《最新人教版普通高中物理课程标准实验教科书名师优秀教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《最新人教版普通高中物理课程标准实验教科书名师优秀教案（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、人教版普通高中物理课程标准实验教科书选修31编写思想人民教育出版社物理室选修系列继承了必修教科书的编写思想，即循序渐进、改变学习方式、贯穿探究精神、增强实践意识、重视科学思想与科学方法、渗透情感态度、价值观的教育等几个方面。 一种意见认为，选修3系列的教科书与过去的教学相比更加追求理论的严密性，其实并非如此。所谓的严密性并不是编者追求的目标，因为严密性对于科学的发展或学生知识的积累都没有重要的意义，编者的着眼点是课程的三维目标。例如，新教科书中电动势的引入与过去有所不同，这是为了继承必修的思想突出做功与能量的关系，即体现科学思想、科学方法的教育；这样做也是为了进行科学态度和科学价值观的教育处理
2、任何事情时，为了得出可靠的结论既要有事实，又要合乎逻辑。 还有一种意见，认为普通高中培养的是普通劳动者，不是培养科学家、文学家，因此不能要求学生都像科学家、文学家那样去思维。人的能力倾向不同，的确不能这样要求，然而我们应该让学生了解科学家、文学家是怎样思维的，因为各门科学成果都是人类文化精华的组成部分，高中教育是基础文化教育，我们有责任向学生展示人类历史创造的辉煌文化，而不只是扔给学生一些支离破碎的知识。编者认为，各门高中课程的任务不能仅是让学生得到“有实际用处”的知识，而且要起到文化传承的作用，要塑造人。过去的物理课程在前一方面做得比较多，而对后一方面重视不够。这里也体现了编者对于三维课程目
3、标的理解。 本文通过问答的形式，以选修31中的实例对编写思想做些说明。 第一章 静电场 为什么把电荷守恒定律单列一节? 各种守恒定律都是物理学的基本定律，它们不是在盲目摸索中得来的副产品，它是物理学家追求的目标，新教科书突出了守恒的思想，例如，力学中学习功和能的时候就是从“迫寻守恒量”开始的。这里把电荷守恒定律作为一节，目的就在于此。 过去常把摩擦起点和感应起电作为单独的两个知识点来处理，新书中它们从属于电荷守恒定律。编者要通过对这两个现象的分析，使学生想到：电荷可能是守恒的。对于元电荷的概念，最重要的是把握电荷量子化的思想，这是学生第一次接触“量子化”，要为以后的学习打个埋伏。 静电计与验电
4、器有什么区别? 图112给出了验电器和静电计的照片。静电计实际上就是具有导电外壳的验电器静电计外壳与中间的金属杆构成了一个电容器，它们是电容器的两个极板与验电器一样，指针(或金属箔)张开的大小表示带电的多少；对于电容器来说，带电多少正比于两扳的电势差，所以当它们分别与两个导体相连时，可以由静电计指针的张角判断它们的电势差。外壳是否接地对于显示电势差没有影响，但有时可以增加实验现象的稳定性。 由于静电计这个“电容器”的两个极板太简陋，受外界影响太大，极板间的电势差并不正比于板上的电荷量，所以只能用静电计定性地估计电势差。 为什么没有说“库仑定律是由大量实验归纳得到的”? 科学定律的建立需要实验事
5、实，也需要逻辑推理(包括归纳)，但并不符合“大量数据归纳结沦”这样简单的模式。科学家以广泛的知识和深刻的洞察力为基础进行的猜想，才是最有创造力的思维活动。 在18世纪中叶，库仑定律发现的前夕，对万有引力的研究已经相当深入，人们已经知道了反平方力的各种表现，例如，把质点放到均匀物质球壳中的任何一点，球壳对它的引力都是零。18世纪60年代，富兰克林做了一个实验：把一个带电的软木球吊在带电的罐头盒中，软木球不受任何力的作用。另一位物理学家爱普里斯特利据此猜测静电力也与万有引力一样具有反平方的性质。这里只能说是猜测，因为实验条件并不一样：罐头盒并不是均匀带电的球壳。在此同时，还有其他人由于不同事实的启
6、发，也在推测静电力的反平方规律。 库仑是在这样的背景下进行他的扭秤实验的。也就是说，实验前他已经对结果有了预测。现代人看他的原始资料，实验数据与反平方规律之间的误差竟达到30!根据这样的数据写出静电力的表达式，的确需要“勇气”。 出于这样的考虑，教科书用的浯育是，库仑“通过研究确认”了现在周知的库仑定律。 为什么本章没有强调电场的物质性? 以现代物理学的观点看，场是一种物质，但以数学的观点看，如果某量是空间各点的函数，这个空间也可以定义为一个场。例如，某空间区域的各点都对应一个矢量，那么这个空间就是一个矢量场，这个矢量场可以不涉及任何物质实体。 定义电场的思路是这样的：在一个电荷附近的任何一点
7、，检验电荷会受力，力与电荷量的比值与电荷量无关，说明比值反映了空间的某种性质，于是就定义了电场。这样定义的电场，可能是一种物质实体，也可能根本就是一个数学工具，我们无法区分。因此，在这里可以提一提电场的物质性，不必强调。我们没有说服学生的理由，过于强求反而给人不说理的印象。只有在变化的电磁场中，也就是在研究了电磁波的能量流动，特别是研究了电磁波的动量之后，我们才有充分的理由说，电磁场是一种物质。 第三章关于磁场的物质性也是这样处理的。 为什么要讨论静电力做功的特点? 各种势能都是空间点的函数，即一个点对应一个确定的值，如果做不到，就不可能定义某种势能。例如，在有摩擦的平面上把一个物体从基点O移
8、到某点A，沿不同路径运动时摩擦力做的功不一样，这种情况下就不能在A点定义所谓的“摩擦势能”。分析某种力做功的特点，就能知道是否“一个点对应一个确定的值”。强调这些，目的是使学生对于势能有个清晰的认识学习重力势能时教科书这样做了。学习电势能时还要这样做。教科书在这里以自己的行动渗透了科学价观的教育：说话、做事要讲理，要合乎逻辑。 有这样一个疑问：分析静电力做功的特点要用掉一些时间，尽管这样有利于科学价值观的教育，但是会不会影响学生解题的训练? 其实两者可以兼顾。分析做功特点时的主要运算是功的计算，还有就是“用不变的量代替变化的量”的方法。这些都是解题所需要的非常基本的技能，教学时不仅要想着目标得
9、到做功与路径无关的结论；更要想着过程功的计算。 为什么按电势能一电势一电势差的逻辑关系 展开教学? 新教科书要突出科学思想，其中重要的一条是通过做功研究能量。分析了静电力做的功之后马上就会自然地得到电势能的概念，随后，由于电势能与检验电荷成正比，于是又得到了电势差先学电势差则无法落实“通过做功研究能量”的思想。 还有一个原因：对于现代的高中学生，能量已经是熟知的概念，电势和电势差则相对抽象，先学电势能再学电势差也符合从具体到抽象的原则。 由极板面积S和极板间的距离d计算平行板电容器电容的两个公式和应该要求到什么程度? 在科学技术工作中，公式的作用不只是用来计算，它也用来反映物理量之间的关系，包
10、括定性的关系。这两个公式在教科书中正是起这样的作用影响电容的几个因素的不同作用，通过公式可以一目了然。课程标准没有要求这两个公式，教科书也没有这方面的练习题，不必让学生记忆，也不必利用它们进行运算。 怎样处理“做一做”栏目中“用传感器观察电容器的充电和放电”这类实验? 师生可以自行决定是否学习“做一做”和“说一说”栏目中的内容如果跳过去，对后续学习没有直接的影响。 用传感器做实验，这是一个方向，教科书写入这些内容，表示编者的导向。由于各校和各位老师的情况不同，编者没有把它们当作必学内容。但是，应该尽量创造条件做一两个这样的实验，至少可以在学生的兴趣小组中试做。第二章 恒定电流 为什么要引入“稳
11、恒电场”的概念? 关于自由电荷在导体中做定向移动的原因，过去教学时总是说“导体中有了电场(于是)自由电荷发生定向运动”，没有更多的话，这段解释是正确的，但是实际教学中学生常问：导体中的电场不是为零吗，怎么又有了电场?当然，“导体中电场为零”是有条件的：静电平衡；不过学生的印象并不深刻，因为我们从来没有处理过静电不平衡的情况。如果稀里糊涂地过去，对于学习恒定电流这个知识点没有多大妨碍，但却有悖于“物理要说理”这个价值观教育的原则。 因此，教科书在这里往前走了一小步：有恒定电流存在时，导体内的不同位置有电荷的堆积，所以导体内的电场不是零。导体内电荷的分布是不随时间变化的，因而电场也不随时间变化，这
12、个电场(恒定电场)的规律与静电场相同。这里还顺便提出了动态平衡的概念。 关于恒定电场，学生知道这些就足够了，不必分析导体内电荷分布的具体梢况，也不必分析电荷分布达到平衡的过程。让学生具体知道哪些问题有待将来解决是有益的，我们的教学不只为学生解惑，也要使学生更多地存疑。 为什么要从功和能的角度学习电动势的概念? 在过去的教学中我们说：“电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决定的，为了表征电源的这种特性，物理学中引入了电动势的概念”，就这样把电动势的概念直接交给了学生。从学知识的角度看，这样做是“简明轻快”的；但编者的课程理念足落实物理课程的三维目标，这样做就有所欠缺。 物理课程要使学生养成理性
13、思维的习惯(价值观的教育)，凡是能讲理的都要讲。这并非是要求学生能够重复教科书的论述，而是让学生感受说理的过程。新书中电动势的概念就是从非静电力做功出发，通过说理引入的。 “经历科学过程”的形式是多种多样的：学生可以通过讨论或实验认识新的规律，可以通过阅读来了解前人的工作过程跟着教师的思路一环套一环地接受新的概念，也是经历科学过程的一种形式。 从非静电力做功的角度引人电动势的概念还有一个好处：可以又一次体现新教科书十分重视“通过做功研究能量”的科学思想。 这样做的要求是不是比原来高了一些?是的。是不是比原来难了一些?不是。难与不难主要不在于知识的高度，而在于台阶的大小。教科书是这样为电动势的学
14、习搭出台阶的： 电源能维持电荷的流动是因为它具有把自由电荷从负极经电源内部搬运到正极的能力 正负极堆积着正负电荷，所以电源内部存在着由正极指向负极的静电场 要把电荷从负极搬运到正极就要克服静电场对电荷的作用力 一定存在着“非静电力”，它像个“搬运工” 即使是把相同的电荷量从负极移到正极，非静电力在不同的电源中做的功也不一样，就像把相同的重物从一楼搬上二楼，人力做的功不一样(层高不同) 看来非静电力对电荷做的功与电荷的比位有特殊意义(相当于楼房的层高)定义为电动势 学生理解以上第一至四和第六都不会有困难，至于第五，可以根据学生的具体情况，决定是否利用搬物上楼的比喻。 以这样的方法引入电动势，的确
15、要比直接给出一个名词费些时间，但这是值得的，因为这里体现的是物理学的基本思想通过做功研究能量的思想、用比值定义物理量的思想。不仅如此，这样的学习还有助于建立闭合电路中电荷运动的图景，有助于科学价值观的树立。从机械的练习中分出少量时间来经历这个过程，是在打基础，对于学好物理，提高解题能力，有根本性的帮助。 在用图象研究电流与电压的关系时，横坐标和纵坐标各应是哪个物理量? 原则上讲，用图象表示两个物理量的函数关系时，横坐标，纵坐标务表示哪个量都可以。至于平时所说的“伏安特性曲线”，习惯上用横坐标表示电压，但是，新教科书中有些变通。 书中引入欧姆定律的思路是这样的：演示实验电压与电流成正比斜率反映了导体对电流的阻碍作用定义电阻。这段教学中，如果按习惯以电压为横坐标，电流为纵坐标，图象的斜率是电阻的倒数，解释起来麻烦一些。所以，教科书用图象表示演示实验的结论时，以电流为横坐标。电压为纵坐标，而在接下来的伏安特性的学习中又按习惯将横坐标、纵坐标分别表示电压、电流。为了让学生注意这个差别，图2.3-2和2.3-3之间加了一个旁批做些说明
