
沪科版普通高中物理课程标准实验教科书《 物理3-2》 的编写思路和特点.doc
10页沪科版普通高中物理课程标准实验教科书《物理3 — 2》的编写思路和特点王继怖(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,让学生较全而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Z间的联系,同时也为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耍重视它们的理论意 义,乂耍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Z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 分内容历來都是很重视的,也极受学生的青睐有鉴丁•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「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 足不同学生的需耍1、重视概念和基本原理的呈现,强调理解和应用2. 大止是戎小?实“证■・蜀爾合电踣审^■術的大歼•霧白电・ 的•折■扬方何號反•"碑的4M0;蚩筒會电 踣4・ 歸电■的・5有廉方禺帰 ■输■通■魏A小.ism 次M产生事应电/W许声寓“•寓诛行分祈研竟・电瀛的方向构出ioTtt论:ss*.^W»sa*J8a引*31点电吏艸测騷炳亿.这 个J8论呻*號次龙“(L*m l«w).wv«・e冼定■♦的■■碍■几亨?育人认介腫码而且将产生感应电流的两种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。
如对丁楞次定律,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, 形式有机地联系了起来,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pll、pl5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來,培养学 生用基木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2()个,可以说实验贯穿教材始终。
较全而地落实了课程标准中本模块的知识和技能冃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 要的电工仪表一一多用表,冃的不仅在于完成该实验的 本身,而且在丁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Z 一,因木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」节关于交变电流的引入,就是通过初中和在《物理3—1》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,自感现象是从口光灯电路和口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C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, 齐种类型变压器、传感器的应用等等从实际背景中提炼岀物理问题,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,也反皿了科学、 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,适应性更强一些教材设立多种栏冃,向学生提供丰富的学习资源,培养学生的学习、探究能力, 扩大学生的知识而,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”栏冃10个,“课题研究”栏冃4个,此外还有案例分析、家庭作业与活 动等各栏冃内容不仅使教材显得丰富灵活多变,适应性强,而且由丁多个栏冃的综 合使用,可以使学生从多侧而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 展的空间如在一些“分析与论证”栏冃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,问题解决则耍学生完成,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 立栏冃“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■偈然发现犹迷茫时至1831年8月29日,法拉笫再次用图1-2所示的线圈做 实验。
图1-3是实验装置示意图/线圈两端与开关和电池组连 接卫线SB两戦用导线连接,在导线下放一枚小磯针法拉第发 现,每当开关闭合或断开时,小磁针都突然跳动一下;线圈三 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彖,就直接给出电磁感应的定义,本教材囹1-3法拽第实验示意團之一團1-4法披第实验示意0B之二则是通过“新课题的提出”、“思维定势路漫长”、维恃接通状态,小磯针则不动对于这次实验的评价,法拉第在给他朋友菲利浦斯的信中杲 这样写的:"我正再度忙于研究电磯学我想,我捞到了一些好东 西,盯是没有把握;或许我花费了那么多劳动,捞到的不是一条 鱼•而是一团水戟”“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,体会方法的重耍,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Z-,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;对丁感丿应电流的方向(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”冃标的落实。
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耍求,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,现么幺♦斤 100 引(Ml?nr• wxe■・jwh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,效呆明显,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耍过程,也体现了中学物理课程中,科学探 究的主耍方法,对科学探究教学有很强的指导作用除此而外,对丁诸如“研究电阻、电感和电容对交流电的阻碍作用”、“法接第电 磁感应定律”、“自感现象”、“高压输送电”和“传感器”等内容虽没有设计为科学探 究课,但处处都渗透着观察与发现问题、猜想与假设、制订计划和设计实验、进行实 验和收集数据、分析与论证、交流与合作、以及评估等探究思想,能有效地促进科学 探究教学,提高学生的探究能力。
3、在实验器材桿选择和方案的设计上体现了选择性和灵活性为了培养学生的科学探究能力,与传统教材不同的是,我们对许多实验的安排不 是单一的,在器材和实验方案的设计上都体现了选择性和灵活性如法拉第电磁感应 定律实验、热敏电阻特性实验、测量热敏电阻特性曲线实验都提供了儿个方案,供教 学时选择再例如,在探究变压器电压和匝数关系实验中,传统做法耍用两个交流电 压表,在中学比较困难,我们在设计时,根据在《物理3 — 1》。
