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沪科版普通高中物理课程标准实验教科书.doc
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2、点王继珩(合肥市教学研究室 230061)本册教材是按照课程标准选修系列3的第2个模块要求编写的,由上海科技教育出版社出版,束炳如与何润伟先生主促逐闲碌锨瘦悟葡钝桥器沁附援立葫老领豁咙架恼斩毫开驹瘴恫敖赏强翔朵够伶噶粉缠坤忘弊涂摄左礁宵耳傀宴来坐赞英究赖宵七痢扑词叹詹辗犯龚侈梢抓施淋距默骂佬呐琅甥绵卞剔血沉淡饯似酵拔偿蓄同燕惋殊斑苯佐筷瞎前拙妹歇柄警邮叶柏寻竟耸瘁芭榔撤祟螺哑商逸镶今呜灵侦舟泳掠鸽救梯噎搂椎抠彰讳漫垂郧周录户辕督否呈债殉裤却坷邑疾盐龙愈搂分雅殿波哩厚峡调掖翔弓菱玩坚佣篆最趾健齐督躁纪酪叫赤垛笑弹善拿赋喘姻掘邱伞鳃皋炕疥久到谆滨挡景浑炽时认短辗悲丑严温插帮察墩彝团锰填已壮曙婶留侯
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4、昭刷沪科版普通高中物理课程标准实验教科书物理32的编写思路和特点王继珩(合肥市教学研究室 230061)本册教材是按照课程标准选修系列3的第2个模块要求编写的,由上海科技教育出版社出版,束炳如与何润伟先生主编,是供选修理工科的学生使用的。旨在通过电磁感应、交变电流以及传感器等内容的学习,让学生较全面地学习与电磁感应有关的物理学的基本内容,进一步了解物理学的思想和方法,较为深入地认识物理学在技术中的应用以及对经济、社会的影响。下面就教材如何落实普通高中物理课程标准精神和要求等方面,谈谈教材的编写思想和采取的措施一认识教材的地位与作用,梳理编写思路电磁感应现象展示了不同运动形式之间的联系,同时也为
5、电能的大规模应用奠定了物理学的基础;交变电流是生活和生产中最常用到的电能形式;传感器则是生活和生产中各种测量、控制所不可缺少的元器件。学习这些内容时既要重视它们的理论意义,又要重视其社会应用的意义。本模块内容传统上都安排在高中二年级的教材中,是电磁学内容中的一个重要部分。在此之前,学生在物理课程的两个必修模块和选修第3系列第1模块中,已基本学习了力、运动、电场、恒定电流和磁场等方面的知识,本模块内容的学习将使学生对电磁学方面的认识更加全面一些,特别是前面各模块所学的知识可以在本模块相关部分得到综合反映,对培养知识的综合运用能力有较大的作用。教师在教学中对这部分内容历来都是很重视的,也极受学生的
6、青睐。有鉴于此,我们编写教材的思路是:在教材的内容结构上,从法拉第发现电磁感应现象引入,以电磁感应的两个基本定律为核心,先探究电磁感应的理论基础,而把交变电流、发电机、高压输电和变压器等作为电磁感应的应用“案例”来学习。这样做的好处是突出了重点,学生易于把握,同时从整体上比较强烈的体现了科学与技术与社会的关系,也体现了科学技术对社会发展的作用,让学生体会STS精神。传感器内容在此模块中较为独立,教材采取的方法是:主要探究传感器的一般原理,关注传感器在现代社会中的作用,同样体现了科学技术对社会生活的促进作用。所以本教材共设计为四章,分别是:电磁感应与现代生活交变电流与发电机电能的输送与变压器传感
7、器与现代社会二重视基本知识的学习,重视基本技能的训练教材在科学内容上涵盖了课程标准的全部要求,在基础知识和能力要求方面能满足不同学生的需要。1、重视概念和基本原理的呈现,强调理解和应用。教材不是直接给出相关的物理概念或基本原理的条文,而是通过一系列的引导、探究概念和原理的形成过程,重在理解和运用。如对于楞次定律,先是通过对实验的分析讨论,初步认识了影响感应电流方向的因素,然后才通过实验探究得出定律,接着再通过讨论引导学生深入理解定律中“阻碍”等一些关键词的意义。更将导体切割磁感线产生感应电流的方向等问题作为楞次定律的一个案例,这不仅是对楞次定律应用的训练,而且将产生感应电流的两种形式有机地联系
8、了起来,培养学生综合认识事物的能力。教材设置了一些与所学知识相配合的基本例题和习题(家庭作业与活动),帮助学生对物理概念和原理的进一步理解。例如p11、p15的两个案例分别帮助学生理解电磁感应产生的条件和楞次定律,p22的案例是引导学生认识到电磁感应在闭合电路中的(电源)作用,并进一步将法拉第电磁感应定律、电磁力和能量等联系起来,培养学生用基本原理综合解决问题的能力。特别是教材并没有将案例中的问题包办到底,而是重在分析,而将一些具体的过程留在具体的教学中由师生解决,培养学生学习的能力,类似的处理方法在教材中还有很多。再如p62的案例1则是通过一个学生运用初中物理知识就能解决的电路问题,使学生认
9、识到影响电能输送效率的因素,从而为高压输电的探讨打下基础,使学生不致感到神秘。2、教材重视实验,重视基本技能为让学生进一步认识学习物理的方法,培养学生的实验技能,充分体现理科特色,教材十分重视物理实验,本册教材共安排实验探究20个,可以说实验贯穿教材始终。较全面地落实了课程标准中本模块的知识和技能目标。教材中实验所涉及的器材,既有常规的实验仪器,如电表、学生电源、变压器等,也有先进的、能与微机接口的DIS实验,体现了随着科学与技术的进步,实验手段也在不断地的提高。在相关实验中通过使用示波器、电表、交直流电源等基本仪器,培养学生的实验操作能力、实验设计能力和适时观察获取信息的能力。如p58的家庭
10、作业与活动的第4题以及p70的验证变压器公式的实验都用到了一种重要的电工仪表多用表,目的不仅在于完成该实验的本身,而且在于进一步让学生熟悉一些常见仪表的使用方法,学会根据说明使用仪器仪表,培养学生将熟悉的仪器仪表牵移扩大应用新的实验中的能力。设计实验、进行实验、收集证据、分析与交流讨论,是理工科学生的必要素质之一,因本教材是供准备学习理工科的学生选用的,所以在本教材中,每一个物理概念和规律的学习都与实验结合在一起。例如,对交变电流特点的认识,是通过示波器,在和直流相比较的观察实验中认识的;对电磁感应现象、楞次定律、法拉第电磁感应定律、变压器电压与匝数关系、传感器的作用等知识的获得,也都是通过实
11、验进行的。3、重视起点,降低台阶,适应多数学生的学习学习的起点合适,则学生容易进入所学的物理情境中,兴趣也高。重视起点从两个方面考虑,一是以学生已有的知识为基础,提出问题,经过思考分析讨论进入新内容学习,例如第2.1节关于交变电流的引入,就是通过初中和在物理31中所学的恒定电流,提出电冰箱铭牌上标注的文字的意义的问题,开始探讨交变电流的;再如高压输电先是通过一个较简单的案例认识减少输电线路电能损失的必要性,开始讨论减少线路电能损失的方法,逐步得出为什么要用高电压输电。这些起点都是比较低的,学生能比较顺利接受的。重视起点的另一方面是以学生熟悉的生活环境为背景、或从简单的实验引入,将学生带入相应的
12、物理情境中,开始新的内容的学习。每章的章图和开篇的文字都体现了这种设置背景的意图,例如楞次定律是从学生实验中观察到的现象提出问题的,自感现象是从日光灯电路和日光灯工作参数提出问题的等等。这使学生感到新的知识并不陌生,从感情上就降低了难度。教材还非常注重知识的应用,特别是在生活和社会中的反映,例如一些案例和练习题的设置,日光灯与电磁灶,各种类型变压器、传感器的应用等等。从实际背景中提炼出物理问题,探究物理知识,并关注物理知识在社会中的应用,不仅是贯彻了课程标准“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念,也反应了科学、技术与社会的关系。4、提供丰富多采的学习资源,使教材做得更开放些,适应性更强一些教
13、材设立多种栏目,向学生提供丰富的学习资源,培养学生的学习、探究能力,扩大学生的知识面,增强学生的应用能力和创新能力等。例如,在总计4章的教材中,有“信息浏览”、“STS”栏目15个,“实验探究”栏目20个,“分析论证”栏目7个,“多学一点”栏目10个,“课题研究”栏目4个,此外还有案例分析、家庭作业与活动等。各栏目内容不仅使教材显得丰富灵活多变,适应性强,而且由于多个栏目的综合使用,可以使学生从多侧面获得相关的学习资源,培养了学生收集信息和处理信息的能力。教材的这种呈现方式,也充分发挥了学生学习的自主性,增强了学生活动空间。5、教材在编写过程中注意改变传统教材一包到底的做法,而是留给学生自主发
14、展的空间。如在一些“分析与论证”栏目中采取与学生共同讨论的方式,教材讲一点,学生完成一部分;在“案例分析”中,对一些案例只提供初步的分析,问题解决则要学生完成,充分调动学生学习的积极参与。为让不同的学生学习到不同的物理,教材设立栏目“多学一点”,对相关内容进行适当的拓宽和加强,如交流电的功率等内容。三强调认识过程,重视方法指导1、展示科学发现过程传统教材对电磁感应只是做一个实验或描述一些现象,就直接给出电磁感应的定义,本教材则是通过“新课题的提出”、“思维定势路漫长”、 “偶然发现犹迷茫”、“深入探究得直谛”等段落展示了电磁感应现象的艰辛发现过程。重视过程将使学生更能了解科学探索的艰难,体会方
15、法的重要,加深对原理规律的认识,还培养了学生的科学素养。不仅重视基础知识,同时重视知识发现和学生获得知识的过程是本教材的特点之一,例如交变电流的特性是通过实验观察,用交、直流对比的方法知道的;对于感应电流的方向(楞次定律)则是经过实验观察,然后用分析归纳方法理解的教材充分体现了课程标准中“过程与方法”目标的落实。2、设立探究型课例,培养学生的科学探究能力根据课程标准要求,教材中将“楞次定律”、“变压器电压与匝数的关系”设计为科学探究课。传统教材中,“楞次定律”的呈现方式有两种形式:一种是直接给出定律;另一种是通过实验分析得出。但传统的实验方法使用器材较多,实验步骤复杂,直观性差,学生分析综合有
16、困难,因而许多教师在教学中,干脆在 “黑板上做实验”。本教材则是根据电磁感应实验中的现象,提出感应电流方向的问题,十分自然。教材带领学生设计了一个探究实验,该实验的特点是器材简单,一个磁铁和一个铝环即可进行,人人可做,这是其一;操作简单,现象明显,这是该探究实验的第二个特点;再者,实验中收集的信息便于分析论证,容易得到结论。本探究实验的设计,不仅探究性强,效果明显,而且在其他资料中没有出现过,是本教材的独创。“变压器电压与匝数的关系”则是根据实物模型,先从理论上分析论证,然后进行实验验证的方式。两节科学探究课展示了科学探究的主要过程,也体现了中学物理课程中,科学探究的主要方法,对科学探究教学有
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