走进物理课堂之前.doc

走进物理课堂之前　　这是赵凯华先生为这套教材所写的前言文章目的不是让学生学习自由落体运动的规律，而是要使学生接触一件科学探究的事例，对于高中物理课要学什么、怎样学，有个非常初步的感性认识　　建议组织学生进行与文章内容相似的课外研究活动，使学生亲身体验探究的乐趣对于探究的结果不做要求这项活动可以安排在物理课程开始之前，也可以安排在开学后的最初几周内　　物理学与人类文明　　这是全书的绪言，形式与现行教材相仿思想高度有所提高，增加了“物理学与思维观念”和“物理学的未来”　　教学方式可以多样化，但不宜全部采用教师讲、学生听的方式例如可以把学生分为几个小组，阅读教材、查阅课外书和网站，然后由各组的代表分别向全班同学报告组织学生观看相应的录像片也是不错的教学方式与现行教材绪言配套的录像还可使用　　绪言所用课时可长可短　　第一章运动的描述　　建国以来的几套教材有的把运动学放在开头，有的把力放在开头，国外的教材也有两种不 同的处理运动学与力两者都有自己的用处，又都是学习动力学的准备，两种处理各有优缺点本教材考虑到高中对力的要求比初中深入而抽象，故而放到稍后一点学习为好；另一方面，对矢量的学习应该逐步深入，到力的概念之后才能有比较全面的认识，所以力的学习放到了后面。

　　先学力还是先学运动学，这不是本质性的问题，不必进行过多讨论　　运动学的内容比较多，所以分成了两章第一章介绍基本概念，学习实验器材的使用方法和实验数据的处理方法，不涉及物理规律；第二章则专门用来讨论匀变速直线运动　　第1节：质点，参考系和坐标系　　这套教材一开始就从参考系中明确地抽象出了坐标的概念，指导思想是强调一般性的科学方法，即为这样的思路做准备：解决问题时首先把实际问题抽象成物理模型，然后用数学方法描述这个模型，并寻求解决的办法　　为了强调坐标的概念，本书采用数学和物理学中通用的符号，即在直线运动中用x表示质点的位置，即坐标，用Δx=x2－x1表示质点的位移在表示物理量的变化量时，“Δ”是许多高中物理教师实际上都在使用的符号，学生不会感到困难相反，由于有了明确表示物理量的变化量的符号，学生更易区分某物理量与这个物理量的变化量　　明确地把某个物理量与这个物理量的变化区分开，这是本书的特点物理学中经常要区分这两种物理量，有意识地强调它们的区别，对于以后的学习会有好处下一节中，时刻与时间间隔的关系也是这样　　“科学漫步”栏目中的“全球卫星定位系统”是扩展性内容，可以由学生自己阅读，如果学生对此有兴趣，通过自己查找资料写出一篇科技报告放到墙报上或在班会上做个科技报告，都是很有意义的。

这样的活动不必要求所有学生都做，但在一学期中，每个学生都应参加一两个　　本书“科学漫步”、“科学足迹”等栏目与过去的“阅读材料”不同点之一是，其后往往 附有进一步研究的问题例如，本节结合图1．1－6提问，这个定位器处于哪个城市的哪个部位，等等这样做的目的也是使学生养成勤于观察、勤于思考的习惯，提高学生自主获得知识的能力这类问题不必作为针对所有学生的强制性要求　　第2节：时间和位移　　学生从这节开始接触矢量的概念对矢量的认识不要力图一次到位本节只要知道像位移这样的物理量叫做矢量，它不但有大小，而且有方向，就可以了15页黑体字“矢量”之前的文字并不是矢量的定义，因为不是只要一个物理量有方向它就是矢量，矢量还要满足一定的运算法则　　关于矢量的运算法则，不要在本节讲给学生，对矢量的完全认识要在学习力的概念之后 （69页）15页“思考与讨论”的目的只是引发学生思考本书十分重视过程与方法的教学，“思考与讨论”栏目的设立就是措施之一如果学生没有经过深入 的思考就听到老师所讲的“矢量相加法则”，也许他也能掌握这个知识，但他少了一次发现问题并力求解决问题的努力，他在这方面的能力没有提高，发现问题并力求自己解决问题的意识也就没有增强。

所以，不重视“思考与讨论”就难以充分落实过程与方法、情感态度与价值观的课程目标　　“问题与练习”第4题的目的是强化坐标概念，区分几个相关但不同的物理量要注意发挥它在这方面的作用　　第3节：运动快慢的描述──速度　　这节的第一个小节继续强调某个物理量与它的变化量的关系　　绝大多数没有学过高中物理的人也都有速度的概念也许他们关于速度的概念比较肤浅， 也不准确，但一般不会是错误的因此，本书没有在一般性的速度概念和平均速度的概念上面下功夫，而是比较简洁地深入到瞬时速度的概念本书定义瞬时速度时用到了极限的思想，但没有提出“极限”这个术语　　编者曾经试验过一些初中学生（学习成绩有好有差，性别有男有女）用本书的方法介绍瞬时速度的概念，没有任何问题只要不要求极限的数学定义、不要求极限的运算，中学生完全可以接受极限的思想，包括后面涉及的定积分的思想（41页）　　为什么一定要用极限的思想定义瞬时速度？这样做并非出于对严密性的偏爱把一个变化 的事物分解成很多小部分，每个小部分都可以看成是不变的，可以用比较简单的方法去处理，再把各小部分的结果合起来，就得到整个问题的解，这是近代数学物理中常用的方法在现代信息技术中，把模拟信号变成数字信号时，要分割、取样、量化，实际上就是取极限的过程。

所以，极限的思想已经不只是个知识，它更是一 种方法、一种观念，对于以后的学习甚至科学思想方法的形成都是很重要的　　纯粹知识性的东西可以放到一生中的任何时候去学，但观念性的、方法性的东西的确立，往往在一生中有个最佳时机这是编者在本书中十分看重极限等科学思想、科学方法的原因　　本书“说一说”和“做一做”两个栏目都是扩展性学习内容，前者偏重于动手操作，后者 偏重于思考这些内容不要求所有学生都学，类似于过去的“打星号”内容但是，过去的“打星号”内容多是知识性的扩展，而“说一说”和“做一做”更多的目 的在于激发学生的兴趣、激发学生的思考，或发展学生的动手操作能力　　STS栏目是本书的重要组成部分，强调的是科学技术与社会的关系本节“速度与现代 社会”讲的是，由于交通工具速度的提高，城市规模扩大了，战争观念改变了，不同文化的交融加快了……STS的意义在于揭示科技与社会的互动关系，而非单纯 的科学知识在技术上的应用如果只讲科学的发展使得汽车、飞机、轮船等技术发展了，人们可以“日行千里”，却不涉及城市建设、战争观念、文化交流等社会层 面的内容，那就不是本来意义的STS这点应该引起注意　　与全书的风格一致，STS栏目也有很多开放性的题目让学生去思考、去讨论。

本节STS借协和客机停飞一事，引导学生讨论“交通工具的速度是不是越快越好”这样的问题教学中只要学生参与就可以了，不要企图得出什么结论性的意见　　“问题与练习”中的第3题要计算速度，这本是十分容易的事，但要获得计算所需的数据，学生应能读懂列车时刻表，这可能成为难点　　从整体上看，高中物理的习题难度不宜太低，但难度的取向应该与过去有所不同怎样把实际问题中抽象为物理问题并用数学方法表示它从而解决它，这是本书所做的努力之一，后面还有实例　　第4节：用打点计时器测速度　　这是高中物理中的第一个学生实验这节课有三个目的：1．学会使用打点计时器；2．用打点计时器测瞬时速度；3．用图象表示速度随时间变化的情况　　由于这两种计时器的计时原理相似，所以本书把它们统称打点计时器实验时依学校条件两种都可使用　　由纸带上某两点间的位移Δx和相应的Δt就能算出它们之间的平均速度与过去的教学不同的是，本书由此又向前走了一步，说明，在Δx（或Δt）很小时，这样算出的平均速度可以看做瞬时速度对于这点，老师们可能还不习惯这是因为我们过去的物理教学过于理想化、绝对化，或说与实际问题的距离比较大实际的测量技术测得的瞬时速度都是在某小段时间内的平均速度，而不是绝对意义上的瞬时速 度。

例如汽车上的速度计，无论是用离心测速的方法还是用发电机测速的方法，转动部分都有一定的惯性，对速度变化的反应都需要一段时间，因此，它们实际测得的速度都不是数学意义上的“极限”本节要求用很小时间间隔内的平均速度作为瞬时速度，除了有意加强对于瞬时速度的理解外，也是要拉近物理课与实际、与技术的距离　　用图象表示物理量的变化，在生活中是十分常见的方法，本书在这方面加强了很多　　这节实验之后用图象表示速度时，思路与过去有些不同　　过去在描点之后往往说，“用一条直线（或××曲线）连接这些点……”为什么要用直线（或××曲线）而不用别的曲线？因为在过去的实验中我们都已经知道，坐标系中的两个物理量之间的关系就是直线关系（例如匀变速运动的速度与时间的关系）这是验证性实验的做法　　这节中，测的是手拉纸带的速度，事先并不知道速度随时间变化的规律，也就是说不知道图象是一条什么曲线这种情况下我们只能根据测量后所描点子的分布和走向，尝试用某条曲线来“拟合”这些测量点这是探究性实验中常用的方法　　这两种情况下的作图，操作步骤相似，但思路不一样，逻辑线索不一样，教学中要注意表达清楚　　在24页的“说一说”中既要求学生会用图象表示速度与时间的关系，又要求学生知道优秀运动员与没有受过训练的学生两人在跑百米时速度变化的不同点。

这个栏目的目的是让学生体会到，解决实际问题要有比较宽的知识面做基础，只有课本上的知识是不行的　　25页“做一做”栏目的目的是把学科教学与信息技术结合起来由于这项工作在我国刚刚开始，各地条件不同，所用器材的差别很大，所以这里只给出了原则性的指导，给出了思路教师应该根据具体条件开展这方面的教学　　本书中，“图像”和“图象”的意义是不一样的电视荧光屏上的像、透镜成的像，它们 都是实际景物的映像，用“图像”一词；而v－t曲线，它与质点的径迹、物体的形状等物质世界中的对象没有任何关系，是完全抽象的数学对象，这时用“图象” 一词初中教材中没有细分，通用“图像”，也是可以的　　第5节：速度变化快慢的描述──加速度　　加速度的引入的思路是老师们比较熟悉的，但是要注意落实本节开始时的“思考与讨论”，让学生充分发表意见，这样学生们才会感到有必要引入一个新的物理量，它不是表示速度的大小，而是与速度的变化有关　　常有人说“不要把物理教学数学化”，好像数学在物理教学中会起到消极作用实际情况恰恰相反，物理学的发展离不开数学，学好高中物理也离不开数学本书力图加强数学在物理教学中的作用，图象的充分利用就是一个重要方面。

　　30页下部的课文是要从速度－时间图象中看出物体的加速度本书没有涉及“斜率”这个术语，但是要求学生知道，曲线的倾斜程度反映加速度的大小学生要能从图象上量出Δv和Δt的值，然后根据定义计算加速度　　31页“科学漫步”的目的是把物理课中学到的速度、加速度的概念拓展到物理课之外 自然现象甚至社会现象中的许多道理都是相通的，学生要形成一种习惯，把学校中某课程中学到的道理迁移到其他领域学过科学课程之后，学生看待世界的视角应该与前不同，这就是我们所说的科学方法、科学态度、科学的价值观31页“变化率”的安排也是出由三维课程目标的考虑　　“问题与练习”第4题除了练习计算加速度外，还有助于加深理解平均速度与瞬时速度的 关系分别算出两个遮光板经过光电门时的平均速度，这就是过程始末的瞬时速度有人还要推算两个遮光板的前沿经过光电门的瞬时速度，其实没有这种必要究其思想深处，还是“追求无限精确”的思想在作怪这种思想脱离实际，应该改变　　第二章匀变速直线运动的研究　　本书关于匀变速直线运动的处理与过去的做法不同过去是直接把加速度的定义式变形，得到；现在的思路则是这样：　　上章已有速度、加速度的概念↓　　已经会测速度并能从v－t图中计算加速度↓　　本章研究某种实际的运动──小车在重物牵引下的运。