人教版第一章教材分析和教學(xué)建議 新課標(biāo) 人教

2021/8/9星期一1教材分析和教學(xué)建議一、走進物理課堂之前二、物理學(xué)與人類文明三、第一章運動的描述2021/8/9星期一2一、走進物理課堂之前趙凱華先生描寫了一群頑童（紫珠、黑柱、白胖、紅孩、藍仔和黃娃）在樹下玩耍時，正好一只熟透了的蘋果掉下來，想到要探究蘋果的運動規(guī)律，在老師的幫助下，經(jīng)過他們自己的努力，發(fā)現(xiàn)了物體自由下落時做勻加速直線運動的規(guī)律。2021/8/9星期一3趙凱華先生的虛構(gòu)脫離了人的思維發(fā)展實際。老師對學(xué)生的發(fā)現(xiàn)這樣評論：“同學(xué)們，你們干了偉大的事。雖然你們得到的結(jié)論早已寫在物理教科書里，但你們干的，是三個半世紀(jì)前偉人們干的事。15世紀(jì)歐洲文藝復(fù)興時期，有多位大師參與了落體定律的創(chuàng)立。藝術(shù)巨匠列昂納多·達·芬奇提出的落體定律就是紅孩的1:2:3:4:5律，物理學(xué)的創(chuàng)立人之一的伽利略·伽利萊提出的落體定律就是1:3:5:7:9律，最后是伽利略自己用精巧的斜面驗證了它，建立了不朽的落體定律，至今每個中學(xué)生都在學(xué)習(xí)它，你們還沒學(xué)物理就自己找到了它，多么了不起！”2021/8/9星期一4這篇文章反映了科學(xué)探究的要素、科學(xué)研究的基本方法和對科學(xué)探究的一些理解，值得教師體會。科學(xué)探究的基本要素：提出問題；猜想與假設(shè)；設(shè)計實驗；進行實驗與收集數(shù)據(jù)；分析論證；評估；交流與合作。一些科學(xué)方法：假設(shè)—驗證方法；轉(zhuǎn)化的方法；實驗方法；數(shù)學(xué)推理的方法；理想化方法等等2021/8/9星期一5對科學(xué)及其研究方法的有關(guān)理解：①“對問題認識得越深刻，得到的規(guī)律就顯得越簡潔?！薄?:4:9:16:25……是一種很優(yōu)美的規(guī)律，而‘落體運動是勻加速運動’則是一種更簡潔的表達?！雹诳茖W(xué)研究對于實驗技術(shù)的依賴關(guān)系——閃光照片為頑童研究自由落體規(guī)律提供了技術(shù)支撐。③科學(xué)對于技術(shù)、對于社會進步的推動作用——“雖然僅靠伽利略的落體定律還不能登月，但沒有以伽利略落體定律為代表的科學(xué)基礎(chǔ)，人類社會是不會有今天輝煌的科學(xué)技術(shù)成就的。”2021/8/9星期一6探究是人的天性，

是人的本質(zhì)的特征之一。動物是具有保持自身的組織和功能的有機體，它如何能保持自身的組織和功能？靠的是機體與環(huán)境的相互作用，這種相互作用是以探究為特征的。施以怎樣的作用使環(huán)境朝著適于自身生存的方向改變，要從環(huán)境中獲取怎樣的物質(zhì)為食物，體現(xiàn)了動物行為的選擇性和目的性。2021/8/9星期一7人是高等動物，具有比一般動物范圍更廣的、更高級的、能動性更大的探究本能。范圍：人不但能探究與自身生存直接有關(guān)的事物，還能探究與自身生存沒有直接關(guān)系的事物。方法、手段：人不但能用自身的感官進行探究，同時能使用人類創(chuàng)造的獨特工具和方法進行更加深入的探究。結(jié)果積累：探究的結(jié)果能以知識的形式積累和傳承。反思：還對科學(xué)探究本身形成了日益深入的認識（如科學(xué)探究的過程、方法、規(guī)范和范式等）。2021/8/9星期一8人類經(jīng)過長期的積累、進化，自身的機體發(fā)展成為具有強大探究功能的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這種內(nèi)部結(jié)構(gòu)通過遺傳基因傳給下一代。因此，對于任一個體，探究是一種天生的本能，并不是一種從無到有要去學(xué)習(xí)的事物——兒童天生是一個提問者、一個拆卸者、一個涂畫者、一個探索者……2021/8/9星期一9國外研究者做的一個實驗表明：嬰兒在以前的探究中已形成了物體需要支撐才不掉下的認識；嬰兒對新事物（原有認知結(jié)構(gòu)解釋不了的事物）有強烈的探究傾向?？赡苁录豢赡苁录?021/8/9星期一10有人認為：一些學(xué)生很懶，他們不會思考，更談不上探究。

只要人醒著，他一定就在思維著，思維就一定在生成有意義的東西，這就是探究。只是平時的思維沒有一個明確的目標(biāo)，生成的結(jié)果沒有固定下來。另外，在大多數(shù)個人解決問題的思維過程中，生成的結(jié)果只是個人知識，沒有通過交流轉(zhuǎn)化為社會知識。2021/8/9星期一11學(xué)生不會思考，一定是教學(xué)方法不當(dāng)造成的，或者是教學(xué)沒有激起學(xué)生的思維，或者教學(xué)內(nèi)容太難不能與學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)相聯(lián)系，或者太簡單不需要學(xué)生思考，或者與學(xué)生的興趣不相符合，或者沒有給學(xué)生思考的機會等等?？傊?，探究是人的天性。教學(xué)中要滿足學(xué)生的探究需要、激起學(xué)生的探究欲望，發(fā)揮學(xué)生的探究能力。2021/8/9星期一12

教學(xué)建議：教師從中了解科學(xué)探究的基本要素，知道探究是學(xué)生的天性，是學(xué)生的本能，并以此指導(dǎo)高中物理教學(xué)。對于學(xué)生，不必占用課時去專門學(xué)習(xí)。2021/8/9星期一13二、物理學(xué)與人類文明

1、“物理學(xué)與人類文明”與原教材中“緒言”的比較

原教材中“緒言”“物理學(xué)與人類文明”引言（幾個實驗）物理學(xué)物理學(xué)物理學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)之一物理學(xué)與其他科學(xué)技術(shù)物理學(xué)是現(xiàn)代技術(shù)的重要基礎(chǔ)物理學(xué)與社會進步物理學(xué)對推動社會發(fā)展有重要作用物理學(xué)與思維觀念怎樣學(xué)好物理學(xué)物理學(xué)的未來2021/8/9星期一14“怎樣學(xué)好物理”是原來各種版本教科書中的傳統(tǒng)內(nèi)容。主要內(nèi)容有：要學(xué)好物理必須要“重視觀察和實驗”、“要重在理解”、“要學(xué)會運用知識”、“要做好練習(xí)”。怎樣學(xué)好物理是一個個人經(jīng)驗的問題，不可能通過對這幾個教條式的、理論性的條目的學(xué)習(xí)，就提高了學(xué)習(xí)物理的能力，所以刪去這個內(nèi)容是合理的。2021/8/9星期一152、“物理學(xué)與人類文明”的主要內(nèi)容物理學(xué)。從研究對象和學(xué)科性質(zhì)方面說明什么是物理學(xué)。物理學(xué)與其他科學(xué)技術(shù)。用8幅圖片，說明了物理學(xué)是其它科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)。物理學(xué)與社會進步。用幾幅圖片說明物理學(xué)的發(fā)展，孕育了技術(shù)的革新，改變了人類的生產(chǎn)和生活方式，推動了社會的進步。2021/8/9星期一16物理學(xué)與思維觀念。物理學(xué)改變了人類對物質(zhì)世界的認識。也改變和擴展著人類的思維方式。2021/8/9星期一17物理學(xué)的未來

威廉·湯姆孫的預(yù)言：“科學(xué)的大廈已經(jīng)基本建成……后輩物理學(xué)家只需做一些零碎的修補工作就行了?！薄?0世紀(jì)物理學(xué)的一系列重大發(fā)現(xiàn)。→許多科學(xué)家的重要發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，都是產(chǎn)生于風(fēng)華正茂、思維最敏捷的青年時期→“江山代有人才出，各領(lǐng)風(fēng)騷數(shù)百年。同學(xué)們，努力??！”2021/8/9星期一18“物理學(xué)與人類文明”涉及到的知識面較廣泛，許多內(nèi)容在整個高中階段都不可能學(xué)習(xí)。編排這一內(nèi)容的目的，在于讓學(xué)生了解物理知識的廣博、奇妙，以及它對科學(xué)和社會的重要作用，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。因此對課文中的內(nèi)容，只宜作一般性的、粗淺的介紹，不要求學(xué)生對諸多具體問題深入理解和掌握。3、教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)方法2021/8/9星期一193、教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)方法（1）教學(xué)目標(biāo)增強學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，提高學(xué)習(xí)高中物理的積極性。使學(xué)生對物理學(xué)有概括的認識，初步知道它的研究范圍，知道它是現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)的重要基礎(chǔ)，知道它對社會發(fā)展有重要的推動作用，知道物理學(xué)的發(fā)展改變著人們的思想觀念和思維方式，知道物理學(xué)的發(fā)展有廣闊的前景。2021/8/9星期一20（2）教學(xué)方法現(xiàn)在的學(xué)生知識面廣闊，對各種東西都有所了解。如果教師采用按課文的體系依次講解的方法教學(xué)，不管教師講得是多么的有趣，都不會長時間地吸引學(xué)生。教師應(yīng)該采用更為開放、更為靈活的教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的興趣，吸引學(xué)生參與到課堂學(xué)習(xí)和討論中，從中體會物理學(xué)的奇妙和重大作用。

2021/8/9星期一21幾種可參考的教學(xué)設(shè)計演示幾個有趣、奇妙的物理現(xiàn)象，激起學(xué)生的興趣，再讓學(xué)生自學(xué)課文，教師作概括性的講解。提供某一學(xué)生了解的，剛剛發(fā)生的科技事件的材料，讓學(xué)生討論其中用到的物理知識，最后教師做概括性的講解，課文作為作業(yè)讓學(xué)生課外自學(xué)。

放映教學(xué)參考書中的配套光盤，讓學(xué)生提出問題討論。2021/8/9星期一22三、第一章運動的描述教學(xué)內(nèi)容教材特點教學(xué)建議2021/8/9星期一23三、第一章運動的描述（1）教材中的教學(xué)內(nèi)容編排1．質(zhì)點參考系和坐標(biāo)系1學(xué)時2．時間和位移2學(xué)時3．運動快慢的描述速度2學(xué)時4．實驗：練習(xí)使用打點計時器2學(xué)時5．速度改變快慢的描述加速度2學(xué)時1、教學(xué)內(nèi)容

2021/8/9星期一24（2）浙江省教學(xué)指導(dǎo)意見對教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整:增加了“位移—時間圖象”的內(nèi)容。理由：從難度上講，學(xué)習(xí)位移—時間圖象比學(xué)習(xí)速度—時間圖象更直觀；從方法價值上說，兩者都是描述、研究物體運動的重要方法；再者，在學(xué)習(xí)機械振動時，肯定要學(xué)習(xí)振動圖線，振動圖線就是位移—時間圖象。2021/8/9星期一25調(diào)整后的內(nèi)容體系（參考）1．質(zhì)點參考系和坐標(biāo)系2．時間和位移3．位移—時間圖象4．實驗：練習(xí)使用打點計時器（同時作出紙帶的位移—時間圖象）5．運動快慢的描述速度6．實驗：用打點計時器測速度（同時作出紙帶的速度—時間圖象）7．速度改變快慢的描述加速度2021/8/9星期一262．教材特點

力學(xué)是研究自然界中最簡單、最基本的運動形式——機械運動規(guī)律的學(xué)科。人類的認識是從簡單到復(fù)雜的，只有研究清最簡單的機械運動規(guī)律，才可能進一步研究更復(fù)雜的熱運動、電運動等其它各種運動形式的規(guī)律。（1）強調(diào)力學(xué)是物理學(xué)的基礎(chǔ)，也是物理學(xué)及其他學(xué)科研究的典范2021/8/9星期一27教材在本章的章首語中，引用了物理教育家和科學(xué)史家霍爾頓的話：“無論從邏輯上還是從歷史上講，力學(xué)都是物理學(xué)的基礎(chǔ)，也是物理學(xué)及其他科學(xué)研究的典范……力學(xué)之于物理學(xué)如同骨骼之于人體?！?021/8/9星期一28力學(xué)是物理學(xué)及其他學(xué)科研究的典范的表現(xiàn)是多方面的。例如以數(shù)學(xué)為表述、推理和研究的工具。用為數(shù)不多的概念、規(guī)律構(gòu)建起整個學(xué)科的理論體系。力學(xué)研究中創(chuàng)立的研究方法，適用于各門學(xué)科的研究。2021/8/9星期一29力學(xué)是物理學(xué)的基礎(chǔ)，也是物理學(xué)及其他學(xué)科研究的典范，這是《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》把力學(xué)的內(nèi)容作為必修模塊的主要原因。力學(xué)的任務(wù)是研究物體的運動規(guī)律，為此首先必須要能描述物體的運動；并且在力學(xué)中，力的概念是在研究物體運動發(fā)生變化的原因時引入的，可見運動的描述處于更基礎(chǔ)的地位。這是人教版的教材，改變了傳統(tǒng)的內(nèi)容編排方式，把“運動的描述”放在第一章的原因。2021/8/9星期一30（2）強調(diào)可接受性與理論性的統(tǒng)一作為全部學(xué)生都要學(xué)習(xí)的必修內(nèi)容，應(yīng)該注重基礎(chǔ)性和可接受性；但是作為科學(xué)，又必須體現(xiàn)其理論性和嚴(yán)密性。教材的編寫在考慮了學(xué)生可接受的前提下，盡力體現(xiàn)了理論性和嚴(yán)密性。2021/8/9星期一31例明確區(qū)分位置和位移的概念位置用坐標(biāo)x來量度，位置的變化量△x是位移。速度，是位置對時間的變化率，而不是位移對時間的變化率。位移對時間的變化率是在大學(xué)物理中，用表示位矢，速度，是位矢對時間的變化率。2021/8/9星期一32例瞬時速度原教材：直接指出“運動物體經(jīng)過某一時刻（或某一位置）的速度，叫做瞬時速度。現(xiàn)教材：學(xué)習(xí)平均速度之后，指出平均速度只能粗略地描述運動的快慢。把△t取得小一些，運動快慢的變化也小一些。從這一事實出發(fā)推斷出，如果△t非常小，描述的就是物體在t時刻的運動快慢，叫做物體在t時刻的瞬時速度。做到了可接受性和理論性的統(tǒng)一：既滲透了極限思想，又未要求學(xué)生準(zhǔn)確地從極限的意義上去理解瞬時速度的概念。2021/8/9星期一33（3）加強了與生活、技術(shù)、社會和一般文化背景的聯(lián)系聯(lián)系生活、技術(shù)實際。如闡述質(zhì)點位置時，聯(lián)系全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）；講解位移、路程時，聯(lián)系北京去重慶的交通路線；等等。為體現(xiàn)物理與社會發(fā)展的聯(lián)系，還特別撰寫了一篇STS的短文：速度與現(xiàn)代社會。2021/8/9星期一34物理與一般文化背景的聯(lián)系在“質(zhì)點參考系和坐標(biāo)系”的開頭，指出詩人用“氣勢磅礴”描述大河中的水流，用“矯捷如燕”描述滑冰運動員輕盈的舞姿；畫家可以用汽車后面的幾根線條表示風(fēng)，來描述車輛的飛馳，再提出科學(xué)應(yīng)該怎樣描述物體的運動的問題。

2021/8/9星期一35物理與一般文化背景的聯(lián)系為了幫助學(xué)生理解運動和靜止的相對性，在練習(xí)中引入了宋代詩人陳與義的一首詩：

飛花兩岸照船紅，百里榆堤半日風(fēng)。臥看滿天云不動，不知云與我俱東。

2021/8/9星期一36（4）注意為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、教師教學(xué)方式的多樣化創(chuàng)造條件課文的敘述與原教材相比，更加詳細，更加通熟易懂，篇幅增加很多，約是原來的2倍，并且在需要注意的地方以旁批的形式作了提醒、點撥，學(xué)生能通過自學(xué)搞懂課文內(nèi)容。結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容，課文編寫了“說一說”（4）、“做一做”（2）、“思考與討論”（5）、“科學(xué)漫步”（3）、“STS”（1），這有利于激發(fā)學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生積極參與，樂于探究。2021/8/9星期一373．各節(jié)教學(xué)建議

第一節(jié)質(zhì)點參考系和坐標(biāo)系

（1）主要內(nèi)容:物體和質(zhì)點；參考系；坐標(biāo)系。（2）教學(xué)建議質(zhì)點的教學(xué)，先指出因為物體有大小和形狀，物體上的不同點的運動情況并不相同，所以要絕對精確地描述物體的運動情況幾乎是不可能的。再讓學(xué)生回想，在日常生活中我們是如何描述物體的運動的。概括出理想化的思維方法以及質(zhì)點的概念。2021/8/9星期一38參考系教學(xué)的重點，是要讓學(xué)生搞清，描述物體的機械運動，為什么一定要有參考系？可以讓學(xué)生討論下面這兩個問題：①描述物體的運動是否一定要有參考系？你能舉出一個描述物體的運動不需要參考系的例子嗎？②通過查字典搞清什么是機械運動，并由此認識描述物體的機械運動一定要有參考系。2021/8/9星期一39辭海對機械運動的解釋：物體之間或物體內(nèi)各部分之間相對位置發(fā)生變化的過程。最簡單、最普遍的運動形式。在各種復(fù)雜運動（如化學(xué)運動、生命現(xiàn)象）中都包含著位置的變化，但不能把它們簡單地歸結(jié)為機械運動。可以放映教參配套的錄像片，為學(xué)生提供相對運動的感性支持，使學(xué)生切實地理解參考系的概念。2021/8/9星期一40第二節(jié)時間和位移

（1）主要內(nèi)容：時刻和時間間隔；路程和位移；矢量和標(biāo)量；直線運動的位置和位移。（2）教學(xué)建議讓學(xué)生各自畫出從家沿不同路徑到學(xué)校的路線圖，標(biāo)出經(jīng)過各主要地點的時間（時刻）。由此學(xué)習(xí)時刻和時間間隔的含義。要學(xué)生思考，如果不用地名，如何描述自己在一個運動過程中位置的變化情況。通過討論知道必須用距離和角度這兩個數(shù)值，才能描述出物體位置的變化情況，從而引入位移的概念，并理解位移與路程的區(qū)別。

2021/8/9星期一41第三節(jié)位移——時間圖象（1）主要內(nèi)容:位移—時間圖象；勻速直線運動和變速直線運動的位移時間圖象。（2）教學(xué)建議2021/8/9星期一42教學(xué)中，應(yīng)該以真實運動為對象，測出不同時間內(nèi)的位移，然后作出位移—時間圖象。這樣，學(xué)習(xí)與真實情景相聯(lián)系，與實際經(jīng)驗相聯(lián)系，獲得的知識的意義，自然是清楚而確切的。

演示實驗一：讓氣泡在盛油的直玻璃管中勻速上升，根據(jù)節(jié)拍器發(fā)出的聲響，用毛筆在玻璃管的背景紙上畫出不同時刻氣泡的位置。

演示實驗二：小車在砝碼的拉動下，在平直的軌道上勻加速運動，小車上有一個裝置，能過一定時間向下滴出一滴墨水，在軌道上的白紙就記下了小車的運動情況。2021/8/9星期一43第四節(jié)實驗:練習(xí)使用打點計時器（1）學(xué)習(xí)內(nèi)容：練習(xí)使用打點計時器，作出手拉紙帶的位移—時間圖象。（2）教學(xué)建議要讓學(xué)生自己學(xué)習(xí)打點計時器的說明書和教師提供的“說明卡”，了解打點計時器的結(jié)構(gòu)和功能，學(xué)會使用打點計時器。要重視培養(yǎng)學(xué)生的實驗素養(yǎng)。為此要對學(xué)生提出具體而嚴(yán)格的要求。如要學(xué)生自己建立數(shù)據(jù)記錄表格；要按有效數(shù)字的規(guī)則讀取原始測量的數(shù)據(jù)；要自己建立坐標(biāo)系，作出位移——時間圖象等。2021/8/9星期一44第五節(jié)運動快慢的描述——速度

（1）主要內(nèi)容坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量；速度；平均速度和瞬時速度；速度和速率。（2）教學(xué)建議教學(xué)的重點和難點是瞬時速度概念的理解。瞬時速度概念的建立，對于學(xué)好高中物理，提高思維能力，都是至關(guān)重要的。2021/8/9星期一45瞬時速度教學(xué)案例

通過對滑塊在傾斜氣墊導(dǎo)軌上的研究建立瞬時速度的概念。OABC2021/8/9星期一46瞬時速度教學(xué)案例

復(fù)習(xí):初中學(xué)習(xí)的勻速直線運動和速度概念。演示：滑塊在傾斜的氣墊導(dǎo)軌上，從靜止開始加速下滑。指出它是變速運動。問：有沒有學(xué)過什么物理量，用來描述變速直線運動的快慢的呢？（平均速度）實驗：滑塊從O點開始下滑，測出滑塊通過AC=50cm和AB=30cm的時間△tC和△tB，學(xué)生算出平均速度vAC和vAB。OABC圖2.1-12021/8/9星期一47師：對于勻速運動，速度能完全描述出物體的運動情況。對于這里滑塊的運動，平均速度vAB能完全地、真實地反映它在AB段的運動情況嗎？學(xué)生：不能。師：為什么？生：因為滑塊的運動是越來越快的。師：你們說滑塊的運動是越來越快的，等于說滑塊通過B點時比通過A點時快，通過C點時比通過B點快。這里包含著一個重要的假設(shè)，那就是物體通過各個點是有快慢的。確實，我們的感覺器官和大腦能感覺到物體通過空間各點的運動快慢。2021/8/9星期一48師：請反思實驗觀察或生活經(jīng)驗，我們是如何感覺物體通過某一點的快慢？生：根據(jù)在一定時間內(nèi)物體通過的路程大??；根據(jù)通過一小段路程所用時間的長短。師：也就是說，人們是根據(jù)物體通過某一點附近一小段時間內(nèi)或一小段路程內(nèi)的平均速度來反映物體通過這一點的運動快慢的。定義：物體在某點附近一小段距離（或一小段時間）內(nèi)的平均速度叫做物體通過這一點的瞬時速度2021/8/9星期一49實驗：取△x=10cm，測量瞬時速度v2。師：對這樣定義的瞬時速度，你們有什么疑問？學(xué)生問題：（1）既然是一小段距離內(nèi)的平均速度，為什么說是A點的瞬時速度呢？（2）一小段距離到底要多短呢？（3）一小段距離取得不同，測出的平均速度是否相同？2021/8/9星期一50實驗：換用5cm、3cm的擋光板，測出平均速度。從數(shù)據(jù)看出：不斷減小測量距離，測出的平均速度越來越接近。取兩位有效數(shù)字，后三個平均速度相等，取三位有效數(shù)字，后兩個平均速度相等?；卮饘W(xué)生的三個問題。2021/8/9星期一51師：為什么距離減小到一定程度之后，再減小距離測出的平均速度就幾乎不變了呢？學(xué)生能想出：時間足夠短，物體的運動快慢變化已經(jīng)很小了，可以看作是勻速運動了。理解：運動物體在某一時刻的瞬時速度，等于假想物體從這一時刻之后做勻速直線運動的速度。ABO圖2.1-22021/8/9星期一52鞏固練習(xí)（略）學(xué)生自由提問：有些學(xué)生提出了一小段與所要描述的點的關(guān)系問題，有如圖2.1-3三種情況。AAA圖2.1-32021/8/9星期一53第六節(jié)實驗：用打點計時器測量