人教版高中物理课程标准教科书教材分析和教学建议

在轨道的束缚下按轨道的形状做曲线运动。在
B
轨道的出口A 处放一张白纸，蘸有墨水的钢珠
离开轨道后在白纸上留下一条运动的痕迹，它 A
记录了钢珠在A 点的运动方向。
取去一段短轨道，钢珠的轨道出口改在图中
B 处，在B 处放一张白纸，记录钢珠在轨道B
点的运动方向。还可以继续取其它位置作为轨
道出口进行相同的实验。
“变与不变”的思想从速度的概念拓展到力的概念
做一做
有一种“傻瓜”照相机，其光圈
（进光孔径）随被拍摄物体的亮度自动
Aபைடு நூலகம்
调节，而快门（曝光时间）是固定不变
的。为估测该照相机的曝光时间，实验
B
者从某砖墙前的高处使一个石子自由落
下，拍摄石子在空中的照片如图所示。
由于石子的运动，它在照片上留下了一
条模糊的径迹。
人教版高中物理课程标准教科书
教材分析和教学建议
一、编写原则
前言：论述教科书特点的视角和线索
以特色形式为线索（学者视角）：
高中物理教科书的特色
1.实现“三个转移”
●从编者的“独白”向编者与学生的“对话”转移 ●从引起学生的“期待”向引发学生的“思考”转移 ●从“验证性实验”向“探究性实验”转移
2.致力“三个统一”
动能和动能定理
●根据“飞机牵引力做了多少功，飞机的动能就增加多少”来确定动能表达式
●推导得出
FS＝
1 2
m
v22，确12定m v动12 能的表达式。
●把上述表达式的结论称为动能定理。
重力势能
●根据重力的功 WG＝mgh m确gh定1 重m力gh势2 能表达式为mgh。 ●说明重力功和物体势能变化的关系。 ●说明重力做功跟路径无关。
●对重要物理方法的教学进行系统化、结构化构思
△讲解：平均速度和瞬时速度——渗透“极限”（P16） △实验：测速度——用平均速度代表瞬时速度（P20） △讨论：已知各时刻速度，是否可以估算位移（P37）
●对重要物理方法的教学进行系统化、结构化构思
△讲解：平均速度和瞬时速度——渗透“极限”（P16） △实验：测速度——用平均速度代表瞬时速度（P20） △讨论：已知各时刻速度，是否可以估算位移（P37） △推导：用v - t 图象推出匀变速运动位移公式（P38）
重视对教学过程的设计
通过对部分知识点的教学示范，引导教师关注学生 的认知过程，体会“过程”也是教学目标，为教师对教 学过程的设计提供思路。
●例：曲线运动速度的方向 △传统的教学过程：
列举旋转砂轮上的火星、旋转雨伞上的水滴沿圆周切线飞出的事例
得出结论：做曲线运动的质点经过某位置的速度方向，在曲线过这 点的切线方向上。
也印证了实验探究的结果。它是 功功探能能究关关弹系系性的的势的又能有一的一次表次渗达渗透式透
●类比重力与重力势能的关系，明确弹性势能表达式取决于弹力做功的表达式。
●对弹力做功的表达式进行理论探究。
●●渗实背学 例力透验景子生重对探。：，第力物究已因功一体功后知此做能次和初重，将关接步重力功对得系触功力产重出跟的到势生：力重知的什能探外力势么识功的力究势能效从能关对做能果的静此关系、功？学止开系弹，与物习力始的是物体，功体做跟弹的速弹功簧度性跟的变势物弹能化体的力的获变做关得化功速系关度也系的跟，平路若方径不成考无正虑关比势。，能，外 需要比较系统和深入。 用相同的思路分析弹力功跟弹性
讲解有关例题，布置有关习题。
△改进的教学过程：
观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链球的照片。提出问题： 怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向？
实验：通过钢球在具有任意曲线形状的导轨内的运动，说明曲线运 动某点的速度方向跟曲线相切。
水平桌面上有一曲线轨道，它是由几段稍短
的轨道组合而成的。钢珠由轨道的一端滚入，
△做一做：从一张照片估算照相机的的曝结光构时。 间（P44） △探究：利用图象怎样计算变力做功？（物理2,P64）
“变与不变”的思想从速度的概念拓展到力的概念
高考试卷中一个难度很大的试题：
真空中速度为v＝6.4×107m/s 的电子束连续射入两平行
极板之间，极板长度为l＝8.0×10-2m，间距 d＝5.0×10-3m。
l
如果能把“变与不变”的思想从速度、
力，进一步拓展到磁场、电场等概念，本 -e
v
d
题的难度将显著减小。
通过渗透方式强化物理方法的教学
1. 对一个高考题的分析
学生解题的失误，往往不是知识、而是方法问题
2. 当前关于方法教学的流行做法 3. 教科书通过不断渗透强化物理方法的教学
●例：“变与不变”的思想 ●例：矢量 ●例：坐标系 ●例：功能关系
●对重要物理方法的教学进行系统化、结构化构思
△讲解：平均速度和瞬时速度——渗透“极限”（P16） △实验：测速度——用平均速度代表瞬时速度（P20） △讨论：已知各时刻速度，是否可以估算位移（P37） △推导：用v - t 图象推出匀变速运动位移公式（P38） △做一做：从一张照片估算照相机的曝光时间（P44）
动能和势动能进能的行定关了理系一，次对巩功固能和关拓系展的。知识
●推导得出：
F S＝ 1 2
mv22
1 2
mv12
●分析： 1 m就v2是我们寻求的动能表达式。
2
W＝ 1 2
mv22
1 2
称mv为12＝动Ek能2 定Ek理1
新教科书力图具有更加合理的知识系统
1. 形成合理结构 2. 理顺知识线索 3. 对知识的铺垫、概括和引伸进行规划
高中物理必修教材的特点
1.注重基础性，兼顾差异性 ●大部分体现基本内容 ●设立各种栏目提供选择（说一说、做一做、科学漫步、STS、课外阅读、
推荐网站、课题研究等） 2.联系实际，注重兴趣
●注意选材的实际性和趣味性 ●注意概念、规律的实例尽可能联系学生生活 ●注意引导学生用学过的知识解释生活现象、解决实际问题 3.注重科学探究 ●探究形式的多样，不单独设立探究栏目 ●对部分强调探究的实验项目，以探究为标题 ●专门设计非实验类探究活动 4.关注科学的人文内涵 ●在学习物理知识的同时关注物理与社会的关系，体现科学的文化价值 ●设立STS栏目，使学生更多了解物理学发展与社会发展的互动关系
先用准确、概括的语言介绍某种思路和方法的意义和 步骤，然后用具体的例子来说明它，再用相似的练习题来 巩固它。
这是现阶段高中物理教学中普遍运用的一种教学方法， 这种教学方法的效果值得怀疑。
通过渗透方式强化物理方法的教学
1. 对一个高考题的分析
学生解题的失误，往往不是知识、而是方法问题
2. 当前关于方法教学的流行做法 3. 教科书通过不断渗透强化物理方法的教学
已知每块砖的平均厚度为 6 cm，石
子起落点距地面的高度约为 2.5 m。怎样
估算这个照相机的曝光时间？
●对重要物理方法的教学进行系统化、结构化构思
△讲解：平均速度和瞬时速度——渗透“极限”（P16）
△实验：测速度——用平均速度代表在瞬在教时教学速学度内方容（式上P上2进0） △讨论：已知各时刻速度，是否可以行 时具估系 ，有算在统多位教化移学布样方局（化，式P的3上同7） △推导：用v - t 图象推出匀变速运动设结位计构移成公。具式有（多P样3化8）
特点：1.“功是能量转化的量度”是作为事实提出的普遍性结论；
2.“功是能量转化的量度”是确定动能和重力势能表达式的根据；
新教材关于重力势能和动能的教学线索及特点
重力势能 ●●重 定力义做重功力跟势路能径Ep无＝关mg（h，证把 把概明动 动括后得能 能得出出表 表重结达 达力论式 式功）和 和与；动 动重力能 能势定 定能理 理的捆 捆关绑绑系WG＝Ep1－ Ep2 ●说明重力势能的大小具在有一相起对提性出，势来能，属比于较系符统所合共逻有辑。，
功和能：通过四个实例讲解 “功是能能量转化的量度”
●运动员举重做了多少功，就有多少化学能转化为重物的重力势能； ●压缩的弹簧对小球做了多少功，就有多少弹性势能转化为动能； ●机车拉着列车加速，牵引力对列车做了多少功，就有多少内能转化为机械能； ●起重机提升重物,钢绳的拉力对重物做了多少功，就有多少电能转化为机械能。
△改进的教学过程：
观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链球的照片。提出问题： 怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向？
实验：通过钢球在具有任意曲线形状的导轨内的运动，说明曲线运 动某点的速度方向跟曲线相切。
简单的理论分析：渗透极限的思想。
电场强度
U＝Ed
试探电荷在场中 某点受的电场力 与电荷量的比值 跟试探电荷无关
E＝F/q
试探电荷在电场 中某点的电势能 与电荷量的比值 跟试探电荷无关
φ＝Ep /q
电势能
和重力与重 力势能类比
WAB＝EpA－EpB 电场力的功
电场力做 功与路径
无关
◇结构 ◇线索 ◇铺垫和引伸
电势
电场中两点电势 之差叫电势差
UAB＝φA－φB
电场力
电势差
E数值等于沿 场强方向单位 距离的电势差
U＝Ed
电场强度
试探电荷在场中 某点受的电场力 与电荷量的比值 跟试探电荷无关
E＝F/q
通过渗透方式强化物理方法的教学
1. 对一个高考题的分析
学生解题的失误，往往不是知识、而是方法问题
2. 当前关于方法教学的流行做法
●关于方法，流行的做法是“方法概述＋应用举例”
前言：论述教科书特点的视角和线索
以教学过程、教学研究为线索（读者视角）：
必修和选修3系列教材的特点
1.教材在内容安排上的特点
●知识：形成更加合理的知识线索和知识结构 ●方法：通过渗透的方式强化物理方法的教学 ●情感：强调物理学与生活、社会的联系
2.教材在引导教师设计教学方法上的特点
●引导教师注重在教学过程上进行设计 ●为课堂上的自主学习提供条件
●“历史追问”与“现代审视”相统一 ●“厚重思想”与“轻松感觉”相统一 ●“科学性”和“可接受性”相统一
3.注重“三个并举”
●“实验观察能力”和“理性思维能力”的培养并举 ●“传统教学手段”和“现代教学手段”并举 ●“图像魅力”和“文字特色”并举
前言：论述教科书特点的视角和线索
以教材内容和呈现方式为线索（编者视角）：
●对重要物理方法的教学进行系统化、结构化构思
△讲解：平均速度和瞬时速度——渗透“极限”（P16）
△实验：测速在度教—学—内用平容均上速度代表瞬时速度（P20） △讨论：已进知行各时系刻统速化度，布是否可以估算位移（P37） △推导：用局v 。- t 图象推出匀变速运动位移公式（P38）
△做一做：从一张照片估算照相机的曝光时间（P44） △探究：利用图象怎样计算变力做功？（物理②,P64）
两极板不带电时，电子将沿两极板之间的中线通过。在两极
板上加一 50Hz的交变电压 u＝U0sinωt，如果所加电压的最大 值U0超过某一值Uc时，将开始出现了以下现象：电子束有时 能通过两极板；有时间断，不能通过。
(1)求Uc的大小。
(2)求Uc为何值才能使通过的时间Δt通跟间断的时间Δt断之
比为Δt通 ：Δt断＝2 : 1
3.关于物理实验方面的特点 4.关于习题设计方面的特点
一部教材要 经得起各种 视角的审视
各种视角的 组合将使我 们能更加全 面、立体地 认识教科书
新教科书力图具有合理的知识系统
1. 形成合理结构 2. 理顺知识线索 3. 对知识的铺垫、概括和引伸进行规划
例：力学中功与能的关系
原教材关于重力势能和动能的教学线索及特点
渗透 ： △内容上进行系统布局 △方式上具有多样结构
●例：“变与不变”思想的渗透
●对重要物理方法的教学进行系统化、结构化构思
△讲解：平均速度和瞬时速度——渗透“极限”（P16）
●对重要物理方法的教学进行系统化、结构化构思
△讲解：平均速度和瞬时速度——渗透“极限”（P16） △实验：测速度——用平均速度代表瞬时速度（P20）
分析钢珠运动轨迹跟曲线的关系。
△改进的教学过程：
观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链球的照片。提出问题： 怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向？
实验：通过钢球在具有任意曲线形状的导轨内的运动，说明曲线运 动某点的速度方向跟曲线相切。
简单的理论分析：渗透极限的思想。由平均速度过渡到瞬时速度。
B A
例：力学中功与能的关系 静电场中功与能的关系
试探电荷在电场 中某点的电势能 与电荷量的比值 跟试探电荷无关
φ＝Ep /q
电势能
和重力与重 力势能类比
WAB＝EpA－EpB 电场力的功
电场力做 功与路径
无关
◇结构 ◇线索 ◇铺垫和引伸
电势
电场中两点电势 之差叫电势差
UAB＝φA－φB
电场力
电势差
E数值等于沿 场强方向单位 距离的电势差