教科版《高中物理必修2》编写说明与教材分析

教科版《高中物理必修2》

编写说明与教材分析

本文试就教科版《高中物理必修2》的编写修订作简要说明，并逐节对教材进行分析，希望对实际教学有所帮助。

一、整体结构

《课程标准》指出：在必修2模块中，“学生将通过机械能、曲线运动的规律和万有引力等内容的学习，进一步了解物理学的核心内容，体会高中物理课的特点和学习方法，为以后进一步学习打好基础，为后续模块的选择做准备。”

为此，教科版《必修2》将该模块的教学内容分为以下五章来展开：第一章“抛体运动”；第二章“匀速圆周运动”；第三章“万有引力定律”；第四章“机械能和能源”；第五章“经典力学的成就与局限性”。

作出上述安排，主要是出于以下考虑：

1．将“抛体运动”、“圆周运动”与“万有引力”前移，有利于体现教材的逻辑联系。

对照《课程标准》必修2的内容安排：一、“机械能和能源”；二、“抛体运动与圆周运动”；三、“经典力学的成功与局限性”（含“万有引力”）。教科版《必修2》是将“抛体运动”、“圆周运动”与“万有引力”放在了“机械能和能源”之前。

《必修1》模块主要是两块内容：运动的描述、相互作用与运动规律，研究的内容主要是质点运动的基本规律以及力与物质运动的关系。从学生思维发展的角度和知识内在的逻辑联系来看，中间插入能量再回到曲线运动，显得比较生硬，而且学生在《必修1》中刚刚学习了力的分解与合成，这方面的基础有利于理解抛体运动中的运动合成与分解。而万有引力定律也涉及了力与运动的问题，又与曲线运动相关。学完了运动，对各种不同运动中速度的理解，又将丰富和深化对机械能的理解。

2．将“经典力学的成就与局限性”后移，有利于教学内容的总结拓展。

对照人教版《必修2》：第五章“曲线运动”；第六章“万有引力与航天”（含“经典力学的局限性”）；第七章“机械能及其守恒定律”。教科版《必修2》是将“经典力学的成就与局限性”单独列为一章，而且放在了教材的最后。

最后以“经典力学的成就与局限性”作为高中物理必修1和必修2模块全部内容的一个总结，也是对力学内容学习的一个总结，可以让学生站在更高的角度来审视经典力学。“了解相对论”与“初识量子论”两节选学内容的安排，拓展了学生的视野。

二、教材特色

教科版《必修2》教材的编写，力争体现以下特色：

1．重视情景创设

物理教学要紧密联系学生的生活实际，从学生的生活经验和已有知识出发，创设生动有趣的情景，引导学生开展观察、操作、猜想、推理、交流等活动，使学生通过学习活动，掌握基本的物理知识和技能，学会从物理的角度去观察事物、思考问题，激发对物理的学习兴趣以及学好物理的愿望。

为使学生较容易地进入状态，也便于教师解决备课时经常遇到的如何引入新课的问题，全书安排了大量的情景设置，主要有以下几类：

（1）以图片创设情境

例如：“曲线运动”图1-1-2形形色色的曲线运动；“圆周运动”图2-1-1圆周运动是一种常见的运动、图2-1-5闹钟与手表之争；“势能”图4-3-1吊起的重物具有重力势能、图4-3-2高处的石头具有重力势能、图4-3-3被拦在高处的水具有重力势能；“动能动能定理”图4-4-1与动能有关的现象；“机械能守恒定律”图4-5-2研究动能和势能的转化等。

（2）以问题创设情景

例如：“运动的合成与分解”对渡河问题的思考；“平抛运动”对滑翔机投送礼物的讨论；“功”对几种不同的做功过程及能量变化的思考；“能源的开发与利用”对运动员投掷标枪过程中做功及能量转化的讨论等。

（3）以活动创设情境

例如：“匀速圆周运动的向心力和向心加速度”感受向心力等。

（4）以导言创设情境

例如：“圆周运动与人类文明”的导言；“天体运动”的导言；“万有引力定律”的导言；“万有引力定律的应用”的导言；“人造卫星宇宙速度”的导言；“功率”的导言；“经典力学的成就与局限性”的导言等。

2．突出科学探究

“学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。”这是《课程标准》规定的一项课程总目标。

教科版《必修2》教材突出科学研究，旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，使学生在学习物理知识技能的同时，经历科学探究过程，学习科学方法，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。为使学生能经历探究过程，发挥主观能动性，积极参与，课文中设置了“实验探究”和“理论探究”栏目。

（1）实验探究

《课程标准》所说的科学探究包括“提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作”七个要素．这类探究活动以科学实验为主要形式，我们称之为“实验探究”。

教材设置的“实验探究”有：研究曲线运动的速度方向、研究曲线运动的条件、比较平抛运动和自由落体运动、研究斜抛运动、探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系、研究动能和势能的转化。

教材还设置了如下“学生实验”：研究平抛运动、验证机械能守恒定律。

另外，教材设置的“活动”栏目中，也有不少实验探究内容。如：运动的合成实验、感受向心力、研究合外力做功和动能变化的关系等。

（2）理论探究

除实验探究外，也有不少探究活动则是属于纯理论性的探究，通常包括“提出问题、猜想与假设、思考与讨论、推理与论证、检验与评估、应用与实践、交流与合作”七个要素，我们称之为“理论探究”。

教材设置的“理论探究”有：曲线运动的速度方向、平抛运动的分解、抛体运动中物体的机械能转化。

另外，教材设置的“活动”、“讨论交流”、“观察与思考”栏目中，也有不少理论探究的内容。如：如何估测地球平均密度的活动、研究重力做功与路径是否有关的交流讨论、对小船渡河同时参与了两个运动的观察与思考等。

3．注重联系实际

“关注科学技术的主要成就和发展趋势以及物理学对经济、社会发展的影