新课标下的物理教学及高中物理必修一（1，2两章）备课建议
杭州二中 王世勇

（一）以前的课程目标
二维目标：
1．基础知识
2．基本技能
（二）现在的课程目标
三维目标：
1．知识与技能
2．过程与方法
3．情感态度与价值观

1．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慨念和规律，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）关注物理学与其他学科之间的联系，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。
2．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）通过物理慨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）参加一些科学实践活动，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、解决问题的能力和交流、合作能力。
3．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作出贡献。
（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心，有将科学服务于人类的意识。

（三）自觉执行新的课程标准
新课程的设置：注重基础性；体现时代性；反映选择性
新课程的理念：注重科学探究；注重自主学习；提倡教学方式多样化

一．加强教与学的联动性
1．促进学生自主学习
让学生：积极参与；乐于探究；勇于实践；勤于思考
2．帮助学生学习物理知识和技能；培养其科学探究能力；使其逐步形成科学态度和科学精神
二．充分利用和挖掘课本内外的知识
1．新教材与以往不同之处是：
    增加了许多旁批；设置了“说一说”，“做一做”，“思考与讨论”等栏目；安排了“STS”（科学，技术与社会）栏目
2．有意识地关注物理学史
    物理学史研究人类对自然界各种物理现象的认识史；它研究的是物理学发生和发展的基本规律；它研究的是物理学慨念和思想的发展和变革；它研究物理学是怎样成为一门独立学科，怎样不断开拓新领域
三．重视科学探究
    科学探究是人们认识世界的一种方式，是一种系统的调查研究活动，其目的在于发现并描述物体和事物之间的关系。其特点是采用有秩序的和可重复的过程；简化调查研究对象的规模和形式；运用逻辑框架作为解释和预测。探究的操作活动包括观察、提问、实验、比较、推理、概括、表达、运用及其它活动。

习题探究；概念探究；规律探究；问题探究

必修一（1，2两章）备课建议

第一章 运动的描述
本章的主要内容：
二条主线：１机械运动、质点、参考系和坐标系；２位置、位移、速度、加速度
1．通过对机械运动、质点、参考系和坐标系等慨念的学习，理解运动和静止是对立和统一的关系，逐步学会从实际物体抽象出理想化模型并应用模型进行分析问题、解决问题的方法，体会模型在探索自然规律中的应用，培养对实际物体进行简化的抽象思维能力。
2．通过认识描述运动的物理量：位移、路程、速度、瞬时速度、平均速度、时间、时刻、加速度等，学会用比值法定义物理量。在对瞬时速度、瞬时加速度的理解和学习的过程中，体会极限思想，并学会用图象法研究和反映物理规律、辩析物理慨念、解决实际问题，从而提高应用数学工具解决物理问题的能力。
3．通过《用打点计时器测速度》的实验的研究过程，掌握电火花计时器和电磁打点计时器的构造、原理及使用方法，提高实验操作能力，学会处理实验数据，并能分析误差造成的原因和发现减小误差的方法，从而培养分析和综合能力，进一步体会实验在发现自然规律中的作用。
教学重点：
    理解基本慨念及其内涵；掌握各物理量间的区别。如：位移和路程、时间和时刻、速度和加速度、速度的改变量和速度的变化率。
教学难点：
    对矢量和加速度的理解。
教学方法：
1.注重探索，加强实验，通过实践来探究规律
2.利用抽象思维（理想化）
3.加强生活、技术、社会的联系
4.注重自主学习，重视“说一说”、“做一做”、“思考与讨论”、“科学漫步”、“知识旁批”
教学目标：
[知识与技能目标]
1．阐述质点，参考系……等慨念。
2．理解位移和路程、时间和时刻、速度和加速度等的区别和联系.
3．理解矢量和标量，了解矢量相加的法则。
4．理解打点计时器的工作原理，并能利用打点计时器测速度。
5．能用图象描述物体的运动。
[过程与方法目标]
1．经历各个慨念建立的过程，明白慨念建立的理由。
2．通过极限思想的渗透，得出瞬时速度的慨念。
3．通过实验，经历运动物体速度的测定过程。
[情感态度与价值观目标]
1.通过打点计时器的使用，体会打点计时器在研究物体运动中的作用。
2.通过质点的教学，体会在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要方面，建立理想化的“物理模型”，并将其作为研究对象，是一种科学研究方法。
3.通过对运动的研究，理解物体的运动是绝对的，静止是相对的。
4.通过阅读课文和查找资料，体会物理与现代社会的关系。
    每一节课都可能包括三个领域，但是确定教学目标不一定要面面俱到，应该深入分析物理课程标准的具体目标，弄清楚哪些目标是重点目标，哪些目标实现起来比较困难，从而确定出符合实际的目标。我们强调物理教学目标的多样性，并不是不分主次，眉毛胡子一把抓。
本章各节内容：
第一节．质点、参考系和坐标系
第二节．时间和位移
第三节．运动快慢的描述―――速度
第四节．实验：用打点计时器测速度
第五节．速度变化快慢的描述―――加速度

第一节　质点、参考系和坐标系；第二节　时间和位移　―――1课时
运动快慢的描述――速度（包括匀速直线运动）―――2课时
实验：用打点计时器测速度　　　　　　　　　―――1课时
速度变化快慢的描述――加速度　　　　　　　―――1课时
机动　　　　　　　　　　　　　　　　　　 －－－1课时
合计-6课时

第二章 匀变速直线运动的研究
本章的主要内容：
1．理解匀变速直线运动的规律，会在实际问题中应用规律
2．伽利略的科学思维方法
    本章在速度，加速度等慨念的基础上，具体研究一种最简单的变速运动―――匀变速直线运动的规律。这种研究不是从抽象的慨念出发，而是先让学生探究小车在重物的牵引下所做的变速运动，学生观察、记录小车速度随时间变化情况。从这个实例出发，教材引导学生研究匀变速直线运动的速度与时间的关系。最后研究一种简单的匀加速直线运动，即常见的自由落体运动，领会伽利略对自由落体运动的研究方法对近代科学的影响，教材特别用一节的内容介绍伽利略的科学思维方法，并在“STS”栏目中说明伽利略的科学方法是人类思想史上的伟大成就，还就伽利略的一生说明科学与社会发展的关系。
    本章不仅要求学生理解匀变速直线运动的规律，会在实际问题中应用规律，还要求学生体验科学研究的方法，了解伽利略科学研究过程的基本要素。
教学重点：
1.匀变速直线运动的规律及各物理量间的关系
2.应用这些规律、关系解决实际问题
教学难点：
1.利用实验对规律的探索
2.极限思想的渗透
教学方法：
1.注重探索，加强实验，通过实践来探究规律
2.加强生活、技术、社会的联系(STS)3.注重自主学习，重视“说一说”、“做一做”、“思考与讨论”、“科学漫步”、 “知识旁批”
4.学习伽利略的科学思维方法
教学目标：以“自由落体运动”的教学为例
[知识与技能目标]
1.理解自由落体运动的意义，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。
2.理解重力加速度的意义，知道它的方向，知道在地球的不同地方，重力加速度大小不同。
3.掌握自由落体运动的规律。
4.通过实验探索培养实验、观察、逻辑推理、归纳等能力。
[过程与方法目标]
1.能通过实验探究得出“物体下落得快慢与重力大小无关而与物体所受阻力的影响大小有关”的结论。
2.能用打点计时器或者频闪照片法进行探究，进行得出自由落体运动的性质。
3.初步了解探索自然规律的科学方法。
[情感态度与价值观目标]
1.通过设计“验证物体下落得快慢与重力大小无关”的小实验，层层揭开蒙在“自由落体运动”头上的面纱，在探索过程中体验成功的喜悦。
2.通过“测定反应时间”和 “傻瓜相机的曝光时间”的测量，讨论与交流体现物理与生活的密切联系
本章各节内容：
第一节　实验：探究小车速度随时间变化的规律
第二节　匀变速直线运动的速度与时间的关系
第三节　匀变速直线运动的位移与时间的关系
第四节　自由落体运动
第五节 伽利略对自由落体运动的研究

第一节　实验：探究小车速度随时间变化的规律　　　　―――1课时
第二节　匀变速直线运动的速度与时间的关系　　　　　―――1课时
匀变速直线运动的位移与时间的关系
匀变速直线运动的位移与速度的关系　　　　　―――1课时
习题课　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　―――2课时
推论及应用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　―――2课时
第四节　自由落体运动　　　　　　　　　　　　　　　―――2课时
第五节　伽利略对自由落体运动的研究　　　　　　　　―――1课时
合计10课时

涉及必修一（1，2两章）的物理探究
1．习题探究
例：2004年1月25日，继“勇气”号之后，“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星。在人类成功登陆火星之前，人类为了探测距离地球大约3.0× km的月球，也发射了一种类似四轮小车的月球探测器。它能够在自动导航系统控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号。探测器上还装着两个相同的减速器（其中一个是备用的），这种减速器可提供的最大加速度为5 .某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再能自动避开障碍物。此时地球上的科学家必须对探测器进行人工遥控操作。下表为控制中心的显示屏的数据：
收到信号时间　　　　　　　与前放障碍物距离（单位：m）　　　　　　
　 9:1020 52 　　　　　　　9:1030 32
发射信号时间　　　　　　　给减速器设定的加速度（单位：m/s2）
9:1033 2
收到信号时间　　　　　　　与前方障碍物距离（单位：m）
9:1040 12
已知控制中心的信号发射与接受设备工作速度极快。科学家每次分析数据并输入命令最少需要3s。问：
⑴经过数据分析，你认为减速器是否执行了减速命令？
⑵假如你是控制中心的工作人员，应采取怎样的措施？加速度需满足什么条件？请计算说明。


探究：信号传播的时间能忽略吗？为什么？
　　　信号发射与接收的实际时刻是什么时刻？
　　　如何经过数据分析来判断减速器是否执行了命令？
解析：由于月地间的距离为3.0 105km，电磁波传播的时间为1s，因而不能忽略电磁波传播的时间。
9:1020～9:1033对应月球上是9:1019～9:1032，在这段时间内探测器做匀速运动；
9:1033发射信号、9:1034探测器收到信号；
9:1040在地球收到信号对应月球上是9:1039；9:1043发射信号，9:1044探测器收到信号
⑴探测器在月球上做匀速运动的速度v==2m/s 若探测器始终做匀速运动，则20s内的位移s=2×20=40m，与前方障碍物距离＝52－40=12m，与显示屏的数据对照，说明减速器没有执行减速命令。
⑵控制中心的工作人员应立即启动备用减速器。
探测器收到信号时，已经匀速运动了25s（9:1044－9:1019）时间，它距离障碍物s1＝52－（2×25）＝2m
∴加速度a须满足a≥（见PPT文件）
2．概念探究
课题：加速度的定义。
问题的提出：加速度是描述速度变化快慢的物理量。
在定义加速度时有两个思考：一是速度随时间是均匀变化的；二是速度随位移是均匀变化的。
探究：采用实验的方法
器材：气垫导轨，光电门。
(1)研究速度随时间的变化：测出物体在A，B 时的速度，及所需的时间，改变A，B的位置，重复实验，结果发现 是个常数。
(2)研究速度随位移的变化：测出物体在A，B时的速度，及A，B间的距离，改 变A，B的位置，重复实验，结果发现 不是个常数。
分析：物体的斜面上的运动应该是一个简单和常见的运动，可以设想比值能较好地来反映速度的变化快慢。故加速度的定义式可写作：a=
3．规律探究
课题：自由落体运动的规律。
问题的提出：物体由静止开始自由下落，下落的快慢与那些因素有关？
探究：采用实验的方法
器材：一张旧碟片和与它相同大小的纸片。
设计如下实验过程，把结果填入表内。

分析：步骤1中的不同时落地是由于碟片和纸片受到的阻力相同，质量越大阻力的影响越小；步骤2中的同时落地是由于碟片带着纸片。步骤3中的同时落地显然不会是纸片带着碟片，它是由于纸片受到的阻力很小，故与碟片同时落地。
结论：物体的下落有快慢是由于受到阻力的缘故，在没有受到阻力的情况下下落的快慢相同。
演示：牛顿管中羽毛和橡皮在空气和真空中的下落。

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