從三維目標到核心素養(yǎng)第1頁/共82頁一、綱領性文件的變革

——從大綱走向課標1．指導思想上：大綱體現(xiàn)的是高度統(tǒng)一、是計劃經(jīng)濟的產(chǎn)物；課標是統(tǒng)一與分權的結合，是計劃經(jīng)濟向市場經(jīng)濟過渡時期的產(chǎn)物。第2頁/共82頁2．功能上：大綱是編寫教材的依據(jù)、教師教學的依據(jù)、配備教學儀器的依據(jù)、評價考核的依據(jù)。課程標準雖然對教材編寫、教學要求、教學建議、教學評價等也都做出相應的規(guī)定和要求，但它不再包括教學重點、難點、時間分配等具體內容，在教材編寫上具有更多的靈活性，也為教師的教學及學業(yè)評價留下了發(fā)揮創(chuàng)造的空間。第3頁/共82頁3．理念上：大綱更多地關注學科本身的內容，即知識點的教學；而課標首先規(guī)定國家對未來國民各方面素質的基本要求，而不是過多地規(guī)定通過怎樣的教學過程達到這一要求，規(guī)定了國家對不同階段的學生在知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀等方面的基本要求。

（修訂后的高中課標規(guī)定了學習不同內容后，學生具備的學科核心素養(yǎng)應該達到的層次）第4頁/共82頁4．大綱改課標帶來的一系列變化①直接導致教科書的多樣化②催生了考試大綱的出爐③教師在教學過程中出現(xiàn)了疏遠課標而重視考綱的現(xiàn)象

第5頁/共82頁二、高中物理課標（2003年版）的內容第一部分前言

1．課程性質

2．課程基本理念

3．課程設計思路第二部分課程目標

1．課程總目標

2．課程具體目標第三部分內容標準

1．科學探究及物理實驗能力要求

2．共同必修模塊

3．選修模塊第6頁/共82頁第四部分實施建議

1．教學建議

2．評價建議

3．教科書編寫建議

4．課程資源利用與開發(fā)建議

附錄1物理實驗專題附錄2物理專題研修第7頁/共82頁前言

物理學是一門基礎自然科學，它所研究的是物質的基本結構，最普遍的相互作用，最一般的運動規(guī)律以及所使用的實驗手段和思維方法。隨著人類對物質世界認識的深入，物理學一方面帶動了科學技術的發(fā)展；另一方面推動了文化、經(jīng)濟和社會的發(fā)展。經(jīng)典物理學奠定了兩次工業(yè)革命的基礎；近代物理學推動了信息技術、新材料技術、新能源技術、航空航天技術、生物技術等的迅速發(fā)展，繼而推動了人類社會的變化。第8頁/共82頁

高中物理課程應體現(xiàn)物理學自身及其與文化、經(jīng)濟和社會互動發(fā)展的時代要求，肩負起提高學生科學素養(yǎng)、促進學生全面發(fā)展的重任。為了適應科學技術進步和可持續(xù)發(fā)展的需求，培養(yǎng)高素質人才，必須構建符合時代要求的高中物理課程。第9頁/共82頁課程性質

高中物理是普通高中科學學習領域的一門基礎課程，與九年義務教育物理或科學課程相銜接，旨在進一步提高學生的科學素養(yǎng)。 高中物理課程有助于學生繼續(xù)學習基本的物理知識與技能；體驗科學探究過程，了解科學研究方法；增強創(chuàng)新意識和實踐能力，發(fā)展探索自然、理解自然的興趣與熱情；認識物理學科對科技進步以及文化、經(jīng)濟和社會發(fā)展的影響；為終身發(fā)展，形成科學世界觀和科學價值觀打下基礎。第10頁/共82頁培養(yǎng)目標進一步提高科學素養(yǎng)，滿足全體學生的終生發(fā)展需求。課程基本理念課程目的：提高全體學生的科學素養(yǎng)課程結構：注重共同基礎，體現(xiàn)選擇性課程內容：體現(xiàn)課程的時代性、基礎性和選擇性課程實施：注重自主學習，提倡教學方法多樣化課程評價：更新評價標準，促進學生發(fā)展第11頁/共82頁學習終身發(fā)展必備的物理基礎知識和技能，了解這些知識與技能在生活、生產(chǎn)中的應用，關注科學技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。學習科學探究方法，發(fā)展自主學習能力，養(yǎng)成良好的思維習慣，能運用科學探究方法解決一些問題。發(fā)展好奇心與求知欲，發(fā)展科學探索興趣，有堅持真理，勇于創(chuàng)新，實事求是的科學態(tài)度與科學精神，有振興中華，將科學服務于人類的社會責任感。了解科學與技術、經(jīng)濟與社會的互動作用，認識人與自然，社會的關系，有可持續(xù)發(fā)展意識和全球觀念。課程總目標第12頁/共82頁課程具體目標（一）知識與技能1.學習物理學的基礎知識。了解物質結構、相互作用和運動的一些基本概念和規(guī)律。了解物理學的基本觀點和思想。2.認識實驗在物理學中的作用和地位。掌握物理實驗的一些基本技能，會使用基本的實驗儀器，能獨立完成一些物理實驗。3.初步了解物理學的發(fā)展歷程，關注科學技術的主要成就和發(fā)展趨勢以及物理學對經(jīng)濟、社會發(fā)展的影響。4.關注物理學與其他學科之間的聯(lián)系，知道一些與物理學相關的應用領域，能嘗試運用有關的物理知識與技能解釋一些自然現(xiàn)象和生活中的問題。第13頁/共82頁（二）過程與方法1.經(jīng)歷科學探究過程，認識科學探究的意義，嘗試科學探究的方法研究物理問題，驗證物理規(guī)律。2.通過物理概念和規(guī)律的學習過程，了解物理學的研究方法、認識物理模型和數(shù)學工具在物理學發(fā)展過程中的作用。3.能計劃并調控自己的學習過程，通過自己的努力能解決學習中遇到的一些物理問題，有一定的自主學習能力。4.參加一些科學實踐活動，嘗試經(jīng)過思考發(fā)表自己的見解，嘗試運用物理原理和研究方法解決一些與生產(chǎn)生活相關的實際問題。5.具有一定的質疑能力，信息收集和處理能力，分析、解決問題能力和交流、合作能力。第14頁/共82頁（三）情感態(tài)度與價值觀1.能領略自然界的奇妙與和諧，發(fā)展對科學的好奇心與求知欲，樂于探究自然界的奧秘，能體驗探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。2.有參與科技活動的熱情，有將物理知識應用于生活和生產(chǎn)實踐的意識，勇于探究與日常生活有關的物理問題。3.具有堅持真理、勇于創(chuàng)新和實事求是的科學態(tài)度和科學精神，具有判斷大眾媒體有關信息是否科學的意識。第15頁/共82頁4.有主動與他人合作的精神，有將自己的見解與他人交流的愿望，勇于堅持正確觀點，勇于修正錯誤，具有團隊精神。5.了解并體會物理學對經(jīng)濟、社會發(fā)展的貢獻，關注并思考與物理學相關的熱點問題，有可持續(xù)發(fā)展的意識，能在力所能及的范圍內，為社會的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。6.關心國內、外科技發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢，有振興中華的使命感與責任感，有將科學服務于人類的意識。第16頁/共82頁三、課程標準的修訂2014年，教育部啟動了新一輪課程標準的修訂工作。修訂后的高中新課標在2016年4月頒布了一個征求意見稿，計劃于2017年暑期后開始高中新教材的使用，初中課標的修訂也即將開始。課程目標方面，變動最大的是新的一個提法：核心素養(yǎng)。下面簡單介紹有關核心素養(yǎng)的內容。第17頁/共82頁(一)學科核心素養(yǎng)（物理）物理核心素養(yǎng)是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發(fā)展和社會需要的必備品格和關鍵能力，是學生通過物理學習內化的帶有物理學科特性的品質，是學生科學素養(yǎng)的重要構成。物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”“科學思維”“實驗探究”“科學態(tài)度與責任”四個方面構成。通過高中階段的學習，學生應該達到如下素養(yǎng)水平。第18頁/共82頁1.物理觀念形成經(jīng)典物理的物質觀、運動觀、能量觀、相互作用觀等，能用其解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題；初步具有現(xiàn)代物理的物質觀、運動觀、能量觀、相互作用觀等，能用這些觀念描述自然界的圖景。第19頁/共82頁2.科學思維具有構建理想模型的意識和能力；能正確使用物理思維方法，從定性和定量兩個方面進行科學推理、找出規(guī)律、形成結論，并能解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題；具有使用科學證據(jù)的意識和評估科學證據(jù)的能力，能使用證據(jù)對研究的問題進行描述、解釋和預測；具有批判性思維的意識，能基于證據(jù)大膽質疑，從不同角度思考問題，追求科技創(chuàng)新。第20頁/共82頁3.科學探究具有科學探究意識，能發(fā)現(xiàn)問題、提出合理猜測；具有設計實驗探究方案和獲取證據(jù)的能力，能正確實施實驗探究方案，使用各種科技手段和方法收集信息；具有分析論證的能力，會使用各種方法和手段分析、處理信息，描述、解釋實驗探究結果和變化趨勢；具有合作與交流的意愿與能力，能準確表述、評估和反思實驗探究過程與結果。第21頁/共82頁4.科學態(tài)度與責任能正確認識科學的本質；具有學習和研究物理的好奇心與求知欲，能主動與他人合作，尊重他人，能基于證據(jù)和邏輯發(fā)表自己的見解，實事求是，不迷信權威；在進行物理研究和物理成果應用時，能遵循普遍接受的道德規(guī)范；理解科學·技術·社會·環(huán)境的關系，熱愛自然，珍惜生命，具有保護環(huán)境、節(jié)約資源、促進可持續(xù)發(fā)展的責任感。第22頁/共82頁新課標中的“學業(yè)質量標準”新課標中專門列了一大項“學業(yè)質量標準”依據(jù)核心素養(yǎng)的四個維度用其劃分的水平，結合必修課程和選修課程所培養(yǎng)學生的學業(yè)目標而確定的分為五級水平，其中水平二針對高中畢業(yè)的水平要求，水平四針對進入高校相關專業(yè)學習應達到的水平。第23頁/共82頁

水平二（1）了解所學物理概念和規(guī)律，能解釋簡單的自然現(xiàn)象，解決簡單的問題。（2）能在熟悉的問題情境中應用常見的物理模型；能對比較簡單的物理現(xiàn)象進行分析和推理，獲得結論；能使用簡單和直接的證據(jù)表達自己的觀點；具有質疑和創(chuàng)新意識。（3）能觀察物理現(xiàn)象，提出物理問題；能根據(jù)已有的科學探究方案，使用基本的器材獲得數(shù)據(jù)；能對數(shù)據(jù)進行整理，得到初步結論；能撰寫簡單的報告，陳述科學探究的過程和結果。第24頁/共82頁（4）認識到物理學是基于人類有意識的探究而形成的對自然現(xiàn)象的描述與解釋，并需要接受實踐的檢驗；有學習物理的興趣，實事求是的態(tài)度，能與他人合作；認識到物理研究與應用會涉及倫理道德問題，了解科學·技術·社會·環(huán)境的關系。第25頁/共82頁水平四（1）理解所學物理概念和規(guī)律及其相互關系，能正確描述和解釋自然現(xiàn)象，綜合應用所學的物理知識解決實際問題。（2）能將實際問題中的對象轉換成物理模型；能對綜合性物理問題進行分析和推理，獲得結論并作出解釋；能恰當使用證據(jù)證明物理結論；能對已有結論提出有依據(jù)的質疑，采用不同的方式解決物理問題。第26頁/共82頁（3）能分析相關事實或結論，提出并準確表述可探究的物理問題，作出有依據(jù)的假設；能制定科學探究方案，選用合適的器材獲得數(shù)據(jù)；能分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)其中規(guī)律，形成合理的結論，用已有物理知識進行解釋；能撰寫完整的實驗報告，對科學探究的過程與結果進行交流和反思。（4）認識到物理研究是一種對自然現(xiàn)象進行抽象和理想化的創(chuàng)造性工作；有學習和研究物理的內在動機，堅持實事求是，在合作中既能堅持觀點又能修正錯誤；能依據(jù)普遍接受的倫理道德規(guī)范認識和評價物理研究與應用，具有保護環(huán)境、節(jié)約能源、促進可持續(xù)發(fā)展的責任感。第27頁/共82頁（二）課程結構仍按必修和選修模塊的模式，必修分1、2兩個模塊，對應著高中會考（水平二）；選修分I、II兩個系列，其中I系列對應著原來的選修3系列，但壓縮成3個模塊，與必修模塊一起對應著高考要求（水平四）。選修Ⅱ系列是學生自主選擇學習的課程，由物理學與社會發(fā)展、物理學與技術應用及物理學發(fā)展前沿三個模塊構成。對于選修Ⅱ系列，學生可根據(jù)興趣愛好、學業(yè)發(fā)展、職業(yè)傾向等選擇學習。學?；虻胤娇筛鶕?jù)實際需求編寫選修Ⅱ系列的教材。

第28頁/共82頁四、中學物理教科書的變遷1.文革前，使用統(tǒng)一的教材2.文革中，受極左思潮的干擾，過份強調與生產(chǎn)勞動的結合，編寫了“三機一泵”教材（即以起重機、內燃機、電動機和發(fā)電機及水泵為核心串聯(lián)成物理教材）。3.文革后，編寫了高中物理試用本（上、下兩冊），但難度過大，據(jù)調查僅有4%的學生能適應。第29頁/共82頁4.分甲種本和乙種本編寫高中物理教科書，以適應不同程度的學校和學生，但實際上都盲目追求使用甲種本。5.改編成必修的第一冊和必修加選修的第二冊和第三冊。6.進入新世紀以后，開始頒布新課程標準，編寫新教材，即稱為新課標教材，高中階段分必修和三個系列的選修教材。7.國家有計劃在今年秋季，起始年級將用上修訂后的新課標高中物理教材。第30頁/共82頁初中物理教科書的變遷最早一批初中新課標物理教材誕生在2002年2011—2012年，初中課標進行了修訂，初中“新課標+”物理教材已投入使用四年預計本次高中教材修訂完成后，初中物理課標也會修訂，增加核心素養(yǎng)等內容。之后新課標初中物理教材也會隨之出爐。第31頁/共82頁五、高中教材的主要變化1.按模塊形式編寫教材（必修2個模塊，選修1系列3個模塊，選修3系列5個模塊，選修2系列無人用）模塊安排：必修1.運動、力、牛頓運動定律必修2.曲線運動、萬有引力、機械能

第32頁/共82頁選修1-1.電感現(xiàn)象與規(guī)律、電感技術與社會發(fā)展、家用電器與日常生活選修1-2.熱現(xiàn)象與規(guī)律、熱與生活、能源與社會發(fā)展選修3-1.靜電場、恒定電流、磁場選修3-2.電磁感應、交流電、傳感器選修3-3.熱學選修3-4.振動和波、電磁振蕩和電磁波、光學、相對論選修3-5.動量、原子結構、原子核、波粒二象性第33頁/共82頁由于模塊的限制，出現(xiàn)分量不均的現(xiàn)象，例如選修3-1量大而選修3-2量小，更重要的是動量守恒定律一章被迫放到了選修3-5。由于很多省市高考規(guī)定選修3-3、3-4、3-5三個模塊中只選考一個，因此不少地方在這三個模塊中只講一個，造成知識面的欠缺，更有多個地方不講3-5，為的是不涉及動量及動量守恒，從而避免了一大批較難的綜合題。第34頁/共82頁2.教材內容的主要變化（1）原教材是先講力（包括重力、彈力、摩擦力、力的合成與分解），再講直線運動，然后是牛頓定律；新教材是先講運動再講力和牛頓定律。再早的教材，先講力，接著講受力分析與平衡問題，后講牛頓定律。受力分析為什么在牛頓定律之后講呢？①科學的力的概念是牛頓定律定義的②受力分析只從施力物體出發(fā)是不能完全解決的，彈力和摩擦力都如此，必須考慮受力物體的運動狀態(tài)是否改變，才能真正確定力。第35頁/共82頁（2）運動的描述滲透了極限的思想我們說：速度是描述物體運動快慢和方向的物理量。這里的速度是指瞬時速度。以前課本上是這樣講：速度是表示運動快慢的物理量，它等于位移s與時間t的比值。運動物體經(jīng)過某一時刻（或某一位置）時的速度，叫做瞬時速度。注意：速度的嚴格定義是第36頁/共82頁新課標教材這樣講速度：物理學中用位移與發(fā)生這個位移所用的時間的比值表示物體運動的快慢，這就是速度。顯然，平均速度只能粗略地描述運動的快慢。為了使描述精確些，可以把Δt取得小一些。物體在從t

到t+Δt這樣一個較小的時間間隔內，運動快慢的差異也就小一些。Δt

越小，運動的描述就越精確。如果Δt非常非常小，就可以認為

表示的是物體在時刻t

的速度，這個速度稱為瞬時速度。第37頁/共82頁（3）圓周運動以前是先講向心力后講向心加速度，現(xiàn)在是先講向心加速度后講向心力。人教版高中《物理必修2》安排了一段理論探究，探究勻速圓周運動向心加速度大小的表達式，探究過程中也滲透了極限思想。講直線運動的速度時，加速度是由于速度大小變化而引起的，而講勻速圓周運動時，加速度是由于速度方向引起的，其極限體現(xiàn)在方向上。第38頁/共82頁（4）機械能部分變化較大①去掉原教材的第三節(jié)功和能，即不提“功是能量轉化的量度”。原教材的機械能一章：第1節(jié)功，第2節(jié)功率，第3節(jié)功和能先舉了4個例子：①舉重運動員把重物舉起，②被壓縮的彈簧把小球彈出去，③列車在機車的牽引下加速，④起重機提升重物然后說道：做功的過程就是能量轉化的過程，做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉化，所以，功是能量轉化的量度。第39頁/共82頁功是能量轉化轉化的量度，這無疑是正確的但把它簡單地理解為：做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉化，則是不準確的！讓我們舉個例子：人在高速行駛的列車上向后推一個鉛球，若以列車為參考系，人對鉛球做正功，而以地面為參考系，則人對鉛球做負功。同一個物理過程，能量的轉化應該是相同的，而功的數(shù)值卻因參考系的不同而不同，如何解釋？第40頁/共82頁老教材“功和能”一節(jié)中所舉的4個例子，都是以地面為參考系討論問題的，如果換一個參考系，還能說“做多少功就有多少能量發(fā)生轉化”嗎？一對內力做功，等于力與相對位移的乘積，而相對位移是與參考系無關的，因此“重力做功等于重力勢能的減少”是與參考系無關的。這一對內力如果是重力，則所做的功等于重力勢能的減少；如果是彈力，則所做的功等于彈性勢能的減少；如果是滑動摩擦力，則所做的功等于機械能轉化為內能的數(shù)量。第41頁/共82頁但我們討論某一個力做功時，由于功的數(shù)值與參考系有關，說做多少功就有多少能量發(fā)生轉化是不準確的。結論：一對內力（總共）做多少功，就有多少能量發(fā)生轉化，說“功是能量轉化的量度”是對的。因此，在高一階段籠統(tǒng)地說“功是能量轉化的量度”對學生理解物理規(guī)律沒有幫助。第42頁/共82頁②原來先講動能，改為先講勢能③強調了勢能是系統(tǒng)所有。重力和彈力都是內力，說重力做功，實質上說的是一對相互作用的力所做的總功（由于我們一般以地面為參考系，只有物體的重力做功），重力做多少功就有多少重力勢能轉化為其他能。彈力也是內力。先從做功與路徑無關說起，得出重力或彈力的功等于兩項之差，而這兩項又是由狀態(tài)所決定的，因此定義了勢能。動能的引入也是這個思路，外力的功等于兩項之差，這兩項由物體的運動狀態(tài)決定，從而定義了動能。由于動能也是與參考系有關的，因此不好說做了多少功就有多少能量發(fā)生轉化。第43頁/共82頁（5）原來先講電勢差后講電勢，

現(xiàn)在是先講電勢后講電勢差原來先定義電場力的功與電荷的比值為電勢差，再說：可以證明，電場力的功與路徑無關，因此，兩點的電勢差也與路徑無關?，F(xiàn)在的教材，類比重力做功與重力勢能的關系，得出電場力的功等于電勢能的減少，即WAB=EpA-EpB

若EpB=0，則EpA為A點的電勢能

。第44頁/共82頁（6）關于電動勢原來只是說：電源沒有接入電路時兩極間的電壓等于電動勢，電路連通時，電動勢等于內、外電壓之和。即E=U外+U內。教學儀器部門還專門設計了一個供實驗測量內電壓用的電池，通過實驗證明內、外電壓之和是常量。但沒有給出電動勢的定義E=W非/q。

第45頁/共82頁新教材則從電源的作用講起：電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉化為電勢能的裝置。電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內從負極移送到正極所做的功。即也講沒有接入電路時兩極間的電壓等于電動勢（這可稱為電動勢的操作性定義）。但不再提內電壓，而改稱電源內部的電勢降落。即

E=U+Ir第46頁/共82頁之所以不稱內電壓，也不再測量電池的內電壓，原因是：電壓是某兩點間的電勢差，內電壓就是電源內部的電壓。對于化學電源，即電池來說，它的內電壓就是電池內部溶液內非常靠近電源兩極間的兩點間的電壓，對于特制的電池是可測的。然而，①對于其他電源，例如發(fā)電機、光電池，等，都不存在內電壓；②即使是化學電池，除了特制的以外，也很難測量其內電壓。第47頁/共82頁六、教學實施過程中的幾個

帶有共同性的問題1.三維目標與核心素養(yǎng)現(xiàn)行課標提三維目標，即知識與技能、過程與方法、態(tài)度情感價值觀即將實行的課標強調核心素養(yǎng)，即物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態(tài)度與責任在一定意義上說，二者是一致的，但也有區(qū)別。第48頁/共82頁物理觀念：主要是物質觀、運動觀、相互作用觀、能量觀按以前的提法，它們屬于知識范疇，現(xiàn)在則提高到觀念上，即世界觀上看問題，承認世界是由物質組成，各種形態(tài)的物質無不在運動著，它們具有相互作用，具有能量，這就是唯物主義的世界觀，這樣的認識有助于相信科學、破除迷信。第49頁/共82頁科學思維：物理模型、物理思維（推理、規(guī)律、結論）、科學證據(jù)、批判性思維按以前的提法，它們屬于過程與方法，現(xiàn)在歸結為科學思維，比較科學。實驗探究：科學探究意識、設計方案獲取證據(jù)、分析論證、合作交流按以前的提法，既有過程與方法，也有態(tài)度情感價值觀的問題，現(xiàn)在作為單獨的一項，重視程度提高。第50頁/共82頁科學態(tài)度與責任：正確認識科學的本質、好奇心與求知欲、道德規(guī)范、責任感按以前的說法，都屬于態(tài)度情感價值觀方面，這里態(tài)度和責任，更多是從做人的角度考量。物理學──研究物質、能量和它們相互作用的學科──是一項國際事業(yè)，它對人類未來的進步起著關鍵的作用。

（國際純粹物理和應用物理聯(lián)合會第23屆代表大會通過的決議五《物理學對社會的重要性》）第51頁/共82頁物理學研究的是物質世界普遍而基本的規(guī)律，物理學構成所有自然科學的理論基礎。物理學是一門理論和實驗高度結合的精確科學。物理學有一套最全面最有效的科學方法。在對學生的科學素質教育中，物理課有著不可替代的重要作用。第52頁/共82頁初中階段是目前我國義務教育的最后階段，對于整個民族素質的提高起著關鍵作用。農(nóng)村基礎教育是一項平凡而偉大、艱苦而神圣的事業(yè)。從事農(nóng)村基礎教育的教師是最值得尊敬的人。第53頁/共82頁如何落實核心素養(yǎng)的要求？教學過程中，從占用的時間來說，知識與技能無疑是用時最多的，但我們教師的頭腦中始終有總目標的概念，逐步形成的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力。從知識上講，主要是幾個基本的物理觀念—物質、運動、相互作用、能量，它們之間是相互聯(lián)系著的?？茖W思維的培養(yǎng)不能靠說教，而是要滲透到教學過程中去。第54頁/共82頁2.關于實驗和理性思維的關系（1）物理是一門以實驗為基礎的學科（2）實驗教學在樹立實踐是檢驗真理的唯一標準的世界觀的過程中作用很大（3）理性思考在物理學的發(fā)展中的作用也不可替代（4）要鼓勵創(chuàng)新思維，對學生“不合常理”的思維和答案，特別是結果正確的，不要輕易否定，即使是結果錯誤的，也要仔細分析錯誤出在哪里。第55頁/共82頁3.關于探究和驗證的關系（1）鼓勵學生勤于思考、樂于探究、勇于實驗、積極參與對實現(xiàn)提高科學素養(yǎng)的總目標非常重要（2）學習在很大程度上是繼承，不能事事都按照歷史發(fā)展的過程重來一遍（3）濫用“控制變量法”已成為中學物理教學中的一種常見病

第56頁/共82頁【例】探究變壓器電壓u與匝數(shù)n的關系有些老師認為要探究的結論是電壓u和匝數(shù)n成正比，即u1:u2=n1:n2

，這樣就變成了u1、u2、n1、n2共4個物理量，需要運用“控制變量法”，于是進一步把探究的內容分解為三步：①保持u1、n1不變而探究u2與n2的關系，②保持u1、n2不變而探究u2與n1的關系，③保持n1、

n2不變而探究u2與u1的關系。這就把簡單問題復雜化了，學生越搞越糊涂。

第57頁/共82頁其實，變壓器的電壓u與匝數(shù)n的關系，并不一定是指輸入電壓、輸出電壓和原、副線圈匝數(shù)的關系，變壓器也不一定都有原線圈和副線圈這兩個線圈，例如自耦變壓器（調壓變壓器）就只有一組線圈，也有的變壓器有多組線圈。

第58頁/共82頁當我們使用可拆變壓器做實驗時，把220V電源線接在0～1600T兩端，用交流電壓表分別測量同一個線圈的任意兩個端點間的電壓，共可得到8組電壓u與匝數(shù)n的數(shù)據(jù)，完全可以在坐標紙上描點作出u與n的圖線，可得出電壓u與匝數(shù)n成正比的結論。1600第59頁/共82頁控制變量法，是一種科學探究中使用的一種方法，但它不是最重要的科學方法，也不是必須使用的方法。北京市曾舉辦了一次探究實驗的展示和比賽活動，其中高中組共涉及六個課題，它們是：①探究加速度a與力F及質量m的關系，②探究導體的電阻R與導線的長度l、橫截面積S（溫度T）的關系，③探究單擺的周期T與擺長l的關系，④探究變壓器電壓u與匝數(shù)n的關系，⑤探究光在發(fā)生折射時折射角r與入射角i的關系，⑥探究彈性碰撞的特點。

第60頁/共82頁從探究的內容上我們可以把它們分為三組：（1）探究某個物理量與其他幾個物理量的關系，包括探究加速度a與力F及質量m的關系、探究決定導體電阻的因素，即探究導體的電阻R與導線的長度l、橫截面積S（溫度T）的關系；②探究某兩個物理量間的關系，包括探究單擺的周期T與擺長l的關系、探究變壓器電壓u與匝數(shù)n的關系、探究光在發(fā)生折射時折射角r與入射角i的關系；③探究某兩組物理量間的關系，探究彈性碰撞的特點，就是探究碰撞前、后兩組物理量間的關系。

第61頁/共82頁一般來說，控制變量法適用于探究某個物理量與其他幾個物理量的關系，其優(yōu)點是可以單獨探究二者的因果關系。對于探究某兩個物理間的關系，沒有必要控制變量了（例如探究變壓器電壓u與匝數(shù)n間的關系）對于探究某兩組物理量間的關系（例如探究彈性碰撞的特點）就完全不適用控制變量法）即使對于探究某個物理量與其他幾個物理量關系的實驗，也不一定必須用控制變量法。第62頁/共82頁【例】探究加速度a與外力F及質量m間的關系使用的儀器為氣墊導軌及光電門等，為了準確地測量滑塊的拉力，使用了無線的力傳感器。使用控制變量法，第一步，保持質量m不變，探究加速度a與外力F間的關系，這沒有問題。第二步，保持外力F不變，探究加速度a與質量m間的關系，遇到了難題（無法保持F不變）第63頁/共82頁解決辦法：①只做第一步，得出F∝a的結論后，定義F/a為質量m，得出F=ma，也可得出a

∝1/m的結論。②測量多組F、m、a的數(shù)據(jù)，猜測可能是什么關系，直接得出a

∝F/m的結論。第64頁/共82頁4.解決物理問題的一般思路（1）確定研究對象（2）建立物理模型（3）分析狀態(tài)過程（4）選擇適用規(guī)律（5）討論物理結果第65頁/共82頁（1）確定研究對象可以說，任何一個物理問題，確定研究對象都是解決問題的切入點，或說第一步。初中老師在講電路問題時，常常強調：電流、電壓、電阻必須是同一段電路的。這說明學生常犯的錯誤就是亂套公式，強調確定研究對象，這個問題一般會得到解決。不只是在解題時強調研究對象，在物理教學的每一步都要強調研究對象。第66頁/共82頁物理規(guī)律常常用公式表示，在講公式時要強調研究對象。例1：歐姆定律例2：閉合電路歐姆定律例3：吸熱公式Q=cm·Δt例4：動能公式例5：重力勢能公式Ep=mgh第67頁/共82頁（2）建立物理模型物理模型是突出主要因素，忽略次要因素的產(chǎn)物。在一定意義上說，沒有近似就沒有物理學。不能事事都要求非常嚴格，該忽略的一定要忽略。無論所采用的方法在細節(jié)上有什么不同，物理學家總是試圖用建立一系列理想化模型的辦法，把沒有解決的問題變得易于處理，這些模型一個比一個更能真切地代表實際的物理狀態(tài)。摘自《不列顛百科全書》

“物理學”詞條中，關于“物理學的方法論”

第68頁/共82頁【例1】一根金屬棒從高處自由下落，下落過程中保持水平并指向東西方向，運動過程中要切割地磁場的磁感線，這過程中金屬棒是否受到磁場力的作用？【例2】均勻導線制成的正方形閉合線框abcd，將其置于磁感強度為B的水平勻強磁場上方h處，如圖1所示。線框由靜止自由下落，下落過程中線框平面保持在豎直平面內，且dc邊始終與磁場的水平邊界平行。當ab邊進入磁場后，線圈還受磁場力嗎？

adbchB第69頁/共82頁高中物理有一道題，讓學生計算氫原子核與核外電子間的庫侖力及萬有引力的大小，通過計算學生就能明白為什么計算微觀粒子間的靜電力時，可以忽略萬有引力（重力）的作用。對前面的例2進行估算：把線圈的左右兩邊看作一個電容器的兩個極板，估算其電容值，充電電流產(chǎn)生的安培力大小約為1.8×10-15N

，而重力約為1×10-2N

。adbchB第70頁/共82頁大和小、主要和次要，都是相比較而言的。一個物理量能否忽略，要看具體的問題而定。所謂“輕彈簧”，就是彈簧的質量可以忽略，而這是有條件的，那就是彈簧本身的質量與它兩端連接的物體的質量相比較，可以忽略。左圖，彈簧下面掛一個重球，由于重球的質量遠大于彈簧本身的質量，因此可以看作輕彈簧。右圖，彈簧下面沒有掛重物，就不能看作輕彈簧。第71頁/共82頁（3）分析狀態(tài)過程狀態(tài)，與某個時刻相對應過程，與某段時間相對應有些物理問題只涉及某個狀態(tài)，而更多的物理問題則討論的是某個變化過程。有的物理過程經(jīng)歷的時間很短，例如彈性碰撞過程，其相互作用過程經(jīng)歷的時間常常可以忽略，但它仍然是一個過程，該過程的初狀態(tài)和末狀態(tài)的某些物理量發(fā)生了明顯的變化。在確定了研究對象并建立了適當?shù)奈锢砟Ｐ鸵院?，正確地分析狀態(tài)和過程往往成為解決問題的關鍵。

第72頁/共82頁對于機械運動來說，位置和速度是描述運動狀態(tài)的兩個參量，稱為狀態(tài)參量。位置（相對位置）決定勢能，速度決定動能，動能和勢能合稱機械能。加速度不屬于運動參量，它是運動狀態(tài)的變化率，它與某個時刻對應。磁能量是狀態(tài)量，磁能量的變化率是狀態(tài)的變化率，與某個時刻相對應。吸引或放出的熱量、流過的電荷量、做的功、力的沖量等，都是過程量，與某段時間相對應.氣體的壓強、體積、溫度都