高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)解讀魯世波

1、會計(jì)學(xué)1高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)解讀魯世波高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)解讀魯世波第1頁/共69頁（一）（一）課課程性程性質(zhì)質(zhì)高中物理高中物理課課程是普通高中自然科程是普通高中自然科學(xué)領(lǐng)學(xué)領(lǐng)域的一域的一門門基基礎(chǔ)課礎(chǔ)課程，旨在落程，旨在落實(shí)實(shí)立德立德樹樹人的根本任人的根本任務(wù)務(wù)，進(jìn)進(jìn)一步提升一步提升學(xué)學(xué)生生的物理的物理學(xué)學(xué)科核心素科核心素養(yǎng)養(yǎng)，為學(xué)為學(xué)生的生的終終身身發(fā)發(fā)展奠定基展奠定基礎(chǔ)礎(chǔ)，促促進(jìn)進(jìn)人人類類科科學(xué)學(xué)事事業(yè)業(yè)的的傳傳承承與與社社會會的的發(fā)發(fā)展。展。 2第2頁/共69頁（二）基本理念（二）基本理念1.1.注重體現(xiàn)物理學(xué)科本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)注重體現(xiàn)物理學(xué)科本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)

2、2.2.注重課程的基礎(chǔ)性和選擇性，滿足學(xué)生終身發(fā)展需要注重課程的基礎(chǔ)性和選擇性，滿足學(xué)生終身發(fā)展需要 3.3.注重課程的時(shí)代性，關(guān)注科技進(jìn)步和社會發(fā)展需要注重課程的時(shí)代性，關(guān)注科技進(jìn)步和社會發(fā)展需要 4.4.引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提倡教學(xué)方式多樣化引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提倡教學(xué)方式多樣化5.5.注重過程評價(jià)，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展注重過程評價(jià)，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展3第3頁/共69頁（一）（一）學(xué)學(xué)科核心素科核心素養(yǎng)養(yǎng)（定（定義義）學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科教育對全面貫徹黨的教育方學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科教育對全面貫徹黨的教育方針，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，是學(xué)科育人價(jià)值的集針，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，是學(xué)科育人價(jià)值的集

3、中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。物理物理學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科核心素養(yǎng)是物理物理學(xué)科教育對全面貫徹黨學(xué)科教育對全面貫徹黨的教育方針，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，是的教育方針，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，是物理物理學(xué)科學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。包括形成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。包括：物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任任4第4頁/共69頁

4、（二）（二）課課程目程目標(biāo)標(biāo)科學(xué)本質(zhì)科學(xué)本質(zhì)科學(xué)態(tài)度科學(xué)態(tài)度社會責(zé)任社會責(zé)任STSESTSE問題問題證據(jù)證據(jù)解釋解釋合作與交流合作與交流模型建構(gòu)模型建構(gòu)科學(xué)推理科學(xué)推理科學(xué)論證科學(xué)論證質(zhì)疑創(chuàng)新質(zhì)疑創(chuàng)新物質(zhì)觀物質(zhì)觀運(yùn)動觀運(yùn)動觀相互作用觀相互作用觀能量觀能量觀物理觀念物理觀念科學(xué)思維科學(xué)思維科學(xué)探究科學(xué)探究科學(xué)態(tài)度科學(xué)態(tài)度與責(zé)任與責(zé)任每一要素分每一要素分為為五五級級水平水平5第5頁/共69頁機(jī)械運(yùn)動與物理模型；相互作用與運(yùn)動規(guī)律必修1（2學(xué)分）必修3（2學(xué)分）靜電場，電路及其應(yīng)用，電磁場與電磁波初步，能源與可持續(xù)發(fā)展選修1-2（2學(xué)分）磁場，電磁感應(yīng)及其應(yīng)用，電磁振蕩與電磁波，傳感器固體、液體和氣

5、體，熱力學(xué)定律，光及其應(yīng)用，原子與原子核選修1-3（2學(xué)分）選修2-1（2學(xué)分）物理學(xué)與社會發(fā)展選修2-3（2學(xué)分） 近代物理 學(xué)初步選修2-2（2學(xué)分）物理學(xué)與技術(shù)應(yīng)用必修課程選修課程選修課程畢業(yè)考試選拔考試自主 開設(shè)選修1-1（2學(xué)分）動量與動量守恒定律，機(jī)械振動與機(jī)械波必修2（2學(xué)分）機(jī)械能及其守恒定律，曲線運(yùn)動與萬有引力定律 經(jīng)典力學(xué)的局限性與相對論初步6第6頁/共69頁物物 理理 觀觀 念念7第7頁/共69頁觀觀念：念：通俗意通俗意義義上上來來理解，就是人理解，就是人們們在在長長期的生活期的生活和生和生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中形成的中形成的對對事物的事物的總總體的體的綜綜合的合的認(rèn)識認(rèn)識。

6、物理物理觀觀念：念：形成物形成物質(zhì)觀質(zhì)觀念、念、運(yùn)動與運(yùn)動與相互作用相互作用觀觀念、念、能量能量觀觀念等，能用其解念等，能用其解釋釋自然自然現(xiàn)現(xiàn)象和解象和解決實(shí)際問題決實(shí)際問題。形成物形成物質(zhì)觀質(zhì)觀念、念、運(yùn)動與運(yùn)動與相互作用相互作用觀觀念、能念、能量量觀觀念念能用形成的能用形成的這這些些觀觀念解念解釋釋自然自然現(xiàn)現(xiàn)象和解象和解決決實(shí)際問題實(shí)際問題8第8頁/共69頁水平水平1 1：初步初步了解所了解所學(xué)學(xué)的物理的物理概概念和念和規(guī)規(guī)律，律，能能將將其其與與相相關(guān)關(guān)的自的自然然現(xiàn)現(xiàn)象和象和問題問題解解決決聯(lián)聯(lián)系起系起來來。水平水平2 2：了解了解所所學(xué)學(xué)的物理的物理概概念和念和規(guī)規(guī)律，律，能解能

7、解釋簡單釋簡單的自然的自然現(xiàn)現(xiàn)象象、解、解決決簡單簡單的的實(shí)際問題實(shí)際問題。水平水平3 3：了解所了解所學(xué)學(xué)的物理的物理概概念和念和規(guī)規(guī)律律及其相互及其相互關(guān)關(guān)系系，能解能解釋釋自自然然現(xiàn)現(xiàn)象、象、解解決決實(shí)際問題實(shí)際問題。水平水平4 4：理解理解所所學(xué)學(xué)的物理的物理概概念和念和規(guī)規(guī)律及其相互律及其相互關(guān)關(guān)系，系，能正確解能正確解釋釋自然自然現(xiàn)現(xiàn)象、象、綜綜合合應(yīng)應(yīng)用用所所學(xué)學(xué)的物理知的物理知識識解解決實(shí)際問題決實(shí)際問題。水平水平5 5：能能清清晰、系晰、系統(tǒng)統(tǒng)地理解所地理解所學(xué)學(xué)的物理的物理概概念和念和規(guī)規(guī)律，能正確律，能正確解解釋釋自然自然現(xiàn)現(xiàn)象、能象、能綜綜合合應(yīng)應(yīng)用所用所學(xué)學(xué)的物理知的

8、物理知識識靈靈活活解解決實(shí)際問決實(shí)際問題題。9第9頁/共69頁物理物理觀觀念體系念體系知知識類觀識類觀念念方法方法類觀類觀念念情意情意類觀類觀念念“教育給予人們的無非是當(dāng)一切已學(xué)過的東西都忘記后所剩下的教育給予人們的無非是當(dāng)一切已學(xué)過的東西都忘記后所剩下的東西東西”（勞厄）。（勞厄）。物理觀念是指學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)，在深入理解物理觀念是指學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)，在深入理解物理學(xué)科特征的基礎(chǔ)上所獲得的對物理的概括物理學(xué)科特征的基礎(chǔ)上所獲得的對物理的概括性認(rèn)識，具體表現(xiàn)為主動地運(yùn)用物理思想、方性認(rèn)識，具體表現(xiàn)為主動地運(yùn)用物理思想、方法和觀點(diǎn)，認(rèn)識身邊事物和處理問題的自覺意法和觀點(diǎn)，認(rèn)識身邊事物和處理問題的

9、自覺意識或思維習(xí)慣。識或思維習(xí)慣。10第10頁/共69頁物理物理觀觀念體系念體系知知識類觀識類觀念念方法方法類觀類觀念念情意情意類觀類觀念念1.1.來來自于自于學(xué)學(xué)生生對對物理物理學(xué)學(xué)科具體知科具體知識識的反思和的反思和概概括，形成括，形成知知識類識類物理物理觀觀念，如力的念，如力的觀觀點(diǎn)、點(diǎn)、運(yùn)動運(yùn)動的的觀觀點(diǎn)、能量的點(diǎn)、能量的觀觀點(diǎn)等點(diǎn)等2.2.來來自于自于學(xué)學(xué)生生對對物理探究物理探究過過程、程、學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)方法的反思，形成方法的反思，形成方法方法類類的物理的物理觀觀念，如念，如類類比方法、等效方法、模型思想比方法、等效方法、模型思想3.3.來來自于自于對對物理在社物理在社會會生活中的價(jià)生活中

10、的價(jià)值值的的認(rèn)識認(rèn)識和反思，形和反思，形成的情意成的情意類類的物理的物理觀觀念，如物理價(jià)念，如物理價(jià)值觀值觀。物理物理觀觀念念從從何而何而來來？11第11頁/共69頁物理物理觀觀念體系念體系知知識類觀識類觀念念方法方法類觀類觀念念情意情意類觀類觀念念以上三以上三方面方面觀觀念相互影念相互影響響、共同作用、共同作用構(gòu)構(gòu)成物理成物理觀觀念念這這一有機(jī)整體。物理一有機(jī)整體。物理觀觀念具有念具有層層次性，一方面指在不同次性，一方面指在不同學(xué)習(xí)階學(xué)習(xí)階段形成的段形成的觀觀念是不同的；另一方面指同一念是不同的；另一方面指同一觀觀念念在不同的在不同的學(xué)習(xí)階學(xué)習(xí)階段，其段，其內(nèi)內(nèi)涵的豐富程度是不同的。物涵的豐

11、富程度是不同的。物理理觀觀念具有能念具有能動動性，主要表性，主要表現(xiàn)為現(xiàn)為能能夠?yàn)閴驗(yàn)樾挛锢硇挛锢碚J(rèn)識認(rèn)識指指明思明思維維方向。方向?！霸诮⒁粋€物理學(xué)理論時(shí)，基本觀念起了最主要的作用，物在建立一個物理學(xué)理論時(shí)，基本觀念起了最主要的作用，物理書上充滿了復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式，但是所有的物理學(xué)理論都是起理書上充滿了復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式，但是所有的物理學(xué)理論都是起源于思維與觀念，而不是公式源于思維與觀念，而不是公式”。（愛因斯坦）。（愛因斯坦）12第12頁/共69頁（一）引（一）引發(fā)認(rèn)發(fā)認(rèn)知沖突，知沖突，實(shí)現(xiàn)錯誤實(shí)現(xiàn)錯誤前前觀觀念的念的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化認(rèn)認(rèn)知沖突知沖突的引發(fā)的引發(fā)是指，當(dāng)原有觀念與新經(jīng)驗(yàn)之間出現(xiàn)是指，當(dāng)

12、原有觀念與新經(jīng)驗(yàn)之間出現(xiàn)對立性矛盾時(shí)而感受到的疑惑、緊張和不適的狀態(tài)。對立性矛盾時(shí)而感受到的疑惑、緊張和不適的狀態(tài)。學(xué)學(xué)生在原有生在原有觀觀念在遇到新念在遇到新觀觀念念時(shí)時(shí)，往往，往往對對新新觀觀念的念的處處理方式有三理方式有三種種情情況況：1.1.徑徑直地拒直地拒絕絕了新了新觀觀念；念；2.2.通通過過機(jī)械機(jī)械記憶記憶，新，新觀觀念取代念取代舊觀舊觀念；念；3.3.對對新新舊觀舊觀念念進(jìn)進(jìn)行整合，接行整合，接納納新新觀觀念。念。13第13頁/共69頁（一）引（一）引發(fā)認(rèn)發(fā)認(rèn)知沖突，知沖突，實(shí)現(xiàn)錯誤實(shí)現(xiàn)錯誤前前觀觀念的念的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化認(rèn)認(rèn)知沖突知沖突的引發(fā)的引發(fā)是指，當(dāng)原有觀念與新經(jīng)驗(yàn)之間出現(xiàn)是指

13、，當(dāng)原有觀念與新經(jīng)驗(yàn)之間出現(xiàn)對立性矛盾時(shí)而感受到的疑惑、緊張和不適的狀態(tài)。對立性矛盾時(shí)而感受到的疑惑、緊張和不適的狀態(tài)。物理物理教學(xué)教學(xué)中要中要實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)原有原有觀觀念的念的轉(zhuǎn)變則轉(zhuǎn)變則需要需要滿滿足三足三個條個條件：件：1.1.原有原有觀觀念跟物理事念跟物理事實(shí)實(shí)存在矛盾；存在矛盾；2.2.新新觀觀念比念比舊觀舊觀念更易于解念更易于解釋釋物理事物理事實(shí)實(shí)，即新，即新觀觀念具念具有可理解性和合理性；有可理解性和合理性；3.3.新新觀觀念的有效性。念的有效性。14第14頁/共69頁（二）（二）鋪設(shè)鋪設(shè)“ “綠綠色通道色通道” ”，發(fā)發(fā)展、拓展、拓寬學(xué)寬學(xué)生的生的物理物理觀觀念念如何在前觀念與新觀念

14、之間鋪設(shè)一條科學(xué)的如何在前觀念與新觀念之間鋪設(shè)一條科學(xué)的“ “綠色通道綠色通道” ”，從而切實(shí)有效地發(fā)展、拓寬學(xué)生的物理觀念，通常，從而切實(shí)有效地發(fā)展、拓寬學(xué)生的物理觀念，通常有以下四個步驟：有以下四個步驟：1.1.創(chuàng)設(shè)情境，暴露學(xué)生前觀念；創(chuàng)設(shè)情境，暴露學(xué)生前觀念；2.2.繼續(xù)創(chuàng)設(shè)學(xué)生通過直覺繼續(xù)創(chuàng)設(shè)學(xué)生通過直覺能感知能感知的的相似相似情境；情境；3.3.引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行相關(guān)觀念的類比，尋求新觀念與引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行相關(guān)觀念的類比，尋求新觀念與舊觀念之間的整合點(diǎn)；舊觀念之間的整合點(diǎn)；4.4.指導(dǎo)指導(dǎo)學(xué)生完成物理觀念的發(fā)展和拓寬。學(xué)生完成物理觀念的發(fā)展和拓寬。電場電場力做功力做功與與電勢電勢能的

15、能的關(guān)關(guān)系系重力做功重力做功與與重重力力勢勢能的能的關(guān)關(guān)系系類類比比15第15頁/共69頁（三）引（三）引導(dǎo)學(xué)導(dǎo)學(xué)生體生體驗(yàn)評驗(yàn)評價(jià)、反思價(jià)、反思概概括，促括，促進(jìn)進(jìn)物理物理觀觀念形成和念形成和發(fā)發(fā)展展有有別別于于僅針對僅針對具體性知具體性知識進(jìn)識進(jìn)行的行的傳統(tǒng)傳統(tǒng)的的教學(xué)教學(xué)小小結(jié)結(jié)，觀觀念念構(gòu)構(gòu)建建導(dǎo)導(dǎo)向的做法是：向的做法是：為學(xué)為學(xué)生搭建體生搭建體驗(yàn)驗(yàn)、評評價(jià)、交流價(jià)、交流的平臺，提供的平臺，提供概概括反思的方向和括反思的方向和線線索。索。1.1.知識性：單擺定義、回復(fù)力、周期知識性：單擺定義、回復(fù)力、周期2.2.單擺模型的理想化方法：如質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、光單擺模型的理想化方法：如質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電

16、荷、光線、自由落體運(yùn)動、勻強(qiáng)電場等線、自由落體運(yùn)動、勻強(qiáng)電場等3.3.研究周期公式的研究周期公式的“ “控制變量法控制變量法” ”，如牛頓第二定，如牛頓第二定律的探究、電阻定律的探究律的探究、電阻定律的探究4.4.動力學(xué)分析方法：利用自然分解動力學(xué)分析方法：利用自然分解5.5.單擺本質(zhì)：沿圓弧小角度運(yùn)動，除了指向圓心單擺本質(zhì)：沿圓弧小角度運(yùn)動，除了指向圓心的力，其余力的等效合力為恒力。的力，其余力的等效合力為恒力。16第16頁/共69頁（三）引（三）引導(dǎo)學(xué)導(dǎo)學(xué)生體生體驗(yàn)評驗(yàn)評價(jià)、反思價(jià)、反思概概括，促括，促進(jìn)進(jìn)物理物理觀觀念形成和念形成和發(fā)發(fā)展展17第17頁/共69頁（四）（四）還還原原“ “

17、真實(shí)真實(shí)” ”的科的科學(xué)研學(xué)研究究歷歷史史教教科科書書上的科上的科學(xué)結(jié)論學(xué)結(jié)論固然重要，但固然重要，但它它背后的孕育背后的孕育發(fā)發(fā)展，由潛到展，由潛到顯顯的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化歷歷程程則則更富更富啟啟迪。因此，迪。因此，觀觀念建念建構(gòu)導(dǎo)構(gòu)導(dǎo)向的物理向的物理概概念、念、規(guī)規(guī)律律教學(xué)教學(xué)，可以借助物理，可以借助物理學(xué)發(fā)學(xué)發(fā)展展史，史，為學(xué)為學(xué)生生創(chuàng)設(shè)真實(shí)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境，然后的情境，然后帶領(lǐng)學(xué)帶領(lǐng)學(xué)生乘坐生乘坐“ “思思維維之舟之舟” ”穿越穿越時(shí)時(shí)空，空，蕩蕩漾于科漾于科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)發(fā)現(xiàn)的曲折物理的曲折物理學(xué)歷學(xué)歷程，程，領(lǐng)領(lǐng)略涌略涌現(xiàn)現(xiàn)出的著名事件、出的著名事件、現(xiàn)現(xiàn)象、物理象、物理學(xué)觀學(xué)觀點(diǎn)、思想和點(diǎn)、思想

18、和方法及其方法及其對對后世的影后世的影響響。使。使學(xué)學(xué)生生真真切地受到體切地受到體驗(yàn)驗(yàn)和熏和熏陶，陶，從從而有利于物理而有利于物理觀觀念的形成念的形成與發(fā)與發(fā)展。展。18第18頁/共69頁（五）（五）挖挖掘掘?qū)嶒?yàn)實(shí)驗(yàn)探究功能，促探究功能，促進(jìn)進(jìn)物理物理觀觀念念構(gòu)構(gòu)建建物理物理觀觀念是念是隱隱藏于具體知藏于具體知識識背后的背后的概概括性括性觀觀點(diǎn)和思點(diǎn)和思想方法。物理想方法。物理觀觀念只有在念只有在學(xué)學(xué)生本人生本人親親自自經(jīng)歷經(jīng)歷知知識識的探的探索索發(fā)現(xiàn)過發(fā)現(xiàn)過程，程，對對具體物理知具體物理知識進(jìn)識進(jìn)入深入分析和入深入分析和挖挖掘才掘才能展能展開開出出來來，并并在在與與他人的交流他人的交流討論與

19、討論與具體具體應(yīng)應(yīng)用中用中獲獲得日得日漸清漸清晰的晰的認(rèn)識認(rèn)識。因此，在。因此，在課課堂堂教學(xué)教學(xué)中中創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)探探究情境，究情境，讓學(xué)讓學(xué)生生親親身體身體驗(yàn)驗(yàn)物理知物理知識識的的發(fā)現(xiàn)過發(fā)現(xiàn)過程，感悟程，感悟物理知物理知識識中中蘊(yùn)蘊(yùn)含的思想、含的思想、觀觀點(diǎn)和方法，使點(diǎn)和方法，使學(xué)學(xué)生通生通過過高高水平的思水平的思維維活活動動，深刻理解和掌握物理知，深刻理解和掌握物理知識識，并并通通過過不不斷斷的反思、的反思、概概括、提升，括、提升，從從而促而促進(jìn)進(jìn)物理物理觀觀念的念的構(gòu)構(gòu)建建。19第19頁/共69頁（五）（五）挖挖掘掘?qū)嶒?yàn)實(shí)驗(yàn)探究功能，促探究功能，促進(jìn)進(jìn)物理物理觀觀念念構(gòu)構(gòu)建建牛牛頓頓

20、第二定律的探究第二定律的探究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究探究教學(xué)教學(xué)中，中，學(xué)學(xué)生生遷遷移相移相關(guān)關(guān)物理物理觀觀點(diǎn)、點(diǎn)、思想和方法到新的思想和方法到新的問題問題情景中，利于作出情景中，利于作出創(chuàng)創(chuàng)新性新性應(yīng)應(yīng)用。用。20第20頁/共69頁（六）在原始物理（六）在原始物理問題問題情景中情景中實(shí)現(xiàn)觀實(shí)現(xiàn)觀念的念的創(chuàng)創(chuàng)新新應(yīng)應(yīng)用用“ “原始原始” ”物理物理問題問題是指，自然界及社是指，自然界及社會會生活、生生活、生產(chǎn)產(chǎn)中客中客觀觀存在且未被加工的物理存在且未被加工的物理問題問題。物理現(xiàn)象物理現(xiàn)象原始問題原始問題物理習(xí)題物理習(xí)題結(jié)論評價(jià)結(jié)論評價(jià)對物理問題對物理問題進(jìn)行描述進(jìn)行描述抽象、設(shè)抽象、設(shè)置物理量置物理量驗(yàn)算

21、推導(dǎo)驗(yàn)算推導(dǎo)21第21頁/共69頁（六）在原始物理（六）在原始物理問題問題情景中情景中實(shí)現(xiàn)觀實(shí)現(xiàn)觀念的念的創(chuàng)創(chuàng)新新應(yīng)應(yīng)用用【題題目】目】中中國青國青年年報(bào)報(bào)1990.12.25 1990.12.25 報(bào)報(bào)道了我道了我國國前前往南往南極極的科的科學(xué)學(xué)考察船考察船“ “極極地地號號” ”上上發(fā)來發(fā)來的的專電專電“ “極極地地號啟動減搖號啟動減搖裝置慢速航行裝置慢速航行” ”。報(bào)報(bào)道道稱稱：“ “隨隨著西著西風(fēng)帶風(fēng)帶的的離去，船體離去，船體擺動擺動愈愈發(fā)劇發(fā)劇烈，船體烈，船體橫搖橫搖已已達(dá)達(dá)1515o，最高，最高達(dá)達(dá)2727o為為了了減減小船體小船體搖動搖動，船上已采取了新的，船上已采取了新的減搖減

22、搖措施措施，為為此航速已此航速已減減至至1010節(jié)節(jié)。” ”為為什什么么通通過減過減速能速能實(shí)現(xiàn)減搖實(shí)現(xiàn)減搖? ?（波浪沖（波浪沖擊擊力的力的頻頻率接近率接近輪輪船船搖擺搖擺的固有的固有頻頻率率時(shí)時(shí)，輪輪船船搖擺搖擺幅度最大。）幅度最大。）22第22頁/共69頁（六）在原始物理（六）在原始物理問題問題情景中情景中實(shí)現(xiàn)觀實(shí)現(xiàn)觀念的念的創(chuàng)創(chuàng)新新應(yīng)應(yīng)用用先看先看兩種兩種特殊情特殊情況況: :1.1.船的速度方向和波浪船的速度方向和波浪傳傳播速度方向在同一直播速度方向在同一直線線上；上； 2.2.船的速度和波浪船的速度和波浪傳傳播速度方向垂直。播速度方向垂直。具體分析如下具體分析如下: : 23第23

23、頁/共69頁（六）在原始物理（六）在原始物理問題問題情景中情景中實(shí)現(xiàn)觀實(shí)現(xiàn)觀念的念的創(chuàng)創(chuàng)新新應(yīng)應(yīng)用用上述原始物理上述原始物理問題問題解解決過決過程中，不程中，不難發(fā)現(xiàn)運(yùn)難發(fā)現(xiàn)運(yùn)用了物用了物理模型的方法。而在物理模型建立中，又使用了理模型的方法。而在物理模型建立中，又使用了歸納歸納推理的方法。因此，通推理的方法。因此，通過對過對原始原始問題問題的不的不斷斷了解、了解、積積累，能使累，能使學(xué)學(xué)生形成一生形成一種種借助于科借助于科學(xué)學(xué)方法方法研研究究問題問題的心的心理定理定勢勢，有效地形成物理，有效地形成物理觀觀念。念。24第24頁/共69頁科科 學(xué)學(xué) 思思 維維25第25頁/共69頁思思維維：人人

24、腦進(jìn)腦進(jìn)行行邏輯邏輯推推導(dǎo)導(dǎo)的的屬屬性、能力和性、能力和過過程程。它它是人是人類類所具有的高所具有的高級認(rèn)級認(rèn)知活知活動動。按照信息。按照信息論論的的觀觀點(diǎn)，思點(diǎn)，思維維是是對對新新輸輸入信息入信息與腦內(nèi)儲與腦內(nèi)儲存知存知識經(jīng)驗(yàn)進(jìn)識經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行一系列行一系列復(fù)雜復(fù)雜的心智操作的心智操作過過程。程。 分析分析與綜與綜合合 比比較與較與分分類類 抽象抽象與概與概括括26第26頁/共69頁科科學(xué)學(xué)思思維維：課課程程標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)中的中的“ “科科學(xué)學(xué)思思維維” ”素素養(yǎng)養(yǎng)，主要包括模型建，主要包括模型建構(gòu)構(gòu)、科、科學(xué)學(xué)推理、科推理、科學(xué)論學(xué)論證證、質(zhì)質(zhì)疑疑創(chuàng)創(chuàng)新等四新等四個個要素。要素。27第27頁/共69頁

25、水平水平1 1：能能說說出出一些所一些所學(xué)學(xué)的的簡單簡單的物理模型；知道得出的物理模型；知道得出結(jié)論結(jié)論需需要科要科學(xué)學(xué)推理；推理；能能區(qū)別區(qū)別觀觀點(diǎn)和點(diǎn)和證證據(jù)；據(jù)；知道知道質(zhì)質(zhì)疑和疑和創(chuàng)創(chuàng)新的重要性新的重要性。水平水平2 2：能在熟悉的能在熟悉的問題問題情境中情境中應(yīng)應(yīng)用用所所學(xué)學(xué)的常的常見見的物理模型；的物理模型；能能對對比比較簡單較簡單的物理的物理問題進(jìn)問題進(jìn)行分析和推理，行分析和推理，獲獲得得結(jié)論結(jié)論；能；能使用使用簡單簡單和直接的和直接的證證據(jù)表據(jù)表達(dá)達(dá)自己的自己的觀觀點(diǎn)；點(diǎn)；具有具有質(zhì)質(zhì)疑和疑和創(chuàng)創(chuàng)新的意新的意識識。水平水平3 3：能在熟悉的能在熟悉的問題問題情境中根據(jù)需要情境中

26、根據(jù)需要選選用所用所學(xué)學(xué)的恰的恰當(dāng)當(dāng)?shù)哪５哪Ｐ托徒饨鉀Q決簡單簡單的物理的物理問題問題；能；能對對常常見見的的物理物理問題進(jìn)問題進(jìn)行分析、通行分析、通過過推理，推理，獲獲得得結(jié)論并結(jié)論并作出解作出解釋釋；能；能恰恰當(dāng)當(dāng)使用使用證證據(jù)表據(jù)表達(dá)達(dá)自己的自己的觀觀點(diǎn)點(diǎn)；從從不同角度思考物理不同角度思考物理問題問題。水平水平4 4：能能將實(shí)際問題將實(shí)際問題中的中的對對象和象和過過程程轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為所所學(xué)學(xué)的物理模型的物理模型；能；能對對綜綜合性合性物理物理問題進(jìn)問題進(jìn)行分析和推理，行分析和推理，獲獲得得結(jié)論并結(jié)論并作出解作出解釋釋；能恰；能恰當(dāng)當(dāng)使用使用證證據(jù)據(jù)證證明明物理物理結(jié)論結(jié)論；能；能對對已有已有

27、結(jié)論結(jié)論提出提出有依據(jù)的有依據(jù)的質(zhì)質(zhì)疑疑，采用不同方式分析解，采用不同方式分析解決決物理物理問題問題。28第28頁/共69頁水平水平5 5：能能將將較復(fù)雜較復(fù)雜的的實(shí)際問題實(shí)際問題中的中的對對象和象和過過程程轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為所所學(xué)學(xué)的的物理模型；能在物理模型；能在新的情景新的情景中中對綜對綜合性物理合性物理問題進(jìn)問題進(jìn)行分析和推理行分析和推理，獲獲得正確得正確結(jié)論并結(jié)論并作出解作出解釋釋；能考；能考慮證慮證據(jù)的可靠性，合理使用據(jù)的可靠性，合理使用證證據(jù)；能據(jù)；能從從多多個視個視角角審視檢驗(yàn)結(jié)論審視檢驗(yàn)結(jié)論，解，解決決物理物理問題問題具有一定的具有一定的新新穎穎性。性。29第29頁/共69頁課課程程

28、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)對對模型建模型建構(gòu)構(gòu)要求的要求的層層次次能能說說出出簡單簡單物理模型物理模型能在熟悉情境中能在熟悉情境中應(yīng)應(yīng)用用常常見見物理模型物理模型能在熟悉情境中能在熟悉情境中選選用用恰恰當(dāng)當(dāng)模型解模型解決簡單問題決簡單問題能能將實(shí)際問題將實(shí)際問題中的中的對對象和象和過過程程轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換成物理模型成物理模型能能將較將較復(fù)雜復(fù)雜實(shí)際問題實(shí)際問題的的對對象和象和過過程程轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換成物理模型成物理模型質(zhì)質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)、彈彈簧振子、簧振子、單擺單擺、理想、理想氣氣體、點(diǎn)體、點(diǎn)電電荷、荷、勻勻強(qiáng)強(qiáng)電場電場、理想、理想變壓變壓器等。器等。勻勻速直速直線運(yùn)動線運(yùn)動、勻變勻變速直速直線運(yùn)動線運(yùn)動、平拋、平拋運(yùn)動運(yùn)動、勻勻速速

29、圓圓周周運(yùn)動運(yùn)動、簡諧運(yùn)動簡諧運(yùn)動、彈彈性性碰碰撞、等撞、等溫過溫過程、程、絕熱過絕熱過程等。程等。常常見見理想模型理想模型30第30頁/共69頁合理使用合理使用證證據(jù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行科行科學(xué)學(xué)推理推理【題目】【題目】 “ “蹦極蹦極” ”運(yùn)動時(shí)運(yùn)動時(shí)，在，在運(yùn)動員運(yùn)動員身上裝好身上裝好傳傳感器，感器，測測量量運(yùn)動員運(yùn)動員在不在不同同時(shí)時(shí)刻的高度及速度?？痰母叨燃八俣?。運(yùn)動員運(yùn)動員及所及所帶帶裝裝備備的的總質(zhì)總質(zhì)量量為為60 kg60 kg，彈彈性性繩繩原原長為長為10m10m。運(yùn)動員從蹦極運(yùn)動員從蹦極臺自由臺自由下落，得到右下落，得到右圖圖的速度位移的速度位移圖圖象象。（1 1）運(yùn)動員運(yùn)動員下落下落

30、過過程中在什程中在什么么位置位置動動能最大？能最大？試從運(yùn)動試從運(yùn)動和力和力的的關(guān)關(guān)系系討論運(yùn)動員討論運(yùn)動員在在該該位置受力有什位置受力有什么么特點(diǎn)。特點(diǎn)。（2 2）運(yùn)動員運(yùn)動員下落到下落到動動能最大能最大時(shí)時(shí)和落到最低點(diǎn)和落到最低點(diǎn)時(shí)時(shí)，繩繩的的彈彈性性勢勢能分能分別為別為多大多大? ? 請陳請陳述述應(yīng)應(yīng)用相用相關(guān)關(guān)定律解定律解決問題決問題的的條條件。件。31第31頁/共69頁32伽利略的科伽利略的科學(xué)學(xué)思思維維方法分享方法分享伽利略（伽利略（1564-16421564-1642），），2525歲成為比薩大學(xué)數(shù)學(xué)系教授，成就歲成為比薩大學(xué)數(shù)學(xué)系教授，成就：1.1.研究物體等加速運(yùn)動；研究物體

31、等加速運(yùn)動；2.2.改進(jìn)望遠(yuǎn)鏡；改進(jìn)望遠(yuǎn)鏡；3.3.改進(jìn)圓規(guī)；改進(jìn)圓規(guī)；4.4.制造第一只溫度計(jì)；制造第一只溫度計(jì)；5.5.發(fā)現(xiàn)單擺的等時(shí)性；發(fā)現(xiàn)單擺的等時(shí)性；意大利物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家、哲學(xué)家，被后人譽(yù)為：意大利物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家、哲學(xué)家，被后人譽(yù)為：現(xiàn)代觀測天文學(xué)之父；現(xiàn)代觀測天文學(xué)之父；現(xiàn)代物理學(xué)之父；現(xiàn)代物理學(xué)之父；現(xiàn)代科學(xué)之父；現(xiàn)代科學(xué)之父；自然科自然科學(xué)學(xué)的的誕誕生要生要?dú)w歸功于伽利略功于伽利略霍金霍金第32頁/共69頁33伽利略的科伽利略的科學(xué)學(xué)思思維維方法分享方法分享伽利略如此輝煌的成就主要得益于他科學(xué)的思維方式、科研方伽利略如此輝煌的成就主要得益于他科學(xué)的思維方

32、式、科研方法及追求科學(xué)真理的精神。法及追求科學(xué)真理的精神。 尊重事尊重事實(shí)實(shí)、勤于、勤于觀觀察察 分解、分解、組組合，有機(jī)合，有機(jī)聯(lián)聯(lián)系系 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)，有機(jī)，有機(jī)統(tǒng)統(tǒng)一一 抽象思抽象思維維、邏輯邏輯思思維維的完美的完美結(jié)結(jié)合合 科學(xué)性與靈活性結(jié)合科學(xué)性與靈活性結(jié)合第33頁/共69頁科科 學(xué)學(xué) 探探 究究34第34頁/共69頁“ “科學(xué)探究科學(xué)探究” ”是基于觀察和實(shí)驗(yàn)提出物理問題、形成是基于觀察和實(shí)驗(yàn)提出物理問題、形成猜想和假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和制訂方案、獲取和處理信猜想和假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和制訂方案、獲取和處理信息、基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋、以及對科學(xué)探息、基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋、以及對

33、科學(xué)探究過程和結(jié)果進(jìn)行交流、評估、反思的能力。究過程和結(jié)果進(jìn)行交流、評估、反思的能力?！?“科學(xué)探究科學(xué)探究” ”主要包括問題、證據(jù)、解釋、交流等主要包括問題、證據(jù)、解釋、交流等 要素。要素。35第35頁/共69頁水平水平1 1：具有具有問題問題意意識識；能在；能在他人指他人指導(dǎo)導(dǎo)下下使用所使用所學(xué)學(xué)的的簡單簡單器材器材收集收集數(shù)數(shù)據(jù)；能據(jù)；能對數(shù)對數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行行初步整理初步整理；具有；具有與與他人交流成果、他人交流成果、討論問題討論問題的的意意識識。水平水平2 2：能能觀觀察察物理物理現(xiàn)現(xiàn)象，象，提出提出物理物理問題問題；能根據(jù)已有的科；能根據(jù)已有的科學(xué)學(xué)探究方案，探究方案，使用使用所所學(xué)學(xué)

34、的基本器材的基本器材獲獲得得數(shù)數(shù)據(jù)；能據(jù)；能對數(shù)對數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行整行整理，得到初步的理，得到初步的結(jié)論結(jié)論；能；能撰撰寫簡單寫簡單的的報(bào)報(bào)告，告，陳陳述述科科學(xué)學(xué)探究探究過過程和程和結(jié)結(jié)果。果。水平水平3 3：能分析物理能分析物理現(xiàn)現(xiàn)象，象，提出可探究提出可探究的物理的物理問題問題；作出；作出初步初步的猜想的猜想；能在他人；能在他人幫幫助下制助下制訂訂科科學(xué)學(xué)探究方案，使用基本器材探究方案，使用基本器材獲獲得得數(shù)數(shù)據(jù)；能分析據(jù)；能分析數(shù)數(shù)據(jù)、據(jù)、發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)特點(diǎn)，形成特點(diǎn)，形成結(jié)論結(jié)論，嘗試嘗試用用已有已有的物理知的物理知識進(jìn)識進(jìn)行解行解釋釋；能撰；能撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，用告，用學(xué)過學(xué)過的物理的物

35、理術(shù)語術(shù)語、圖圖表表等交流科等交流科學(xué)學(xué)探究探究過過程和程和結(jié)結(jié)果。果。36第36頁/共69頁水平水平4 4：能分析相能分析相關(guān)關(guān)事事實(shí)實(shí)或或結(jié)論結(jié)論，提出，提出并并準(zhǔn)確表述可探究的物準(zhǔn)確表述可探究的物理理問題問題，作出有依據(jù)的假，作出有依據(jù)的假設(shè)設(shè)；能制；能制訂訂科科學(xué)學(xué)探究方案，探究方案，選選用合用合適的器材適的器材獲獲得得數(shù)數(shù)據(jù)；能分析據(jù)；能分析數(shù)數(shù)據(jù)、據(jù)、發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)其中其中規(guī)規(guī)律，形成合理律，形成合理結(jié)論結(jié)論，用已有的物理知，用已有的物理知識進(jìn)識進(jìn)行解行解釋釋；能；能撰撰寫寫完整的完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告告，對對科科學(xué)學(xué)探究探究過過程和程和結(jié)結(jié)果果進(jìn)進(jìn)行交流和反思。行交流和反思。水平水平5

36、5：能面能面對對真實(shí)真實(shí)情景情景，從從不同角度不同角度提出提出并并準(zhǔn)確表述可探究準(zhǔn)確表述可探究的物理的物理問題問題，作出，作出科科學(xué)學(xué)假假設(shè)設(shè)；能制；能制訂訂有有一定新意一定新意的科的科學(xué)學(xué)探究探究方案，方案，靈靈活活選選用合適的器材用合適的器材獲獲得得數(shù)數(shù)據(jù)；能用據(jù)；能用多多種種方法方法分析分析數(shù)數(shù)據(jù)、據(jù)、發(fā)現(xiàn)規(guī)發(fā)現(xiàn)規(guī)律，形成合理律，形成合理結(jié)論結(jié)論，用已有的物理知，用已有的物理知識進(jìn)識進(jìn)行解行解釋釋；能撰；能撰寫寫完整完整規(guī)規(guī)范的科范的科學(xué)學(xué)探究探究報(bào)報(bào)告，交流、反思科告，交流、反思科學(xué)學(xué)探究探究過過程和程和結(jié)結(jié)果。果。37第37頁/共69頁課程標(biāo)準(zhǔn)中將科學(xué)探究放到了前所未有的高度，課程標(biāo)

37、準(zhǔn)中將科學(xué)探究放到了前所未有的高度，目的在于將學(xué)生學(xué)習(xí)的目的在于將學(xué)生學(xué)習(xí)的重心從過分強(qiáng)調(diào)知識的傳承與重心從過分強(qiáng)調(diào)知識的傳承與積累向培養(yǎng)學(xué)生的探究能力轉(zhuǎn)化積累向培養(yǎng)學(xué)生的探究能力轉(zhuǎn)化，讓學(xué)生從被動接受，讓學(xué)生從被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化，從而培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化，從而培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)探究的能力、敢于探索的創(chuàng)新精神?？茖W(xué)素養(yǎng)、科學(xué)探究的能力、敢于探索的創(chuàng)新精神。在物理教學(xué)中，教師應(yīng)該創(chuàng)設(shè)多樣化的教學(xué)情境，重在物理教學(xué)中，教師應(yīng)該創(chuàng)設(shè)多樣化的教學(xué)情境，重視學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。視學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。38第38頁/共69頁1.1.注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使之成為

38、培養(yǎng)科學(xué)探究的主要途徑注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使之成為培養(yǎng)科學(xué)探究的主要途徑. .物理物理實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)從確立確立實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡侥康牡皆O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)直至最后的直至最后的結(jié)結(jié)果果分析，其分析，其實(shí)驗(yàn)過實(shí)驗(yàn)過程程實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)就是科就是科學(xué)學(xué)探究的探究的過過程，因此物程，因此物理理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)是培是培養(yǎng)學(xué)養(yǎng)學(xué)生科生科學(xué)學(xué)探究能力的重要途探究能力的重要途徑徑。39第39頁/共69頁【題目】研究變壓器的輸出電壓與哪些因素有關(guān)【題目】研究變壓器的輸出電壓與哪些因素有關(guān)1.1.提出提出問題問題：由：由教師教師直接提直接提問變壓問變壓器的器的輸輸出出電壓與哪電壓與哪些因素有些因素有關(guān)關(guān)？2.2.猜想猜想與與假假說說：由：由學(xué)學(xué)生

39、思考生思考并并互相互相補(bǔ)補(bǔ)充得出充得出輸輸出出電壓電壓可能可能會會跟跟輸輸入入電壓電壓、原副、原副線線圈圈匝匝數(shù)數(shù)、電電流流頻頻率、率、鐵鐵芯等因素有芯等因素有關(guān)關(guān)。3.3.制定制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：引：引導(dǎo)學(xué)導(dǎo)學(xué)生制定利用控制生制定利用控制變變量法量法來進(jìn)來進(jìn)行行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的的計(jì)劃計(jì)劃，思考需要，思考需要測測量的量的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)與與可能需要的可能需要的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)器材，如器材，如電電源、原副源、原副線線圈可圈可變變的的變壓變壓器、多用器、多用電電表等。表等。4.4.進(jìn)進(jìn)行行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)和收集和收集證證據(jù)：據(jù)：對學(xué)對學(xué)生生進(jìn)進(jìn)行分行分組組，并并各各選擇選擇一一個個因素因素進(jìn)進(jìn)行行實(shí)驗(yàn)研實(shí)驗(yàn)研究。

40、究。5.5.根據(jù)根據(jù)證證據(jù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行解行解釋釋：由各：由各組選組選派代表，提供派代表，提供實(shí)驗(yàn)數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)據(jù)并并作出解作出解釋釋：與鐵與鐵芯、芯、頻頻率無率無關(guān)關(guān)。6.6.交流交流與檢驗(yàn)與檢驗(yàn)：引：引導(dǎo)學(xué)導(dǎo)學(xué)生生從從理理論論上推上推導(dǎo)結(jié)論導(dǎo)結(jié)論，將將其其與學(xué)與學(xué)生的生的實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行比行比較較，引，引導(dǎo)導(dǎo)學(xué)學(xué)生生進(jìn)進(jìn)行行實(shí)驗(yàn)誤實(shí)驗(yàn)誤差分析。差分析。40第40頁/共69頁物理物理學(xué)學(xué)史是人史是人類類在物理在物理領(lǐng)領(lǐng)域域認(rèn)識認(rèn)識自然、改造自然、自然、改造自然、獲獲得知得知識識的的歷歷史史記錄記錄。物理學(xué)的每一步發(fā)展，都離不開科學(xué)探究；物理學(xué)物理學(xué)的每一步發(fā)展，都離不開科學(xué)探究；物理學(xué)的科學(xué)觀和

41、研究方法的演化、變革與發(fā)展就是一個探究的過程的科學(xué)觀和研究方法的演化、變革與發(fā)展就是一個探究的過程。物理學(xué)史本身作為科學(xué)探究的歷史，也應(yīng)當(dāng)讓其更加突出探究物理學(xué)史本身作為科學(xué)探究的歷史，也應(yīng)當(dāng)讓其更加突出探究歷程，為學(xué)生進(jìn)行自己探究開闊思路，加深對科學(xué)探究過程的歷程，為學(xué)生進(jìn)行自己探究開闊思路，加深對科學(xué)探究過程的理解并發(fā)展科學(xué)探究能力，使教育功能更加完善地得以發(fā)揮。理解并發(fā)展科學(xué)探究能力，使教育功能更加完善地得以發(fā)揮。2.2.滲透物理學(xué)史，使之成為培養(yǎng)科學(xué)探究能力的示范滲透物理學(xué)史，使之成為培養(yǎng)科學(xué)探究能力的示范比如牛比如牛頓頓在在16721672年年發(fā)發(fā)表了表了關(guān)關(guān)于光和色的新理于光和色的

42、新理論論一文，一文，認(rèn)為認(rèn)為光具有微粒的性光具有微粒的性質(zhì)質(zhì)，在，在當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)就引起了物理就引起了物理學(xué)學(xué)界界極極大的大的爭論爭論，胡，胡克就曾克就曾質(zhì)問質(zhì)問牛牛頓為頓為什什么么光束相交光束相交時(shí)時(shí)不不發(fā)發(fā)生生碰碰撞（即撞（即“ “光光為為什什么么不不為為光自身所散射光自身所散射” ”）。托）。托 馬馬斯斯 楊楊通通過雙縫過雙縫干涉干涉實(shí)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)證明了明了“ “光光的波的波動說動說” ”的正確。的正確。從從“ “光的微粒光的微粒說說” ”到到“ “光的波光的波動說動說” ”，再到，再到“ “光光的波粒二象性的波粒二象性學(xué)說學(xué)說” ”的提出，其中所包含的的提出，其中所包含的對對于科于科學(xué)學(xué)的每的每

43、 一次一次質(zhì)質(zhì)疑疑與與推敲，都推敲，都會給學(xué)會給學(xué)生以生以極極大的智慧大的智慧啟啟迪。迪。41第41頁/共69頁3.3.授以方法，為培養(yǎng)科學(xué)探究能力尋找路徑授以方法，為培養(yǎng)科學(xué)探究能力尋找路徑物理物理學(xué)學(xué)方法是物理方法是物理學(xué)發(fā)學(xué)發(fā)展的展的靈靈魂，是以知魂，是以知識學(xué)習(xí)識學(xué)習(xí)到能力到能力發(fā)發(fā)展的展的橋橋梁。物梁。物理理學(xué)學(xué)方法是指物理方法是指物理學(xué)學(xué)的具體科的具體科學(xué)學(xué)方法，通常方法，通常認(rèn)為認(rèn)為有：有：觀觀察法、察法、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)法、理想法、理想化方法、化方法、類類比比 方法、假方法、假設(shè)設(shè)方法和方法和數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)方法六方法六種種。教師教師如果能以物理如果能以物理學(xué)學(xué)方法方法為線為線索索組織教學(xué)過組

44、織教學(xué)過程，程，實(shí)實(shí)施知施知識教學(xué)與識教學(xué)與物理物理學(xué)學(xué)方法方法教教育的良好育的良好結(jié)結(jié)合，必然使合，必然使教學(xué)過教學(xué)過程更符合程更符合學(xué)學(xué)生的生的認(rèn)識規(guī)認(rèn)識規(guī) 律，也更有利于培律，也更有利于培養(yǎng)學(xué)養(yǎng)學(xué)生的科生的科學(xué)學(xué)探究能力。探究能力。例如，在例如，在庫侖庫侖定律的定律的教學(xué)教學(xué)中，中，教師教師不必要求不必要求學(xué)學(xué)生生預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)，直接在上，直接在上課課之初之初先先讓學(xué)讓學(xué)生生進(jìn)進(jìn)行行兩個帶電兩個帶電體之體之間間相互作用力的大小可能相互作用力的大小可能與哪與哪些因素有些因素有關(guān)關(guān)的猜想的猜想。猜想是探索性。猜想是探索性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的前提，的前提，學(xué)學(xué)生可能生可能會會想到：想到：帶電帶電體的形體的形狀

45、狀，大小，大小，兩帶兩帶電電體體帶電帶電的多少，的多少，兩帶電兩帶電體體間間的距離，的距離，兩帶電兩帶電體體間間的介的介質(zhì)質(zhì)等。然后，再等。然后，再讓學(xué)讓學(xué)生考生考慮這么慮這么多的因素多的因素怎么研怎么研究，有究，有沒沒有主次之分，有主次之分，哪哪些是主要因素，些是主要因素，哪哪些是些是次要因素，次要因素在什次要因素，次要因素在什么條么條件下可以忽略，等等。件下可以忽略，等等。當(dāng)還當(dāng)還剩下剩下“ “電電荷量荷量” ”和和“ “距離距離” ”兩個兩個因素因素時(shí)時(shí)，再，再讓學(xué)讓學(xué)生考生考慮兩個慮兩個因素因素對對作用力的影作用力的影響響如何思考，如何思考，并并提提出控制出控制變變量法。量法。這樣這樣

46、模模擬擬科科學(xué)學(xué)家的探索家的探索過過程使程使學(xué)學(xué)生體生體會與學(xué)習(xí)會與學(xué)習(xí)物理物理學(xué)學(xué)方法，方法，達(dá)達(dá)到理想的到理想的教學(xué)教學(xué)效果。效果。42第42頁/共69頁4.4.建構(gòu)物理概念規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力建構(gòu)物理概念規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力物理概念是反映物理現(xiàn)象和過程的本質(zhì)屬性的思維形式；物理規(guī)律是物物理概念是反映物理現(xiàn)象和過程的本質(zhì)屬性的思維形式；物理規(guī)律是物理現(xiàn)象、過程在一定條件下發(fā)生、發(fā)展和變化的必然趨勢及其本質(zhì)聯(lián)系的反理現(xiàn)象、過程在一定條件下發(fā)生、發(fā)展和變化的必然趨勢及其本質(zhì)聯(lián)系的反映。形成概念和掌握規(guī)律就是對觀察和實(shí)驗(yàn)得到的感性材料進(jìn)行理性加工，映。形成概念和掌握規(guī)律就是對觀察

47、和實(shí)驗(yàn)得到的感性材料進(jìn)行理性加工，并把有關(guān)物理問題的本質(zhì)抽象出來。并把有關(guān)物理問題的本質(zhì)抽象出來。教師應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生明白，任何概念和規(guī)律都是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究的結(jié)果，使教師應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生明白，任何概念和規(guī)律都是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究的結(jié)果，使學(xué)生在建構(gòu)新的概念規(guī)律時(shí)，要學(xué)會質(zhì)疑，學(xué)會盡可能經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶骄吭俳▽W(xué)生在建構(gòu)新的概念規(guī)律時(shí)，要學(xué)會質(zhì)疑，學(xué)會盡可能經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶骄吭俳?gòu)自己可以接受的知識體系。構(gòu)自己可以接受的知識體系。例如在講解牛頓第一定律時(shí)，可把牛頓和古希臘自然哲學(xué)家亞里士多德例如在講解牛頓第一定律時(shí)，可把牛頓和古希臘自然哲學(xué)家亞里士多德的觀點(diǎn)進(jìn)行比較，并結(jié)合伽利略的實(shí)驗(yàn)研究成果。牛頓認(rèn)為任何物體都將保的觀

48、點(diǎn)進(jìn)行比較，并結(jié)合伽利略的實(shí)驗(yàn)研究成果。牛頓認(rèn)為任何物體都將保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止；而亞里持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止；而亞里士多德認(rèn)為物體的運(yùn)動需要靠外力來維持。牛頓和亞里士多德都是千古流芳士多德認(rèn)為物體的運(yùn)動需要靠外力來維持。牛頓和亞里士多德都是千古流芳的人物，但在此問題上卻有著截然不同的觀點(diǎn)，孰是孰非，爭論也許并不能的人物，但在此問題上卻有著截然不同的觀點(diǎn)，孰是孰非，爭論也許并不能夠令人信服，只有通過實(shí)驗(yàn)才能得出肯定的回答。在此基礎(chǔ)上，再來講述伽夠令人信服，只有通過實(shí)驗(yàn)才能得出肯定的回答。在此基礎(chǔ)上，再來講述伽利略的實(shí)驗(yàn)

49、研究成果，就可以讓學(xué)生清楚地認(rèn)識到亞里士多德的觀點(diǎn)的錯誤利略的實(shí)驗(yàn)研究成果，就可以讓學(xué)生清楚地認(rèn)識到亞里士多德的觀點(diǎn)的錯誤性。性。43第43頁/共69頁5.5.嘗試嘗試STSSTSE E教育，使生活成為培養(yǎng)科學(xué)探究能力的良教育，使生活成為培養(yǎng)科學(xué)探究能力的良好素材好素材.STSESTSE是一是一門研門研究科究科學(xué)學(xué)、技、技術(shù)術(shù)和社和社會會、環(huán)環(huán)境相互境相互關(guān)關(guān)系的新系的新興學(xué)興學(xué)科，科，它它強(qiáng)強(qiáng)調(diào)調(diào)科科學(xué)學(xué)技技術(shù)術(shù)在社在社會會生生產(chǎn)產(chǎn)、生活中的、生活中的應(yīng)應(yīng)用。在用。在教教授物理授物理知知識識的同的同時(shí)時(shí)，滲透，滲透STSESTSE教教育，在拓育，在拓寬寬知知識識的的過過程中，有利于程中，有利

50、于學(xué)學(xué)生提高生提高對對科科學(xué)學(xué)的的過過程程與與方法的方法的認(rèn)識認(rèn)識，增強(qiáng)，增強(qiáng)對對科科學(xué)學(xué)的情感、的情感、態(tài)態(tài)度度與與價(jià)價(jià)值觀值觀的體的體驗(yàn)驗(yàn)，加深，加深對對科科學(xué)學(xué)、技、技術(shù)與術(shù)與社社會關(guān)會關(guān)系的理解。系的理解。例如，例如，學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)原子能的知原子能的知識識，教師既教師既要要讓學(xué)讓學(xué)生了解核技生了解核技術(shù)術(shù)可以可以用作用作醫(yī)療醫(yī)療、能源，同、能源，同時(shí)時(shí)也必也必須須向向?qū)W學(xué)生介生介紹紹核核污污染、核放射可以染、核放射可以殺傷殺傷人人類類甚至毀甚至毀滅滅地球；了解地球；了解聲學(xué)聲學(xué)知知識時(shí)識時(shí)，可以，可以讓學(xué)讓學(xué)生生調(diào)查調(diào)查身身邊邊的的聲污聲污染情染情況況，并嘗試并嘗試提出提出減減小噪小噪聲污聲

51、污染的有效措施等。染的有效措施等。這這些都超出了物理些都超出了物理學(xué)學(xué)科自身的科自身的研研究范究范圍圍，然而是，然而是教師教師培培養(yǎng)學(xué)養(yǎng)學(xué)生的生的科科學(xué)學(xué)探究能力的良好素材。探究能力的良好素材。44第44頁/共69頁【題題目】目】老老師給師給小明一小明一個個密封盒，其表面可密封盒，其表面可見見一一個個燈泡和一燈泡和一個個可可調(diào)電調(diào)電阻器的旋阻器的旋鈕鈕。為為了探究密封盒里燈泡和可了探究密封盒里燈泡和可調(diào)電調(diào)電阻器是如阻器是如何何連連接的，小明接的，小明連連接了一接了一個個如如圖圖所示的所示的電電路，他路，他將將可可調(diào)電調(diào)電阻器阻器的的電電阻阻R R減小，并將變化前后的結(jié)果記錄下來。減小，并將變

52、化前后的結(jié)果記錄下來。數(shù)據(jù)：電源電壓數(shù)據(jù)：電源電壓U=3VU=3VR R的初始值的初始值R R1 1=15=15電流表的初始讀數(shù)電流表的初始讀數(shù)I I1 1=0.5A=0.5AR R的最終值的最終值R R2 2=5=5電流表的最終讀數(shù)電流表的最終讀數(shù)I I2 2=0.9A=0.9A觀察結(jié)果：燈泡的亮度保持不變觀察結(jié)果：燈泡的亮度保持不變451.1.請判斷盒中的可調(diào)電阻器和燈泡是如何連接的，并說明理由。請判斷盒中的可調(diào)電阻器和燈泡是如何連接的，并說明理由。2.2.將兩個將兩個1.5v1.5v的電池串聯(lián)來代替低壓電源，進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)碾姵卮?lián)來代替低壓電源，進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)當(dāng)R R減小

53、時(shí)，燈泡減小時(shí)，燈泡的亮度會發(fā)生變化，請解釋這一現(xiàn)象。的亮度會發(fā)生變化，請解釋這一現(xiàn)象。3.3.在實(shí)際在實(shí)際 操作中這種電路有沒有安全隱患？如果有，請指出安全隱患的原因及可能操作中這種電路有沒有安全隱患？如果有，請指出安全隱患的原因及可能產(chǎn)生的后果。產(chǎn)生的后果。第45頁/共69頁科科 學(xué)學(xué) 態(tài)態(tài) 度度 和和 責(zé)責(zé) 任任46第46頁/共69頁“ “科學(xué)態(tài)度與責(zé)任科學(xué)態(tài)度與責(zé)任” ”是指在認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)，認(rèn)識科是指在認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)，認(rèn)識科學(xué)學(xué)技術(shù)技術(shù)社會社會環(huán)境關(guān)系的基礎(chǔ)上，逐漸形成環(huán)境關(guān)系的基礎(chǔ)上，逐漸形成的探索自然的內(nèi)在動力，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是和的探索自然的內(nèi)在動力，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是和持之以恒的

54、科學(xué)態(tài)度，以及遵守道德規(guī)范，保護(hù)持之以恒的科學(xué)態(tài)度，以及遵守道德規(guī)范，保護(hù)環(huán)境并推動可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感。環(huán)境并推動可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感?！翱茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”主要包括科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)主要包括科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、社會責(zé)任、度、社會責(zé)任、STSESTSE等等47第47頁/共69頁水平水平1 1：認(rèn)識認(rèn)識物理物理學(xué)學(xué)是是對對自然自然現(xiàn)現(xiàn)象的描述和解象的描述和解釋釋；對對自然界自然界有有好奇心好奇心，知道知道學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)物理需要物理需要實(shí)實(shí)事求是，有事求是，有與與他人合作的意愿他人合作的意愿；知道知道科科學(xué)學(xué)技術(shù)技術(shù)社會社會環(huán)境存在相互聯(lián)系。環(huán)境存在相互聯(lián)系。水平水平2 2：認(rèn)識認(rèn)識物理物理學(xué)學(xué)是

55、基于人是基于人類類有意有意識識的探究而形成的的探究而形成的對對自然自然現(xiàn)現(xiàn)象的描述和解象的描述和解釋釋，并并需要接受需要接受實(shí)踐實(shí)踐的的檢驗(yàn)檢驗(yàn)；有；有學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)物理的物理的興興趣趣，具有具有實(shí)實(shí)事求是的事求是的態(tài)態(tài)度，能度，能與與他人合作；他人合作；認(rèn)識認(rèn)識到物理到物理研研究究與應(yīng)與應(yīng)用用會會涉及道德涉及道德與規(guī)與規(guī)范范問題問題，了解了解科科學(xué)學(xué)技術(shù)技術(shù)社會社會環(huán)境的關(guān)系。環(huán)境的關(guān)系。水平水平3 3：認(rèn)識認(rèn)識物理物理研研究是建立在究是建立在觀觀察和察和實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)基基礎(chǔ)礎(chǔ)上的一上的一項(xiàng)創(chuàng)項(xiàng)創(chuàng)造造性工作；有性工作；有較較強(qiáng)的強(qiáng)的學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)和和研研究物理的究物理的興興趣，趣，能做到能做到實(shí)實(shí)事求是事求是

56、，在合作中能尊重他人；，在合作中能尊重他人；認(rèn)識認(rèn)識到物理到物理研研究究與應(yīng)與應(yīng)用用應(yīng)應(yīng)考考慮慮道德道德和和規(guī)規(guī)范的要求，范的要求，認(rèn)識認(rèn)識到人到人類類保保護(hù)環(huán)護(hù)環(huán)境和促境和促進(jìn)進(jìn)可持可持續(xù)發(fā)續(xù)發(fā)展方面展方面的的責(zé)責(zé)任。任。48第48頁/共69頁水平水平4 4：認(rèn)識認(rèn)識物理物理研研究是一究是一種對種對自然自然現(xiàn)現(xiàn)象象進(jìn)進(jìn)行抽象的行抽象的創(chuàng)創(chuàng)造性工造性工作；有作；有學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)和和研研究物理的究物理的內(nèi)內(nèi)在在動動機(jī)機(jī)，堅(jiān)堅(jiān)持持實(shí)實(shí)事求是，在合作事求是，在合作中中既既能能堅(jiān)堅(jiān)持持觀觀點(diǎn)又能修正點(diǎn)又能修正錯誤錯誤；能依據(jù)普遍接受的道德；能依據(jù)普遍接受的道德與規(guī)與規(guī)范范認(rèn)識認(rèn)識和和評評價(jià)物理價(jià)物理研研究和

57、究和應(yīng)應(yīng)用，用，具有具有保保護(hù)環(huán)護(hù)環(huán)境、境、節(jié)約資節(jié)約資源、源、促促進(jìn)進(jìn)可持可持續(xù)發(fā)續(xù)發(fā)展的展的責(zé)責(zé)任感。任感。水平水平5 5：認(rèn)識認(rèn)識物理物理學(xué)學(xué)是人是人類認(rèn)識類認(rèn)識自然的方式之一，是不自然的方式之一，是不斷發(fā)斷發(fā)展展的，具有相的，具有相對對持久性和普適性，但同持久性和普適性，但同時(shí)時(shí)也存在局限性；有也存在局限性；有較較強(qiáng)強(qiáng)的的學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)和和研研究物理的究物理的內(nèi)內(nèi)在在動動機(jī)，能機(jī)，能自自覺覺抵制抵制違違反反實(shí)實(shí)事求是事求是的行的行為為，在交流中，在交流中既既能主能主動參與動參與又能又能發(fā)揮團(tuán)隊(duì)發(fā)揮團(tuán)隊(duì)作用；在作用；在進(jìn)進(jìn)行行物理物理研研究和究和應(yīng)應(yīng)用物理成果用物理成果時(shí)時(shí)，能自，能自覺覺遵守

58、普遍接受的道德遵守普遍接受的道德與與規(guī)規(guī)范，范，養(yǎng)養(yǎng)成保成保護(hù)環(huán)護(hù)環(huán)境、境、節(jié)約資節(jié)約資源、源、促促進(jìn)進(jìn)可持可持續(xù)發(fā)續(xù)發(fā)展的良好展的良好習(xí)習(xí)慣慣。49第49頁/共69頁培培養(yǎng)學(xué)習(xí)養(yǎng)學(xué)習(xí)物理的物理的興興趣，增強(qiáng)趣，增強(qiáng)對對大自然的好奇心，是物大自然的好奇心，是物理理課課程的重要目程的重要目標(biāo)標(biāo)。在物理。在物理教學(xué)教學(xué)中，一方面要善于激中，一方面要善于激發(fā)學(xué)發(fā)學(xué)生生學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)物理的物理的興興趣，另一方面，趣，另一方面，還還要注意要注意讓學(xué)讓學(xué)生生保持保持這種興這種興趣。趣。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的思路激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的思路：設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)有有懸懸念的念的問題讓學(xué)問題讓學(xué)生生研研究究增添增添聯(lián)聯(lián)系自然、系自然、聯(lián)

59、聯(lián)系生活的系生活的教學(xué)內(nèi)教學(xué)內(nèi)容容創(chuàng)設(shè)創(chuàng)設(shè)生生動動活活潑潑的的研研究情境和究情境和學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)氛氛圍圍布置有趣的布置有趣的學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)任任務(wù)務(wù)用所用所學(xué)學(xué)的物理知的物理知識識解解釋釋“ “意外意外” ”現(xiàn)現(xiàn)象象50第50頁/共69頁保持保持學(xué)學(xué)生生學(xué)習(xí)興學(xué)習(xí)興趣的思路：趣的思路：控制例題難度，讓學(xué)生能聽懂控制例題難度，讓學(xué)生能聽懂摒棄死記硬背，讓學(xué)生感受融會貫通摒棄死記硬背，讓學(xué)生感受融會貫通控制習(xí)題難度，讓學(xué)生體驗(yàn)成功的愉悅控制習(xí)題難度，讓學(xué)生體驗(yàn)成功的愉悅控制習(xí)題數(shù)量，讓學(xué)生做作業(yè)不覺得是負(fù)擔(dān)控制習(xí)題數(shù)量，讓學(xué)生做作業(yè)不覺得是負(fù)擔(dān)未必刻板預(yù)習(xí)，讓學(xué)生保持新鮮感未必刻板預(yù)習(xí)，讓學(xué)生保持新鮮感51第5

60、1頁/共69頁這這里所里所說說的的“ “社社會責(zé)會責(zé)任任” ”，主要包括科，主要包括科學(xué)倫學(xué)倫理和理和“ “STSESTSE” ”兩兩部分部分內(nèi)內(nèi)容。容。高中物理核心素高中物理核心素養(yǎng)養(yǎng)中的科中的科學(xué)倫學(xué)倫理，是指在理，是指在學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)、研研究究和和應(yīng)應(yīng)用科用科學(xué)學(xué)的的過過程中，程中，應(yīng)該應(yīng)該考考慮慮和遵守的和遵守的規(guī)規(guī)范準(zhǔn)范準(zhǔn)則則，如，如實(shí)實(shí)事求是，不弄事求是，不弄虛虛作假，作假，顧顧及他人利益，不及他人利益，不對對人人類類和自和自然然帶來帶來不利影不利影響響等。等。52第52頁/共69頁STSESTSE主要包括科主要包括科學(xué)學(xué)技技術(shù)與術(shù)與社社會會的相互的相互關(guān)關(guān)系、科系、科學(xué)學(xué)技技術(shù)對術(shù)對自