幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識和技能

1、新課標(biāo)下的物理教學(xué),,高中物理必修一（1，2兩章）備課建議,杭州二中 王世勇,（一）以前的課程目標(biāo),1．基礎(chǔ)知識,2．基本技能,,二維目標(biāo),（二）現(xiàn)在的課程目標(biāo),1．知識與技能,2．過程與方法,3．情感態(tài)度與價值觀,,三維目標(biāo),,1．知識與技能 (1)學(xué)習(xí)物理學(xué)的基礎(chǔ)知識，了解物質(zhì)結(jié)構(gòu)、相互作用和運動的一些基本慨念和規(guī)律，了解物理學(xué)的基本觀點和思想。（2）認識實驗在物理學(xué)中的地位和作用，掌握物理實驗的一些基本技能，會使用基本的

2、實驗儀器，能獨立完成一些物理實驗。（3）初步了解物理學(xué)的發(fā)展歷程，關(guān)注科學(xué)技術(shù)的主要成就和發(fā)展趨勢以及物理學(xué)對經(jīng)濟、社會發(fā)展的影響。（4）關(guān)注物理學(xué)與其他學(xué)科之間的聯(lián)系，知道一些與物理學(xué)相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域，能嘗試運用有關(guān)的物理知識和技能解釋一些自然現(xiàn)象和生活中的問題。,,2．過程與方法（1）經(jīng)歷科學(xué)探究過程，認識科學(xué)探究的意義，嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問題，驗證物理規(guī)律。（2）通過物理慨念和規(guī)律的學(xué)習(xí)過程，了解物理學(xué)的研究方法

3、，認識物理實驗，物理模型和數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)發(fā)展過程中的作用。（3）能計劃并調(diào)控自己的學(xué)習(xí)過程，通過自己的努力能解決學(xué)習(xí)中遇到的一些物理問題，有一定的自主學(xué)習(xí)能力。（4）參加一些科學(xué)實踐活動，嘗試經(jīng)過思考發(fā)表自己的見解，嘗試運用物理原理和研究方法解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實際問題。（5）具有一定的質(zhì)疑能力，信息收集和處理能力，分析、解決問題的能力和交流、合作能力。,,3．情感態(tài)度與價值觀（1）能領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧，發(fā)展對科學(xué)的

4、好奇心與求知欲，樂于探究自然界的奧秘，能體驗探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。（2）有參與科技活動的熱情，有將物理知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實踐的意識，勇于探究與日常生活有關(guān)的物理學(xué)問題。（3）具有敢于堅持真理，勇于創(chuàng)新和實事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，具有判斷大眾傳媒有關(guān)信息是否科學(xué)的意識。（4）有主動與他人合作的精神，有將自己的見解與他人交流的愿望，敢于堅持正確觀點，勇于修正錯誤，具有團隊精神。（5）了解并體會物理學(xué)對經(jīng)濟、社會發(fā)展的貢獻，

5、關(guān)注并思考與物理學(xué)相關(guān)的熱點問題，有可持續(xù)發(fā)展的意識，能在力所能及的范圍內(nèi)，為社會的可持續(xù)發(fā)展作出貢獻。（6）關(guān)心國內(nèi)外科技發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，有振興中華的使命感與責(zé)任心，有將科學(xué)服務(wù)于人類的意識。,,(三)自覺執(zhí)行新的課程標(biāo)準(zhǔn),新課程的設(shè)置：,新課程的理念：,注重基礎(chǔ)性,注重科學(xué)探究,體現(xiàn)時代性,反映選擇性,注重自主學(xué)習(xí),提倡教學(xué)方式多樣化,讓學(xué)生：,一．加強教與學(xué)的聯(lián)動性,一．加強教與學(xué)的聯(lián)動性,二．充分利用和挖掘課本內(nèi)外的知識,物理

6、學(xué)史研究人類對自然界各種物理現(xiàn)象的認識史它研究的是物理學(xué)發(fā)生和發(fā)展的基本規(guī)律它研究的是物理學(xué)慨念和思想的發(fā)展和變革它研究物理學(xué)是怎樣成為一門獨立學(xué)科，怎樣不斷開拓新領(lǐng)域,二．充分利用和挖掘課本內(nèi)外的知識,科學(xué)探究是人們認識世界的一種方式，是一種系統(tǒng)的調(diào)查研究活動，其目的在于發(fā)現(xiàn)并描述物體和事物之間的關(guān)系。其特點是采用有秩序的和可重復(fù)的過程；簡化調(diào)查研究對象的規(guī)模和形式；運用邏輯框架作為解釋和預(yù)測。探究的操作活動包括觀察、提問、實驗

7、、比較、推理、概括、表達、運用及其它活動。,三．重視科學(xué)探究,習(xí)題探究,問題探究,規(guī)律探究,概念探究,必修一（1，2兩章）備課建議,,第一章,運動的描述,本章的主要內(nèi)容：,二條主線：,１機械運動、質(zhì)點、參考系和坐標(biāo)系,２位置、位移、速度、加速度,1．通過對機械運動、質(zhì)點、參考系和坐標(biāo)系等慨念的學(xué)習(xí)，理解運動和靜止是對立和統(tǒng)一的關(guān)系，逐步學(xué)會從實際物體抽象出理想化模型并應(yīng)用模型進行分析問題、解決問題的方法，體會模型在探索自然規(guī)律中的應(yīng)用，

8、培養(yǎng)對實際物體進行簡化的抽象思維能力。,,,,,2．通過認識描述運動的物理量：位移、路程、速度、瞬時速度、平均速度、時間、時刻、加速度等，學(xué)會用比值法定義物理量。在對瞬時速度、瞬時加速度的理解和學(xué)習(xí)的過程中，體會極限思想，并學(xué)會用圖象法研究和反映物理規(guī)律、辯析物理慨念、解決實際問題，從而提高應(yīng)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力。,,,3．通過《用打點計時器測速度》的實驗的研究過程，掌握電火花計時器和電磁打點計時器的構(gòu)造、原理及使用方法，提高實

9、驗操作能力，學(xué)會處理實驗數(shù)據(jù)，并能分析誤差造成的原因和發(fā)現(xiàn)減小誤差的方法，從而培養(yǎng)分析和綜合能力，進一步體會實驗在發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律中的作用。,教學(xué)重點：,理解基本慨念及其內(nèi)涵；,掌握各物理量間的區(qū)別。,如：位移和路程、時間和時刻、速度和加速度、速度的改變量和速度的變化率。,教學(xué)難點：,對矢量和加速度的理解。,教學(xué)方法：,1.注重探索，加強實驗，通過實踐來探究規(guī)律,2.利用抽象思維（理想化）,3.加強生活、技術(shù)、社會的聯(lián)系,4.注重自主學(xué)習(xí)，

10、重視“說一說”、“做一做”、“思考與討論”、“科學(xué)漫步”、 “知識旁批”,1．闡述質(zhì)點，參考系……等慨念。2．理解位移和路程、時間和時刻、速度和加速度等的區(qū)別和聯(lián)系.3．理解矢量和標(biāo)量，了解矢量相加的法則。4．理解打點計時器的工作原理，并能利用打點計時器測速度。5．能用圖象描述物體的運動。,教學(xué)目標(biāo)：,〔知識與技能目標(biāo)〕,〔過程與方法目標(biāo)〕,１．經(jīng)歷各個慨念建立的過程，明白慨念建立的理由。２．通過極限思想的滲透，得出瞬時速度

11、的慨念。３．通過實驗，經(jīng)歷運動物體速度的測定過程。,〔情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)〕,1.通過打點計時器的使用，體會打點計時器在研究物體運動中的作用。 2.通過質(zhì)點的教學(xué)，體會在物理學(xué)中，突出問題的主要方面，忽略次要方面，建立理想化的“物理模型”，并將其作為研究對象，是一種科學(xué)研究方法。 3.通過對運動的研究，理解物體的運動是絕對的，靜止是相對的。 4.通過閱讀課文和查找資料，體會物理與現(xiàn)代社會的關(guān)系。,每一節(jié)課都可能包括三個領(lǐng)域

12、，但是確定教學(xué)目標(biāo)不一定要面面俱到，應(yīng)該深入分析物理課程標(biāo)準(zhǔn)的具體目標(biāo)，弄清楚哪些目標(biāo)是重點目標(biāo)，哪些目標(biāo)實現(xiàn)起來比較困難，從而確定出符合實際的目標(biāo)。我們強調(diào)物理教學(xué)目標(biāo)的多樣性，并不是不分主次，眉毛胡子一把抓。,,第一節(jié)．質(zhì)點、參考系和坐標(biāo)系第二節(jié)．時間和位移第三節(jié)．運動快慢的描述―――速度第四節(jié)．實驗：用打點計時器測速度第五節(jié)．速度變化快慢的描述―――加速度,本章各節(jié)內(nèi)容,第一節(jié)　質(zhì)點、參考系和坐標(biāo)系；第二節(jié)　時間和位移　―

13、――1課時運動快慢的描述――速度（包括勻速直線運動）―――2課時實驗：用打點計時器測速度　　　　　　　　　―――1課時速度變化快慢的描述――加速度　　　　　　　―――1課時機動　　　　　　　　　　　　　　　　　　 －－－1課時合計-6課時,1．理解勻變速直線運動的規(guī)律，會在實際問題中應(yīng)用規(guī)律,第二章,勻變速直線運動的研究,本章的主要內(nèi)容：,2．伽利略的科學(xué)思維方法,本章在速度，加速度等慨念的基礎(chǔ)上，具體研究一種最簡單的變速運

14、動―――勻變速直線運動的規(guī)律。這種研究不是從抽象的慨念出發(fā)，而是先讓學(xué)生探究小車在重物的牽引下所做的變速運動，學(xué)生觀察、記錄小車速度隨時間變化情況。從這個實例出發(fā)，教材引導(dǎo)學(xué)生研究勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系。最后研究一種簡單的勻加速直線運動，即常見的自由落體運動，領(lǐng)會伽利略對自由落體運動的研究方法對近代科學(xué)的影響，教材特別用一節(jié)的內(nèi)容介紹伽利略的科學(xué)思維方法，并在“STS”欄目中說明伽利略的科學(xué)方法是人類思想史上的偉大成就，還就伽

15、利略的一生說明科學(xué)與社會發(fā)展的關(guān)系。　　本章不僅要求學(xué)生理解勻變速直線運動的規(guī)律，會在實際問題中應(yīng)用規(guī)律，還要求學(xué)生體驗科學(xué)研究的方法，了解伽利略科學(xué)研究過程的基本要素。,教學(xué)重點：,1.勻變速直線運動的規(guī)律及各物理量間的關(guān)系,2.應(yīng)用這些規(guī)律、關(guān)系解決實際問題,教學(xué)難點：,1.利用實驗對規(guī)律的探索,2.極限思想的滲透,教學(xué)方法：,1.注重探索，加強實驗，通過實踐來探究規(guī)律,2.加強生活、技術(shù)、社會的聯(lián)系(STS),3.注重自主學(xué)習(xí)，

16、重視“說一說”、“做一做”、“思考與討論”、“科學(xué)漫步”、 “知識旁批”,4.學(xué)習(xí)伽利略的科學(xué)思維方法,1.理解自由落體運動的意義，知道它是初速度為零的勻加速直線運動。 2.理解重力加速度的意義，知道它的方向，知道在地球的不同地方，重力加速度大小不同。 3.掌握自由落體運動的規(guī)律。 4.通過實驗探索培養(yǎng)實驗、觀察、邏輯推理、歸納等能力。,教學(xué)目標(biāo)：,以“自由落體運動”的教學(xué)為例,〔知識與

17、技能目標(biāo)〕,1.能通過實驗探究得出“物體下落得快慢與重力大小無關(guān)而與物體所受阻力的影響大小有關(guān)”的結(jié)論。2.能用打點計時器或者頻閃照片法進行探究，進行得出自由落體運動的性質(zhì)。3.初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法。,〔過程與方法目標(biāo)〕,〔情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)〕,1.通過設(shè)計“驗證物體下落得快慢與重力大小無關(guān)”的小實驗，層層揭開蒙在“自由落體運動”頭上的面紗，在探索過程中體驗成功的喜悅。2.通過“測定反應(yīng)時間”和 “傻瓜相機的曝光時間”

18、的測量，討論與交流體現(xiàn)物理與生活的密切聯(lián)系,本章各節(jié)內(nèi)容,第一節(jié)　實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律第二節(jié)　勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系第三節(jié)　勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系第四節(jié)　自由落體運動第五節(jié) 伽利略對自由落體運動的研究,第一節(jié)　實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律　　　　―――1課時第二節(jié)　勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系　　　　　―――1課時勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系勻變速直線運動的位移與速度的

19、關(guān)系　　　　　―――1課時習(xí)題課　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　―――2課時推論及應(yīng)用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　―――2課時第四節(jié)　自由落體運動　　　　　　　　　　　　　　　―――2課時第五節(jié)　伽利略對自由落體運動的研究　　　　　　　　―――1課時合計10課時,涉及必修一（1，2兩章）的物理探究,例：2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機遇”號火星探測器再次成功登陸火星。在人類成功登陸火星之前

20、，人類為了探測距離地球大約3.0× km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器。它能夠在自動導(dǎo)航系統(tǒng)控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號。探測器上還裝著兩個相同的減速器（其中一個是備用的），這種減速器可提供的最大加速度為5 .某次探測器的自動導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進而不再能自動避開障礙物。此時地球上的科學(xué)家必須對探測器進行人工遙控操作。下表為控制中心的顯示屏的數(shù)據(jù)：

21、,1．習(xí)題探究,收到信號時間　　　　　　　與前放障礙物距離（單位：m）　　　　　　　9:1020 52 9:1030 32　發(fā)射信號時間 給減速器設(shè)定的加速度（單位

22、：m/s2） 9:1033 2　收到信號時間 與前方障礙物距離（單位：m） 9:1040 12,m/s2,105,已知控制中心的信號發(fā)射與接受設(shè)備工作速度極快

23、?？茖W(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令最少需要3s。問：⑴經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認為減速器是否執(zhí)行了減速命令？⑵假如你是控制中心的工作人員，應(yīng)采取怎樣的措施？加速度需滿足什么條件？請計算說明。,探究：信號傳播的時間能忽略嗎？為什么？　　　 信號發(fā)射與接收的實際時刻是什么時刻？　　　 如何經(jīng)過數(shù)據(jù)分析來判斷減速器是否執(zhí)行了命令？,,解析：由于月地間的距離為3.0 105km，電磁波傳播的時間為1s，因而不能忽略電磁波傳播

24、的時間。9:1020～9:1033對應(yīng)月球上是9:1019～9:1032，在這段時間內(nèi)探測器做勻速運動；9:1033發(fā)射信號、9:1034探測器收到信號；9:1040在地球收到信號對應(yīng)月球上是9:1039；9:1043發(fā)射信號，9:1044探測器收到信號,⑴探測器在月球上做勻速運動的速度v==2m/s 若探測器始終做勻速運動，則20s內(nèi)的位移s=2×20=40m　　　與前方障礙物距離＝52－40=12m，與顯示屏的

25、數(shù)據(jù)對照，說明減速器沒有執(zhí)行減速命令。⑵控制中心的工作人員應(yīng)立即啟動備用減速器。探測器收到信號時，已經(jīng)勻速運動了25s（9:1044－9:1019）時間，它距離障礙物s1＝52－（2×25）＝2m∴加速度a須滿足a≥,(2)研究速度隨位移的變化：測出物體在A，B時的速度，及A，B間的距離，改 變A，B的位置，重復(fù)實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn) 不是個常數(shù)。,分析：物體的斜面上的運動應(yīng)該是一個簡單和常

26、見的運動，可以設(shè)想比值,能較好地來反映速度的變化快慢。故加速度的定義式可寫作：a=,2．概念探究,課題：加速度的定義。,問題的提出：加速度是描述速度變化快慢的物理量。,在定義加速度時有兩個思考：一是速度隨時間是均勻變化的；二是速度隨位移是均勻變化的。,探究：采用實驗的方法　　　器材：氣墊導(dǎo)軌，光電門?！　　∪鐖D是實驗裝置的示意圖,(1)研究速度隨時間的變化：測出物體在A，B時的速度，及所需的時間，改變A，B的位置，重復(fù)實驗，結(jié)果發(fā)

27、現(xiàn) 是個常數(shù)。,課題：自由落體運動的規(guī)律。問題的提出：物體由靜止開始自由下落，下落的快慢與那些因素有關(guān)？探究：采用實驗的方法　　　器材：一張舊碟片和與它相同大小的紙片?！　　≡O(shè)計如下實驗過程，把結(jié)果填入表內(nèi)。,3．規(guī)律探究,分析：步驟1中的不同時落地是由于碟片和紙片受到的阻力相同，質(zhì)量越大阻力的影響越小 步驟2中的同時落地是由于碟片帶著紙片?！　〔襟E3中的同時落地顯然不會是紙片帶著碟片，它是由于紙片受到

28、的阻力很小，故與碟片同時落地。 結(jié)論：物體的下落有快慢是由于受到阻力的緣故，在沒有受到阻力的情況下下落的快慢相同。 演示：牛頓管中羽毛和橡皮在空氣和真空中的下落。,,碟片和紙片同時，同高（不同處）下落,碟片先落地,重的物體和輕的物體下落得一樣快,碟片和紙片重疊在一起下落（紙片在下）,同時落地,重的物體和輕的物體下落得一樣快,碟片和紙片重疊在一起下落（紙片在上）,同時落地,重的物體和輕的物體下落得一樣快,4