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1、高中专题六（上）格物万象，究理天人。奥秘无处不在，探索无处不在，思维无处不在。共和国的基础教育开始了全面灵醒，中华共和国崛起的关键在于全民族的素质提升。新中国历史上进行的历次基础教育课程改革，负载的也是这一伟大的使命。将课改推向深入的关键，在于教师能够正确理解课程改革的基本理念并付诸实践。今天，格物究理探索后又一次扬帆。为把课程改革推向众生，让我们并肩前行。 高中专题六（上）高中专题六（上）选修选修 3-23-2模块解读和模块整体备课模块解读和模块整体备课本集主要内容本集主要内容一、一、 选修选修 3-23-2课程标准内容解读课程标准内容解读二、二、 选修选修 3-23-2各版本教材结构分析各
2、版本教材结构分析三、三、 选修选修 3-23-2关于关于“光电传感器的工作原理光电传感器的工作原理”教学案例谈论教学案例谈论邓磊：邓磊：各位老师，大家好！欢迎来到新课程高中物理远程研修培训的专题研讨。今天，我们请到了西南大学廖伯琴教授。廖伯琴教授：廖伯琴教授：大家好！邓磊：邓磊：赵保钢教授。赵保钢教授：赵保钢教授：大家好！邓磊：邓磊：张正严老师。张正严老师：张正严老师：大家好！邓磊：邓磊：我是邓磊。我们今天将会从课标、教材以及具体教学案例如何实施这几个方面来就选修 3-2 模块进行整体的解读。选修 3-2 模块包括 3 个二级主题。它们分别是电磁感应，交变电流以及传感器。老师们对这三部分的内容
3、应该还是比较熟悉的。我们用简单的笔墨回顾一下课程标准对这几个部分是如何要求的。赵保钢教授：赵保钢教授：首先，我们来看第一个主题电磁感应。电磁感应这个主题内容标准一共有四条。它们分别是：1 收集资料，了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。从这一条标准，我们可以看出以前教学大纲往往只是对知识的要求给予了界定，但是在新的课程标准中，它不仅仅是对知识这一纬度进行了要求，而且还对教学的过程和方法都给予了界定。比如说，在有关电磁感应现象规律的这一内容之中，它就要求学生要经历一个收集资料，了解电磁感应发现过程的这样一个方式来学习，从而让学生体会人类探索自然规律的科学态度和科学
4、精神。因此，老师在这样的教学过程之中，应该以多样化的教学方式来组织教学。电磁感应这个主题之下的第二条内容，讲的是通过实验理解感应电流的产生条件，举例说明电磁感应在生活和生产中的应用，从这条课标我们也可以解读出这样的信息。首先，我们应该通过实验让学生理解感应电流产生的条件，实验在物理教学中的作用就凸显出来了。其次，我们还可以解读出在电磁感应这样一个核心概念的教学过程之中，应该充分地和我们学生的生活还有生产相联系，因为电磁感应这一个内容应该密切地和电的一系列应用技术密切相关的。接下来，是一个科学探究，它是这样要求的，通过探究理解楞次定律，理解法拉第电磁感应定律，在这儿，我们应该为学生进行科学探究创
5、造条件。也就是说，让学生通过探究来学习，从而提高学生的科学探究能力。再接下来通过实验让学生了解自感现象，涡流现象。这些现象对学生来说是抽象的，我们可以通过实验让学生能够很好地理解它。邓磊：邓磊：从刚才赵老师的解读过程当中，我还是有一点体会的。比如说我们课标当中的第一条就是收集资料，了解电磁感应及其发现的过程，通过这个过程，体会人类探索自然规律的态度和科学的精神。这一条课标其实就体现出三维的目标，有发现知识的了解，有体会发现的过程，还有体会科学态度和科学精神。知识与技能，过程与方法，情感态度与价值观这三维目标，在这一条课标当中都得到了充分的体现。而往往以前我们老师关注的只是知识与技能这一块，但是
6、在课标当中有那样一个强调的话，可能会对老师有一个警醒，就是我们在教学的过程当中，我们要让学生经历这样一个发现过程，而经历这个过程的时候，需要用到收集资料这样的一些技能，同时在发现结束之后，还要体会到科学态度和精神这一块的内容。而这一块的内容可能就跟物理学史的内容有一定的联系。那么这对我们老师在上这一部分的时候，可能也有一些教学方法上的指引。张正严老师：张正严老师：刚才邓磊老师讲地非常好。我们在高中物理教学当中，三维目标都非常重要。特别是情感态度价值观这一维目标，在我们以往的教学当中，应该说体现得不多。但是这次课程改革我们把这条目标提出来了，而且非常强调它。具体到电磁感应这部分，又体现在刚才邓磊
7、老师讲到的课程标准当中。其实，我们会看到人类在探索自然的过程当中，确实积累了非常多的很好的科学精神。而这些科学精神和科学态度对于处理学生的物理学习来说是非常有意义的。廖伯琴教授：廖伯琴教授：对，在这里，除了在情感态度价值观，或者过程方法、知识技能在第一条的呈现，在这个主题下，大家注意没有，一共有四条主题。但其中有三条主题都与实验有关。而且其中一条三级主题还是探究性的实验。因此，这个主题是特别强调实验的。因此，老师们在教学的时候，应该注意在教学过程中如何进行探究式的教学，把教学的内容和实验结合起来。邓磊老师：邓磊老师：刚才廖老师说了有三条相关于实验，同时在这四条当中还有两条跟电磁感应定律以及涡旋
8、现象和自感现象在生产和生活当中的应用也有明确提出的要求。从而也体现了新课程当中从生活走向物理，从物理走向社会的理念。也就是说，我们在教学的时候，除了告诉学生知识以外，还要告诉他是怎么样用，然后用了它对生产和生活有什么实际的效用。而这一块的话，可能以往的老师关注度也不是那么地充分。廖伯琴教授：廖伯琴教授：在这个二级主题下有相应的、核心的物理概念，比如电磁感应。而电磁感应这个概念在某种程度上，它也体现了不同运动形式之间的联系。而且也是由于电磁感应的提出，使电能的广泛应用成为可能。这就是您前面所讲的由此引发了第二次工业革命。所以，老师们在教学的时候，把这样的内容融进我们的教学，会使学生立足于这样的一
9、个核心概念开阔他们的视野，而且了解物理学跟生产生活的联系。这是很重要的。邓磊老师：邓磊老师：说到与生产与生活的联系，其实交变电流这一块应该来说和日常生活的联系更加紧密。课程标准在交变电流这个二级主题下涉及到了 4 条标准。这 4 条标准分别是知道交变电流，能用函数表达式和图像描绘交变电流，通过实验了解电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用，通过实验探究电压器的电压与匝数的关系，了解从变电站到住宅的输电过程，知道远距离输电时应用高电压的原理。在这四条标准当中我们发现有一条，应该来说可以关注一下，就是能用函数表达式和图像描绘物理量。而这一块以往我们可能更多关注用函数表达式，而用图像的方法，我们发
10、现现在越来越多地在社会科学当中，在自然科学当中，被广泛地应用。让学生学会读图，特别是函数图，应该来说是比较重要的学习能力的要求。赵保钢教授：赵保钢教授：因为图像是记录物理信息的一个很重要的语言。在我们进行科学探究的过程之中，会涉及到大量的数据。而这些数据，如果我们要寻找它的规律，一个很直接的方法，就是要会画图像。通过图像大致的来看一下，这样一个图像，能够用什么样的定量的方式来表示出来。因此，培养学生的科学探究能力，那么他能够读图，读图所包含的信息，这个就显得非常地重要了。张正严老师：张正严老师：对。从另外一个角度讲的话，从物理学的发展来看，利用数学方法解决物理问题也是一个非常重要的方法。廖伯琴
11、教授：廖伯琴教授：在我们课程标准中，关于科学探究的要素，这几大要素中，更多地侧重于分析论证。在这个过程中，就有分析数据。分析数据就涉及到图表，或者相关的通过数据得到结论的这样一些方法。因此，这几条内容标准中，相应的这些方法的学习还是很重要的。赵保钢教授：赵保钢教授：当然，从交变电流这个主题，我们仍然可以看出，通过实验来学习物理学一直是我们强调的重点。因此，老师在教学的过程之中，应该为学生动手创造条件。廖伯琴教授：廖伯琴教授：而且在这个二级主题下涉及到得内容跟我们的生产生活联系紧密。大家都知道，现在我们不可能没有交流电了。没有交流电，似乎人类都没有办法生活下去。很多，有这样的一些传说，就是说，我
12、们要某一天，某一个时刻停电了，但是都成为不可能。这也说明，这个内容的重要性。张正严老师：张正严老师：其实呢，从物理学的发展来看，物理学有效地促进了我们人类社会的发展。那么，随着物理学的发展，它产生了很多的原理和技术。从而使得我们人类社会的生活发生了很大的改变。比如说传感器，就是一个非常重要的技术手段。在这次课程改革当中，课程标准当中就特别提到将传感器作为一个内容列入其中。下面我们看一看传感器所涉及的课程标准中的内容。第一条，知道非电学量转化成电学量的技术意义。第二条，通过实验，知道常见传感器的工作原理。第三条，列举传感器在生活和生产中的应用。大家知道，其实我们现在的生活当中有许许多多的地方用到
13、传感器。而我们这次课程改革特别地将传感器列入进来。我想，这是非常有意义的。廖伯琴教授：廖伯琴教授：这就是我们在这次课程改革中，我们要体现课程的时代性。在我们的内容标准里比如传感器就是一个实例。它的确是随着时代发展应用越来越广泛。大家都可以感觉到，某些测试或某些控制都离不开传感器的应用了。所以，这个内容对我们的学生而言，还是很重要的。但这个内容的学习，在我们的 1 系列、2 系列，3 系列都有涉及。但是，各有侧重点。比如说，在 1 系列里，我们有相应的关于传感器的内容标准。这个内容标准是怎么表述的呢？了解常见传感器及其应用，体会传感器的应用给人们带来的方便。在 2 系列里，关于传感器的要求有这样
14、的条目。通过实验或实例，了解常见传感器的工作原理，了解传感器在生产生活中的应用，体会传感器给人们带来的方便。接下来，我们看看 3 系列对传感器的要求。在 3 系列的 3-2 里，关于对传感器的要求有三条。第一，知道非电学量转化成电学量的技术意义。第二，通过实验，知道常见传感器的工作原理。第三，列举传感器在生产生活中的应用。从这三大系列对传感器的要求我们可以看出其共性。它们都特别强调传感器在生产生活中的应用。但三大系列对传感器的要求各有不同。比如在 1 系列里，无论是课标还是教材都有这样的一个体现，特别强调传感器的使用给人们的生活带来的变化。这个体现的是 1 系列的特点，物理与生活的关联，那么在
15、 2 系列里，特别强调的是传感器的应用。所以相关的教材内容就有这样的一些内容。在 2 系列里，相关的传感器的内容特别强调动手做，或者传感器的应用。比如，有制作来人提示器，制作红外小雷达，这是 2 系列的特点，强调动手做，物理知识的应用。在 3 系列里，这个内容特别强调的是什么呢？非电学量转化成电学量的一些相关的原理，比如说在相关的教材里就特别强调光电传感器的原理。探究温度传感器的原理等等。那么，我们从上面的分析可见，传感器在我们这次课程改革中作为体现时代性的一个案例，渗透到了我们的三个系列。但在这三个系列里，也有不同的侧重点。通过这个事例，我们可以感受到我们这次课程结构中三大系列的不同侧重点。
16、赵保钢教授：赵保钢教授：应该这样说，在老的教材之中也有传感器。但是，像在课程标准之中，用一个主题来讲传感器，这还是第一次。张正严老师：张正严老师：刚刚廖老师讲的三个不同的系列都提到了传感器。但是，它对学生的学习要求是不一样的。从这个层面上讲，我们看出，这次课程改革体现了选择性。针对不同的学生，他们的学习内容有所不同。廖伯琴教授：廖伯琴教授：的确像张正严老师所说的，我们的选择性不仅仅体现在系列上，比如我们选学什么系列，也体现在内容的选择上。在以往的分类学习中，或者分类的教材中，可能文科的学生和理科的学生相比，更多的体现的不同是知识点的不同。在我们这次设计的三大系列里，不仅仅知识点方面有不同，而且关于物理学跟其他的联系或者每个系列的侧重点也有不同。有专门为人文倾向的学生设计的物理学，也有为喜欢理工方向的学生设计的物理学。那么，这个是和以前不一样的。张正严老师：张正严老师：对，刚才廖老师讲的非常地好。实际上，我们看到，在选修 1 系列当中更多的是侧重传感器这种技术。我们要求学生去应用它，或者，通过学生的制作来掌握这种技术。3 系列，我们更加强调传感器技术背
