高中物理教材范文

时间:2023-02-28 06:08:16

高中物理教材

高中物理教材范文第1篇

关键词: 初高中物理教材 衔接 过渡

初高中物理教材在内容深度、覆盖面及表述方式和要求等方面有较大的台阶。

1.知识量增大

学科门类高中与初中差不多,包含力、热、电、光、原。但高中的知识量比初中的大。比如初中物理力学的知识点约60个,而高中力学知识点增为90个。

2.知识层次的变化

初中物理知识从生活实际、观察实验入手,直观性较强,相对简单。如密度、同一直线二力的合成、二力平衡、蒸发、沸腾、压强、浮力、杠杆,等等,都是生活中常见,容易理解的。它建立的物理模型,对思维深度的要求比较低。

初中对物理概念的引入一般比较直接形象,叙述简单,要求理解的程度低、思维能力要求也不高,甚至有的物理量的定义为了便于学生理解而不是十分严密。如在运动学中不提位移只讲路程;为了避免矢量的方向性,又把速率的定义作为速度的定义教给学生。

初中的物理规律少而简单,对规律的适用条件基本上不作重点强调,数学表达式也简单。对学生的要求主要是知道或理解物理学的一些基本知识,能从物理学的角度对一些自然社会现象做出简单的解释,一般只要求对物理现象做定性说明,简单的计算,整个内容较少。

2.1从简单到复杂。初中物理教材编写是以观察、实验为基础,使学生了解一些基本的物理学初步知识以及实际应用。因此,初中物理教材内容多是简单的物理现象和结论,对物理概念和规律的定义与解释简单粗略,研究的问题大多是单一对象、单一过程、静态的简单问题,易于学生接受。高中物理教材编写则采用观察实验、抽象思维和数学方法相结合,对物理现象进行模型抽象和数学化描述,要求通过抽象概括、想象假说、逻辑推理来揭示物理现象的本质和变化规律,研究解决的往往是涉及研究对象(可能是几个相关联的对象)多个状态、多个过程、动态的复杂问题,学生接受难度大。以运动学部分为例,初中物理仅限于介绍匀速直线运动,而高中物理则较深入的研究匀变速运动(包括直线运动和曲线运动)。更何况还要处理非匀变速运动(匀速圆周运动,简谐运动)。再说与“力”相关的知识,在初中只是计算一些“二力平衡”的简单问题,而高中则要处理“多力平衡”和不平衡的问题。初中研究力学问题,仅是力的初步概念,重力的常识,摩擦力只作为阻力的形式介绍而已。而进入高中后,一开始就要对较抽象的弹力、摩擦力,进行全面的定量研究,还要选定研究对象,采取正确的方法进行受力分析,等等。再如从光滑平面的匀速直线运动到考虑外力作用的变速运动,从单个物体到连接体问题,从初中的二力平衡到高中共点力的平衡,从部分电路的欧姆定律到闭合电路欧姆定律(考虑电源的内阻)等。又如力做功在初中公式为W=Fs在高中为W=Fscosθ,其中θ为力与位移的夹角。这些是横在新生面前的第一个台阶,跨不过它,高中物理将很难过关。

2.2从现象到本质。初中的物理知识多是以有趣和有用为出发点,主要是对一些表面现象的观察分析,如声现象、光现象,物态变化等;而在高中则要深入到本质和规律层次。初中物理一般只限于对物理现象的知道、了解,即“知其然”;而高中物理则要求学生“知其所以然”,要知道其中包含的原理、规律。例如牛顿第一定律在初中就有所接触,但是高中物理对其作了进一步深入分析,而且在此基础上引入了牛顿第二定律和第三定律。

2.3从具体到抽象。初中的研究对象都是一些具体形象的东西,如平面镜和透镜成像、物态变化等;高中要引入很多抽象的概念,如质点等理想模型、瞬时速度、力的相互作用和受力分析、电磁场、电磁波等。

2.4从标量到矢量。高中引入了初中所没有的矢量概念,物理量的方向成为分析研究问题需要考虑的重要因素,这是很多学生一时难以适应的一个知识点。

2.5从定性到定量。高中物理学习对数学知识的依赖逐渐增强。数学工具的支持是学物理的重要条件,初中知识大多数是定性描述分析,在高中更多的要进行定量计算研究,如摩擦力的大小、磁场的强度(磁感应强度)等。初中物理用的数学知识少而浅显。而高中物理要用到更多更深的数学知识,如极限和导数用于瞬时速度的概念,向量代数用于力等矢量的分析。

3.结语

对于走入物理课堂的高一新生来说,虽然台阶客观存在,但只要我们认真掌握初高中物理教材中衔接和过渡的特点,切实从学生的实际出发进行教学,学生就一定能实现初高中物理学习的自然过渡,为整个高中物理学习打下坚实的基础。

参考文献:

高中物理教材范文第2篇

一、时代性

美国高中教材提倡科学的知识要与社会的发展紧密结合,即让学生能充分体会到物理在社会生产、生活中的广泛应用。时代的进步和发展离不开物理,同时也更容易引起学生的关注,让学生有兴趣地参与到课堂,参与到问题的思考与讨论中。

例如,Physics principle and problem第六章中谈到应用牛顿第二定律解决超重和失重问题时,就引入了国际空间站的事例。国际空间站(ISS)中,来自不同国家的科学家正在从事各种实验和观察。他们观察了水滴在空中形成的悬浮球体,他们试种了豌豆,看看其能否在失重的条件下生长。在谈到向心力问题时,教材中又讲到ISS一般制造成大圆环的形状,这是为什么呢?因为ISS以及其中的所有物件和居住者都因为没有受到重力作用而飘浮在空中。如果圆环自转,则其中没有被束缚住的物件会由于向心运动而紧贴圆环的外侧;若它的转动速率和环的直径刚好取某个值,便可以使其中居住者受到的向心力与地球上的重力的数值一致。在这部分教学中,充满时代性的教学内容引起了学生的广泛共鸣,激发了学生学习物理的热情。

二、启发性

美国高中物理教学强调学习不仅仅是让学生理解多少物理知识,更重要的是通过学习来培养学生的思维能力,养成正确的思维习惯。所以教材的内容设置一定要激发学生的兴趣,激发学生的多层次思维能力。教材通过多角度的设问,引导学生从不同角度去观察和思考物理问题,培养学生的发散性思维能力。

例如,Physics principle and problem第七章中就提出过这样一个问题:如何测量当地的重力加速度g。你需要测得哪些数据?需要用到哪些仪器?学生通过讨论,不同的小组可以提出许多不同的方案,如,在当地做自由落体实验,测量物体的重力,通过单摆实验测出周期等等。在小组讨论的过程中,学生个个绞尽脑汁,力求想出和别人不同,且测量方便、节约成本的方案。通过这部分内容的学习,学生在理解和应用知识的同时,也培养了学生的探究意识、合作意识和创新意识。

三、情境性

我在普高教学中遇到过这样的问题,有些学生认为教师所提出的问题与自己没有太大的关系,且枯燥无味,这样的学生往往在课堂上表现为启而不发,不能与教师产生共鸣。要解决好这个问题,我们不能强制要求每个学生都对我们所提出的抽象的、远离生活的、凭空捏造的一些问题产生强烈的兴趣,我们应该关注如何让学生感受到他就是问题中的一员,如何有兴趣地参与进来。也就是说,教师在提问时,应该给问题一个载体,给学生提供一个情境,并且让每个学生感受到他就处在这个情境之中。

美国高中物理教材在这方面做得就非常值得借鉴。Physics

principle and problem第十三章在讲到压强问题时,就引入了龙卷风的情境。首先提出问题:在龙卷风来临之际,你是把门窗紧闭还是打开?学生照常理回答大多是“紧闭门窗”。接着书中给出了具体的数值让学生去感受,“龙卷风中心的压强可以比标准大气压强低15%,假定龙卷风的边沿作用于195cm高,91cm宽的门上,那么门受到的净力为多大,方向怎样?”经过讨论和分析,学生才会恍然大悟。我明显感觉到这比单单要求他们计算某一压强生动得多,因为学生已经将自己融入该情境中,成为情境中的一员。

四、应用性

美国物理教材Physics principle and problem当中设计了30个物理学的应用专栏。有的应用是在现实中已经实现的,有的还在构想阶段。例如,宇宙电梯、背跃式跳高、“哈勃”的困惑、隐形眼镜、激光眼部外科手术等等。全书30章内容,每章都配有一个知识点的应用,非常生动有趣。学生想解开奥秘的心情是急切的,教师应充分抓住学生求知心切的心理,这样知识开展也会特别顺利,学生对知识的印象也非常深刻。

美国高中物理教材的特点还有很多,如,趣味性、对比性、针对性等等,不再一一举例。通过科学地、巧妙地设计教材,可以有效地提高课堂效率,进而提高物理课堂教学的有效性。这其中的奥秘,值得我们每个物理双语教师去深深体会。

高中物理教材范文第3篇

一、利用物理实验激发学生的学习兴趣

兴趣是自信与勇气的源泉,是创造的基础。任何创造和发明往往都来源于对问题的浓厚兴趣,有了兴趣,学生的学习积极性就会更高,学习的效果就会更好。Physics principle and problem一书中为了使学生学好基础知识,培养探究能力,达到良好的教学效果,引入了一些生动刺激的小实验,以激发学生的学习兴趣,吸引学生的注意力,使学生产生强烈的求知欲。

例如,本书第8章介绍“质心与稳定性”这一知识点时,就引入了一个旋转陀螺的迷你小实验。先用硬纸板剪两个圆,直径分别为10 cm和15 cm。取一支带有橡皮头的铅笔,橡皮头为支点,转动铅笔。重复几次,记录结果。然后小心地将铅笔插入半径为10 cm的圆纸板中心,仍旧以橡皮头为支点转动装有圆纸板的铅笔。将圆纸板固定于铅笔的不同位置上转动并记录观察结果。再用半径为15 cm的圆形重复以上步骤。通过该小实验学生能够自行分析出圆纸板所在位置对铅笔转动的稳定性的影响。通过这些有趣生动的小实验课堂会充分活跃起来,学生们想得到理论解释的欲望难以压制,于是就进入主动要求探求新知识的境界。原本枯燥无味的教学内容会变得妙趣横生。

二、利用理论联系实际的教学内容激励学生

Physics principle and problem一书为了激励学生对物理科学的热爱,尽可能地做到理论联系实际,开发与教学内容相关的各种教学资源,用于教学情景的创造。例如,本书的第28章“原子的量子模型”一节中,就介绍了物理学激光技术在眼部外科手术中的应用。当学生了解到身边的很多同学通过准分子激光手术治愈近视眼原来其原理是来源于物理学中光子的能量时,不得不感慨物理学对于人类的健康是多么重要。再比如,本书第11章谈到“能量守恒和动量守恒”问题时,就引入跑鞋进行分析。当学生了解到原来小小的跑鞋竟然凝结了如此多的物理原理,才能既保护趾骨又提高成绩时,不禁要感谢物理学理论和研究者。其崇敬之心也会激励学生努力学习物理知识,并应用于生活。

与此同时,教材中引入大量的互联网链接,引导学生通过互联网,拓展学习资源和知识面。据不完全统计,仅仅在物理实验方面就引入了18个网络链接的地址,以帮助学生更好地了解生活中的物理现象及原理。这些网络资源同时又是对课本理论的一个补充,激励学生通过各种途径获取知识。

正是因为教材坚持尽量选取与所学内容密切相关的,理论联系实际的素材,展示应用物理知识的情境,促使学生对所学的内容产生兴趣和亲切感,从而激励了学生的物理学习动机和行为。

三、利用物理学前沿技术激励学生

Physics principle and problem这一教材相比较于国内教材最大的特点是引入大量篇幅,设计专栏介绍物理学前沿技术。例如,该书第3章介绍了“高速下的时间膨胀”,第7章介绍了“黑洞的直接和间接证据”,第13章介绍了“世间的第五种物态玻色——爱因斯坦凝聚”,第15章介绍了“太阳的超低频声波及测量”,第18章描绘了“引力透镜”,第29章介绍了“人工智能”,等等。这其中很多都是我们物理专业教师大学时期所学的内容。该书运用了深入浅出的语言带高中生进入了神秘的物理世界,带他们感受物理学科的博大精深。这些物理学前沿技术的魅力使得美国高中生对物理学产生了崇敬和向往之心,也是激励他们学习物理知识和理论的力量源泉。

综上所述,作为一名长期工作在国际高中双语物理教学一线的教师,我在每一年教学的过程中,都对我们所用的美国高中物理教材Physics principle and problem有新的体会和认识。美国高中物理教材的激励艺术给我们下了很大的思考空间,值得我们细细地品味和借鉴。

高中物理教材范文第4篇

原左手定则一

伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内。让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

该左手定则之所以如此叙述是为了想满足在任何情况下都能够用来判断通电导体所受力的方向。尤其是为了能满足例一中所描述的情况。

例一:请判断下面的通电导线在磁场中的受力情况,如图一。分析:由图中所给信息,很容易就可以判断出图中通电导线的受力方向是垂直纸面向外。然而,总结此左手定则的学者们却忽略了最关键的一点,那就是要保证安培力方向与磁场方向和电流方向所构成的平面垂直。但是从原左手定则一中,我们并不能很清楚地看出这一点来。也就是说,如果我们在解决实际问题的过程中,只是按部就班地去运用该左手定则。那么,在同一问题中我们或许会得到不止一种安培力方向的情况。

例二:请判断下面的通电导线在磁场中的受力情况,如图二。分析:根据图中的信息,可以很快地得出正确答案:该通电导线所受安培力方向是水平向右,如图三。可是,当有人得出像图四、图五这两种情况时,根据原左手定则一来判断时,我们并不能说它们错。因为图四和图五这两种情况很符合原左手定则一。具体分析如下:同样的,伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内。让磁感线从掌心进入(只不过此时手掌的摆放方式是,由水平方向向上或向下侧翻某一小角度)并使四指指向电流的方向。这里的每一个步骤都很符合原左手定则一。而我们知道,图四和图五这两种情况根本就不符合实际。如此一来,就可以说明原左手定则一是存在不足之处的。

原左手定则二

伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌 在同一平面内,把手放入磁场中让磁感应线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么,大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。本人认为,该左手定则在叙述方面更是存在问题,因为它的适用范围受到“垂直”这两个字的限制。如果遇到像图一那样的问题,它就不适用了。因为此时我们无法做到既让磁感线垂直穿过手心,又使四指指向电流的方向。所以,由此可以说明,原左手定则二也存在着不足之处。由于两种左手定则都存在着一些不足之处,因此,为了使左手定则变得更加完善,笔者在此提出新左手定则。

新左手定则

伸开左手,使拇指与其余四指垂直,并且都与手掌在同一平面内。让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,拇指与磁感线方向垂直。这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。笔者在原左手定则一中加了一个限制条件为“拇指与磁感线方向垂直”。如此一来,修改后的新左手定则既能保证安培力的方向与磁场方向和电流方向决定的平面垂直,又没有限制磁感线与电流方向之间的位置关系。即新左手定则仍然可用于解决图一中的问题。

综上所述,虽然各种版本的高中物理教材都对左手定则作了很详细的说明,大多数学生在学习的过程中也能够正确地运用左手定则,但是笔者认为,修改后的新左手定则,叙述更加严密准确,适用范围更加广泛,也更加便于学生对左手定则的理解和运用。

参考文献

[1]张维善.物理(普通高中课程标准实验教科书,选修3—1)[M].北京:人民教育出版社,2007

[2]邵长泰.物理(基础版)下册[M].北京:高等教育出版社,2005

高中物理教材范文第5篇

关键词:贴近生活;注重基础;激发兴趣;丰富全面

新课改的实施首先会在教材上体现,教材的更新是为了让教师优化教学方法以便让学生改变旧的不好的学习方法,这样学生才会更好地汲取必要的物理知识。适应新世纪素质教育的教材应该在教材编排上下足工夫,不仅要体现出教材内容的合理性和准确性,更要注重学生通过教材学习的效率。

人教版高中物理教材有以下特点:

一、导学部分贴近生活实例,让学生有想象空间并对本节课程所学内容有更加直观的理解

比如,人教版高中物理教材中关于弹性势能的学习中,导学部分给出的就是一幅图片,图片描绘的是一个人在拉弓射箭还有一个人在用力拉橡皮绳,这幅图片可以让学生迅速联想到生活中切身体会过的相似东西,这就使得学生对弹性势能的存在和形式有了一个更加形象的认识。俗话说:“好的开始是成功的一半。”导学部分的简易有趣就提起了学生对课程学习的极大兴趣。

二、在课程目标上,人教版高中物理教材的内容更加注重基础知识和详细的概念,力求做到难易结合以提高全体学生的物理水平

教材内容的编排以学生的认知规律为顺序,以物质、运动和能量为三大部分详细展开,物质部分的学习与引入和初中的物理知识体系接轨。比如,在完整地学会物质部分后引入以物质为载体的运动,任何物体都不是静止不变的,在运动这一章节的学习中还引入了参照物的概念,人教版高中物理教材在详细地给出参照物 的概念后,举出生活中的例子让每个学生都可以很好地吸收知识。同时也避免了学生偏科的现象。

三、人教版高中物理教材中的参考案例针对性强,易激发起学生的自我研究和学习的兴趣

课堂上学生获得的扎实的理论知识需要实践去证明、加深,理论与实践的紧密结合才能让学生真正理解所学的物理知识。比如在学习自由落体运动,即物体仅在重力作用下从静止开始竖直落下的运动时,教师可以在课堂上向学生演示塑料球和铅球同时从同一高度落下的实验,在保持它们体积相同的条件下观察实验结果,引导学生探究自由落体运动的规律,教材中还给出了让学生自己练习观察记录雨滴从屋檐下落的参考案例。这种针对性强的参考案例培养了学生的实践能力,为学生的课外自主学习提供了方向和目标,同时可以帮助学生加深理解课堂上所学的物理理论知识。人教版高中物理教材中提供的参考案例合理并且人性化,鼓励学生不断地去思考和实践。

四、人教版高中物理教材的问题与练习的设计体现了题型丰富和全面的特点

教材课后的问题与练习多以问答题、简述题和计算题为主,并且题目内容与本节课程的内容顺序相同,可以让学生针对性地练习自己的薄弱环节。同时问题与练习在立足基本的物理基础知识上逐步增加试题的难度,层层深入又让学生在不断巩固基础理论知识的同时培养了他们的探究能力。比如,有的章节的问题与练习结合了两节课程的内容,比如在力的学习过程中有两节是关于力的分解和力的合成的,在力的合成的问题与练习中穿插着力的分解的知识点,这些试题必须结合力的合成和分解才能正确地解答,这样就帮助学生成功地将两节内容串联起来,只有这样才能让他们更好地学会力的合成和分解的区别与联系,再遇到相似问题时就能做到举一反三。

总而言之,人教版高中物理教材的编写注重基础理论知识的同时紧密地联系实际生活,锻炼了学生的动手操作能力和知识探究能力。它以学生为本,利于教师不断创造良好的物理教学情境。人教版高中物理教材让教师在教材的帮助下形成最佳的教学模式,并且学生可以带着轻松愉悦的心情用最有效的学习方法学习高中物理知识。一本好的教材对教师和学生来说就是一盏指明灯,为学生的学习计划和进程指明了方向。人教版的高中物理教材适应新课改的要求,摒弃了传统应试教育教材的弊端,并且符合新世纪下素质教育对培养学生的要求。

参考文献:

[1]项红专.人教版高中物理新教科书中的科学观[J].课程・教材・教法,2008(4).

[2]孟芳,郑修林,刘春兰.人教版与沪科版两种高中物理教材比较浅析:以“万有引力与航天”的内容为例[J].硅谷,2009(22).

高中物理教材范文第6篇

[关键词]高中物理教材;课程改革;教学方式

在现今的教学里,我认为对高中物理的课堂的教学方法实施改革,应该从高中物理教材的特点、实验,以及培养学生学习兴趣多方面入手,这样的教学才能起到事半功倍的效果。

一、高中物理课程的特点

物理学研究的是包括机械运动、电磁运动、分子热运动等一切物质运动的最基本、最普遍形式。物理课程是从初中开始开设的,初中时段的物理课程设置都是物理学中最浅显、最简单的知识,更多地只是让学生认识和了解这门自然科学,属于入门阶段。从这个层面上讲,高中的物理课程内容设置无论是深度、广度还是理论系统方面,都加深许多。举一个例子说明:牛顿三定律作为力学的理论基础,初中阶段只讲牛顿第一定律,而高中阶段则要完整系统地对三个定律进行讲解。基于高中物理课程这样的特点,在教学实践中,更要注重方法,加强引导。

二、适应课程改革要求,物理教学应该建构多样化的教学模式

1.必须建立面向全体学生的教育观。面向全体学生的教育观要求基础教育要淡化选拔意识,加强普及意识。有人说,搞基础教育的同志,不应该当伯乐,而应该去当好园丁,这是由基础教育的目标与任务所决定的。现在,基础教育强化了教育的选拔功能,过分重视对少数尖子学生的培养,而轻视对大多数学生的教育,是以牺牲多数学生的发展为代价的。因此,实施新课改,必须树立面向全体学生的教育观。

2.面向全体学生,物理教学的要求应该多样化。面向全体学生的教育观,不应该是对所有的学生采用统一的教学要求,那种“一刀切”的教学模式不是真正的面向全体学生,我们应该承认学生是存在差异的,学生先天遗传的智力水平、后天发展的能力倾向与兴趣爱好是多样化的、多层次的。承认差异、依据差异对不同的学生制定相应的教学要求与教学目标,并进行组织教学才是真正的面向全体学生。对认知结构不同、能力层次不同的学生,要通过分层指导,使每个学生在原有的基础上得到应有的提高,使每个学生在社会所要求的基本素质方面达到规定的合格要求。

三、实验装备、实验方案的改进和创新

教学中为了帮助学生理解某些物理原理,尽管教材中没有规定作实验,也可以设计一些操作方法简单易行的实验,对有些难于理解的物理概念或基础理论除了教材中规定的实验外,还可以补充设计一些新实验,如果所涉及的物理知识比较抽象,思维能力的要求较高,及对日常生活中一些物理现象的解释,可设计、开发一些有创意的实验,通过实验使学生感受到如何抓住重点,怎样因陋就简地设计实验,能学习设计实验的一些基本方法。

四、改革实验教学,培养创新人才

实验教学是物理教学实施创新教育的基础和手段,也是物理课程体系的一个组成部份,实验不仅对激发学生学习兴趣、提高实践能力具有不可替代的作用,而且也是营造创新氛围,学会观察分析,培养科学的实验方法和动手操作能力的有效途径。实验教学环节包括基本理论实验、综合性实验和开放性实验。基本理论实验和综合性实验是为了完成教学大纲任务性实验,而自主开放性实验是学生根据自己的想法,自我设计实验方案、搭建实验装置和分析实验结果的自主性学习过程,例如在做电磁感应实验时,可以启发学生思考,学生通过查阅大量的资料,明确实验目的,设计实验方案,确定实验步骤,让学生利用所给的实验器材,观察实验现象,对实验数据进行处理,分析实验存在的问题,改进实验方案,重新进行实验,学生在不断实验中,学会比较,总结规律。同时,对实验数据或相关信息进行比较、处理,在推理和归纳的基础上,尝试对探究结果进行描述、解释,提高学生严谨的语言表达能力。在这个过程中,学生的多种能力都能得到培养。这样不但可以极大地提高学生学习物理的兴趣,发展学生的个性,活跃学生的创新思维,同时也能让学生自主制定实验方案,充分发挥学生的想象力。在实验教学中,教师要不失时机地对学生标新立异的方法给予肯定、支持和帮助,鼓励学生大胆地猜想和独立地思考,并通过实验否定错误的假设或修正不完善的猜想,从而有效地培养学生解决问题的勇气、信心。

五、注重教学观念的转变及教学方法的创新

1.立足素质教育,转变陈旧教学观念

素质教育培养的是学习型、全能型人才,不是只会面对书本、考试拿高分的“书呆子”。物理课程教学过程中,教师也要深刻领会这样的教育理念,将注重培养学生全面能力落到实处。在以往的教学中,教师总是以考试作为唯一有效的标尺,对于那些考试经常出现的内容,反复提及,而对于那些考试不常见的内容,则一带而过,甚至对这部分感兴趣的学生想与老师探讨求教也被老师以“此类内容考试几乎用不到,不用把精力放在上面”等话语搪塞过去,久而久之,学生必然对此学科失去学习兴趣,非常不利于学生的全面进步。

2.利用现代教学手段,注重教学方法的创新

多媒体教学模式的新兴,为教学方法提供了更丰富的手段和媒介,多媒体教学具有形象、新颖、直观等一系列特点,容易被学生接受和喜爱。教师在教学过程中,要充分利用这些新式教学模式,将其很好地引入物理课程教学中,为教学实施服务。

高中物理教材范文第7篇

一、准确理解教材

在高中物理教学中,要积极领悟课程标准精神,结合学校与地方实际以及学生的具体需要,实现教材的多样化,提高教学质量。教材思路、框架及教材内容等编写都是以课程标准为依据展开的,因此,教材内容既要达到新课程标准要求,同时又要注重教材内容呈现方式及其难度利于改善学生的学习方式。可见,深刻领悟新课程标准精神是做到“用教材教”的前提。因为教材是连接教与学必不可少的范本,要实现教材的合理利用,必须以准确深刻理解教材为基础。因此,高中物理教学要做到“用教材教”,必须在领悟新课程标准的前提下,对教材的编写体系与意图进行宏观把握,并对各册的教学要求进行微观把握,深入钻研每一章节内容,积极引导学生与文本对话。这就要求教师“潜心会文本”,在深刻感悟教材特点与内容的基础上,做到“以己昭昭,使人昭昭”。

二、深入挖掘教材

深入挖掘教材内容,应将教材作为一个参照蓝本,并进行开发与创新,根据教材内容以及学生的具体需要,进行教材的重组改造。当前,高中物理新教材版面灵活,具有装置图、模型图、实物图、原理图以及照片等各式各样的插图,图文并茂,表达直观且形象。教师要积极利用教材这一特点,并从学生的兴趣特点出发,注重进行教材的改造与重组,积极创设物理教学情境,展现物理知识的形成过程,形象直观地进行物理规律的表达,攻克物理教学中的重难点,激发学生学习物理的积极性,提高教学效果。例如,在进行人教版高中《物理》“万有引力定律及其应用”的专题教学中,教师要改变传统直接根据教材知识点,进行开普勒行星运行规律、黄金代换公式以及万有引力与重力关系等的讲解,而应该根据学生的兴趣特点与实际出发,结合教材内容,对教材进行改造,积极创设物理情景,激发学生物理学习兴趣。如教师在深入挖掘内容的基础上,结合学生的兴趣特点,借助多媒体手段,用视频或图片的方式,向学生展示人类太空探索成就,激发学生兴趣。在学生观看视频与图片的同时,教师可适时提问:“要实现奔月与飞天,应具备哪些条件?”对教材内容进行改造与创新,在物理教学情境之中,实现学生与教材的对话,培养学生的主动探究精神,发展学生的思维能力。

三、创造性使用教材

以人为本,实现人的全面发展,是新课改重要理念之一。这就要求在“用教材教”的教学过程中,教师要积极关注学生的学习过程与发展,从学生的实际与认知规律出发,创造性地使用教材,具体可从以下几方面着手:

1.实现教材内容的问题化,实现有效互动。物理教学的过程,实质上就是发现与解决问题的过程,有疑问的课堂才能激发学生的自主探究。因此,在教学中,要做到“用教材教”,必须有机结合教材内容,巧妙设疑,制造悬念,发挥学生的能动性,增强其主体意识,培养其提问、质疑、解疑的能力,以问题驱动物理教学,实现教师、教材、学生三者间的有效互动,并可达到以教材为载体,促进师生的有效交流。例如,在进行“牛顿第一定律”的教学时,教师可让学生先仔细阅读教材中“惯性定律”的内容,让学生交流一下怎样理解“我是在巨人肩膀上站起来的”,并提问:“笛卡儿、伽利略等在运动与力的关系上与牛顿第一定律有何区别?是否物体速度越大,就表示其惯性越大?”问题的提出,其目的不在于要学生正确回答,而是启发学生思考,利用问题,加强学生与教材文本的对话,引导学生寻找“解疑”的方法。

2.适当增删教材内容,加强学生体验。在现行高中《物理》教材中,部分内容属于选修内容,如人教版的“光电效应、康普顿效应”等,部分内容在初中已讲过,具有重复性,如“串联电路与并联电路”,还有一部分内容具有超前性,教师应根据学生的实际酌情删减。同时,在高中物理教学中,要真正做到“用教材教”,可从实际出发,进行教材的深化与拓展延伸,提供一些生活实例,或增加一些物理实验,积极鼓励学生动手参与实验,增加学生的体验,使学生全面理解物理知识。例如,在学习“机械能守恒定律”时,教师可结合教材,补充一个“铁球撞鼻”实验并动员学生积极参与该实验,加强学生的亲身体验。除此,还可积极鼓励学生运用身边的饮食习惯如饮用的可乐瓶等生活常见物品进行物理实验,为学生创造体验的机会。

3.积极进行实验方案改进,培养学生创新精神。在高中物理教学中,创造性地使用教材,还应对教材内容呈现顺序进行合理地调整,以适应不同的教学对象。同时,还需对教材中的实验进行创造性地改进,增强学生的物理学习兴趣,强化学生理解。

综上所述,在高中物理教学中,要实现“用教材教”,必须在深刻领悟课程标准以及准确理解教材的基础上,创造性地使用教材,做到“以学生为本”,激发学生兴趣,发展学生思维,培养学生创新精神,实现学生全面发展。

高中物理教材范文第8篇

1高中教材弹性碰撞定义的不妥之处

目前的高中物理教材是通过研究不同情况下的一维碰撞来讨论其动能的变化情况.当两物体发生正碰时,由于在碰撞过程中二者相互作用的冲击力很大,相互作用的时间又极短,此时碰撞系统所受的其它常规力相对冲击力来说极小,其对碰撞系统产生的冲量及做的功均可忽略不计,忽略碰撞系统在碰撞过程中发声、发光的情况(下面关于碰撞问题的论述均在这一理想情况下),那么在整个碰撞过程中只有系统自身的动能与势能之间的相互转化.按照目前高中物理教材中有关弹性碰撞的定义,碰撞前后系统的动能是守恒的,说明在碰撞过程中物体因发生形变而具有的势能可以完全转化为系统的动能,也就是说,碰撞过程中物体发生的是弹性形变,碰后物体的形变能够完全恢复.由此可见,碰撞前后系统动能守恒是建立在物体能够完全恢复形变的基础之上的,如果碰后物体的形变都不能完全恢复,那么碰撞前后系统的动能肯定是不守恒的.由以上分析我们知道,碰撞前后系统动能要守恒,其前提条件是碰后物体能够完全恢复形变,那么是不是只要碰后物体的形变能够完全恢复,碰撞前后系统的动能就一定守恒呢?对于一维碰撞,碰后如果物体的形变能够完全恢复,碰撞前后系统的动能是守恒的.但是,如果两物体发生的是表面不光滑的斜碰,且碰后其形变也能完全恢复,在碰撞前后其动能又是怎样变化的呢?此时,它们除了在碰撞接触处的法线方向上有相互作用力外,在其切线方向上往往还有摩擦力(发生斜碰时,如果两碰撞物体在碰撞接触处的切线方向上的速度相同,那么此时两碰撞物体间没有摩擦力作用.反之,两碰撞物体间就有摩擦力作用.这里我们只讨论碰撞物体间有摩擦力作用的情况)的作用.由于这时的摩擦力是与法线方向上的冲击力成正比的,是可以和冲击力相比较的较大的力,因此对整个碰撞系统而言,摩擦力的存在会使系统损耗一部分动能,而且该部分动能是不能忽略的,碰后系统的动能是小于碰前系统的动能的.那么对于这种碰后物体完全恢复了形变、但由于碰撞物体间摩擦力的作用使其动能减少的斜碰是否属于弹性碰撞呢?由于碰后系统动能减少了,按照目前高中物理教材中的定义它不属于弹性碰撞.其实碰撞只是物体在极短时间内发生的很强的相互作用,而弹性指的是物体在撤去作用力后能够恢复原状的特性.碰后如果物体能够完全恢复形变,说明在碰撞过程中物体发生的是弹性形变,即在碰撞接触处的法线方向上的相互作用力是弹力,也就是说,弹性碰撞是与弹性形变、弹力联系在一起的.对于碰后物体完全恢复了形变且无动能损失的一维碰撞或碰撞物体间无摩擦力作用的斜碰,碰撞过程中物体发生的是弹性形变,其碰撞接触处的法线方向上的相互作用力是弹力,按照目前高中物理教材中的定义属于弹性碰撞.而对于碰后物体也完全恢复了形变、但由于碰撞物体间摩擦力的作用使其动能有较大损失的斜碰,其物体在碰撞过程中发生的同样是弹性形变,在碰撞接触处的法线方向上的相互作用力也同样是弹力,但按照目前高中物理教材中的定义它不属于弹性碰撞.碰后物体同样都完全恢复了形变,在碰撞接触处的法线方向上也同样是性质相同的相互作用力,但是却不属于同一种碰撞类型,这显然是不妥当的.事实上,在一些大学物理教材中对弹性碰撞的定义是从恢复系数的角度出发的.牛顿当年通过实验发现:碰撞前后两球法线方向速度的变化与小球的材料性质有关,对于材料一定的两个小球,在法线方向上碰后两小球远离的速度与碰前两小球接近的速度的比值是常量,这个比值称为恢复系数,常用e(e=v2-v1v10-v20,v2-v1表示碰后法向上两物体的相对速度,v10-v20表示碰前法向上两物体的相对速度)表示.当e=1时,对应于弹性碰撞.例如,由赵凯华、罗蔚茵主编的《新概念物理教程(力学)》对弹性碰撞的定义是:e=1是弹性碰撞(原文说的是e=1是完全弹性碰撞,为了与前文的表述相统一,这里采用弹性碰撞来表述);同样,在由王其申主编的《经典力学》(上册)对弹性碰撞的定义是:我们把e=1的碰撞叫弹性碰撞(同样,在这里原文中说的是e=1的碰撞叫完全弹性碰撞,为了表述统一,同样采用弹性碰撞来表述).而恢复系数e反映的是物体形变恢复的程度,当e=1时,说明物体的形变能够完全得到恢复,此时两物体为完全弹性物体.也就是说,按大学物理教材中的定义,只要碰后物体的形变能够完全恢复,这种碰撞就是弹性碰撞,而并不一定要求碰撞前后其系统动能守恒的碰撞才是弹性碰撞.由此可见,大学物理教材从恢复系数的角度出发来定义弹性碰撞是将弹性碰撞与弹性形变、法线方向上相互作用的弹力联系在一起的.在笔者看来,大学教材这样的定义是能够反映弹性碰撞的普遍实质的合理定义.按照这样的定义,笔者前面所论述的碰后物体完全恢复了形变、但由于碰撞物体间摩擦力的作用使其动能减少的斜碰又应该属于弹性碰撞,这与按高中物理教材中的定义所得到的结论是相矛盾的.显然,高中物理教材有关弹性碰撞的定义与大学物理教材中的这种定义是有实质差异的.其造成的后果便是,当学生学完高中物理教材中有关弹性碰撞定义的知识后,在大学的学习中再遇到碰撞的题目时,由于受到高中已有的有关弹性碰撞前概念的深刻影响,他们依旧会习惯性地按照高中阶段所给出的有关弹性碰撞的定义去进行处理,而不去对大学物理教材中给出的定义做深入的思考研究,从而给他们后续学习带来一定的障碍.

2高中教材弹性碰撞定义的修改建议

综上所述,高中物理教材有关弹性碰撞的定义存在不妥之处———未能很好地将弹性碰撞概念与发生碰撞的弹性物体在法线方向上作用力的性质统一起来.虽然大学物理教材从恢复系数的角度出发来定义的弹性碰撞能够反映其普遍实质,但是考虑到高中阶段学生的知识基础,所以我们不能直接将大学物理教材中关于弹性碰撞的定义写进高中物理教材.但是从前面的叙述我们已经知道,当恢复系数e=1时,说明碰后物体是可以完全恢复形变的,反之亦然.基于此我们可以这样来定义弹性碰撞:在理想情况下(可忽略碰撞系统在碰撞过程中发声、发光),两物体发生碰撞后,如果两物体的形变能够完全恢复,这样的碰撞称为弹性碰撞.对弹性碰撞定义做如此修改之后,不仅很好地消除了高中物理教材中关于弹性碰撞定义的不妥之处,也使之与大学物理教材关于弹性碰撞的定义在实质上达成了一致.在高中阶段,学生们遇到的有关弹性碰撞的习题及考题都是一维的(正碰),至于弹性斜碰一般在物理竞赛中才会出现.而且,通过前面的讨论我们不难得出:当物体间发生的是一维弹性碰撞,其系统的动能在碰撞前后是守恒的,对于碰后动能不守恒的弹性碰撞只有在弹性斜碰中才可能出现(比如物体间有摩擦力作用的弹性斜碰).因此,高中物理教材在给出上述关于弹性碰撞的修改定义之后,还须做一些补充说明:对于一维弹性碰撞(弹性正碰),其系统的动能在碰撞前后是守恒的;而对于弹性斜碰,如果在碰撞过程中不发热(碰撞物体间无摩擦力作用的情况),那么在碰撞前后系统的动能也是守恒的,反之,碰撞前后系统的动能是不守恒的.对教材内容做这样的补充之后,在高中阶段,当学生遇到有关弹性碰撞(一维弹性碰撞)的习题及考题时,在不改变原来习题的前提下,在需要的时候学生依旧可以结合动量守恒定律和碰撞前后动能守恒来求解相关习题.至于在物理竞赛中才会出现的弹性斜碰,特别是物体间有摩擦力的弹性斜碰,由于此时对学生知识能力的考察已经不仅仅局限于高中阶段的物理知识,学生需要掌握恢复系数e及其与弹性碰撞的关系,所以此时学生可以结合恢复系数来求解相关问题.

作者:刘金铭 陈琪 单位:西华师范大学物理与电子信息学院

高中物理教材范文第9篇

高中物理教材“校本化”的实施能使教材更加适合本校学生的实际情况,使教材更加符合教师个人的教学风格,使教材更加切合学生的意义建构.

2 实现高中物理教材“校本化”的思路

如图1所示,教师首先要了解学生,包括了解学生的困惑、看法,然后结合自己的学识、风格开发相关的学习材料,最后才是运用相关的学习材料.需要说明的是,要使教学具有针对性,开发的材料可以多,但教师运用的材料只能精不能多.因为过多的材料不利于学生形成清晰、有序的知识结构,也不利于研究问题的深入讨论.在这里,所谓的“精”,其标准有两条.一是选用的材料要准确地定位在学生的困惑处,二是选用的材料要与学生的实际能力相匹配.教学中应该在提取精要内容的基础上合理地运用所开发的材料,通过运用进一步了解学生是否达到了既定的目标,如果还没有,可以按前述的过程循环进行.

3 实现高中物理教材“校本化”的方法

实现高中物理教材的“校本化”可以分三步走:第一步,用活物理教材;第二步,整合问题资源;第三步,开发选修教材.

3.1 用活物理教材

“用活物理教材”是指在充分发挥现有教材优势的基础上,对教材内容进行合理地增删、调整的一种做法.这是教材“校本化”的基础.比如,对于教材中没有揭示出物理本质的地方就需要教师合理地增补.高中物理选修3-1“电场强度”一节中,用图2(甲)表示等量同种电荷的电场线分布图.教师了解到学生心中存在的两个问题:问题一,图2(甲)无法反映两电荷连线上的电场方向,也无法反映两电荷连线中轴线上的电场方向,更无法反映两电荷连线中点处场强为零的情况;问题二,“如以无穷远处电势为零,等量同种电荷连线中点处的场强为零,其电势为什么大于零?”对于问题二有教师按图2(甲)中靠近两电荷连线中轴线上的电场线来解释,因为沿着电场线方向电势逐渐降低,等量同种电荷连线中点处的电势高于无穷远处的电势,所以该处场强为零但电势大于零.可是学生并不认同这一观点,理由是图2(甲)中两电荷连线的中轴线上没有画出电场线,怎么能用附近的电场线来解释呢?于是,教师就要开发合适的材料来解释了.开发的材料如下:对于两电荷连线上及两电荷连线中轴线上的各点,从场强的叠加原理出发可判断出各点的场强方向,由此可以完善等量同种电荷的电场线分布图,再者由于两电荷连线中点处的场强为零,就用圆圈表示,这样图2(甲)就变为了图2(乙).利用图2(乙)不仅很好地解决上述两个问题,而且还使电场线知识更加完备.

3.2 整合问题资源

“整合问题资源”是根据学生的问题,结合教材内容、教师对教材的理解创造性地开发教材的做法.与“用活物理教材”这一步相比,它更富有创造的意义.在这里,学生的问题是教材“校本化”的重要资源.教师合理地整合问题资源,开发相关的学习材料,能使教材更加适合本校学生的实际情况.下面以“力的分解”为例谈教材的开发.

背景:学生在上一节课已经学习了力的合成和力的分解知识.

(1)教师了解到的问题:学生的困惑是“什么时候力按实际作用效果分解,什么时候力采用正交分解法?”――这是教材中没有解决的问题. 另外,作业中存在的问题是“学生解题不注意格式,作图不够规范”.

(2)材料的开发及运用:首先,让学生清楚地认识到,处理平衡问题时,不仅有按力实际作用效果的分解法、力的正交分解法,还可采用力的合成法,通过问题1将前后的知识整合在一起,使三种方法融会贯通.其次,让学生通过板演展示出作图中存在的问题,师生合作共同纠偏.第三,通过问题2实现知识的即时反馈,看学生有无掌握规范的作图方法.第四,通过问题3让学生认识到面对较多方法时,具体选择哪种方法,还要视解决问题的方便而定.第五,通过设计的三个练习使学生灵活地选择合理的方法来处理实际的问题.

问题1 如图3,OA、OB、OC是三段材料相同的绳子,如逐渐增加所挂物体的重,则哪一根先断?

四位学生展示了自己的思考,如图4(甲)、(乙)、(丙)、(丁)所示,他们均判断出OB绳子先断.

师生一起剖析:图4(甲)、(乙)采用的是力合成的方法,其中图4(甲)合成时用的是平行四边形定则,图4(乙)合成时用的是三角形定则.图4(甲)中OA方向上没画出FOA,OB方向上没画出FOB, CO方向上没标出力的符号FOC.把图4(甲)补完整后,根据有向线段的长短表示力的大小,可知FOB>FOA>FOC=G,则OB段绳子先断.图4(乙)中存在两个问题,一是没标力的符号,二是水平向左的力画成了虚线.教师要强调应当用带箭头的实线来表示力.图4(丙)是按力的实际作用效果分解的,也是唯一画完整的图.图4(丁)采用正交分解法,但图中没标出OA、OB方向上力的符号,缺OC方向上FOC这个力,如补完整后,也可判知OB绳子先断.

然后教师指出:“课前有同学提出这样一个问题,‘什么时候力按实际作用效果分解,什么时候力采用正交分解法?’通过刚才这一例题,大家有什么体会?”使学生体会到解决问题的多种方法.

问题2 图5(甲)中球重为G,球心、尖角处的连线与水平方向之间的夹角为α,求球对竖直墙壁与尖角处的压力大小.

学生板演作出图5(乙)、(丙).

师生共同分析:图5(乙)中重力G按实际作用效果分解时,没必要画出FN1、FN2,而G的两个分力没有标出字母.图5(丙)中力FN1正交分解时,最好建立O-xy坐标轴,力的分解要遵守平行四边形定则,应在平行四边形两邻边的末端处标出两个分力的示意图.图5(丙)中两分力均标在了平行四边形的两邻边之外.通过分析使学生进一步认识到如何作图才更规范.在这里,进一步说明了按力的实际作用效果和按正交分解两种方法都可以求解,并提出在这里能否用力的合成法来求解.

问题3 如图6(甲)所示,墙上有一个孔,用力F将劈形物体ABC敲入孔内,已知∠BAC=30°,求劈两个侧面产生的推力大小.

学生思考了一段时间后,觉得图看不懂.

教师添了两段直线段AD、AE,并分别在AD、AE上加了斜线,如图6(乙)所示.说明一点:将劈形物体看做是一枚钉,小孔看成是墙上的一个洞,用锤子将这枚钉敲入厚厚的墙内,则钉子与墙的接触部分就是AD和AE部分.

学生的第二个困惑是力F的起点并没有画在物体上,不知道怎么处理.

教师指导:可将力F的起点平移到劈形物体的重心上.然后再让学生求解这一问题.

结果大多数同学按图6(乙)的方法分解F,并求出了劈两个侧面所产生推力的大小.

通过这个问题的讨论,使学生认识到一点:虽然处理平衡的问题有三种方法,但具体选择哪种方法,还要视问题而定,有时选用某一种方法就显得特别简洁.

3.3 开发选修教材

“开发选修教材”是专门针对学物理有浓厚兴趣的学生开设的,主要是开发知识拓展型选修教材.它能拓展学生的知识视野,培养学生的创新精神,增强学生的动手实践能力.与前两步相比较,第三步更具灵活性、开放性、实践性.比如,根据人教版高中物理教材教学上的难点、结合学校的实际情况开发合适的实验教材就是针对学生课程选修需要进行高中物理教材“校本化”的一种做法,它能充分满足学生自主学习的需要.

现以“摩擦力”实验教材的开发为例谈“高中物理实验的研究”选修教材的开发.

3.3.1 开发的背景

目前,在一些城市的高中学校已引入DIS实验系统并运用到物理实验的教学之中,但仍有为数众多的农村高中由于价格昂贵的因素并未购入这一实验系统.一方面,本校就没有DIS实验系统,无法用此系统来研究摩擦力问题.另一方面,最大静摩擦力问题的教学如用DIS实验系统来教学还是显得抽象,学生理解起来困难仍较大.但采用图7所示的实验教具,其效果远比DIS实验系统要好.另外,如滑动摩擦力的大小与速度大小是否有关等用常规实验难以解决的问题,用图7所示的实验教具却能迎刃而解.

3.3.2 开发的内容

如图7所示,A、B为两个转筒,C为木块.转筒B与一摇手相连,转筒A、B上套有用白纸卷成的一个纸筒,细绳跨过定滑轮,细绳一端与木块C相连,另一端与竖直悬挂的弹簧秤相连,在弹簧秤指针下方卡一小泡沫块.

研究静摩擦力:木块与白纸接触处做一记号,用摇手顺时针缓慢转动B,白纸卷随着纸筒一起转动,木块C相对记号处静止,弹簧秤有读数且逐渐增大.(1)木块C相对记号处静止,表明木块C是否受到静摩擦力的作用?(2)弹簧秤有读数说明细线对木块C有向左的拉力,而木块C能随白纸一起向右运动,说明白纸对木块C有什么方向的静摩擦力?(3)木块C随白纸一起向右运动没有发生滑动,弹簧秤读数逐渐增大,说明静摩擦力怎么变化?(4)当木块C向右运动到某一位置时,木块C突然相对白纸发生滑动,弹簧秤中的弹簧突然回缩,指针往上运动,指针下的小泡沫块却留在了读数最大处,这个现象能说明什么问题?此时小泡沫块所指示的读数能反映什么?

研究滑动摩擦力:

设问1 静止的物体会受到滑动摩擦力吗?摇动摇手,白纸筒转动,木块C相对地面静止不动,说明相对地面静止的物体会受滑动摩擦力的作用吗?

设问2 滑动摩擦力的大小与正压力大小有关吗?如有关,有何定量的关系?摇动摇手,白纸筒转动,木块C相对地面静止不动.第一次实验时在白纸上放一个木块,读出弹簧秤的读数,由二力平衡知弹簧秤读数的大小等于木块所受滑动摩擦力的大小.第二次在原有木块上再叠放一个相同的木块,采用相同的操作,读出弹簧秤的读数,比较一、二两次的实验数据,思考滑动摩擦力的的大小与正压力是否有关,如有关是什么关系?

设问3 滑动摩擦力的大小与接触面的材料有关吗?木块的一面贴有海绵.接触面的材料先是木――纸,摇动摇手,白纸筒转动,木块相对地面静止不动,读出弹簧秤的读数.然后将木块翻转,使贴有海绵的一面朝下,接触面的材料变成了海绵――纸,重复刚才的动作,观察弹簧秤读数的变化情况.思考滑动摩擦力大小与接触面材料的关系.

高中物理教材范文第10篇

【关键词】 高中物理 教材实验部分 实验功能 分析

【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 A 【文章编号】 1674-4772(2013)11-001-01

一、教材实验部分分析

1. 实验的分布情况分析(高中物理新课标教材(人教版))

在高中物理教材中(人教版)共有14个实验,其中包括选修部分的4个研究性课题。从上表中我们可以看出,一是实验主要集中于力学与电磁学部分,这与高中物理的教学侧重点相一致;二是探究式实验数要多于验证性实验数,体现了新课标对于学生创造性思维培养的要求;三是实际操作的实验多于模拟实验,侧重于培养学生的动手实践能力。验证性实验与模拟性实验的所占比重虽然不高,但却是高中物理实验重要的组成部分,对于结果的验证与模拟不仅能够提高学生的学习兴趣,而且能够帮助学生较好地理解抽象概念与规律实验。

2. 结构分析。在高中物理教材中,验证性实验与探究性实验分别设置了不同的结构。一般来说,验证性实验包括问题、材料、过程、数据与观察、分析与总结、应用六个因素。在这些因素中,实验观察、数据处理、数据分析、结果计算、实践应用是核心环节,也从另一个方面体现了验证实验的功能性。与验证实验不同,探索性实验是以验证实验为基础的,然后尝试着改变其中的某些条件或因素,从而引起的结果探索。因此,它是以假设开头的,总结应用为结尾。

3. 实验特点。综观所有的实验,我们从中总结出了如下特点:以探究能力培养为核心、以提高兴趣为动力、封闭性与开放性相结合。从上表的统计中我们看到,探究性实验占到了70%,内容涵盖了实验计划制定、数据分析对比、评估、交流、合作等,多以内隐的方式存在于教材内容中,让学生在无意识中培养技能。学生实验在表述上多以“诱导”的方式出现,通过条件、材料、步骤等的提示,一步步的让学生深入到实验的本质。这有利于激起学生的好奇心理,从而推动学生学习物理。验证性实验与探究式实验的结合就是封闭与开放的结合。这是因为验证实验要求学生要按部就班地完成实验,而探究实验则把策略告诉学生,具体行动则由学生自己决定。

二、学生实验功能的有效发挥

1. 以探究为核心,重视培养学生的探索能力。高中物理教材中探究性实验“扎堆”出现,这不仅指示了未来高考实验部分的探究题趋势,而且也体现了学生创造思维培养的重要性。再加上学生实验是高中生亲自参与物理实验的重要途径,因而它也担负着培养探究能力的重任。那么,如何培养学生的探究能力呢?笔者认为应基于验证实验本身,不断增加或减少“假设”的条件、因素,再探讨其发生结果。例如第四章“牛顿运动定律”中关于探究“加速度与力、质量的关系”(公式F=kma),教材中结出的方法是:一是保持质量不变,然后探究加速度与力的关系;二是保持力不变,然后求质量与加速度的关系。针对这个问题,我们可以试着改变条件:假设有相反力作用时,三者的关系如何?假设物体行驶的路面粗糙不平时,对三者会产生何种影响?物体在保持匀速运动的过程中,如果受到外力作用时,它的运行方向是否发生变化?如何变化?

2. 以兴趣为动力,有效贴近学生生活实际。高中物理教材中内容,一方面来源于社会生产生活实际,另一方面其研究成果又在社会生活中被广泛应用。这种特性为我们的生活化教育模式提供了便利,能够有效提高学生的学习兴趣。相对于以往学生实验教材偏重于学术特色,而较少关注生活实际的现状,新教材更加注重与生活实际的联系,譬如家庭中的热机、太阳能综合利用等研究性课题的设置。对此,我们有必要重新审视教材、重视实验操作、重视实验的社会化。例如我们在做“测定电池的电动势和内阻”时,可以将学生分成若干个实验小组,然后由他们自行确定实验的目的、原理、材料等,并设置专门的学生进行操作、读取数据,再交给其他学生进行数据的计算与分析,经过小组成员讨论后将实验报告交给教师。

3. 以开放为手段,充分发挥开放题型功能。与英美国家的实验课程相比,我国的学生实验封闭有余而开放不足,这不仅导致了学生的主体得不到充分发挥,而且久而久之对实验的兴趣也会不断下降。因此,我们有必要增加实验的开放度,尤其是“开放性”比较明显的探究性实验。借鉴美国的教学方法,笔者以为可以从以下方面着手:一是积极搭建“脚手架”,引导学生进行深入思考;二是鼓励学生独立思考,当然也可以以“小团队”的方式进行探究;三是引导学生将探究的重点集中于实验操作、观察、数据分析与处理上。据此,“开放式”实验的步骤就可为:

例如让学生操作“研究单摆的振动”的实验。该实验的目的在于研究单摆周期与摆长、摆球质量的关系。相对于其他实验来说,这个实验所用仪器较少,而且还易于操作,一般教师都会在课堂上直接给学生进行演示。与“牛顿第二定理”的探究方法一致,它都是在其他条件固定的情况下来探究二者之间的关系。

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