2理解位移、速度和加速度。经历测量匀变速直线运动瞬时速度的实验 过程,能用公式、图像等方法描述匀变速直线运动,理解匀变速直线运动的规律, 能运用其解决实际问题,体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限思 维方法。例2结合瞬时速度案例,感受研究物理问题中的极限思维方式。124后铺垫。若从必修直接进入选修U系列
20、的学习,建议选学 物理学与社会发展 或“物理学与技术应用”,因这两个模块为分类设计,没有明显的前后铺垫,若 选学 物理学基础深入拓展”则建议先学选修I系列的内容。四、课程内容与学业质量标准例例43用结合打加点速计时度概器、念的频建闪照构,相感或其受物他理实验学中方法的研抽究象思匀变维。速直线运动1.1.3通过实验认识自由落体运动规律。结合物理学史的内容,认识实验对 物理学发展的推动作用。例5通过史实,了解亚里士多德关于力与运动的主要观点和研究方法。例6通过史实,了解伽利略研究自由落体运动所用的实验和推理方法。1.1.4定性了解生活中常见的变速运动,知道曲线运动是变速运动。 活动建议(1)通过实
21、验,研究质量相同、大小和形状不同的物体在空气中下落的情 况,了解空气阻力对落体运动的影响。(2)通过查找资料等方式,了解并讨论伽利略对物体运动的研究在科学发 展和人类进步上的重大意义。1.2相互作用与运动规律内容标准1.2.1通过实验,了解胡克定律;知道滑动摩擦和静摩擦,能用动摩擦因数 计算摩擦力。例1调查生产生活中所用弹簧的形状及使用目的(如获得弹力或减缓振动 等)。例2制作一个简易弹簧测力计,用胡克定律解释其工作原理。1.2.2通过实验,理解力的合成与分解,知道矢量与标量。能用共点力的平 衡条件分析日常生活中的问题。1.2.3通过实验,探究加速度与物体质量、物体受力的关系。理解牛顿运动 定
22、律,能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关问题。通过实验,认识超重和失 重现象。1.2.4了解单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。125区别,1.2初.5步知了道解经微典观力世学界的的局量限子性观,念初。步体了会解人经类典对时自空然观界与探相索对是论不时断空深观入的的主。要例3查找信息,了解人类探索相对论与量子论的大体历程,体会科学探索 使人类越来越接近事实真相。活动建议(1)调查日常生产生活中利用静摩擦的事例。列举人们在生产生活中利用 或避免摩擦的案例。(2)通过各种活动,例如乘坐电梯、到游乐场参与有关游乐活动等,了解 和体验失重与超重。(3)根据牛顿第二定律,设计一种能显
23、示加速度大小的装置。1.3机械能及其守恒定律内容标准1.3.1能举例说明功是能量变化的量度,理解功和功率。关心生产生活中常 见机械的功率大小及其意义。例1分析物体移动的方向与力的方向不在一条直线上时力所做的功。例2分析汽车发动机的功率一定时,牵引力与速度的关系。1.3.2通过实验,探究恒力做功与物体动能变化的关系。理解动能和动能定 理。能用动能定理解释生产生活中的现象。例3用打点计时器或光电计时器探究恒力做功与物体动能变化的关系。例4从牛顿第二定律导出动能定理。1.3.3理解重力势能,知道重力势能的变化与重力做功的关系。1.3.4通过实验,验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律。能用机械能 守
24、恒定律分析生产生活中的有关问题。活动建议(1)设计实验,测量人在某种运动中的功率。(2)通过查找资料、访问有关部门,收集汽车刹车距离与车速关系的数据,126尝试用动能定理进行解释。1.4能量转化与可持续发展内容标准1.4.1了解自然界中存在多种形式的能量。知道热力学第一定律。通过有关 史实,了解热力学第一定律和能量守恒定律的发现过程,体会科学探索中的挫折 和失败对科学发现的意义。1.4.2理解能量守恒定律,能用能量守恒的观点解释自然现象。体会能量守 恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。1.4.3通过能量守恒以及能量转化和转移的方向性,认识提高效率的重要 性。了解能源与人类生存和社会发展的关系
25、,知道可持续发展的重大意义。1.4.4通过人类利用核能的历史资料,了解核能的利用与危险,了解核技术 的应用对人类生活和社会发展的影响。例1评价核能为人类生存带来的影响。例2了解我国发展与利用核技术的成就和前景。1.4.5收集资料,讨论能源利用所带来的环境污染问题,认识环境污染的危 害,思考科学、技术和社会协调发展的关系,知道可持续发展的重大意义,具有 环境保护的意识和行动。例3例4收集资料,了解妥善处理核电站放射性废料的必要性和方法。 收集资料,调查当地大气污染的主要污染源。活动建议(1)调查一个火力发电厂的发电量和效率,估算该发电厂每日发电的用煤 量需要多少辆大型汽车运输。(2)设计利用太阳
26、能取暖的方案,考虑周围环境对太阳能利用的影响,交 流、讨论设计方案。(3)调查家庭中与热有关的器具的使用情况,讨论如何使用才能节约能源(4)调查当地的能源利用和环境污染情况,分析当地环境的主要污染物和 污染源,向有关部门提出保护环境的建议。127【必修1的教学提示】本模块突出机械运动情境下的运动观、能量观、相互作用观和模型建构等学 科核心素养的形成。教学中应根据本模块所学物理模型的特点,联系日常生活经 验,从多个不同的角度创设情境,提出具有本质特征的问题引导学生进行讨论, 渗透抽象概括等思维方法,让学生初步体会到为什么需要建立质点和匀加速直线 运动等物理模型,如何建构物理模型等;理解如何抽象概
27、括出诸如速度、加速度、 力、能量等物理概念以及将这些概念转化为可测量物理量的方法,进而学会以科 学和量化的方式描述生活中物体的运动和相互作用规律;通过探究物体间相互作 用与运动状态变化的关系等实验,学会怎样分析和处理实验数据,渗透等效、控 制变量等方法,提高科学探究能力;通过实验探索和理论推导方法学习机械能守 恒定律等知识,使学生学会用能量转化和守恒的视角分析物理问题,帮助学生树 立理论和实践相结合的思维方式,增强用能量观念和相互作用观念来思考实际问 题的意识。必修1的学业要求】点,掌能握在机特械定运的动情的境描下述将方物法体,抽会象利为用质物点体,间研力究与其运匀动变的速关直系线、运能动量的
28、守规恒律规及律特解决简单的实际问题(素养一)。掌握质点模型的抽象方法和适用条件,体会物理模型构建的思想和极限思维的方式,在教师指导下,能应用控制变量的方法制定 探究方案,并使用基本的力学实验器材操作实验、获取数据,用图像法处理实验 数据得到结果,能正确使用证据表达自己的观点和评价别人的观点(素养二,素 养三)。能根据经典物理的局限性和相对论量子论初步认识科学是不断发展的,认识自然资源是有限的,具有节约能源、保护资源的责任和行为(素养四)2.必修2本模块由 “静电场及其应用 ”电“路与电器使用 ”磁“场及场的观念 ”光“学技术及其应用 ”四个主题组成。1282.1静电场及其应用 内容标准2.1.
29、1通过实验,了解静电现象。能用原子结构模型和电荷守恒的知识分析 静电现象。例1用毛皮擦橡胶棒,丝绸擦玻璃棒,观察静电现象。2.1.2知道点电荷,体会科学研究中的理想模型方法。知道两个点电荷间相 互作用的规律。感受库仑定律探究过程中的科学思想和方法。例2通过点电荷模型的建构,进一步体会物理模型在物理学研究中的作用 例3从不同角度分析库仑定律,体会库仑扭秤实验设计的巧妙之处。2.1.3通过实验,了解静电场。知道场是物质存在的形式之一。理解电场强 度。会用电场线描述电场。例4用电场线描绘两个等量异种电荷周围的电场。2.1.4了解生产生活中对静电的利用与防护。例5分析讨论激光打印机、静电喷雾技术和静电
30、除尘器等如何利用静电, 在有可燃气体的环境中如何防止静电。活动建议 (1)通过查阅资料、观察实物等方式,了解避雷针、静电除尘器、静电复 印机、激光打印机等设施的基本原理,撰写一篇科学报告。(2)收集资料,综述静电的危害和预防的方法。2.2电路与电器使用 内容标准2.2.1观察并能识别常见的电路元器件,了解它们在电路中的作用。了解多 用电表的原理。通过实际操作,学会使用多用电表。例1以多用电表代替学生用电表进行各种电学实验。例2以多用电表为测量工具,判断二极管的正、负极。129的电2阻.2特.2性通,过了实解验电,阻探率究。决了定解导控线制电变阻应用。例3探究滑动变阻器的工作原理。例4通过I-U
31、特性曲线了解材料的电阻特性,体会图像法在研究物理问题中 的作用。2.2.3通过实验,理解闭合电路的欧姆定律。知道电源的电动势和内阻。会 测量电源的电动势和内阻。例5通过电源两端电压与电流关系的实验探究,体会图线法在研究物理问题 中的作用。2.2.4理解电功、电功率及焦耳定律,能用焦耳定律解释生产生活中的电热 现象。2.2.5了解常见的家庭电路特点,有安全用电和节约用电的意识,能将安全 用电和节约用电的知识应用于日常生活实际。例6观察家庭用电器的工作状况,检查是否存在电路电器的安全隐患,知道 安全用电的基本方法。例7调查近年家庭用电的情况,讨论节约用电如何从自己做起,养成节约用 电的习惯。活动建
32、议(1)分别描绘电炉丝、小灯泡、半导体二极管的IU特性曲线,对比它们导电性能的特点。(2)用光敏二极管和微型话筒制作楼道灯的光控 声控开关。(3)收集新型电热器的资料,了解其发热原理。2.3磁场及场的观念内容标准2.3.1能列举磁现象在生产生活中的应用。了解我国古代在磁现象方面的研 究成果及其对人类文明的影响。关注与磁相关的现代技术的发展。130中道的电作阻用定,律初。步了认解识不超同导材及料其场。体2.3会.2物通理过模实型验在,探了索解自磁然场规。律知中道的磁作感用应。强度和磁通量。能用磁感线表述磁例1了解地磁场的分布、变化,体会磁场对人类生活的影响。 例2通过实验,研究条形磁铁和蹄形磁铁
33、周围磁感线的分布。2.3.3通过实验,能判断通电直导线和通电线圈周围的磁场方向。 例3通过在通电导线周围撒上小铁屑并形成铁屑疏密分布的情境,引导学 生研究如何应用磁感线描绘直导线周围磁场的分布,让学生体会这种方法的奇 妙。2.3.4通过实验,理解安培力。能判断安培力的方向。会计算匀强磁场中安 培力的大小。了解安培力在生产生活中的应用。例4利用电流天平等简易装置测量磁场力,了解安培力在生产生活中的应 用。例5了解磁电式电表的结构和工作原理。2.3.5通过实验,定性认识洛仑兹力,会判断洛伦兹力的方向。初步了解电 子束的磁偏转原理及其在科学技术中的应用。例6观察阴极射线在磁场中的偏转。2.3.6知道
34、场是一种物质,体会场的统一性与多样性。了解电磁场在生产生 活中的应用,认识电磁现象的研究在社会发展中的作用。活动建议(1)用电磁继电器安装一个自动控制电路。(2)观察电视显像管偏转线圈的结构,定性讨论电子束偏转的原理。2.4光学技术及其应用内容标准2.4.1通过实验,理解光的折射定律。会测定材料的折射率。了解光的色散现象,能解释自然界中光折射现象。2.4.2知道光全反射现象产生的条件。初步了解光导纤维的工作原理和光 纤在生产生活中的应用。体会光纤技术对经济社会生活的重大影响。131例2观察光翳柱诒或弯析光玻全爲的光纤。是如何产生的。243通过实验了解激光的一些特性,能举例说明激光技术在生产生活
35、中的 应用。244通过调查,了解光学技术对人类文明进程的影响。活动建议(1)利用水和阳光自制彩虹,解释彩虹现象产生的原因。(2)上网查询,了解激光在通信、全息技术等方面的应用。【必修2的教学提示】本模块突出电、磁、光现象中物质观、运动观、相互作用观和模型构建、科 学论证等科学思维能力的形成,关注物理学与科学 技术社会 环境的关系。 教学中应紧密联系生产生活实际,从不同角度创设问题情境,引导学生探究和讨 论,渗透抽象概括、推理论证等思维方法,让学生知道为什么要建立点电荷、电 场线、磁感线、光线等物理模型,懂得如何构建这些模型,体会物理模型在研究 具体问题中的作用。引导学生应用比值法建立电场强度、
36、磁感应强度等物理概念, 能分析特定情境下带电体或通电直导线、磁体等周围电场、磁场的强弱。通过了 解库仑定律建立的探究过程,体会库仑扭秤实验的巧妙之处,认识从假设到推理 论证、实验验证的探究过程,培养科学思维能力和创新精神;通过探究电阻定律、 闭合电路欧姆定律、折射定律等物理规律,渗透控制变量法、比值法等科学研究 方法,理解实验中存在误差的原因,懂得减少实验误差的方法,培养科学严谨、实事求是的态度; 通过电功和电功率等概念的建立和应用, 培养学生解决实际问 题的能力,具有安全用电和节约用电的意识。教学中应加强电、磁、光现象与生 产生活的联系,理解场是一种物质,体会自然规律的多样性与统一性,了解电
37、磁 学和光学发展对人类文明进程的促进作用以及带来的问题。【必修2的学业要求】132场和磁场是场质的磁感形等物理!进型来扌领述电然界磁场样分布统况;生通(过认识电;物理问题。能应用控制变量的方法制定探究折射定律、电阻定律、闭合电路欧姆 定律的实验方案,能选择使用实验器材操作实验、获取实验数据,用图像法处理 实验数据得到结果,能正确使用证据表达观点和评价他人观点;会判断实验数据 的可靠性,能修改完善实验方案,具有科学严谨、实事求是的态度(素养二、素 养三);能应用电功和电功率等概念和焦耳定律分析解决家庭用电的一些实际问 题,懂得安全用电和节约用电知识。了解电磁学、光学发展对人类文明进程的促 进作用
38、以及带来的负面影响(素养四)。3.必修课程的学业质量标准(体现水平1-2)通过必修课程的学习,学生应:(1)能说明物体的大体尺度和基本结构层次; 能用规范的物理量描述简单 的机械运动现象、电磁现象、光现象及其规律;能解释机械能、热能、电磁能、 光能概念的含义,解释能量之间的相互转换和能量守恒。能用科学的观念和知识 解释生活中常见的简单机械运动、电磁现象和光现象,解决一些实际问题。 养一)(2)能说出力、电、热、光等领域中一些简单的物理模型建构过程、适用能解释并应用点电荷等物理模型,能进一步理解相关的物理建模思想与方法,能 应用比值法建立电场强度、磁感应强度等物理概念(素养二);能说明库仑定律
39、的发现过程,领会库仑扭秤实验的设计思想和科学思维方法(素养二)。能应用 光的折射和反射定律、电场强度、磁感应强度、库仑定律、电阻定律、闭合电路 欧姆定律等基本概念和规律来解释日常生活中的现象和分析解决具体情境下的条件和意义,能运用相关的思想方法进行模型建构;能对较为简单的机械运动和 热、电、磁、光现象进行分析综合和演绎推理,包括利用相关物理公式进行定量 的计算和推导;能依据证据、通过分析获得较为简单直接的结论,检验结论的正133确性;能正确使用证据表达自H的观点、评价和质疑别人的观点。八丄(素养二)(3)能独虫立元成课程所规疋的实验,能指出实验存在的误差并分析误差原 因,能规范地写出实验报告;
40、能在与课程相关的范围内提出有价值的问题,进行 假设,制订计划,实施探究,得出结论;能正确描述探究过程、表达探究结果, 能与他人交流探究的成果和存在的问题。(素养三)(4)能说出科学的一些本质特点;有学习物理的兴趣和动机;能实事求是1.选修11 本模块是选修模块。由 曲线运动与宇宙探索”动量与碰撞现象”机械振 动与机械波”三个主题组成。1.1曲线运动与宇宙探索内容标准1.1.1经历实验研究平抛运动的过程,能通过对实验数据的分析获得平抛运 动规律的结论。会用运动合成与分解的方法分析抛体运动。能体会将复杂运动分 解为简单运动的物理思想。能关注并分析日常生活中的抛体运动。例1分别以物体在水平方向和竖直
41、方向的位移为横坐标和纵坐标,描绘做 抛体运动物体的轨迹。1.1.2会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动。知道匀速圆周运动向 心加速度的大小和方向。能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。了解生 产生活中离心现象产生的原因。例2探究为什么公路拐弯处路面有一定的倾斜度。134要求;知道科学技术应用具有双面影响,在个人力所能及的情况下注重环保、节(等观观念的落实课养成良好的行为习惯。(素养四)135律。认识 用。例3通过用万有引力定律发现海王星等事实,说明科学定律的作用。例4了解重物下落与天体运动的多样性与统一性,知道万有引力定律对科 学发展的重要作用。1例.1.54会了解计算经典人造力学卫对
42、星的航天环绕技术速度发展。知的重道第大贡二宇献。宙速度和第三宇宙速度1.1.5会用洛仑兹力定量分析带电粒子在磁场中的圆周运动。了解电子束的 磁偏转原理以及在科学技术中的应用。例6观察阴极射线在磁场中的偏转。例7了解质谱仪和回旋加速器的工作原理。1.1.6初步了解广义相对论的几个主要观点以及主要观测证据。关注宇宙学 研究的新进展。活动建议(1)通过查找资料,对比实际弹道的形状与抛物线的差异,尝试做出解释(2)收集资料,探讨自行车拐弯时受到的向心力。(3)观看有关人造地球卫星、航天飞机、空间站的录像片。(4)收集我国和世界航天事业发展历史和前景的资料,写出调查报告。(5)阅读有关相对论的科普书刊,
43、在同学中举办小型讨论会。(6)观看有关宇宙起源的科教电视片,了解宇宙的演化与发展。1.2.动量与碰撞现象内容标准1.2.1经历关于碰撞的实验探究过程,初步形成系统和守恒的概念。1.2.2通过实验探究和理论推导,理解动量定理和动量守恒定律。能用动量 定理和动量守恒定律解释生活中的有关现象。知道动量守恒定律的普遍意义。例1火箭的发射利用了反冲现象。例2收集资料,了解中子是怎样发现的,讨论动量守恒定律在其中的作用1.2.3探究物体弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。能定量分析一维碰撞问题。能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象。1.2.4能领悟用守恒定律分析物理问题的方法,初步认识自然界的和谐与统 一。
44、例3查阅资料,了解太空物体的碰撞和微观粒子的碰撞。活动建议(1)制作 “水火箭 ”。(2)观察台球碰撞前后的运动情况,尝试用动量知识做出定性解释。1.3 .机械振动与机械波内容标准1.3.1通过观察和分析,认识简谐运动的特征。能用公式和图像描述简谐运 动的特征。例1比较做简谐运动的物体在不同位置所受的力、速度、加速度、动能和 势能。1.3.2通过实验,探究单摆的周期与摆长的定量关系。知道单摆周期与摆长、 重力加速度的关系。会用单摆测定重力加速度。1.3.3通过实验,认识受迫振动的特点。了解产生共振的条件以及共振技术 的应用。例2调查生产生活中受迫振动的应用实例例3调查生产生活中利用和防止共振的
45、实例。1.3.4通过观察,认识波是振动传播和能量传播的运动形式。能区别横波和纵波。能用图像描述横波。理解波速、波长和频率的关系。1.3.5通过实验,认识波的反射、折射、干涉及衍射现象。例4用示波器显示波的叠加。例5观察音叉双臂振动激发的水波干涉现象。1361.3.6通过实验,认识多普勒效应。解释多普勒效应产生的原因。能列举多 普勒效应的应用实例。例6上网查询,了解大爆炸理论模型的证据之一:宇宙星光红移现象。 活动建议(1)学生们手拉手站成一排,依次下蹲、起立,模拟机械波。(2)通过查阅资料,了解多普勒效应的实际应用。 【选修1-1的教学提示】本模块是选修1系列的第一个模块,教师要在学生初步形成
46、的运动观、相互 作用观和能量观的基础上,引导学生通过研究曲线运动、碰撞现象、机械振动和 机械波这些更复杂的运动形式,体会物理学的研究方法,发展对运动多样性的认 识,深化对位移、速度、加速度等描述机械运动的重要概念的理解,特别是对于 矢量性和变化率的理解,从运动与相互作用的角度体会机械运动与电磁运动的统 一性。 本模块内容与学生生活、 现代科技密切相关, 教师要充分利用多种教学资 源,努力创设学生感兴趣、能激发探究欲望的问题情境,引导学生思考如何将复 杂运动分解为简单运动,如何用已有的概念和规律来分析现象、建构模型、解决 问题,进一步体会瞬时速度和加速度中蕴含的极限思想。在研究曲线运动、碰撞 现
47、象、单摆运动等实验过程中,进一步体验守恒思想,增强证据意识和规律意识, 发展建模能力、实验探究和理论探究相结合进行科学论证的能力。引导学生从相 互作用的角度和能量的角度认识机械振动和机械波的形成和传播,了解波动的特 征,为深入学习和研究电磁波打好基础。注意拓展学生的视野,引导学生关注经 典科学定律与航天技术等现代科技的联系,了解人类从微观粒子到宇宙天体的探 索历程,从万有引力和动量守恒的普适性认识自然界的统一性。【选修1-1的学业要求】能用描述机械运动的重要概念对常见的机械运动进行分类, 会在特定的情境 下运用运动合成与分解的方法研究抛体运动,会描述匀速圆周运动和简谐振动, 理解万有引力定律,
48、能说出机械波的特点,能用动量、能量的观点分析和解释日 常现象,解决一维碰撞问题(素养一)。深入体会质点、匀速圆周运动、单摆等137138物描理述模自型然的的建简构单方性法和,一体致会性系是统科的学思思想维和的描重述要变特化征率(的素极养限二思)维。方能式在,教师感受指追导求下 确表达(素养三)。能通过了解人类对行星运动规律的认识历程和广义相对论的主要观点,进一步认识科学是不断发展的,科学知识具有相对稳定性和变化性, 人类对自然的探索是永无止境的,初步具有探索自然、造福人类的意识(素养四)2.1电势能与电势差 内容标准2.1.1知道电场中的电荷具有电势能。能用比值法定义电势。了解电势能、 电势的
49、含义。能领悟用比值法研究物理量的方法,体会这一方法的普适性。 例1与重力势能的引入方法对比,分析物理学中引入电势能的原因。 例2分析物理学中常把无穷远处和大地作为电势零点的道理。2.1.2例3理解电势差及其与电场强度的关系。2.1.3从功能关系研究匀强电场中电势差与电场强度的关系。题。 能分析带电粒子在电场中的运动规律,能应用这些规律解决实际问 例4观察静电偏转,了解阴极射线管的构造及工作原理。例5探究影响垂直进入匀强电场后的带电粒子运动轨迹的因素,了解速度 选择器的原理。2.1.4观察常见电容器的构造,知道常见电容器。了解电容器的电容。能 举例说明电容器充放电特性在技术中的应用。例6查阅资料
50、,了解电容器在照相机闪光灯中的作用。活动建议制定探究守恒量的实验方案,会使用基本的力学实验器材操作实验、获得数据,用图像法处理实验数据得到结果,能结合牛顿运动定律对结论进行合理论证和正2.选修12 本模块由 “电势能与电势差 ”电“磁感应及其应用 ”电“磁振荡与电磁波 ”三 个主题组成。个应用通案过例查,阅并资撰料写、报观告察,实在物班等内方交式流,。了解电容器的类型、特性及作用。分析2.2电磁感应及其应用内容标准2.2.1收集资料,了解电磁感应现象的发现过程,体会科学探索中科学思 想和科学态度的重要作用。2.2.2通过实验,理解感应电流产生的条件。能举例说明电磁感应在生产生 活中的应用。例1
51、查阅资料,了解利用电磁现象记录与读取信息的基本原理。解剖一个 常用的磁记录方法的应用案例,并在班内交流。2.2.3通过实验,探究影响感应电流的方向的因素。理解楞次定律。理解 法拉第电磁感应定律。例2分析电动机运转时产生反电动势的现象,分别用力和能量的两种观点 解释。例3用能量的观点解释楞次定律。2.2.4通过实验,了解自感现象和涡流现象。能举例说明自感现象和涡流 现象在生产生活中的应用。例4例5观察日光灯电路,分析日光灯镇流器的作用和原理。2.2.5观察家用电磁灶,了解电磁灶的结构和原理。通过实验,认识交变电流。能用函数和图像描述正弦交变电流。例6用示波器或其它设备观察交变电流的波形,并测算其
52、峰值和有效值。2.2.6通过实验,探究变压器电压与匝数的关系。了解变电站到住宅的输 电过程,知道远距离输电时应用高电压的道理。例7观察生活中常见的变压器,了解其作用。例8探讨远距离输电中影响电能损耗的因素。2.2.7了解发电机和电动机对能源的采用方式和对工业发展重要作用。例9收集资料,了解法拉第电磁感应定律对第二次工业革命的推动作用。139活动建议(1)参观当地的小型电厂,了解发电过程。调查发电机的容量、居民用电 和工业用电情况。(2)查阅资料,撰写报告分析奥斯特电流磁效应和法拉第电磁感应定律对 第二次工业革命的贡献,体会科学技术对社会发展的意义。2.3电磁振荡与电磁波内容标准2.3.1初步了
53、解麦克斯韦电磁场理论的基本思想以及在物理学发展中的意 义。例1比较麦克斯韦电磁理论的建构过程与牛顿三大定律的创立过程。2.3.2了解电磁波的产生、发射、传播和接收。通过电磁波体会电磁场的物 质性。例2演示赫兹实验,体会理论预言对科学发现的引领作用以及实验证据对 理论的验证作用。2.3.3认识电磁波谱。知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用。活动建议 (1)查阅资料,了解微波炉的加热原理,总结使用微波炉的注意事项。 (2)查找资料,了解移动通信技术与发展情况,并了解蓝牙、Wi-Fi等无 线通讯设备的原理、使用的电磁波频段和常用频率。(3)列举家用电器和生活用品中与红外线、紫外线有关的应用实例
54、。【选修1-2的教学提示】本模块突出体现电磁运动情境下的物质观、运动观和能量观,反映电磁感应定律、楞次定律等电磁学基本规律在生产生活情境中的应用,体现实验探究中的归纳思维方式和实践应用等学科核心素养。通过对电荷在电场中移动时电场力做140141功过问电题磁的感研应究中,电理流解方引向入与电感势应能电的动势原大因小, 进的实一验步体探会究引,强入势调能科学的探条究件与过 生从做功与能量改变的关系来讨论和解决问题,重视实验探究过程中引导学生对 实验现象进行分类与归纳, 概括实验结果的本质特征。 本模块中还注重电磁相互 作用原理、电磁学基本原理的应用,教学中要重视电磁学基本原理对生产生活中 常见现象
55、的解释,对实际情境中的电磁现象有关问题的解决,在科学技术产品中 的应用中,培养学生在生产生活和科技实践中关于电磁理论的应用与解释能力。【选修1-2的学业要求】能理解并能从功能关系分析处于电场中的电荷具有电势能,研究电荷在电场 中运动的规律,运用电磁感应定律和能量观点解释有关电磁感应的实际问题;能用实验方法显示随时间变化的物理量,并能将变化规律抽象成函数或图像形式(素养二) 。能根据电磁感应基本原理、电磁振荡和电磁波理论解释生产生活中 的磁现象,能对电磁设备、家用电器中的有关的电磁工作原理做出解释(素养三) 能根据电磁理论的发展过程及其影响的历史,体会科学对技术的推动作用和技术 对社会发展的贡献
56、,体会重大科学理论在其引起的工业革命中的作用(素养四)对实验现象或结果进行归纳推理的方式。教学中要重视让学生理解电荷在电场中运动时电场力做功的特点,重视电场问题与重力场问题的类比分析方法,引导学描述电磁振荡的过程,利用场的物质性和场具有能量的性质解释有关电磁波的实际问题;能关注电磁技术在生产生活、科技和军事等方面的应用(素养一)。通过法拉第电磁感应定律和楞次定律的实验探究过程,体会对实验现象的归纳与推 理,能在教师的指导下对实验结果进行分类与归纳,概括出解释实验现象的结论;3.选修13本模块由 “光的波粒二象性 ”固“体、液体和气体的微观结构模型 ”原“子核和基本粒子 ”三个主题组成3.1光的
57、波粒二象性内容标准3.1.1通过实验,了解光的干涉、衍射和偏振的含义。知道产生干涉、衍射 和偏振现象的原因和条件。通过实例,了解光的干涉、衍射和偏振在生产生活中 的应用。例1利用光传感器演示双缝干涉和单缝衍射现象,观察双缝干涉和单缝衍 射图样。探究利用光的干涉和衍射图样解释光具有波的性质,进一步认识光的本 性。例2利用日常生活中的器材设计小实验,观察光的薄膜干涉现象,讨论薄 膜干涉的原因。3.1.2通过实验,了解杨氏双缝干涉实验的原理,会测定光的波长。能利用 光的干涉条件分析自然界的干涉现象。3.1.3了解微观世界的量子化现象。知道宏观物体和微观粒子的能量变化特 点。体会量子论的建立对人们认识
58、物质世界的影响。例3了解量子概念提出的相关史实。3.1.4通过实验,了解光电效应现象。知道爱因斯坦光电效应方程以及意义3.1.5能根据实验结论说明光的波粒二象性。知道光是一种概率波。3.1.6知道实物粒子具有波动性,体会人类对于物质世界认识的不断深入。 例4通过电子衍射实验,了解微观粒子的波粒二象性。活动建议(1)通过调查研究,收集光的偏振现象应用实例。(2)阅读有关微观世界的科普读物,写出读书体会。3.2分子运动与统计规律内容标准3.2.1了解分子动理论的基本观点,知道相关的实验证据。知道阿伏伽德罗 常数的意义。1421433.2.2通过实验,了解扩散现象。观察布朗运动现象,能解释布朗运动。
59、了 解分子运动速率的统计分布规律。知道分子运动速率分布图像的物理意义。例2利用显微镜观察布朗运动。3.2.3了解固体的微观结构。知道晶体和非晶体的特点。能列举生活中的晶体和非晶体。通过实例,了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用。例3利用熔化的石蜡显示云母片和玻璃片的各向异性和各向同性。3.2.4了解材料科学技术的有关知识及应用,体会它们的发展对人类生活和 社会发展的影响。例4知道半导体的特点,了解半导体技术在生产生活中的应用。例5初步了解纳米材料的特性,关注纳米材料的研究和应用。3.2.5通过实验,观察液体的表面张力现象、浸润和不浸润现象。了解表面 张力产生的原因。知道毛细现象。例6分析日
60、常生活中与表面张力相关的的实例。和统计3.2观.6点通解过释实气验体,压了强解和气气体体实实验验定定律律,。知道理想气体模型,能用分子动理论活动建议(1)设计实验,比较肥皂水和清水的表面张力(2) 通过调查, 了解日常生活中表现统计规律的事例。 如: 投掷硬币, 分 别计算投掷10次、100次、300次时,硬币正反面出现次数的百分率。3.3原子核与基本粒子内容标准3.3.1了解人类探索原子结构的历史以及经典实验。知道原子核的组成。通 过对氢原子光谱的分析,了解原子的能级结构。3.3.2了解放射性和原子核衰变。 知道半衰期及其统计意义。 了解放射性同 位素的应用,知道射线的危险与防护。例1通过用
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