张大昌先生对物理必修1、2课程标准的解读

1、物理必修1课程标准解读1课程标准内容条目的具体解释“相互作用与运动规律”是物理1（必修）模块中的两个二级主题之一，课程标准用5条行为目标描述、6条示例和4条活动建议来阐述相关课程内容和目标。各条目的具体解释如下：（1）通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数计算摩擦力。本条目要求通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，这里强调了通过物理实验帮助学生认识物理规律，注重了“过程与方法”课程目标的体现，同时要求学生认识滑动摩擦、静摩擦等物理规律，这是“知识与技能”的课程目标体现，对学习结果的要求。最后要求学生能用动摩擦因数计算摩擦力，这是较高水平的属于“理解”层次的要求。在日常生活及生产实践中

2、，有不少增大摩擦与减小摩擦的实例，在教学中注意加强与生产、生活的联系，如可以让学生调查日常生活和生产中利用静摩擦的事例等。本条目的具体要求：·通过实验了解滑动摩擦产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向。知道动摩擦因数跟什么有关，会运用公式fN进行计算。·通过实验了解静摩擦产生的条件，会判断静摩擦力的方向，会用力的平衡条件计算静摩擦力的大小。·知道最大静摩擦力是两接触面从相对静止变为相对滑动时静摩擦力的最大值。对于滑动摩擦，开始的时候应只讨论受到滑动摩擦力的物体相对于另一静止物体（相对地面静止）的情况，一般不宜过早涉及两物体都相对于地面运动的情形。教学中应多通过实例，来

3、帮助学生弄清滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对滑动，而不是阻碍物体的运动，因此，滑动摩擦力的方向跟物体相对运动的方向相反。对于静摩擦，这里只限于容易判断有没有相对运动趋势，以及相对运动趋势方向较容易看出的情形；求静摩擦力的大小也只限于应用二力平衡规律的简单情况；最大静摩擦力也只要通过简单实验，让学生知道它的存在，并且它的大小跟两物体间的压力以及接触面的性质有关，不必涉及静摩擦因素的问题。（2）知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律。要求学生知道常见的形变，即这些形变通常在日常生活中可见，这里注重了从学生熟悉的现象引入物理内容，同时还要求学生通过实验了解物体的弹性，这里强调了学习的过程

4、与结果，最后要求学生知道胡克定律，对于胡克定律不必出现繁难的计算。在学习中可以引导学生调查日常生活和生产中所用弹簧的形状及使用目的（如获得弹力或减缓振动等），或者启发学生制作一个简易弹簧秤，用胡克定律解释其工作原理等。本条目的具体要求：·知道例如拉伸或压缩、弯曲、扭转这几种常见的形变。·通过实验了解物体在以上几种常见的形变中所具有的弹性，以及弹力产生的条件。知道物体在弹性形变中，形变越大，产生的弹力也越大。·知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的图示（或力的示意图）中正确画出它们的方向。·知道胡克定律的内容，能够用胡克定律计算弹簧形变与所受外力关系

5、的简单问题。在中学阶段最经常遇到的弹力，是支持物的支持力或对支持物的压力以及绳的拉力，要求学生能在具体问题中正确地画出它们的方向。对于这些力的大小，在这里一般只讨论物体静止地放在水平支持物上或悬挂在竖直绳上的特殊情况。由于学生尚未学过牛顿第三定律，所以静止放在水平支持物上的物体对支持物的压力大小等于它所受的重力，静止地悬挂在竖直绳子上的物体对绳子的拉力等于物体所受的重力都只能作为事实先接受下来。（3）通过实验，理解力的合成与分解，知道共点力的平衡条件，区分矢量与标量，用力的合成与分解分析日常生活中的问题。对力的合成与分解的学习应达到理解的水平，并且需要通过实验加深理解，尤其可以通过生活中的实例

6、帮助理解，要求学生能用力的合成与分解分析日常生活中的问题，这体现物理与生产、生活的联系。要求学生知道共点力的平衡条件，可以分析生活中的一些共点力平衡的实例。在认识力时，需要知道矢量和标量的区别，这里含有对矢量的深入认识，矢量不仅有大小和方向，而且两个矢量的加法还必须符合平行四边形法则。本条目的具体要求：·通过实验理解力的合成和合力的概念，掌握平行四边形定则。知道什么是共点力，会用作图法求出共点力的合力。例如：能够正确判断两个大小一定的共点力在夹角变化时，合力如何变化。·通过实验理解力的分解和分力的概念，知道力的分解是力的合成的逆运算。会用作图法求分力，能根据解决问题的需要对

7、力进行正交分解。·能用力的合成与分解分析日常生活中的问题，会运用直角三角形的有关知识对合力和分力进行计算。·知道共点力作用下物体的平衡条件是所受外力的合力为零。·知道什么是矢量，什么是标量，知道平行四边形定则是矢量加法运算的普遍定则，会对同一直线上的几个矢量进行运算。在讨论几种不同性质的力之后，可以让学生初步学习物体的受力分析。在这里主要是帮助学生逐步熟悉受力分析的一般步骤，学会按照重力、弹力和摩擦力的产生条件以及施受关系，来分析某个研究对象所受的外力；指导学生在进行受力分析时注意避免无中生有和疏忽遗漏。受力分析是学好高中物理的重要基本功，但教学中一定要循序渐进，

8、切不可操之过急。一开始就让学生处理大量复杂的受力分析问题，只会挫伤他们的学习积极性。实际上有关物体受力的许多问题只有在学过牛顿运动定律之后，学生才有可能结合运动和力的关系来详细分析和深入理解。画好力的图示或示意图，也是做好受力分析和学好高中物理的基本功之一，要通过一定的练习，帮助学生在力的图示或示意图中正确表示出力的三个要素。在教学中要结合具体实例和实验，帮助学生从力的实际作用效果来理解合力和分力的概念。平行四边形定则的运用，也不宜一味地要求学生做抽象的作图练习，而应当引导他们更多地联系实际生产和日常生活中的具体问题进行分析和应用。正交分解法是解决力学问题的常用方法，可结合实例帮助学生学会应用

9、这种方法。静力学问题应尽量用共点力平衡条件求解，到本模块复习阶段学生基本上都能较熟练掌握时，再介绍用力的分解方法求解静力学问题。（4）通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系。理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。通过实验认识超重和失重现象。本条目要求学生通过实验，探究加速度、质量、力三者的关系，这里强调了实验探究过程，学生可以通过实验测量加速度、力、质量，分别作出表示加速度与力、加速度与质量的关系的图像，根据图像写出加速度与力、质量的关系式等，这有利于学生理解牛顿第二定律，体会探究过程中所用的科学方法。本条目还要求学生理解牛顿运动定律，包含了对牛顿第一、二、三定律的理解

10、。与全日制义务教育物理课程标准比较可知，高中的要求显然提高了，这里可以有一些计算，但不必出现繁难的题目。本条目还要求学生能应用牛顿运动定律解释生活中的有关问题，旨在加强物理内容与生活、生活的联系，在实践活动中可以让学生根据牛顿第二定律，设计一种能显示加速度大小的装置。最后要求学生能通过实验认识超重与失重现象，这可以通过一些实验或活动来实现。例如乘坐电梯、到游乐场乘坐过山车等，可让学生了解和体验失重与超重，还可以组织学生听讲座、看录像等，了解宇航员的生活等。本条目的具体要求：·通过实验，探究“相同质量的物体，加速度与作用在它上面的合外力有何关系”，探究“在相同合外力的作用下，加速度与质

11、量有何关系”；体会控制变量方法在物理实验研究中的重要作用。例如：能够通过实验完成对加速度、力和质量的测量，正确作出表示加速度与力、加速度与质量的关系的图像，能根据图像写出加速度与力、加速度与质量的关系式。·理解牛顿第一定律的内容和意义。知道什么是惯性，并会正确解释生活中的有关现象。知道力是使物体产生加速度的原因。理解质量是物体惯性大小的量度。·理解牛顿第二定律的内容和意义。知道物体运动加速度的方向和合外力的方向一致。知道力的国际单位“牛顿”的定义。会用牛顿第二定律和运动学公式解决简单的动力学问题。例如：已知物体的运动情况，分析求解其所受的外力；已知物体所受的外力，分析求解其

12、运动情况。·理解牛顿第三定律的内容和意义。知道力的作用是相互的，能区分一对平衡力和一对作用力与反作用力。能应用该定律解决一些简单的问题。·通过实验，观察超重和失重现象时物体视重的变化情况，会用牛顿运动定律解释产生超重和失重现象的原因。探究加速度与物体质量、物体受力之间的关系，是高中物理中的一个典型实验。例如，在该实验设计阶段用到的控制变量方法，操作阶段对加速度的测量以及数据处理阶段根据测量数据作出相关物理量之间关系的图像，再根据图像写出相关物理量的关系式等在物理学研究中都是很具有代表性的。因此，教师一定要尽量创造条件让学生都能动手做好这个探究性实验。牛顿第一定律虽然在初中已

13、经学过，但是学生对力与运动的关系仍然有许多模糊和错误的认识。因此在教学中应注意结合实例，引导学生充分思考和讨论，以便引出“力是产生加速度的原因”这一结论。要让学生知道，牛顿第二定律是在大量实验和研究的基础上归纳总结出来的重要规律。教学中应帮助学生明确该定律公式中的是质点的质量，是质点的加速度，是质点所受的力；尤其要注意强调式中的指的是质点所受的合外力，而不是所受的几个力中的某一个或某几个力；同时，该定律不仅表述了力和加速度的数量关系，也表明了它们的方向间的关系，即加速度的方向永远跟合外力的方向一致。在牛顿第三定律的教学中，应注意帮助学生从力的性质、力作用的同时性以及力的作用点等方面来区分一对平

14、衡力和一对作用力反作用力。还可以通过具体事例让学生认识到，有时某个力的大小无法直接求得，却可以应用牛顿第三定律改变研究对象，先求得这个力的反作用力，从而得出该力的大小。牛顿运动定律的应用，涉及到运动和力的许多知识，具有较强的综合性。但在学生刚学完牛顿定律的时候，不宜过早出现有力的变化和多过程的复杂问题，尤其是不要涉及连接体问题，应当引导学生更多关注用牛顿运动定律解决实际生产和生活中的问题。 超重和失重是牛顿运动定律的一个典型运用实例，教学中要引导学生通过实验，得出加速度方向向上即为超重，加速度方向向下即为失重的规律。（5）认识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。本条目要求学

15、生认识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。物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系，例如，在等式中给定k = 1，从而可以定义力的单位。 本条目的具体要求：·了解什么是单位制，知道什么是基本单位和导出单位，知道国际单位制中的力学的基本单位和有关导出单位。 ·认识单位制在物理计算中的作用，从而认识单位制在物理学中的重要意义。关于单位制，应让学生知道例如牛顿第二定律的数学表述从比例式Fma写成等式时要出现比例系数k，而k的数值与单位的选择有关。当质量和加速度的单位都选用国际单位时，根据这一公式定义力的单位“牛顿”后，k就等于。因此，在使

16、用公式F=ma时，要注意各个物理量的单位都要用国际单位。实际上在物理计算中只要已知量用的都是国际单位制中的单位，那么求出的未知量也必定是国际单位制中的单位。教学中还可以结合一些力学问题的分析解决，既复习巩固前面学过的知识，又帮助学生了解单位制在物理计算中的作用。2与教学大纲的对比分析课程标准中“相互作用与运动规律”部分与全日制普通高中物理教学大纲（试验修订版）中的“力”、“牛顿运动定律”部分相比较，部分知识内容降低了运算要求。如“知道胡克定律”、“知道共点力的平衡条件”等，表明有关方面的计算题难度需要降下来。但是对于实验探究的要求提高了，提出要“通过实验探究加速度与物体质量、物体受力的关系，理

17、解牛顿运动定律”。内容和层次要求变化如下表。教学大纲课程标准对比分析1力的概念(A) 包含在相关条目中要求达到理解的水平，在认识力时，需要知道矢量和标量的区别，这里含有对矢量的深入认识，矢量不仅有大小和方向，而且两个矢量的加法还必须符合平行四边形法则。2力的矢量性(A)3重力(A) 重力、重心课标没有作为单独的知识条目列出，这为教材的编写和教学提供了较大的自由空间。4重心(A)5形变和弹力(A)知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律。注重从学生熟悉的现象引入物理内容，同时还要求通过实验了解物体的弹性，这里强调了学习的过程与结果。对于胡克定律不必出现繁难的计算。6滑动摩擦力(A)通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数计算摩擦力。强调通过实验帮助学生认识物理规律，注重 “过程与方法”课程目标的体现。摩擦力的计算要求为较高水平的“理解”层次。7静摩擦和最大静摩擦力(A)8力的合成和分解(A)通过实验，理解力的合成与分解，知道共点力的平衡条件，区分矢量与标量，用力的合成与分解分析日常生活中的问题。要求达到理解的水平，并且需要通过实验加深理解，尤其可以通过生活中的实例帮助理解，要求学生能用力的合成与分解分析日常生活中的问题，这体现物理与生产、生活的联系。9平行四边形定则(B)10共点力的平