高中物理新课程实施过程中的若干问题

1. 高中物理新课程实施过程中的若干问题 广东省教育厅教研室 姚跃涌

2. 问题4 问题5 问题3 问题6 高中物理 新课程实施过程中的 若干问题 问题2 问题7 问题8 问题1 背景

3. 背景 总体评价：“领导重视，进展顺利” 一、高度重视高中新课程改革 1.指导性与规范性的文件 2.指导性研修手册和案例 3.指导性学习册和实验册 4.教师培训（省级、市级、校本教研）

4. 背景 二、从问题入手实现突破，以课题研究带动课改 以“四个突破”的抓手，推进“四项建设”的课改策略 1.以校本研训为突破，建立学习型学校； 2.以课堂教学为突破，创建新的教学模式； 3.以探究性学习为突破，建立新的学习方式； 4.以学生评价为突破，构建新的评价体系”。 • 省实验中学如何解决通用技术教师问题 • 肇庆中学对数学必修3、4的内容处理

8. 问题1 • 据调查，全省高一级开课仅有2.2%的学校“按模块按学段”开课，为什么会与课程方案的要求矛盾？ 学分管理与考试制度的不相统一

9. （一）模块开设基本情况 1. 物理课程开课方案主要有三大类型 第一类是“按学段按模块”开课。这种排课是把一个年级分成A、B两部分，物理与化学课联合安排，以10周为一个学段排课，每周4节课。第一学段，A部分学生学习物理，B部分学生学习化学。第二学段换过来，A部分学生学习化学，B部分学生学习物理。 第二类是“按学期按模块”开课，全年级一起学习物理，每学期开一个模块，每周开2节课。 第三类是“按学期不按模块”开课，每学期开1.5个模块，一学年开3个模块，每周4节课。

10. （一）模块开设基本情况 1. 物理课程开课方案主要有三大类型 2. 2004年第一学期高中物理新课程模块开设 91.3

11. （一）模块开设基本情况 1. 物理课程开课方案主要有三大类型 2. 2004年第一学期高中物理新课程模块开设 3. 2005年第一学期高中物理新课程模块开设 94

12. （二）模块开设的建议 根据广东省中学物理教学的实际情况，对普通高中物理模块课程开设模式提出如下建议： 共同必修模块“按学期按模块”和“按学段按模块”两种开课模式并行； 选修模块“按学段按模块”开课。

13. （二）模块开设的建议 1．高一级 方案一：按学期按模块

14. （二）模块开设的建议 1.高一级 方案二：按学段按模块

15. （二）模块开设的建议 2.高二级 “按学段按模块”

16. （二）模块开设的建议 3.高三级 “按学段按模块”

17. （三）开课的反思 • 国家课程是由精通心理学、教育学的专家所设计出来的，他们对于德国心理学家艾宾浩斯关于人的记忆和遗忘规律有所了解，决不会忽略学生对学习的遗忘。回想我们读大学时的选修课，我们还记得多少？他们这样设计课程是不是要和广大的教师、学生过不去，故意增加教学和学习的负担？ • 从正面去理解，这是不是本次新课程改革的把教学重点从以前过分强调基础知识和基本技能，转向重视基本方法和基本能力的设计者的匠心所在！长此以来，学生负担重，重在哪里？是重在过多的机械操练，使学生失去了灵气，禁锢了创新思维。

18. （三）开课的反思 • 好像是爱因斯坦说的：“什么是素质？就是我们把学校里学到的东西全部忘掉之后，所剩下来的、忘不了的，才是素质！”我理解这里的“素质”就是我们解决问题的基本方法和基本能力，是构成科学素养的要素。是不是课程设计者有意识地这样设计的？ • 回顾物理学的发展史，可以发现，在每一次获得重大突破的前夜，老一辈物理学者，都是由于过于精通、圄于经典，而无法取得成就。相反，年轻一辈学者由于对经典理论的浸淫不多，才能突破思想禁锢，取得实质性的进展。 • 所以，有意识地让学生忘掉“束缚学生创造力”的知识，留下能力素养，可能是这次课改的我们还没有领悟到另一层深义。

19. （三）开课的反思 • 这次课改的课程设置，以“领域——科目——模块”的结构呈现，要求教师不仅关注物理学科的学习内容，还要关注相关的学科内容，例如数学等。因为目前物理必修1的学习中，困难还来自学生的数学落后于物理要求，例如：向量、三角函数、解析几何、微分和导数等，这些数学内容在高一、高二的学习中陆续学到，若学生有这些数学基础，许多学习困难将不复存在。但问题是我们的教师总想把匀变速运动规律、矢量的合成与分解一步到位，达到高考的应试水平，使大量的学生放弃物理的学习。 • 那么必修模块的教学，重点在那里呢？应把教学重点落在培养学生的基本方法上，其他的不妨作为数学课的预备内容，让学生从物理学习中获得数学的感性基础。当学生在数学课中扫平困难后，就可以回过头来，轻易解决物理的内容。因此，必修模块的教学应侧重保护学习兴趣，侧重基本思想方法的教学，而不必拘泥于物理知识点的教学。有意识地让学生忘掉无关紧要的一些“知识”吧。

20. 问题2 • 根据《广东省普通高中选修课开设指导意见》（粤教研[2005] 7号）文件精神，非物理倾向的学生如何选修物理？ 政史地倾向的学生选修1-1； 化生倾向的学生选修1-1或2-1或3-1

21. 选课指导意见 在物理课程的必修与选修模块设置中，有以下基本思考。 1．学生完成共同必修模块物理1和物理2的学习后，可获4学分，再从选修1-1、选修2-1和选修3-1中选择学习一个模块，完成余下的2个必修学分。 2．完成必修学分的学习后，学生可根据学习兴趣﹑能力发展倾向以及学校的条件,从下列二个方案中选择一个方案学习物理。 方案一：文科倾向的学生，在完成必修学分后，需要拓展知识面，进一步了解物理学对人类文明的影响，可选择修习选修1-2模块。

22. 05-06学年度第一学段物理开课情况调查表

23. 高考方案（征求意见2稿） 物理 化学 生物 思想政治 历史 地理 音乐 美术 体育 “3+文科基础/理科基础+X” X为政史地体艺：文科基础 政史地（70%）；理化生（30% ） X为理化生：理科基础 理化生（70%）；政史地（30% ） 课程标准的必修内容 （选择题） 课程标准的 必修和选修要求 粤教研[2005]7号

24. 家用电器与日常生活 • 电磁技术与社会发展 • 电 磁 现 象 与 规 律 • 磁场 • 电路 • 电场 • 电磁波与信息技术 • 电 路 与 电 工 难度 广度 文科基础/理科基础

25. 问卷 1．关于文科基础/理科基础的学习范围、要求和题量的关系： □ A．范围相同，要求不同，题量不同 □ B．范围不同，要求相同，题量不同 □ C．范围相同，要求相同，题量不同 2．关于文科基础/理科基础的学习范围，你认为比较合适的是： □ A．物理1+物理2 □ B．物理1+物理2+选修1-1、选修2-1、选修3-1的共同部分 □ C．文科基础：物理1+物理2+选修1-1 理科基础：物理1+物理2+选修2-1或3-1（或2-1和3-1的共同部分） 3 ．关于文科基础/理科基础的题型，你认为比较合适的是 □ A．只需考查物理基础知识，均为单选题 □ B．文科基础：考查物理基础知识，为单选题； 理科基础：不仅要考查物理基础知识，也应该考查科学探究的思想与方法，可以有多选题

26. 问题3 • 根据《广东省普通高中选修课开设指导意见》（粤教研[2005]7号）文件精神，目前，有39%的学生选择修习方案二中的第二组，有3%的学生选择修习方案二中的第一组。物理倾向的学生如何选修物理？ 物理倾向的学生选修2-1或3-1

27. 选课指导意见 方案二：理科发展倾向的学生，在完成必修学分后，从下列两组选择一组学习。 第一组：选择修习选修2-2、选修2-3、“物理实验专题”8至10个专题和“物理专题研修”6至8个专题。 第二组：选择修习选修3-2、选修3-3、选修3-4、选修3-5、“物理实验专题”4至6个专题和“物理专题研修”2至3个专题。

28. 波粒二象性 • 原子核 • 原子结构 • 碰撞与动量守恒 • 相对论 • 光 • 电磁振荡与电磁波 • 机械振动与机械波 • 能源与可持续发展 • 热力学定律与能量守恒 • 固体、液体与气体 • 分子动理论与统计思想 • 传感器 • 交变电流 • 电磁感应 • 磁场 • 电路 • 电场 • 运动的描述 • 相互作用与运动规律 • 机械能和能源 • 抛体运动与圆周运动 • 经典力学的成就与局限性 • 原子结构与核技术 • 光与光学仪器 • 热与热 机 • 力与机 械 • 电磁波与信息技术 • 电路与电工 X 科的物理 • 运动的描述 • 相互作用与运动规律 • 机械能和能源 • 抛体运动与圆周运动 • 经典力学的成就与局限性

29. 物理试卷结构1 系列3 共同 必修 +

30. 物理试卷结构2 选 做 题 必 做 题 系列2 共同 必修 等价 + 系列3

31. 物理试卷结构3 必 做 题 选 做 题 与系列3 不同部分 共同 必修 系列2和系列3 共同部分 等价 + + 与系列2 不同部分

32. 物理试卷结构4 实验专题和 专题研修 共同 必修 系列2和系列3 共同部分 + +

33. 问题4 • 全省有17个市使用广东版教材，有4个市使用人教版教材。两种版本的教科书具体要求、案例、素材都不同。教学中该注意什么问题？ 学生一本教材，教师多本教材； 以课标为准，用好各版本教材

34. 两种版本教材的共同点 1．落实课程改革纲要的目标要求，体现新课程的理念 2．强调教材的工具性，使教材成为教与学的媒介材料 3．教材呈现的方式有利于学生学习方式和教师教学方的转变。 4．加强物理与技术、社会的联系，体现STS教育思想 5．突破学科本位思想，立足学生的发展 6．呈现形式生动活泼，有新意和时代气息，使教科书贴近学生

35. 两种版本教材的不同点 • 《人教版》教材比较注重逻辑线索，注重培养学生的物理思维方法 例如： △讲解：平均速度和瞬时速度——渗透“极限”的思想方法（物理1，P18） △实验：测速度——用平均速度代表瞬时速度（P23） △讨论：已知各时刻速度，是否可以估算位移（P23） △推导：用v-t图像推出匀变速运动位移公式（P41） △做一做：从一张照片估算照相机的曝光时间（P47） △探究：利用图像怎样计算变力做功？（P16）

36. 两种版本教材的不同点 • 《广东版》教材更注重科学探究和物理实验能力的培养：将实验有机地嵌入教材中，将探究的理念和方法贯穿到教材的具体内容中。 △实验与探究：（必修1，P52）这个实验不仅探究出了物体在多个共点力作用下的平衡条件，还巩固了所学知识（平行四边形法则）和实验方法（用图示法处理实验数据）。 在探究加速度与力和质量的关系时安排了大量的实验；有△实验与探究（必修1，P64）、△实验与探究（必修1，P65）、△实验与探究（必修1，P66）、△实验与探究（必修1，P67）、△计算机实时实验的结果（必修1，P70图4-4-1）。分别定性、定量地探究了加速度与力和质量的关系，满足了不同学校和不同学生不同层次的探究需求。

37. 例：探究影响感应电动势大小的因素 【提出问题】 通过探究感应电流方向的学习我们知道：要得到感应电流，就必须使穿过闭合电路的磁通量发生变化，而感应电流的产生则是由感应电动势引起的。感应电动势是否与磁通量的变化有关系呢？ 【猜想与假设】 首先我们会推测，感应电动势E的大小可能与磁通量Φ的变化量△Φ有关；其次，感应电动势的大小是否也与完成磁通量变化所用的时间△t有关呢？

38. 【制定计划与设计实验】 由上面的推测，要探究的物理量E可能与两个物理量△Φ、△t有关。我们运用科学实验的变量控制法，探究中先固定其中一个物理量，观测另一个物理量变化时，感应电动势E的大小是如何变化的。请参考图2的实验器材，制订实验计划和设计实验表格。

39. 【进行实验与收集数据】 2．按照制定的实验计划进行实验，把观察结果填入表中。

40. 【进行实验与收集数据】 2．按照制定的实验计划进行实验，把观察结果填入表中。

41. 【分析与论证】 实验表明：感应电动势的大小跟磁通量变化的快慢有关．我们用磁通量的变化率来描述磁通量变化的快慢，它是磁通量的变化量跟产生这个变化所用时间的比值．例如：通过甲、乙两个线圈的磁通量都是从0增加到某个定值，但是甲线圈用了0.2s，乙线圈用了0.3s，自然，穿过甲线圈的磁通量的变化率比较大． 如果时刻t1的磁通量是Φ1，时刻t2的磁通量变为Φ2，在t1到t2这段时间里磁通量的变化量就是Φ2-Φ1，记为△Φ=Φ2-Φ1．由于这个变化是在△t=t2-t1这段时间内发生的，所以，磁通量的变化率可以表示为△Φ/ △t.

42. 【评估】 把假设与相应实验结果相对照，看看有无差异。 【交流与合作】 比较各自的结论，看谁的结论更准确、更简洁、更全面。

43. 问题5 • 新课程重视学生的实践活动，重视过程，但评价大多采用的是纸笔测验方式，按答题结果来判分的，怎么办？ 实践意识是解题过程中审题环节的基本素质 考查要突出实验过程的考查，通过纸笔考试，能引起平时对实验操作的重视。

44. 题例1 例：向心力和半径是成正比还是成反比？ 实验时，rA＝40cm，rB＝80cm， 每秒钟喊口令2次。 操作一：手握A，每秒1周； 操作二：手握B，每秒1周； 操作三：手握A，每秒2周； 比较一和二：ω相同，F 跟 r 成正比： 比较二和三： v 相同，F 跟 r 成反比： 本实验的重要目的是建立“ω相同”、“v相同”的实践形象。强化实践意识。

45. 某同学为了测量一块橡皮擦与文具盒的动摩擦因数，他是这样进行操作的：如图将橡皮擦放在文具盒的一端，逐渐抬起文具盒放有橡皮擦的这一端直到橡皮擦缓慢向下滑动为止，测出图中的高度h和水平距离L，则可求得：μ=h/L。问这位同学这样操作是否正确？如果不正确，应当如何进行？按这位同学的操作，他测出的动摩擦因数比实际要大还是小？某同学为了测量一块橡皮擦与文具盒的动摩擦因数，他是这样进行操作的：如图将橡皮擦放在文具盒的一端，逐渐抬起文具盒放有橡皮擦的这一端直到橡皮擦缓慢向下滑动为止，测出图中的高度h和水平距离L，则可求得：μ=h/L。问这位同学这样操作是否正确？如果不正确，应当如何进行？按这位同学的操作，他测出的动摩擦因数比实际要大还是小？ h L 题例2

46. 答案：这位同学的操作是不正确的。正确的操作应该这样进行：逐渐抬高文具盒直到轻轻给橡皮擦一个初速度能使橡皮擦缓慢向下移动为止，测出此时图中的高度h和水平距离L即可求得橡皮擦与文具盒的动摩擦因数。答案：这位同学的操作是不正确的。正确的操作应该这样进行：逐渐抬高文具盒直到轻轻给橡皮擦一个初速度能使橡皮擦缓慢向下移动为止，测出此时图中的高度h和水平距离L即可求得橡皮擦与文具盒的动摩擦因数。 这位同学的操作，测出的动摩擦因数会比实际的要大些 简评：很多没有实际操作过实验的学生，对这样的问题无从下手，其实，这里隐含了一个如何使物体获得速度的问题，只有获得了速度才有可能出现匀速的问题，否则物体只能做初速度为0的匀加速直线运动。这里既有对基本概念的理解问题，也有平时操作习惯问题，这很能体现学生平时是否经常动手进行实验的习惯。

47. 问题6 • 过去教学大纲中的学生实验项目，有的已规定了明确的实验方法，没有规定方法的实验项目，也有全国统一的教材为根据。现在《标准》中“科学探究及物理实验能力要求”、“共同必修模块” 和“ 选修模块 ”三个部分是并列的。而且 “科学探究及物理实验能力要求 ”没有指明实验方法，各种版本的教科书的实验设计也不同，如何处理？ 统一的实验思路和灵活多样的案例，不失为新课程物理实验教学的一种实施办法

48. 《物理课程标准》 把“科学探究及物理实验能力要求”、“共同必修模块”、“选修模块”并列，作为内容标准的三大部分，可见科学探究在高中物理课程中占有非常重要的地位. 从过程与结果的角度，可以把物理学科知识分为两类：第一类是“过程方法的知识”，即关于物理学科的探究过程与探究方法的知识；第二类知识是“物理概念、规律的知识”，即经由探究过程而获得的探究结果—概念规律的知识。这是两类不同的知识，二者相互作用、相互依存和相互转化，具有内在的统一性。一方面，有什么样的探究过程和方法必然对应着什么样的探究结果，概念规律的获得依赖于特定的探究过程和方法。另一方面，探究过程和方法又隐含在概念规律体系之中，并随着概念规律体系的发展而不断变化。

49. 科学探究及物理实验能力要求

50. 科学探究及物理实验能力要求 物理1 1．初步了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用 2．经历匀变速直线运动的实验研究过程,体会实验在发现自然规律中的作用 3．通过实验认识滑动摩擦、静摩擦力的规律 4．通过实验了解物体的弹性 5．通过实验，理解力的合成与分解 6．通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系 7．通过实验认识超重与失重现象