普通高中课程标准实验教科书物理选修3—4教材分析
  作者:佚名  |   来源:本站原创  |  发布时间: 2012-02-09  点击数: 3738次

普通高中课程标准实验教科书

物理选修34教材分析

 

柳州市二中  覃卫东()

 

[研修指南]

选修34主要介绍机械振动、机械波、光、电磁波、相对论简介相关知识。模块知识以振动与波为主线,本模块章节知识之间的逻辑性强,主线清晰明了,通过对机械波、光(波)、电磁场的性质、规律及在现在科技、日常生活的应用的介绍,让学生进一步了解“波”这种特殊的运动形式的本质和规律。最后通过光速的不变性引入相对论的时空观,并对狭义、广义相对论做了简单介绍。本模块知识的系统与原人教版教材在内容上差别不大,但知识的呈现方式变化很大,培养三维目标的意图十分突出。

 

1、本模块知识内容与原人教版(必修加选修)基本相同,但知识的呈现方式有很大的不同,这意味我们在课堂教学方式上应该怎样转变?举几个课堂教学中为学生设计物理情景或提供学习资料的实例。

 

 

 

 

 

2、教材中“思考与讨论”“做一做”“科学漫步”、每章内容开头引用一句物理学家的名言,体现教材编写者的什么思想?

 

 

 

 

 

 

 

[课标教材的变化]

一、课标教材编写思想的变化

1、体现了教学理念与思想的变化

教材是课程目标导向,为学习方法导向;为学生学习提供物理情景和学习资料,教师有权自主对教材进行必要的整合或取舍,做教材的主人而不是教材的“奴隶”。因此本模块知识大多都是从培养学生的科学思想、方法和理性的思维习惯展开,鼓励学生多观察、多思考、多实践、多质疑、多分析。

例如:每章开篇都有物理学家的一句哲理性很强的名言,它对学生的思想有震撼、鼓动性,能引起学生的思维活动;每节几乎都有动手实践内容的“做一做”的实践活动,有提供物理情景与知识拓展内容的“科学漫步”,有鼓励学生多思考与合作学习、探究学习的“思考与讨论”等。

2、体现科学方法与探究过程的培养理念

教材为学生提供了大量自主探究、自主思考、提出问题、分析问题、提出假设、实验验证、寻求结论的内容,如Page7“做一做”中测量小球振动的周期,通过这个实验你有什么发现?简谐运动与振幅的关系有什么?本教材并不直接写出结论。

3、体现教材的时代性、选择性、实践性与技术应用等,注意学生独立思考与思维习惯的培植。教材内容提供大量开放性教学资源,包括实验选择、知识拓展、现代技术应用,如教材Page92页电磁波与信息社会等内容等。

案例1:确定“弹簧振子”的位移与时间的关系教材提供两种方法

方法一:图11.12弹簧振子闪光照片曲线,假定为正弦曲线,用尺子测量它的振幅和周期,写出这样的振幅周期的正弦函数表达式。(注意开始计时位移为零)。在图11.12的曲线中,选小球的若干个位置,用刻度尺在图中测量它们的横、纵坐标,代入所写的正弦函数的表达式中进行检验,看结果如何。

方法二:在图11.12中,测量小球在各个位置的横、纵坐标,输入计算机中,用数表软件作出这曲线,按计算机的提示用一个周期性函数拟合这条曲线,看弹簧振子的位移——时间的关系,可以用正弦或余弦函数表示。

通过以上2个方案学生亲自动手、动脑做,对“弹簧振子”的位移与时间的关系的理解就会很深刻,教材接着还有学生动手画的振动图象(做一做),简谐运动与单位圆(科学漫步)的介绍,为学生后续学习做好知识准备(铺垫)。

活动卡

1、本模块知识在高考中基本属于I类知识,有些老师认为在本模块用36个课时太不值得,而另外一些老师认为,本模块知识较为抽象难懂,却是培植三维目标的好素材,有助于改变学生的学习方式和老师的教学方式,所以要认真用好这36个课时,你的观点是什么?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2、关于新课程与高考评价有以下观点:

①有人说新课程要求的三维目标主要是务虚的,高考要求的教学目标是实务的。②有人说新课程改革不否定高考评价,相反是通过提高学生的综合素质来提高高考质量。③黄恕伯先生认为:独立思考是学生解题的基本条件,实践意识是审题环节的基本素质,掌握方法是解题的必要条件。

你的观点是什么?

 

 

 

 

 

 

 

二、课标教材内容及表述上的变化

课标教材的主要知识内容与原人教版教材(必修加选修)的内容相比基本相同,但在知识的呈现方式与知识的编排(出现的顺序)、实验、问题与练习等变化很大。

1、第十一章 机械振动:1:简谐运动  主要介绍简谐运动的图象,而回复力与能量在第3节介绍。原人教版教材(必修加选修)中的阻尼振动、受迫振动、共振合在最后的第5节课外力作用下的振动讲述。

2、第十二章 机械波:本章知识和编排变化不大,但新增加一节波的反射和折射(第四节);内容有:波面和波线 ,惠更斯原理(课程标准:了解惠更斯原理,能用其分析波的反射和折射);对知识的要求较低,但对原理本身要求不很低,用惠更斯原理分析反射和折射要求不高。

3、第十三章   

1)将原人教版教材光的传播、光的波动性二章(共9节)变为一章(共8节);把光的电磁说一节内容并到下一章电磁波中。

2)课标教材一开始就介绍两种学说并作简要综述。改变了原人教版教材先学几何光学,然后物理光学的顺序,这样的编排主要有以下几个优点(1)表明光是一种波,也是一种粒子;(2)有利于学生建立辩证的思想方法;(3)两种学说多年并存,符合光学发展的真实历程。 把波动说与粒子说结合起来,有利于形成正确的思想方法、激发学生的探究精神。

3)第1  光的折射 新增加相对折射率的概念 。但只是过渡,要求的是绝对折射率 ,并把测定玻璃的折射率实验直接写在课标教材的正文里。

4)第2  光的干涉  通过图13.2-3分析亮暗条纹出现的条件,表述比原人教版教材更具体,特别是路程差与波长的关系上的表述上。条纹间距到下节实验中得出。本节学生要求能做定性的分析(什么情况下间距大)。学生动手实践“ 做一做”用自制的器材来观察双缝干涉现象。取经过曝光的黑色摄影胶片,放在玻璃板上。把两只剃须刀片并拢,以刀刃的前端沿直尺在胶片上一次划出两道细缝,缝间距离要小于0.1 mm。这样就做成了双缝。也可以取一小块玻璃片,在上面均匀涂一薄层墨汁,干燥后用刀片以同样方法划出两道透光的狭缝。

  5 3  实验:用双缝干涉测量光的波长

13.3-1导出相邻亮条距离的表达式导出公式  用到了三个近似条件,分别是: P1S1 = P1M

x = l tan θ

tan θ = sinθ

6)第4  光的色散 从干涉引入色散,更容易接触颜色的本质。用这样一句话“一束白光经过棱镜后会发生色散,在光屏上形成一条彩色的光带” 描述色散现象。

案例2:课标教材的编排与原人教版教材知识条理性强,注意理性思维习惯的培养,有利于培植学生进行科学探究精神。 其思维过程如下:

不同波长的波干涉时的条纹间距不同

白光干涉时出现了彩色条纹

(说明 :① 不同颜色的光的波长不同 白光由不同颜色的单色光组成)

棱镜使不同的色光有不同的偏折

(说明:同样的玻璃对不同波长的光的折射率不同

7)第5  光的衍射  增加衍射光栅,但只做一般性了解,知道条纹的出现是叠加的结果。光的衍射现象较原人教版教材的文字叙述更简单、直接、明了。使学生容易明白,为什么衍射时也会出现条纹以及衍射与光的直线传播的关系。图13.5-3光经过大头针尖

8)第6  光的偏振  新增加几个概念:部分偏振光(完全偏振光)、线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光 偏振轴  偏振轴的旋转 起偏与检偏

新增内容:布儒斯特定律(如果自然光射到非金属表面,当反射光线与折射光线垂直时,反射光为完全偏振光,折射光为部分偏振光。)偏振现象应用实例: 摄影,太阳镜,动感投影片,晶体的检测,玻璃反光(透光)时出现的色彩等,比原人教版教材丰富许多。

    9)第7  全反射  新增全反射棱镜。

 

1、课标教材知识呈现思路:提出问题---质疑、猜想---观察、检验---思考、讨论---分析和论证,和原人教版教材相比,体现了教材编写者的什么思想?你说说你打算怎样设计这堂课?要达到怎样的教学目标?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4、第十四章  电磁波  增加“电磁波的发现”这一节课,知识内容增加赫兹的电火花;把原人教版教材的“电视 雷达”一节改为“电磁波与信息化社会 ”; 增加电磁波谱(该内容在原人教版教材光学部分),并在“电磁波谱”这一节中增加电磁波的能量、太阳辐射及其插图14.5-2 “电磁波与信息化社会”中增加移动电话(原人教版教材为阅读材料)、因特网等内容。“科学漫步”增加“寻找外地文明”。

5、第十五章  相对论简介  将原人教版教材“相对论的基本假设”一节改为“相对论的诞生”,新增知识有“经典的相对性原理”,“ 相对性原理与电磁规律”;第二、第三节内容基本不变;第四节改为“广义相对论简介”,新增“广义相对性原理和等效原理”,“ 广义相对论的几个结论”等知识内容。

三、课标教材的创新点

1、课标教材内容符合物理学史发展的真实历程,符合高中学生的认知规律。

课标教材比较适合学生发展的特点、能够很好体现新课程理念,条理清晰,语言表述清晰简练,探究性教学的特点突出.

2、知识内容的呈现方式创新. 这不仅仅是知识内容的简单排列与重组,而是学生理性思维习惯与实践过程引起学生的体验与感悟,这也是学生学习方式的转变,思维习惯与学习行为的培植过程,各种体验性活动有利于实践意识的形成。如课标教材中大量的“思考与讨论”,“ 做一做”( 案例12种动手方式)的内容就是要达到独立思考、同伴交流、师生互动的目的。“ 电磁波的发现 ”其内容的呈现方式就是典型是科学发现思维过程。符合人类的认知规律也能激发学生的求知欲。

3、提供大量的物理情景和学习材料。“科学漫步”和大量的插图。例:狭义相对论——“同时”的相对性问题。

4、科学探究方法与科学价值观教育贯穿教材的始终。提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、分析与论证、评估、交流与合作。根据教材内容尽可能让学生按这样的科学探究过程去编排内容。让学生参与到科学家的探究过程,这不一定要做实验来探究。如相对论的诞生过程就是在事实的基础上进行思维活动的结果:

实验或观测事实(或直接经验)

猜想与假设(两个基本原理)

逻辑分析(数学推理)

可检验的结论

 

 

[学习要点]

一、课程目标的理解

1、三维目标的具体描述

●知识与技能

1).学习物理学的基础知识,了解物质结构、相互作用和运动的一些基本概念和规律,了解物理学的基本观点和思想。(2).认识实验在物理学中的地位和作用,掌握物理实验的一些基本技能,会使用基本的实验仪器,能独立完成一些物理实验。(3).初步了解物理学的发展历程,关注科学技术的主要成就和发展趋势以及物理学对经济、社会发展的影响。(4).关注物理学与其它学科之间的联系,知道一些与物理学相关的应用领域,能尝试运用有关的物理知识和技能解释一些自然现象和生活中的问题。

●过程与方法

1).经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。(2).通过物理概念和规律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。(3).能计划并调控自己的学习过程,通过自己的努力能解决学习中遇到的一些物理问题,有一定的自主学习能力。

4).参加一些社会实践活动,尝试经过思考发表自己的见解,尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题。(5).具有一定的质疑能力,信息收集和处理能力,分析、解决问题能力和交流、合作能力。

●情感态度与价值观

1).能领略自然界的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲,乐于探究自然界的奥秘,能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。(2).有参与科技活动的热情,有将物理知识应用于生活和生产实践的意识,勇于探究与日常生活有关的物理学问题。(3).具有敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神,具有判断大众传媒有关信息是否科学的意识。

4).有主动与他人合作的精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,敢于坚持正确观点,勇于修正错误,具有团队精神。(5).了解并体会物理学对经济、社会发展的贡献,关注并思考与物理学相关的热点问题,有可持续发展的意识,能在力所能及的范围内,为社会的可持续发展做出贡献。(6).关心国内、外科技发展现状与趋势,有振兴中华的使命感与责任感,有将科学服务于人类的意识。

2、实施课程三维目标的基本原则

1)、融合原则。物理教学的三维目标是以知识与技能的学习为载体来实现的,教师在实施时不要将三维目标割裂开来,要力求三维目标的融合。

2)、渐进原则。知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观这三维目标都是有层次的,教师在实施时不能一蹴而就,要循序渐进。

3)、差异原则。虽然任何知识的教学都具有实现三维目标的价值,但对不同的学习内容,三维目标的要求并不是均等的,要根据具体的教学内容区别对待,有所侧重。

学会根据每节课的内容把三维目标具体化。

二、教师教学行为的转变与学生学习方式的改变

教师教学行为的转变与学生学习方式的改变是通过教与学的实践过程中逐步改变的,倡导学生进行自主学习、合作学习和探究学习;新课程蕴含着许多新的教育理念,对每一位教师都提出了新的挑战。在新课程的实施中,教师不但要成为学生学习活动的组织者和促进者,也是一个孜孜不倦的学习者和探究者。新课程的实施过程应该是教师教学行为不断优化的过程,是教师专业水平不断提高发展的过程。要努力创设有利于学生自主探究的问题情境,制造学生认知上的冲突,引导学生通过自主活动去建构并完善认知结构。创设一个有利于师生共创共生、合作交往和意义建构的外部学习环境,支持并帮助学生通过探究活动来促进新意义的生成,使整个教学过程自始至终都充满着主动探究的学习气氛。

 

[研修建议]

一、教法及教学的建议

1、突出物理学科的特点,培植三维目标。

本模块对知识和技能要求不高,教学的重点是挖掘物理学习资源,培养学生的情感、态度与价值观,如:相对论简介这章,大家都知道“相对论以深奥难懂著称。其实,以少数不深奥、不难懂的原理为基础,经过可信的逻辑推理,你会看到,那些神奇的结论竟是十分自然的!”(张大昌2001)本模块知识大多都是比较抽象的,教师通过这样的载体,让学生获得“以不同的视角、不同的方法看世界的科学价值观,提高了认识世界的能力”。“知识可以在人生的任何阶段学习,观念只能在一定的年龄建立”。从这视角上看,本模块获得的情感、态度与价值观比知识更重要!

2、有促进每一位学生的发展的课程意识

促进每一位学生的发展是新课程的灵魂。教师不但要根据不同学生的志趣和专长,指导学生选择学习资源,如而且要根据不同学生的基础和认知能力提出不同层次的要求,采用灵活多样的方法进行教学。既要利用新课程选择性的特点,为优秀学生的自主学习提供条件,又要关注学有困难的学生的困难及其成因,采取切实有效的措施,增强学生学习物理的信心。

如对偏振现象感兴趣的可以指导他用偏振片做实验,并写出简单的课题研究报告。也可以指导学生阅读完“科学漫步”,“问题与思考”提出自己的观点,进行分组讨论或个人小论文。

3、注重探究性教学,引导学生积极参与课堂活动,开展多种形式的课堂组织形式

倡导自主、合作、探究的学习方式是新课程的一大亮点。在实施物理新课程的过程中,要着力改善学生的学习方式,让学生在自主学习中提升主动、独立的学习能力,在合作学习中养成协作、分享的团队精神,在探究学习中加深对科学过程与方法的认识,提高探究未知世界的能力。要处理好学生自主与教师主导之间的关系,小组合作与学生独立思考之间的关系,以及探究学习与接受式学习的关系,使不同的学习方式相互补充,相互促进。防止自主、合作、探究学习方式的形式化、表面化、极端化倾向。

案例3:“全反射”这节教学可以进行这样的教学设计:

1)思考与讨论

既然光由光密介质射入光疏介质时,折射角大于入射角,可以预料,当入射角增大到一定程度,但还没有到达90º时,折射角就会增大到90º。如果入射角再增大,会出现什么现象?画几张草图可能有助于思考。

2)质疑,猜想 P73演示

如图13.7-1所示,让光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的边上,在这个边与空气的界面上会发生反射和折射。逐渐增大入射角,观察反射光线和折射光线的变化。

    3)观察,检验实验结论    Page74思考与讨论不同的介质,由于折射率不同,在空气中发生全反射的临界角是不一样的。请大家计算折射率为n的某种介质在空气(真空)中发生全反射时的临界角C。计算时可以先考虑图13.7-2的情形,光以接近90º的入射角从空气掠射进入介质,求出这时的折射角,根据光路可逆的道理,也就知道光从介质射入空气时发生全反射的临界角了。 4)分析和论证结论:       

(……在今后的事实中不断审查这个结论……)

这样就创设了一个学生独立思考、同伴交流、师生互动交流的平台。

4、注意展开各种过程评价与质的评价活动

1)要坚持过程评价和终结评价相结合。不但要评价学生在完成模块学习之后目标达成的情况,更要重视对学生在模块学习过程中学习目的、学习态度、学习习惯和学习方法的评价。要将评价与教学有机地结合起来,用作业、提问、观察、谈话等多种方式即时、动态地了解学生。或使用成长记录袋收集学生发展的过程性作品与资料,考查学生学习与发展的轨迹,以此促进学生的发展。

2)要坚持定性评价与定量评价相结合。既要采用计分的方式对学生的测试成绩进行精确的评价,也要采用等级的方式对学生的表现进行模糊的评价。要根据不同的评价内容和评价目的,采用合适的评价方式。

3)要坚持学生自评、互评与教师评价相结合。通过学生自评,提高学生的自我认识水平;通过学生互评,促进学生的相互关注和相互关心;通过教师评价,促进教师对学生的关注和关怀。通过不同评价主体评价结果的比较,调整对评价对象的认识。

活动卡

如何写好教学反思?写听一节课后的反思日志。

抓住稍纵即逝的灵感,才能有教学上的顿悟,才长大智。教学反思可以有各种类型,课后思、周后思、月后思和其中思等,它们都能够得到一定的效果。通常一节课下来或者是听完一节课、一场报告后就总结思考,写出课后一得、教学日记或心得体会,就是课后思,它对于老师的成长、成熟是非常重要的。周后思或月后思也就是一周的课之后或一个单元的内容完成以后进行反思,查漏补缺,发现问题及时纠正。而月后思则是对一段时间的教学活动进行梳理和总结。期中思是通过对期中教学质量的分析,比较完整地做阶段性总结,通过召开教研组和学生的座谈会,听取各方意见后进行反思。当然,也可以一个学期、一个学年或一届教学的反思。

 

 

 

 

 

二、实现课程三维目标的建议

教材以物理知识做载体,通过学习过程理解掌握知识、技能,内化情感、态度与价值观形成学生个人对客观世界的认识观。知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观相互渗透,过程与方法、情感态度与价值要通过一定的物理情景,物理思维过程,在学生动手动脑的生活实践体验中感悟与内化,所以教师帮助学生寻找、搜索和利用学习资源。具体到模块知识的教学,教师可以在课外书以及在网上搜索寻找尽可能多的物理学史知识和与相关光学、电磁波、相对论趣味介绍知识,体现了科学本质的教育,对学生科学方法的教育。实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的教育目标。

案例4:“ 电磁波的发现 法拉第和其他前辈建立了若干关于电磁现象的实验定律

(情感态度价值观的教育)

麦克斯韦为这些规律做出了高度概括的数学表示

      (知识技能、过程与方法)

麦克斯韦发现电磁规律并不完整,做出了一些假设

变化的电场能够激发磁场 (知识技能、过程与方法)

    (情感态度价值观的教育)

得到了完整自恰的电磁理论

  (知识技能)

预言电磁波的存在

        (过程与方法)

赫兹的实验证实了电磁波的存在

                          (过程与方法情感态度价值观的教育)

电磁波的应用

无数事实证明麦克斯韦理论的正确性

                (情感态度价值观的教育)

麦克斯韦的理论与经典时空观相矛盾,导致狭义相对论

 

(知识技能,过程与方法,情感态度价值观的教育)

 

三、一些实验的创新

偏振片观察光的偏振片现象:寻找几件带有液晶显示器的废旧物件,例如数字式电子表、空调遥控器、数字调谐收音机、计算器、数字多用表、带液晶显示的玩具等,小心取下其中液晶显示器最前面的一块塑料片,这就是一个偏振片。用这样的偏振片研究光的偏振,装置简单,效果好。 可以根据需要进行各种实验。如:1. 将一个偏振片放于眼睛的前方,观察通过窗户进入室内的自然光。转动偏振片,你感觉到的亮暗有没有明显的变化? 2. 通过偏振片观察玻璃表面、光滑桌面反射来的灯光或窗外的光,同时转动偏振片。你感觉到的亮暗有没有明显的变化?玻璃表面、光滑桌面反射的光是偏振光吗? 3. 将偏振片叠放在数字式电子表的液晶显示屏上,观察显示屏亮度的变化。为什么不同方向的放置会有不同的亮度?

[阅读材料]

[1] .广东基础教育课程资源研究开发中心物理教材编写组.物理(选修34)教师教学用书[M].广东教育出版社.2005

[2] .朱慕菊 .刘兼 .康长运等.走进新课程――与课程实施者对话[M].北京师范大学出版社.2002

[3] .阎金铎. 田世昆.中学物理教学概论(第二版)[M].高等教育出版社.2003

[4] .卢秀安.曹梅静.心理教育[M].广东高等教育出版社.2002

[5] .物理课程标准研制组.普通高中物理课程标准(实验)解读[M].湖北教育出版社.2004

[6 .课程教材研究所.物理课程教材研究开发中心.物理(选修34[M].人民教育出版社.2005

[7] . 张大昌.我对高中物理新课程的认识[j]. 课程 教材 教法2002.4

课程教材研究所(人民教育出版社) 

参考文献

[1] .朱慕菊 .刘兼 .康长运等.走进新课程――与课程实施者对话[M].北京师范大学出版社.2002

[2]. 张大昌.我对高中物理新课程的认识[j]. 课程 教材 教法2002.4 

课程教材研究所(人民教育出版社)

  [3]. 韦晓明  粤教版高中物理选修35第三章教材分析与研究[j].华南师大学报2005.5

 

 

  校长讲坛

覃卫东校长
普通高中课程标准实验教科书物理选修3—4教材分析
作者:  作者:佚名  |   来源:来源:本站原创  |  
发布时间: 2012-02-09 点击数: 3738

普通高中课程标准实验教科书

物理选修34教材分析

 

柳州市二中  覃卫东()

 

[研修指南]

选修34主要介绍机械振动、机械波、光、电磁波、相对论简介相关知识。模块知识以振动与波为主线,本模块章节知识之间的逻辑性强,主线清晰明了,通过对机械波、光(波)、电磁场的性质、规律及在现在科技、日常生活的应用的介绍,让学生进一步了解“波”这种特殊的运动形式的本质和规律。最后通过光速的不变性引入相对论的时空观,并对狭义、广义相对论做了简单介绍。本模块知识的系统与原人教版教材在内容上差别不大,但知识的呈现方式变化很大,培养三维目标的意图十分突出。

 

1、本模块知识内容与原人教版(必修加选修)基本相同,但知识的呈现方式有很大的不同,这意味我们在课堂教学方式上应该怎样转变?举几个课堂教学中为学生设计物理情景或提供学习资料的实例。

 

 

 

 

 

2、教材中“思考与讨论”“做一做”“科学漫步”、每章内容开头引用一句物理学家的名言,体现教材编写者的什么思想?

 

 

 

 

 

 

 

[课标教材的变化]

一、课标教材编写思想的变化

1、体现了教学理念与思想的变化

教材是课程目标导向,为学习方法导向;为学生学习提供物理情景和学习资料,教师有权自主对教材进行必要的整合或取舍,做教材的主人而不是教材的“奴隶”。因此本模块知识大多都是从培养学生的科学思想、方法和理性的思维习惯展开,鼓励学生多观察、多思考、多实践、多质疑、多分析。

例如:每章开篇都有物理学家的一句哲理性很强的名言,它对学生的思想有震撼、鼓动性,能引起学生的思维活动;每节几乎都有动手实践内容的“做一做”的实践活动,有提供物理情景与知识拓展内容的“科学漫步”,有鼓励学生多思考与合作学习、探究学习的“思考与讨论”等。

2、体现科学方法与探究过程的培养理念

教材为学生提供了大量自主探究、自主思考、提出问题、分析问题、提出假设、实验验证、寻求结论的内容,如Page7“做一做”中测量小球振动的周期,通过这个实验你有什么发现?简谐运动与振幅的关系有什么?本教材并不直接写出结论。

3、体现教材的时代性、选择性、实践性与技术应用等,注意学生独立思考与思维习惯的培植。教材内容提供大量开放性教学资源,包括实验选择、知识拓展、现代技术应用,如教材Page92页电磁波与信息社会等内容等。

案例1:确定“弹簧振子”的位移与时间的关系教材提供两种方法

方法一:图11.12弹簧振子闪光照片曲线,假定为正弦曲线,用尺子测量它的振幅和周期,写出这样的振幅周期的正弦函数表达式。(注意开始计时位移为零)。在图11.12的曲线中,选小球的若干个位置,用刻度尺在图中测量它们的横、纵坐标,代入所写的正弦函数的表达式中进行检验,看结果如何。

方法二:在图11.12中,测量小球在各个位置的横、纵坐标,输入计算机中,用数表软件作出这曲线,按计算机的提示用一个周期性函数拟合这条曲线,看弹簧振子的位移——时间的关系,可以用正弦或余弦函数表示。

通过以上2个方案学生亲自动手、动脑做,对“弹簧振子”的位移与时间的关系的理解就会很深刻,教材接着还有学生动手画的振动图象(做一做),简谐运动与单位圆(科学漫步)的介绍,为学生后续学习做好知识准备(铺垫)。

活动卡

1、本模块知识在高考中基本属于I类知识,有些老师认为在本模块用36个课时太不值得,而另外一些老师认为,本模块知识较为抽象难懂,却是培植三维目标的好素材,有助于改变学生的学习方式和老师的教学方式,所以要认真用好这36个课时,你的观点是什么?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2、关于新课程与高考评价有以下观点:

①有人说新课程要求的三维目标主要是务虚的,高考要求的教学目标是实务的。②有人说新课程改革不否定高考评价,相反是通过提高学生的综合素质来提高高考质量。③黄恕伯先生认为:独立思考是学生解题的基本条件,实践意识是审题环节的基本素质,掌握方法是解题的必要条件。

你的观点是什么?

 

 

 

 

 

 

 

二、课标教材内容及表述上的变化

课标教材的主要知识内容与原人教版教材(必修加选修)的内容相比基本相同,但在知识的呈现方式与知识的编排(出现的顺序)、实验、问题与练习等变化很大。

1、第十一章 机械振动:1:简谐运动  主要介绍简谐运动的图象,而回复力与能量在第3节介绍。原人教版教材(必修加选修)中的阻尼振动、受迫振动、共振合在最后的第5节课外力作用下的振动讲述。

2、第十二章 机械波:本章知识和编排变化不大,但新增加一节波的反射和折射(第四节);内容有:波面和波线 ,惠更斯原理(课程标准:了解惠更斯原理,能用其分析波的反射和折射);对知识的要求较低,但对原理本身要求不很低,用惠更斯原理分析反射和折射要求不高。

3、第十三章   

1)将原人教版教材光的传播、光的波动性二章(共9节)变为一章(共8节);把光的电磁说一节内容并到下一章电磁波中。

2)课标教材一开始就介绍两种学说并作简要综述。改变了原人教版教材先学几何光学,然后物理光学的顺序,这样的编排主要有以下几个优点(1)表明光是一种波,也是一种粒子;(2)有利于学生建立辩证的思想方法;(3)两种学说多年并存,符合光学发展的真实历程。 把波动说与粒子说结合起来,有利于形成正确的思想方法、激发学生的探究精神。

3)第1  光的折射 新增加相对折射率的概念 。但只是过渡,要求的是绝对折射率 ,并把测定玻璃的折射率实验直接写在课标教材的正文里。

4)第2  光的干涉  通过图13.2-3分析亮暗条纹出现的条件,表述比原人教版教材更具体,特别是路程差与波长的关系上的表述上。条纹间距到下节实验中得出。本节学生要求能做定性的分析(什么情况下间距大)。学生动手实践“ 做一做”用自制的器材来观察双缝干涉现象。取经过曝光的黑色摄影胶片,放在玻璃板上。把两只剃须刀片并拢,以刀刃的前端沿直尺在胶片上一次划出两道细缝,缝间距离要小于0.1 mm。这样就做成了双缝。也可以取一小块玻璃片,在上面均匀涂一薄层墨汁,干燥后用刀片以同样方法划出两道透光的狭缝。

  5 3  实验:用双缝干涉测量光的波长

13.3-1导出相邻亮条距离的表达式导出公式  用到了三个近似条件,分别是: P1S1 = P1M

x = l tan θ

tan θ = sinθ

6)第4  光的色散 从干涉引入色散,更容易接触颜色的本质。用这样一句话“一束白光经过棱镜后会发生色散,在光屏上形成一条彩色的光带” 描述色散现象。

案例2:课标教材的编排与原人教版教材知识条理性强,注意理性思维习惯的培养,有利于培植学生进行科学探究精神。 其思维过程如下:

不同波长的波干涉时的条纹间距不同

白光干涉时出现了彩色条纹

(说明 :① 不同颜色的光的波长不同 白光由不同颜色的单色光组成)

棱镜使不同的色光有不同的偏折

(说明:同样的玻璃对不同波长的光的折射率不同

7)第5  光的衍射  增加衍射光栅,但只做一般性了解,知道条纹的出现是叠加的结果。光的衍射现象较原人教版教材的文字叙述更简单、直接、明了。使学生容易明白,为什么衍射时也会出现条纹以及衍射与光的直线传播的关系。图13.5-3光经过大头针尖

8)第6  光的偏振  新增加几个概念:部分偏振光(完全偏振光)、线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光 偏振轴  偏振轴的旋转 起偏与检偏

新增内容:布儒斯特定律(如果自然光射到非金属表面,当反射光线与折射光线垂直时,反射光为完全偏振光,折射光为部分偏振光。)偏振现象应用实例: 摄影,太阳镜,动感投影片,晶体的检测,玻璃反光(透光)时出现的色彩等,比原人教版教材丰富许多。

    9)第7  全反射  新增全反射棱镜。

 

1、课标教材知识呈现思路:提出问题---质疑、猜想---观察、检验---思考、讨论---分析和论证,和原人教版教材相比,体现了教材编写者的什么思想?你说说你打算怎样设计这堂课?要达到怎样的教学目标?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4、第十四章  电磁波  增加“电磁波的发现”这一节课,知识内容增加赫兹的电火花;把原人教版教材的“电视 雷达”一节改为“电磁波与信息化社会 ”; 增加电磁波谱(该内容在原人教版教材光学部分),并在“电磁波谱”这一节中增加电磁波的能量、太阳辐射及其插图14.5-2 “电磁波与信息化社会”中增加移动电话(原人教版教材为阅读材料)、因特网等内容。“科学漫步”增加“寻找外地文明”。

5、第十五章  相对论简介  将原人教版教材“相对论的基本假设”一节改为“相对论的诞生”,新增知识有“经典的相对性原理”,“ 相对性原理与电磁规律”;第二、第三节内容基本不变;第四节改为“广义相对论简介”,新增“广义相对性原理和等效原理”,“ 广义相对论的几个结论”等知识内容。

三、课标教材的创新点

1、课标教材内容符合物理学史发展的真实历程,符合高中学生的认知规律。

课标教材比较适合学生发展的特点、能够很好体现新课程理念,条理清晰,语言表述清晰简练,探究性教学的特点突出.

2、知识内容的呈现方式创新. 这不仅仅是知识内容的简单排列与重组,而是学生理性思维习惯与实践过程引起学生的体验与感悟,这也是学生学习方式的转变,思维习惯与学习行为的培植过程,各种体验性活动有利于实践意识的形成。如课标教材中大量的“思考与讨论”,“ 做一做”( 案例12种动手方式)的内容就是要达到独立思考、同伴交流、师生互动的目的。“ 电磁波的发现 ”其内容的呈现方式就是典型是科学发现思维过程。符合人类的认知规律也能激发学生的求知欲。

3、提供大量的物理情景和学习材料。“科学漫步”和大量的插图。例:狭义相对论——“同时”的相对性问题。

4、科学探究方法与科学价值观教育贯穿教材的始终。提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、分析与论证、评估、交流与合作。根据教材内容尽可能让学生按这样的科学探究过程去编排内容。让学生参与到科学家的探究过程,这不一定要做实验来探究。如相对论的诞生过程就是在事实的基础上进行思维活动的结果:

实验或观测事实(或直接经验)

猜想与假设(两个基本原理)

逻辑分析(数学推理)

可检验的结论

 

 

[学习要点]

一、课程目标的理解

1、三维目标的具体描述

●知识与技能

1).学习物理学的基础知识,了解物质结构、相互作用和运动的一些基本概念和规律,了解物理学的基本观点和思想。(2).认识实验在物理学中的地位和作用,掌握物理实验的一些基本技能,会使用基本的实验仪器,能独立完成一些物理实验。(3).初步了解物理学的发展历程,关注科学技术的主要成就和发展趋势以及物理学对经济、社会发展的影响。(4).关注物理学与其它学科之间的联系,知道一些与物理学相关的应用领域,能尝试运用有关的物理知识和技能解释一些自然现象和生活中的问题。

●过程与方法

1).经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。(2).通过物理概念和规律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。(3).能计划并调控自己的学习过程,通过自己的努力能解决学习中遇到的一些物理问题,有一定的自主学习能力。

4).参加一些社会实践活动,尝试经过思考发表自己的见解,尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题。(5).具有一定的质疑能力,信息收集和处理能力,分析、解决问题能力和交流、合作能力。

●情感态度与价值观

1).能领略自然界的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲,乐于探究自然界的奥秘,能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。(2).有参与科技活动的热情,有将物理知识应用于生活和生产实践的意识,勇于探究与日常生活有关的物理学问题。(3).具有敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神,具有判断大众传媒有关信息是否科学的意识。

4).有主动与他人合作的精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,敢于坚持正确观点,勇于修正错误,具有团队精神。(5).了解并体会物理学对经济、社会发展的贡献,关注并思考与物理学相关的热点问题,有可持续发展的意识,能在力所能及的范围内,为社会的可持续发展做出贡献。(6).关心国内、外科技发展现状与趋势,有振兴中华的使命感与责任感,有将科学服务于人类的意识。

2、实施课程三维目标的基本原则

1)、融合原则。物理教学的三维目标是以知识与技能的学习为载体来实现的,教师在实施时不要将三维目标割裂开来,要力求三维目标的融合。

2)、渐进原则。知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观这三维目标都是有层次的,教师在实施时不能一蹴而就,要循序渐进。

3)、差异原则。虽然任何知识的教学都具有实现三维目标的价值,但对不同的学习内容,三维目标的要求并不是均等的,要根据具体的教学内容区别对待,有所侧重。

学会根据每节课的内容把三维目标具体化。

二、教师教学行为的转变与学生学习方式的改变

教师教学行为的转变与学生学习方式的改变是通过教与学的实践过程中逐步改变的,倡导学生进行自主学习、合作学习和探究学习;新课程蕴含着许多新的教育理念,对每一位教师都提出了新的挑战。在新课程的实施中,教师不但要成为学生学习活动的组织者和促进者,也是一个孜孜不倦的学习者和探究者。新课程的实施过程应该是教师教学行为不断优化的过程,是教师专业水平不断提高发展的过程。要努力创设有利于学生自主探究的问题情境,制造学生认知上的冲突,引导学生通过自主活动去建构并完善认知结构。创设一个有利于师生共创共生、合作交往和意义建构的外部学习环境,支持并帮助学生通过探究活动来促进新意义的生成,使整个教学过程自始至终都充满着主动探究的学习气氛。

 

[研修建议]

一、教法及教学的建议

1、突出物理学科的特点,培植三维目标。

本模块对知识和技能要求不高,教学的重点是挖掘物理学习资源,培养学生的情感、态度与价值观,如:相对论简介这章,大家都知道“相对论以深奥难懂著称。其实,以少数不深奥、不难懂的原理为基础,经过可信的逻辑推理,你会看到,那些神奇的结论竟是十分自然的!”(张大昌2001)本模块知识大多都是比较抽象的,教师通过这样的载体,让学生获得“以不同的视角、不同的方法看世界的科学价值观,提高了认识世界的能力”。“知识可以在人生的任何阶段学习,观念只能在一定的年龄建立”。从这视角上看,本模块获得的情感、态度与价值观比知识更重要!

2、有促进每一位学生的发展的课程意识

促进每一位学生的发展是新课程的灵魂。教师不但要根据不同学生的志趣和专长,指导学生选择学习资源,如而且要根据不同学生的基础和认知能力提出不同层次的要求,采用灵活多样的方法进行教学。既要利用新课程选择性的特点,为优秀学生的自主学习提供条件,又要关注学有困难的学生的困难及其成因,采取切实有效的措施,增强学生学习物理的信心。

如对偏振现象感兴趣的可以指导他用偏振片做实验,并写出简单的课题研究报告。也可以指导学生阅读完“科学漫步”,“问题与思考”提出自己的观点,进行分组讨论或个人小论文。

3、注重探究性教学,引导学生积极参与课堂活动,开展多种形式的课堂组织形式

倡导自主、合作、探究的学习方式是新课程的一大亮点。在实施物理新课程的过程中,要着力改善学生的学习方式,让学生在自主学习中提升主动、独立的学习能力,在合作学习中养成协作、分享的团队精神,在探究学习中加深对科学过程与方法的认识,提高探究未知世界的能力。要处理好学生自主与教师主导之间的关系,小组合作与学生独立思考之间的关系,以及探究学习与接受式学习的关系,使不同的学习方式相互补充,相互促进。防止自主、合作、探究学习方式的形式化、表面化、极端化倾向。

案例3:“全反射”这节教学可以进行这样的教学设计:

1)思考与讨论

既然光由光密介质射入光疏介质时,折射角大于入射角,可以预料,当入射角增大到一定程度,但还没有到达90º时,折射角就会增大到90º。如果入射角再增大,会出现什么现象?画几张草图可能有助于思考。

2)质疑,猜想 P73演示

如图13.7-1所示,让光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的边上,在这个边与空气的界面上会发生反射和折射。逐渐增大入射角,观察反射光线和折射光线的变化。

    3)观察,检验实验结论    Page74思考与讨论不同的介质,由于折射率不同,在空气中发生全反射的临界角是不一样的。请大家计算折射率为n的某种介质在空气(真空)中发生全反射时的临界角C。计算时可以先考虑图13.7-2的情形,光以接近90º的入射角从空气掠射进入介质,求出这时的折射角,根据光路可逆的道理,也就知道光从介质射入空气时发生全反射的临界角了。 4)分析和论证结论:       

(……在今后的事实中不断审查这个结论……)

这样就创设了一个学生独立思考、同伴交流、师生互动交流的平台。

4、注意展开各种过程评价与质的评价活动

1)要坚持过程评价和终结评价相结合。不但要评价学生在完成模块学习之后目标达成的情况,更要重视对学生在模块学习过程中学习目的、学习态度、学习习惯和学习方法的评价。要将评价与教学有机地结合起来,用作业、提问、观察、谈话等多种方式即时、动态地了解学生。或使用成长记录袋收集学生发展的过程性作品与资料,考查学生学习与发展的轨迹,以此促进学生的发展。

2)要坚持定性评价与定量评价相结合。既要采用计分的方式对学生的测试成绩进行精确的评价,也要采用等级的方式对学生的表现进行模糊的评价。要根据不同的评价内容和评价目的,采用合适的评价方式。

3)要坚持学生自评、互评与教师评价相结合。通过学生自评,提高学生的自我认识水平;通过学生互评,促进学生的相互关注和相互关心;通过教师评价,促进教师对学生的关注和关怀。通过不同评价主体评价结果的比较,调整对评价对象的认识。

活动卡

如何写好教学反思?写听一节课后的反思日志。

抓住稍纵即逝的灵感,才能有教学上的顿悟,才长大智。教学反思可以有各种类型,课后思、周后思、月后思和其中思等,它们都能够得到一定的效果。通常一节课下来或者是听完一节课、一场报告后就总结思考,写出课后一得、教学日记或心得体会,就是课后思,它对于老师的成长、成熟是非常重要的。周后思或月后思也就是一周的课之后或一个单元的内容完成以后进行反思,查漏补缺,发现问题及时纠正。而月后思则是对一段时间的教学活动进行梳理和总结。期中思是通过对期中教学质量的分析,比较完整地做阶段性总结,通过召开教研组和学生的座谈会,听取各方意见后进行反思。当然,也可以一个学期、一个学年或一届教学的反思。

 

 

 

 

 

二、实现课程三维目标的建议

教材以物理知识做载体,通过学习过程理解掌握知识、技能,内化情感、态度与价值观形成学生个人对客观世界的认识观。知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观相互渗透,过程与方法、情感态度与价值要通过一定的物理情景,物理思维过程,在学生动手动脑的生活实践体验中感悟与内化,所以教师帮助学生寻找、搜索和利用学习资源。具体到模块知识的教学,教师可以在课外书以及在网上搜索寻找尽可能多的物理学史知识和与相关光学、电磁波、相对论趣味介绍知识,体现了科学本质的教育,对学生科学方法的教育。实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的教育目标。

案例4:“ 电磁波的发现 法拉第和其他前辈建立了若干关于电磁现象的实验定律

(情感态度价值观的教育)

麦克斯韦为这些规律做出了高度概括的数学表示

      (知识技能、过程与方法)

麦克斯韦发现电磁规律并不完整,做出了一些假设

变化的电场能够激发磁场 (知识技能、过程与方法)

    (情感态度价值观的教育)

得到了完整自恰的电磁理论

  (知识技能)

预言电磁波的存在

        (过程与方法)

赫兹的实验证实了电磁波的存在

                          (过程与方法情感态度价值观的教育)

电磁波的应用

无数事实证明麦克斯韦理论的正确性

                (情感态度价值观的教育)

麦克斯韦的理论与经典时空观相矛盾,导致狭义相对论

 

(知识技能,过程与方法,情感态度价值观的教育)

 

三、一些实验的创新

偏振片观察光的偏振片现象:寻找几件带有液晶显示器的废旧物件,例如数字式电子表、空调遥控器、数字调谐收音机、计算器、数字多用表、带液晶显示的玩具等,小心取下其中液晶显示器最前面的一块塑料片,这就是一个偏振片。用这样的偏振片研究光的偏振,装置简单,效果好。 可以根据需要进行各种实验。如:1. 将一个偏振片放于眼睛的前方,观察通过窗户进入室内的自然光。转动偏振片,你感觉到的亮暗有没有明显的变化? 2. 通过偏振片观察玻璃表面、光滑桌面反射来的灯光或窗外的光,同时转动偏振片。你感觉到的亮暗有没有明显的变化?玻璃表面、光滑桌面反射的光是偏振光吗? 3. 将偏振片叠放在数字式电子表的液晶显示屏上,观察显示屏亮度的变化。为什么不同方向的放置会有不同的亮度?

[阅读材料]

[1] .广东基础教育课程资源研究开发中心物理教材编写组.物理(选修34)教师教学用书[M].广东教育出版社.2005

[2] .朱慕菊 .刘兼 .康长运等.走进新课程――与课程实施者对话[M].北京师范大学出版社.2002

[3] .阎金铎. 田世昆.中学物理教学概论(第二版)[M].高等教育出版社.2003

[4] .卢秀安.曹梅静.心理教育[M].广东高等教育出版社.2002

[5] .物理课程标准研制组.普通高中物理课程标准(实验)解读[M].湖北教育出版社.2004

[6 .课程教材研究所.物理课程教材研究开发中心.物理(选修34[M].人民教育出版社.2005

[7] . 张大昌.我对高中物理新课程的认识[j]. 课程 教材 教法2002.4

课程教材研究所(人民教育出版社) 

参考文献

[1] .朱慕菊 .刘兼 .康长运等.走进新课程――与课程实施者对话[M].北京师范大学出版社.2002

[2]. 张大昌.我对高中物理新课程的认识[j]. 课程 教材 教法2002.4 

课程教材研究所(人民教育出版社)

  [3]. 韦晓明  粤教版高中物理选修35第三章教材分析与研究[j].华南师大学报2005.5

 

 

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