高中物理新课程选修3-2课标解读与教学建议

高中物理新课程选修3-2课标解读与教学建议

资料来源：《物理教学研究与案例》（主编：廖伯琴）（高等教育出版社）

第一部分：内容标准的具体要求

（一）电磁感应

内容标准

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。

具体要求

·收集资料，了解发现电磁感应现象的历史及其意义。例如，了解以法拉第为代表的科学家受“电生磁”的启发，提出“磁生电”的思想，并坚持不懈孜孜以求的探究过程。

·了解人类探索自然规律的科学态度和科学精神。

内容标准

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。

具体要求

·知道什么是电磁感应现象。

·经历研究感应电流的实验过程，理解感应电流的产生条件。

·知道电磁感应在生活和生产中的一些具体应用，例如，电磁感应在发电机、话筒、录音机等电器中的应用。

内容标准

通过探究，理解楞次定律。理解法拉第电磁感应定律。

具体要求

·通过实验，探究感应电流的方向跟什么因素有关。

·理解楞次定律，会应用楞次定律判断感应电流的方向。

·理解法拉第电磁感应定律。例如，知道感应电动势的大小由磁通量的变化率决定，与磁通量的大小无关，与磁通量变化量的大小无关。

·会应用法拉第电磁感应定律进行有关的推导和计算。例如，能根据法拉第电磁感应定律推导导体切割磁感线时的感应电动势的表达式，计算感应电动势。

内容标准

·通过实验，了解自感现象和涡流现象。举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。

具体要求

·通过实验认识自感现象，知道自感现象产生的原因。

·了解自感现象在生活和生产中的应用，例如了解日光灯镇流器的作用和原理。知道自感在生活和生产中可能存在的危害。

·通过实验了解涡流现象，知道涡流是怎样形成的。

·了解涡流在生活和生产中的应用及其可能存在的危害。例如，知道真空冶炼炉就是利用涡流产生的热量使金属熔化；了解电动机、变压器的铁芯中是如何减小涡流的。

（二）交变电流

内容标准

知道交变电流，能用函数表达式和图像描述交变电流。

具体要求

·知道什么是交变电流，什么是正弦交变电流。

·能分析正弦交变电流的产生过程。

·能用函数表达式描述正弦交变电流，能画出正弦交变电流的图像。

·知道交变电流的周期、频率、峰值的物理意义。

·明确交变电流有效值的概念，知道正弦交变电流的有效值和峰值的关系。

内容标准

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。

具体要求

·通过实验，认识交变电流可以通过电容器，而且电容量越大、交流电频率越高，电容器对交流电的阻碍作用越弱。

·通过实验，认识电感器对交变电流有阻碍作用，而且电感量越大、交流电频率越高，电感器对交流电的阻碍作用越强。

·知道电容器“通交流、隔直流”，电感器“通直流、阻交流”的特点。

内容标准

通过实验，探究变压器电压与匝数的关系。

具体要求

·知道变压器的构造，并能说出主要部分的名称。

·了解变压器的工作原理。

·通过实验探究，了解变压器电压与匝数的关系。

·知道变压器在实际生产和生活中的应用。例如，能举例说明生产、生活中一些常见电器或设备中变压器的作用。

内容标准

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道理。

具体要求

·了解从变电站到住宅需要逐级变压的输电过程，认识变压器的作用。

·知道远距离输电中应用高压输电的道理，了解输电过程中降低输电损耗的探索。

（三）传感器

内容标准

知道非电学量转换成电学量的技术意义。

具体要求

·知道传感器的作用。例如，知道声控传感器是将声音信号转换为电信号，光控传感器是将光信号转换为电信号等等。

·知道非电学量转换成电学量的技术意义。

内容标准

通过实验，知道常见传感器的工作原理。

具体要求

·通过实验，了解几种常见传感器的工作原理。例如，温控传感器、声控传感器、光控传感器、力控传感器等。

内容标准

列举传感器在生活和生产中的应用。

具体要求

·能列举日常生活和生产中运用传感器的一些事例，了解传感器给人们生活带来的方便。例如，楼道内光声控延时开关、电饭煲、磁卡、自动售货机等中的传感器给人们生活带来了方便。

·调查、收集传感器应用的资料，了解传感器应用的现状和前景。

第二部分：模块内容特点和教学建议

一、本模块学习内容具有如下特点：

⒈本模块适合选学理科的学生选修。学习内容以电磁感应为核心，进一步介绍了作为电磁感应规律应用的交变电流和作为自动化控制基础的传感器。本模块的理论性强，具有明显的实践性、社会性、时代性。知识面广，一些知识点要求也较高。

⒉本模块的知识具有重要的理论意义和社会意义。电磁感应规律是物理学发展史中划时代的伟大发现，它进一步揭示了电与磁之间的内在联系，是具有里程碑式的发现。电磁感应规律的研究和交变电流的应用，使人类进入了电气化时代，电能已成为今天人类生活、生产和科技发展所应用的主要能量形式。而

现代信息技术的三大支柱是信息的获取、传递和处理，传感器则是获取信息的主要渠道之一，为此，我国和世界各发达国家都在致力于研究发展传感器技术。课程标准特别重视模块知识与生活、生产的联系，重视与技术、社会的联系，使学生通过本模块的学习体会物理与生产生活、科学技术的融合，感悟物理学对人类文明、社会发展的影响。把物理教学的内容和学生的生活实际联系起来，有利于激发学生的学习热情，强化学生的实践意识，提高学生分析问题和解决问题的能力；把物理知识与应用技术、人文学科相结合，能使学生获得一个更为宽广的视野，有助于学生形成科学的价值观，增强社会责任感。

⒊充分体现了对过程学习的要求。课程标准在本模块11个三级主题中，除了使用“知道”、“理解”等描述对知识学习结果的行为动词外，还大量使用了如“了解”、“收集”、“列举”、“举例说明”、“能描述”、“体会”、“通过实验” 、“探究”等描述学习过程的行为动词，具体地给出了知识与技能目标和体验性要求的目标，操作性更强。

⒋注意学生学习方式的转变，强调学生的自主学生、合作学习、探究学习。本模块的大部分内容都要求通过实验、探究与活动来展现，目的就是让学生尽可能多经历一些科学探究的过程，领悟物理学研究的思想和方法。

⒌突出对学生的情感与价值观教育。物理学的发展是人类文化的重要组成部分，物理学的技术应用在推动了人类社会发展的同时也引起了资源、环境等问题。在本模块中，学生在学习物理学的内容及其技术应用的同时，将会更多地体会到物理学的发展对人类文化、人类社会的影响，更深入地认识科学、技术与社会的关系。

二、教学建议

⒈根据课程标准的要求，教学中要让学生从图书馆或互联网上收集有关物理学史的资料，了解发现电磁感应现象的过程，从科学家艰苦探究的生动事例中，受到情感态度与价值观的熏陶。学生通过有关资料了解自1821年奥斯特发现了“电生磁”现象后，科学家敏锐的意识到应该实现“磁生电”。许多科学家几乎同时在寻找“磁生电”的途径，包括欧姆、科拉顿、法拉第在内的许多著名科学家都做了艰苦的探索，但大多数人都与“磁生电”现象失之交臂，直至1931年法拉第发现了电磁感应现象。学生通过收集这些资料，不仅了解了科学家发现电磁感应现象的过程，而且让学生体会到科学的道路是崎岖曲折的，只有不畏艰辛，勇于攀登的人才能获得最后的胜利，以培养学生热爱科学、尊重科学、实事求是的科学态度和科学精神。

⒉标准要求通过实验“理解”感应电流的产生条件。教学中要在初中所学电磁感应的基础上，通过实验或探究，将电磁感应现象与磁通量等物理概念建立联系，并在收集实验信息的基础上，获取证据，通过分析、推理、判断等，归纳得出产生感应电流的一般条件。

针对高中学生的特点和课程标准的要求，还应进一步引导学生总结感应电动势的产生条件，让学生理解电磁感应现象中不一定都有感应电流产生，如果电路不闭合就没有感应电流，但有感应电动势产生。

电磁感应规律的研究和应用，使人类进入了电气化时代，电能已成为今天人类生活、生产和科技发展所应用的主要能量形式。根据课程标准的要求，教学中引导学生通过查阅有关资料或通过互联网，列举电磁感应在生活和生产中的应用，使学生了解物理知识与生活、生产的联系，与技术、社会的联系，感悟物理学对人类文明、社会发展的影响。课程标准在活动建议中给出的一些实例，如磁卡阅读器、录音机、录像机等，可供教学时参考。

⒊楞次定律和法拉第电磁感应定律是电磁感应的核心，是教学的重点和难点。课程标准对楞次定律的要求是“通过探究，理解楞次定律”，属“理解”水平。教学中要求学生分析实验现象，自主归纳，得出结论。让学生亲身经历这一从实验观察到抽象归纳得出理论的过程，感受物理学的规律是怎样得出来的，体验了科学探究的方法，培养科学态度和科学精神，激发科学探究的热情，提高探究能力。教学中还应通过练习，让学生在具体的问题情境中，应用楞次定律分析判断感应电流的方向，加深学生对楞次定律的理解，掌握应用楞次定律进行有关判断的方法。教学中应使知道楞次定律与右手定则的联系。还应引导学生从能量转化和守恒的观点理解楞次定律，知道楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。

课程标准要求“理解法拉第电磁感应定律”。由于高中阶段电磁感应定律的定量实验很难做成，因而课程标准没有像楞次定律那样要求通过实验来探究法拉第电磁感应定律。但在教学中应通过定性的实验让学生观察磁通量变化的快慢是影响感应电动势大小的主要因素，从而直接给出法拉第电磁感应定律和公式。在教学中，应把推导导体棒切割磁感线产生的感应电动势作为法拉第电磁感应定律的应用，使学生更好地