普通高中课程标准实验教科书物理-必修(人民教育...

常州市高中物理教师新教材培训1普通高中课程标准实验教科书《物理－必修①》（人民教育出版社出版）第四章牛顿运动定律教材分析常州第二中学刘鹏各位老师：关于新课程的理念、新教材的总体特点等等诸如此类的内容，我想，前面几位作新教材分析的老师，一定比我讲得还透彻，我就不罗嗦了．一、《物理课程标准》中的内容标准：1．普通高中《物理课程标准》中涉及本章的内容标准是：（3）知道共点力的平衡条件．（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．例4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．体会探究过程中所用的科学方法．例5根据牛顿第二定律说明物体所受的重力与质量的关系．（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．例6在等式中给定k=1，从而定义力的单位．2．活动建议：（2）通过各种活动，例如乘坐电梯、到游乐场乘坐过山车等，了解和体验失重与超重．（3）根据牛顿第二定律，设计一种能显示加速度大小的装置．（4）通过听讲座、看录像等活动，了解宇航员的生活，了解在人造卫星上进行微重力条件下的实验，尝试设计一种在人造卫星或宇宙飞船上进行微重力条件下的实验方案．就本章而言，《物理课程标准》与原来的《大纲》相比，有以下显著变化：1．《标准》强调课程的三维目标——知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观过去，教学大纲侧重于学生的认知发展水平，重点是对教学工作做出规定，主要表现的是基本的教学目标、教学内容、教学要求及若干教学建议，使教师更加关注知识点，关注学习的效果，忽视学习过程与方法，忽视情感、态度、价值观的培养．与教学大纲相比，课程标准最显著的变化是课程目标发生了根本改变，课程的功能由过去单纯强调知识和技能转向同时关注学生学习的过程和方法、情感、态度、价值观．因此，新课程标准用尽可能清晰的行为动词从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度对学生的学习结果进行描述，具体分为结果性目标和体验性目标．结果性目标分为知识目标和技能目标．知识目标要求“了解”、“认识”、“理解”、“应用”，技能目标要求为“独立操作”．体验性目标要求为“经历”、“反应”、“领悟”．我们注意到，上述内容标准和活动建议中使用了以前大纲中鲜见的行为动词，例如：“通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系”，“通过实验认识超重和失重现象”，“体会探究过程中所用的科学方法”，“尝试设计一种在人造卫星或宇宙飞船上进行微重力条件下的实验方案”，等等．尤其值得注意的变化是，以往，教学大纲对知识的要求是“了解、理解、应用”；如今，课程标准同时强调学生“经历了什么”、“体会了什么”、“感受了什么”，有了过程性目标和体验性目标．确立体验性目标，是课程标准与教学大纲的显著不同，体验性目标分为经历(感受)、反映(认同)、领悟(内化)，对“经历”的具体描述是观察、收集、调查、交流、讨论、阅读、尝试、实验、学习、探究、常州市高中物理教师新教材培训2预测、考虑、经历、体验、参加、参观、查阅等；对“反映”的具体描述是体会、关注、注意、关心、乐于、敢于、勇于、发展、保持等；对“领悟”的具体描述是形成、养成、具有、领略、体会、思考等．通过体验性目标，引导学生主动参与、亲身实践、独立思考、合作探究，发展学生搜集处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力，形成良好的情感、态度、价值观．与此同时，课程标准还提出发展性目标，为学生的发展提供了空间．这是一个根本性的变化，对培养新时期具有良好素质和竞争力的新一代具有重要意义．尤为重要的是在学习知识的过程中潜移默化地培养学生正确的价值观、人生观和世界观，引导学生在学习知识的过程中，形成正确的价值选择，具有社会责任感，努力为人民服务，树立远大理想．这种过程将深刻地影响他们思想道德的形成，影响他们人生的抉择．2．《标准》注重学生的学，强调学习的过程与方法，提倡自主学习、合作学习、探究式学习课程标准强调学生学习的过程与方法．以往更多关注的是学习的结果，而忽略了学生是通过什么样的学习方式和策略来学习的，死记硬背、题海训练得到的高分，掩盖了学生在学习方式上存在的问题，所以关注学生学习的过程与方式是引导学生学会学习的关键．《标准》强调高中物理课程应促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考．通过多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神．3．《标准》强调科学与技术、经济和社会的互动作用“科学技术社会（STS）”是当今世界科学教育的一个潮流，它强调的是科学技术与社会的关系，而不是科学在技术中的应用．在科学技术教育中，将社会的概念纳入整个教学与学习框架，更重要的是培养学生个体，乃至公民个体一种整体性、全面性思维方式的形成，在人文化的背景下谈论科学技术的教育．科学技术社会也成为科学素养、技术素养的一个必不可少的一个组成部分．新课标要求学生“了解科学与技术、经济和社会的互动作用，认识人与自然、社会的关系，有可持续发展意识和全球观念”，“高中物理课程在内容上应精选学生终身学习必备的基础知识与技能，加强与学生生活、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所带来的社会问题，培养学生的社会参与意识和对社会负责任的态度．”这些要求在本章内容标准上得到了充分的体现．二、新、旧教材的对比1．章节结构的对比：新教材旧教材第四章牛顿运动定律1牛顿第一定律第三章牛顿运动定律一、牛顿第一定律2实验：探究加速度与力、质量的关系二、物体运动状态的改变3牛顿第二定律三、牛顿第二定律4力学单位制四、牛顿第三定律5牛顿第三定律五、力学单位制6用牛顿定律解决问题（一）两类问题六、牛顿运动定律的运用两类问题7用牛顿定律解决问题（二）共点力的平衡条件、超重和失重七、超重和失重*八、惯性系和非惯性系九、牛顿运动定律的适用范围常州市高中物理教师新教材培训32．栏目、编写形式对比：新教材旧教材实验节标题为“实验”（全体学生必做实验）探究加速度与力、质量的关系（给出“参考案例”）实验学生实验均安排在书末（本章无学生实验）节内的“实验”栏目——随堂学生实验探究作用力与反作用力的关系节内的“实验”栏目——演示实验用气垫导轨近似验证伽利略的斜面实验研究牛顿第二定律研究作用力和反作用力的关系节内的“演示”栏目做一做（拓展性的小实验）用传感器探究作用力与反作用力的关系做一做（拓展性的小实验）观察失重现象“问题与练习”中的实验性题目器材易获得，难度比“做一做”中的低些P.94观察和解释水的失重现象没有安排旁批旁批思考与讨论思考与讨论说一说（用自己的语言解释或阐述某一问题）质量不同的物体，自由落体加速度为何相同？用单位制的知识判断错误的表达式牛顿第三定律与“掰腕子”科学漫步（知识拓展）惯性参考系用动力学方法测质量阅读材料用动力学方法测质量失重和宇宙开发提示框提示框问题与练习练习本章小结、习题总的感觉：一、结构方面：基本沿用了原教材的结构和线索，部分结构作了合理的调整．二、内容方面：与原教材大体相同．注重基础性、连贯性和实践性．加强了探究实验和新技术的应用．强调科学探究技能的训练，不仅重视实验、观察、思维等传统技能的培养，还特别重视提问、假设、计划、解释、交流、合作等问题解决技能的培养，强调学生对科学方法的应用．什么是科学探究？（课程标准中没有明确的定义）验证与探究——心理活动不同．前者是在已有的知识基础上进行“验证”，后者是探索“未知”的世界，要经过对现象的“观察”→提出“疑问”→做出“猜想”→证实“猜想”这些过程，对人的思维活动、创新能力要求更高．“说一说”栏目的设置强调了自主学习、合作学习、探究式学习三、理念方面：重视“过程”目标的落实，重视“情感”目标的体现，重视联系学生生活、社会实践和现代科技．如何在新教科书的基础上通过教师的进一步创造，在课堂教学中体现新的课程理念，这是实施新课程需要解决的最大问题．重视对与物理有关的社会、环境问题进行正确的判断和解决的能力．包括科学的情感、态度和价值观等；常州市高中物理教师新教材培训4注重对科学、技术、社会、环境几者之间关系的理解重视科学史的教育功能在课程实施上注重自主学习，提倡教学方式多样化三、教材分析和教学建议Ⅰ．本章知识在高中物理中的地位本章是在“运动的描述”、“匀变速直线运动的研究”和“相互作用”三章之后，讲述牛顿运动第一、第二、第三定律，进一步揭示物体运动状态变化的原因，探究力和物体运动的关系，探究物体间相互作用的规律．本章是学习热学、电学等其他知识所必须掌握的内容．牛顿运动定律是经典力学的基础．学好本章知识，对于学好其余力学知识以及整个物理学都有至关重要的意义．本章最基本的概念是物体的惯性，牛顿第一、第二、第三定律是本章的重点知识．Ⅱ．各单元教材分析和教学建议教学中，要让学生经历一些科学探究活动，初步了解物理学的特点和研究方法，体会物理学在生活和生产中的应用以及对社会发展的影响，同时为下一步选学模块做准备．可以通过收集资料、举行小型辩论会、大胆猜想、解释现象、关注科技发展、交流汇报、相互评价等多种生动活泼的教学形式让学生积极参与教学过程，提高学生的学习兴趣和学习效果．第一单元1牛顿第一定律教材从亚里士多德的力致运动论，到伽利略通过理想实验，得出关于惯性运动的思想，再到笛卡儿补充和完善伽利略的观点，最终由牛顿总结出惯性定律，基本上按照科学家们探究物体运动原因的历史进程，引出了牛顿第一定律，最后，指出了惯性与质量的关系，并在“科学与漫步”中惯性系问题．运动和力的关系是动力学的基本问题，但要建立正确的认识又是很不容易的．最初，人们把运动物体分为有生命的和无生命的两类，认为前者的运动是由于自身的意志，而后者的运动，例如日月经天、江河行地，则受神的主宰．后来，古希腊哲学家亚里士多德又把运动分为天然运动和悖逆运动两类，认为物体固有的功能造成了天然运动，外力推动的结果产生了悖逆（违背正道）运动，一旦外力消失，运动也就停止．现在看来，亚里士多德的观点当然大部分是错误的，但他的这些观点却统治了西方达二千年之久．伽利略是第一个从根本上认真批判亚里士多德观点的科学家．在动力学方面，伽利略提出并论证了不受加速或减速因素作用的物体将保持其运动速度不变这一重要思想，这思想也就是后来称为“惯性定律”的基本内容．但由于伽利略对力尚无明确的概念，他对惯性定律的理解是不完全的．经典力学的奠基人牛顿在1687年发表的《自然哲学的数学原理》一书中全面总结了伽利略等人和他本人的研究成果，把考察物体周围所有的物体群（环境）对该物体的作用归结为力，而该物体则在力的作用下按一定的规律运动．显然，牛顿对宇宙万物的运动及其原因的解释比亚里士多德更加科学、合理．学习牛顿第一定律不只要明白定律本身说的是什么，还要了解人类进行探究的历史，教材对此做了比较详细的介绍．这种处理源于教材对过程与方法的重视．教学中要注意以下几点：1．本章的重要物理思想——理想实验牛顿第一定律是无法用实验来证明的，因为世界上不存在完全不受其它物体作用的“孤立”物体．在学生了解了亚里士多德的观点后，可以先演示气垫导轨实验，让学生观察有阻力和阻力很小时两种情况下物体的运动，由学生通过观察，讨论、分析物体运动情况不同的原因．再让学生思考：如果你是伽利略，你将用什么方法证明亚里士多德的观点是错误的？学生会想出许多减小摩擦的方法，从学生的设想中逐渐将理想化的方法渗透到教学中．教材描述了伽利略设想的物体沿斜面下滑的理想实验和推论．伽利略对斜面上物体的运动进行了研究，从而得出了不受加速或减速因素作用常州市高中物理教师新教材培训5的物体将保持其运动速度不变的结论．他在《两门新科学的谈话》一书中说：“任何速度一旦施加给一个运动着的物体，只要除去加速或减速的外因，此速度就可保持不变，不过这是只能在水平面上发生的一种情形，因为在向下倾斜的