中学物理教学论：案例物理教材2

1、一教材编写的目的、指导思想和思路 1编写的目的 高中物理是普通高中科学学习领域的一门基础课程。而本册教材则是在高中物理共同必修课程物理1的基础上，为全体学生打好共同的物理基础而设计的。它与初中物理、科学课程和高中共同必修模块1相衔接，旨在进一步提高学生的科学素养，为学生的终身发展奠定基础。,案例 教材2的编写说明,本册教材是根据教育部制订的基础教育课程改革纲要(试行)和普通高中物理课程标准(实验)(以下简称课程标准)共同必修模块2的要求编写的。本教材在编写时力图体现课程标准的理念、目标和要求，面向全体高中学生，立足学生的发展，以提高每个学生的科学素养为目标，注意吸收国内外物理教育研究和高中物理

2、教材改革的成果，并充分考虑了我国高中教育的现状。为此，在教材设计和编写时注意了以下几点：,2编写的指导思想,（1）以物理知识的形成过程和实践应用为主线, 以曲线运动（抛体运动和圆周运动）的规律、万有引力和机械能等物理学的核心内容为载体，联系学生生活的实际、社会的实际、与技术应用的实际，以高中学生的认知发展规律来展开、组织和呈现教材内容。 （2）在向学生展现物理科学对物质世界运动和相互作用方式的思考、探索和描述过程的同时，强调探究学习、自主学习和合作学习。 （3）注意将科学技术的新成就、新成果、新思想引入教材。 （4）注重学科之间的渗透、人文精神与物理科学的融合。,本教材以学生日常生活中观察的现

3、象和具体问题出发，在观察实验、思考、探究中学习物理概念规律，在实践和应用中将所学的知识与社会、生活联系起来，从而达到掌握知识、培养能力、提高兴趣、培养高尚品格的目的。,3编写思路,案例 必修物理2第二章第二节 向心力,编写思路：本节首先通过日常经验和观察中的两个实例引入本节的课题，然后通过一个演示实验的观察和分析得出维持物体作匀速圆周运动需要一个沿半径指向圆心的力的作用，这个力就是向心力。然后通过实验与探究，使学生对向心力有了充分的感性认识后，给出向心力的公式，再结合牛顿第二定律，给出向心加速度的公式。最后，运用牛顿第二定律分析生活中的圆周运动问题，培养学生把理论知识应用于实践的能力。,教学模

4、式,教材内容呈现,问题导入,水平湿滑的道路上骑车还是驾车转弯时，都要减速行驶；在高速公路和铁轨的弯道处，路基都要设计成倾斜的，你知道这其中的奥秘吗？,观察实验,小球在光滑水平面内做圆周运动,分析概括,向心力的概念和方向,实验探究,决定向心力大小的因素,理论分析,向心力、向心加速度的公式,实践应用,向心力的应用实例,教材力争在体系结构、内容选择、组织方式、呈现方式，转变学生的学习方式和学习评价上有新的突破。不仅使教材成为物理知识载体，更是学生体验科学过程和方法，培育科学情感、态度和价值观的载体，从而发挥教科书对教师的教学行为、教学资源开发指导以及对学生的学习活动、学习资源利用指南的作用。,二、本

5、教材的特点,1落实课程改革纲要的目标要求，体现新课程的理念,实验和理论是物理科学内容不可分割的两个组成部分，在教材的编写中努力实现将实验从过去作为教学的辅助手段转变为贯穿在整个教学过程中创造物理情景，探索物理规律的主要手段，由过去在教材中独立设置，转变为有机的嵌入在新教科书中，从而将实验与理论融为一体，实验的过程即为学习的过程。教材注意为科学探究活动的实施创造机会和条件。所有的探究活动设计都遵循可行性原则，尽量考虑从学生的角度提出探究的课题，选材要价廉易得；探究的内容渗透在各章节中；探究的形式多样化，完整探究与不完整探究形式相结合；以培养学生形成探究的习惯和兴趣为主，达到物理课程标准对高中学生

6、科学探究能力和质量的要求。,2突出实验教学，进一步提高科学探究的质量,教材努力在内容选择、实践活动和习题的设计等方面渗透STS教育，引导学生认识科学技术的发展对改善人们生活、促进社会进步的作用，增进学生对科学、技术、社会之间关系的理解，认识科学技术发展对社会产生的双面影响，培养学生的环保意识、可持续发展的意识和社会责任感。,3加强物理与技术、社会的联系，体现STS教育思想,新教材内容的选取和安排力求在社会需求、学生认知发展水平以及物理学科发展三个因素之间寻求平衡，以物理学的核心内容作为素材，使学生获得终身学习的兴趣、习惯和一定的学习能力，帮助学生树立科学的世界观和科学的价值观。同时要注意高中物

7、理教育与初中物理教育的差异。 初中物理教育强调基础性、共同性和统一性；高中物理教育不仅要重视学生的共同发展，而且还应该让不同兴趣、不同能力和发展倾向的学生得到不同的发展，满足学生的不同需求。 因此除了按课程标准设计的不同模块编写出不同层次、不同侧重点的教科书外，同一本教科书也要有一定的弹性，以适应学生不同的学习需求，促进学生自主地、富有个性地学习。,4突破学科本位思想，立足学生的发展,教科书的文字表达要简明扼要，笔调轻松友好而又不失严谨，表述形式生动。 栏目灵活， 教材内容的组织线索清晰， 插图形式多样,色彩鲜明； 印刷精美。,5教材的呈现形式要生动活泼，尽量拉近教科书和学生的距离,我们提出的

8、一体化教材的概念,包含三个方面: 教科书； 多媒体辅助教学光盘(配套软件); 基于WEB的网上扩充资料及在线练习系统(我们的网站)。,6充分利用信息技术，构建一体化教材,多媒体辅助教学光盘，主要是教师在课堂教学中使用，也可用于学生课后的复习。,(l)光盘,它区别于其他同类光盘的最大特点是： 它不是以封闭固定的课件形式出现，而是采用“仓储式小基元”结构。 光盘的内容就是文字教材的配套课件库，以章为单位呈现。 课件库由各个小基元组成，每个小基元相互独立，各自对应一个可以脱离这个库独立运行的执行文件.库中小基元的编号就是对应的文件名，非常方便查找。 每个小基元都用一个形象化的来自课本的图形显示，只要

9、看过教材，大概浏览一下资料库,很容易找到想要的内容。,其次，每个小基元的设计采用了非线性多步骤控制, 内容分步呈现，可以根据需要对讲解顺序做出调整，既可反复强调某些步骤，也可简单掠过。 因而适合于物理教学的层次性，更有助于探究性教学中教师分析问题时对节奏的掌握，还能够最大程度上满足教师教学个性化的要求。 全部小基元都是紧扣教材内容而设计的原创,光盘只有与原教材结合使用，才能发挥最大功效，这种不同媒介在整体上的一致，体现了一体化教材作为教学媒介的理念。,网站内容的选取以教材中“我们的网站”上的内容为依据， 还包括一些与知识点相关的科学动态和背景资料。,(2)网站(,在呈现形式上，资料活页以静态的

10、文字或图像呈现在课本上，一些需要动态展示的资料由于自身的局限性无法显示。而网站上除有一些文字图像外，还有丰富的多媒体资料，以生动形象的动画呈现给读者，更利于加深对所学知识的理解应用。 在查阅方式上,资料活页中的内容是直接呈现的,无须查找,方便师生阅读。网站上的内容则需要先登陆我们的网站，然后根据一定的线索由学生自主查阅.这可以培养学生借助网络获取信息及处理信息的能力。 在阅读内容上，资料活页的内容是静态的,适用于以接受式为主的阅读方式。网站内容却可以附带有相应的在线练习系统或者一些仿真实验，与学生之间具有交互性。此外，网上内容还具有可及时更新的特点。 最后，我们的网站中提供了配套设计的电子档案

11、袋，能够随时随地记录学生上网学习的情况，教材由此提供了一种基于WEB的过程性评价的整体解决方案。,需要说明的是，“我们的网站”与“资料活页”虽然都是对于教材内容的拓展，但有很大的不同。,前言-以与学生交流的互动形式呈现.概述本册教材的主要内容和课程标准的相关要求，内容尽量贴近学生的生活实际，注意激发学生对本册教材的学习兴趣。 章名-教材二级主题。 章首语:本章内容引言.表述和呈现方式因各章内容而异。 节名-教材三级主题。 目名-节内各部分内容标题,为本教材四级主题。,三、教材的体例与说明,1.教材体例,(1)课内教学内容。供选用的栏目包括“观察与思考”、“实验与探究”和“讨论与交流”，这些栏目

12、穿插于四级主题内。 (2)课外活动内容。这些内容供学习参考，可选用的栏目包括“实践与拓展”、“资料活页”和“我们的网站”。 (3)练习。基础知识和基本技能的巩固性练习，体现知识的应用。一般供课外使用.,每节教材内容包括：,本章小结与评价 (1)本章小结-给出本章知识结构,供学生总结和复习本章参考，同时提倡学生从不同角度整理知识结构。 (2)回顾与评价-让学生回顾学习过程,记录学习体会，评价自己的学习进程,调整学习策略，对学习过程提出个性化的建议，达到促进学生发展的目的。 本章习题-全章知识和技能的综合性练习.体现知识的应用,供全章学习后使用。 旁批-教材中涉及的主要专业术语中英文对照、研究方法

13、及学习指引等。,观察与思考 包括对课堂内演示实验、实物模型、影像图片、课本图表的观察、分析和思考.启发学生带着问题观察，对现象、过程或结果进行分析。 实验与探究 课堂内学生动手动脑做实验，亲自经历科学探究的过程。由于教材把以往的学生分组实验有机地融入教材中，力图将实验与教学融为一体,因此这一环节担负着培养学生科学探究和物理实验能力的重任。本栏目实验探究内容的呈现有多种形式和不同的层次。,2.栏目说明,讨论与交流 课堂内学生之间及师生之间的互动性教学活动。本栏目内容呈现形式多样，且具有不同的层次：包括一般层次的问题讨论、较高层次的分析论证、以及最高层次的理论探究。教师应引导或启发学生思维，组织学

14、生分组讨论，鼓励学生大胆发表不同的见解，甚至是目前尚未有最终结论的见解，教师不要一手包办，或限定讨论范围。,实践与拓展 包括学生课外动手实验、调查或搜集、分析资料等实践活动，以及有关知识拓展性问题的思考等。 资料活页 相关知识的拓展与延伸，帮助有兴趣的学生扩展知识面。 我们的网站 以静态和动态相结合的文字或图像形式呈现，内容包括丰富的多媒体参考资料及在线练习系统，为要求进一步探索的学生提供学习的方便。,物理2是全体学生的共同必修模块，但考虑到，我国幅员广大，经济、文化、教育发展很不平衡，即使同一地域，客观上也存在差异很大的几类学校，如果教材在内容的选择和要求上都一致，虽然便于实施，但仍不能完全

15、适应不同类型的学校和不同程度的学生。因此，面对差异很大的各类学校和不同程度的学校，教材存在一个适应性问题，即教材的弹性问题。对这一问题，我们在教材编写时从以下几个方面作了尝试。,四、物理2教材编写过程中对几个具体问题的思考和处理,1关于教材的适应性问题,一是教材正文内容是根据课程标准的要求编写的，是全体学生的必学内容，也是全体学生经过努力可以达到的要求。“实践与拓展”的内容由教师根据实际情况，在条件许可和不增加学生负担的情况下选择使用。 二是“资料活页”和“我们的网站”提供的学习材料，是供有兴趣和学有余力学生课外阅读、查阅和钻研的，不是对全体学生的要求。,三是对有些在高中阶段无法讲清或不能证明

16、，但实际中又需明确的问题，如向心力和向心加速度公式和适用条件，动能定理不但适用于恒力而且适用于变力，以及机械能守恒定律的适用条件等，则直接告诉学生，并说明它可以证明，但高中阶段无法证明，学生知道这一点和不知道这一点是不一样的。知道这一点，学生运用时心中有数，也给善于钻研的学生留下余地。 四是教材中的实验包括演示实验、学生实验和课外实验，都是可以利用实验室现有的器材或日常器具可以完成的。同时教材也鼓励条件比较好的地区和学校将信息技术引入到实验室。,学生由初中升入高中普遍反映“物理难学”，问题之一在于由初中物理到高中物理形成了一个较陡的“台阶”. 产生这一问题的原因是多方面的: 例如高中物理与初中

17、物理相比，高中物理的知识面广，内容更丰富； 初中物理较多是定性的，高中物理则有较多的定量要求； 初中物理以现象为主，高中物理则要透过现象看本质，对抽象思维有较高的要求等。,2关于教材的台阶问题,1）由直线运动中的力学问题到曲线运动中的力学问题， 2）由地面上物体的运动到天体的运动， 3）由习惯于用力的观点和方法处理问题到用能量的观点和方法处理问题， 4）由宏观的经典力学的思想和观念到近代物理的思想和观念。,一是遵循循序渐进的原则。在内容安排和呈现方式上，尽力做到由具体到抽象、由简单到复杂、由宏观到微观。例如对曲线运动问题，不是先从学生认识一般的曲线运动出发，而是从学生熟悉的在重力作用下的各类抛

18、体运动现象入手，然后再过渡到一般的曲线运动。 二是充分利用学生已有的知识，由旧知识引出新知识。例如第四章机械能和能源内容的处理充分注意到了这一点。,在教材的编写中，在减缓“台阶”上，我们作了如下处理：,三是在近代物理内容的处理上，为了使学生容易接受，教材以定性介绍为主，以实验事实引入，重思想性和实例展示，其目的在于引导学生认识物理学的继承与发展、广博与深远，以及它对人类认识世界的影响和对科学、社会的重要作用，以激起学生进一步学习、探索的志趣和积极性。 四是教材在阐述方式上力求思路简洁、顺畅，特别是在引入概念、得出规律、分析例题等方面力求思路清晰，表达方式适合高中学生的思维特点。,自主合作学习、

19、独立思考的能力是现代社会对人的素质的基本要求。就学习过程而言，只有自主学习和独立思考才能真正做到对知识的理解，有效的培养思维能力。 本教材对这一问题从以下几个方面作了尝试。,3关于教材为学生留下自主合作的学习的机会和独立思考的空间问题,或是学生基于已有的知识能够分析思考得出结论的问题， 或是对新知识中的疑点、难点的问题， 或是基于生活经验易产生错误的问题， 或是促使学生对科学技术社会之间相互关系的理解问题等。 对这些问题，希望教师根据学生的实际，对他们提出恰当的要求，鼓励学生自己独立思考，在讨论交流中，增进对知识的理解，培养他们分析问题、讨论问题、与他人合作交流的能力和科学语言表达能力，而教师

20、不要包办代替，由教师讲给学生听。,教材中设有“讨论与交流”栏目，其中提出的问题,很多地方都在实验演示前或实验中提出了问题，这些问题也最好经学生思考后，再演示或总结。,教材中“观察与思考”栏目中，,能让学生自己概括、推理、证明的，应该尽量鼓励学生自己去做。教材在很多地方在这一方面作了努力，如抛体做直线或曲线运动的条件的理论分析和论证，竖直方向上的抛体运动公式的推导、平抛运动和斜抛运动规律的公式，线速度、角速度和周期之间的关系的推导，天体质量的计算，动能的表达式和动能定理的推导等在教材中都没有给出，要求学生运用已有的知识自己分析、推理、论证。根据学生的实际情况，经常要求学生这样做，相信可以大大提高

21、学生的思维能力。,适时总结，可以使学生对学过的知识和方法系统化，而且总结本身也是一种方法的训练和能力的培养。教材中，在一些重要之处，如处理圆周运动问题的一般步骤，动能定理和机械能守恒定律处理问题的思路和方法等都要求适时总结，并鼓励学生自己总结，章后的“本章小结”栏目中的“知识结构”只是为学生提示了本章的知识线索，不是对本章知识和方法的系统总结和归纳，希望教师在此基础上指导学生自己总结本章学到了什么？,提不出问题，往往是学习缺乏兴趣和没有学懂的典型表现。为了鼓励学生提出问题，反思自己的学习过程，章后的“本章小结”栏目中设置了“回顾与评价”。这样做，不仅可以帮助学生了解自己的学习情况，也为教师了解学生的情况提供了反馈信息。,实验在落实物理课程目标中的作用是不言而喻的。 本教材在编写中从以下几个方面加强了实验。 演示实验的数量较现行教材有较大幅度的增加。对于演示实验，在教材中，用“观察与思考