从三维目标到核心素养

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,从三维目标到核心素养,一、纲领性文件的变革从大纲走向课标,1指导思想上：大纲表达的是高度统一、是方案经济的产物；课标是统一与分权的结合，是方案经济向市场经济过渡时期的产物。,2功能上：大纲是编写教材的根据、教师教学的根据、装备教学仪器的根据、评价考核的根据。,课程标准虽然对教材编写、教学要求、教学建议、教学评价等也都做出相应的规定和要求，但它不再包括教学重点、难点、时间分配等详细内容，在教材编写上具有更多的灵敏性，也为教师的教学及学业评价留下了发挥创造的空间。,3理念上：大纲更多地关注学科本身的内容，即知识点的教学；而课标首先规定国家对将来国民各方面素质的根本要求，而不是过多地规定通过怎样的教学过程到达这一要求，规定了国家对不同阶段的学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的根本要求。,修订后的高中课标规定了学习不同内容后，学生具备的学科核心素养应该到达的层次,4,大纲改课标带来的一系列变化,直接导致教科书的多样化,催生了考试大纲的出炉,教师在教学过程中出现了疏远课标而重视考纲的现象,二、高中物理课标2003年版的内容,第一局部 前言,1课程性质,2课程根本理念,3课程设计思路,第二局部 课程目的,1课程总目的,2课程详细目的,第三局部 内容标准,1科学探究及物理实验才能要求,2共同必修模块,3选修模块,第四局部 施行建议,1教学建议,2评价建议,3教科书编写建议,4课程资源利用与开发建议,附录1 物理实验专题,附录2 物理专题研修,前言,物理学是一门根底自然科学，它所研究的是物质的根本构造，最普遍的互相作用，最一般的运动规律以及所使用的实验手段和思维方法。随着人类对物质世界认识的深化，物理学一方面带动了科学技术的开展；另一方面推动了文化、经济和社会的开展。经典物理学奠定了两次工业革命的根底；近代物理学推动了信息技术、新材料技术、新能源技术、航空航天技术、生物技术等的迅速开展，继而推动了人类社会的变化。,高中物理课程应表达物理学自身及其与文化、经济和社会互动开展的时代要求，肩负起进步学生科学素养、促进学生全面开展的重任。为了适应科学技术进步和可持续开展的需求，培养高素质人才，必须构建符合时代要求的高中物理课程。,课程性质,高中物理是普通高中科学学习领域的一门根底课程，与九年义务教育物理或科学课程相衔接，旨在进一步进步学生的科学素养。,高中物理课程有助于学生继续学习根本的物理知识与技能；体验科学探究过程，理解科学研究方法；增强创新意识和理论才能，开展探究自然、理解自然的兴趣与热情；认识物理学科对科技进步以及文化、经济和社会开展的影响；为终身开展，形成科学世界观和科学价值观打下根底。,培养目的,进一步进步科学素养，满足全体学生的终生开展需求。,课程基本理念,课程目的：提高全体学生的科学素养,课程结构：注重共同基础，体现选择性,课程内容：体现课程的时代性、基础性和选择性,课程实施：注重自主学习，提倡教学方法多样化,课程评价：更新评价标准，促进学生发展,学习终身开展必备的物理根底知识和技能，理解这些知识与技能在生活、消费中的应用，关注科学技术的现状及开展趋势。,学习科学探究方法，开展自主学习才能，养成良好的思维习惯，能运用科学探究方法解决一些问题。,开展好奇心与求知欲，开展科学探究兴趣，有坚持真理，勇于创新，实事求是的科学态度与科学精神，有振兴中华，将科学效劳于人类的社会责任感。,理解科学与技术、经济与社会的互动作用，认识人与自然，社会的关系，有可持续开展意识和全球观念。,课程总目的,课程详细目的,一知识与技能,1. 学习物理学的根底知识。理解物质构造、互相作用和运动的一些根本概念和规律。理解物理学的根本观点和思想。,2. 认识实验在物理学中的作用和地位。掌握物理实验的一些根本技能，会使用根本的实验仪器，能独立完成一些物理实验。,3. 初步理解物理学的开展历程，关注科学技术的主要成就和开展趋势以及物理学对经济、社会开展的影响。,4. 关注物理学与其他学科之间的联络，知道一些与物理学相关的应用领域，能尝试运用有关的物理知识与技能解释一些自然现象和生活中的问题。,二过程与方法,1. 经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。,2. 通过物理概念和规律的学习过程，理解物理学的研究方法、认识物理模型和数学工具在物理学开展过程中的作用。,3. 能方案并调控自己的学习过程，通过自己的努力能解决学习中遇到的一些物理问题，有一定的自主学习才能。,4. 参加一些科学理论活动，尝试经过考虑发表自己的见解，尝试运用物理原理和研究方法解决一些与消费生活相关的实际问题。,5. 具有一定的质疑才能，信息搜集和处理才能，分析、解决问题才能和交流、合作才能。,三情感态度与价值观,1. 能领略自然界的奇妙与和谐，开展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探究自然规律的艰辛与喜悦。,2. 有参与科技活动的热情，有将物理知识应用于生活和消费理论的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题。,3. 具有坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神，具有判断群众媒体有关信息是否科学的意识。,4. 有主动与别人合作的精神，有将自己的见解与别人交流的愿望，勇于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。,5. 理解并体会物理学对经济、社会开展的奉献，关注并考虑与物理学相关的热点问题，有可持续开展的意识，能在力所能及的范围内，为社会的可持续开展做出奉献。,6. 关心国内、外科技开展的现状与趋势，有振兴中华的使命感与责任感，有将科学效劳于人类的意识。,三、课程标准的修订,年，教育部启动了新一轮课程标准的修订工作。修订后的高中新课标在2021年4月公布了一个征求意见稿，方案于2021年暑期后开场高中新教材的使用，初中课标的修订也即将开场。,课程目的方面，变动最大的是新的一个提法：核心素养。,下面简单介绍有关核心素养的内容。,(一)学科核心素养 物理,物理核心素养是学生在承受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身开展和社会需要的必备品格和关键才能，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，是学生科学素养的重要构成。物理核心素养主要由 “物理观念 “科学思维“实验探究“科学态度与责任 四个方面构成。,通过高中阶段的学习，学生应该到达如下素养程度。,形成经典物理的物质观、运动观、能量观、互相作用观等，能用其解释自然现象和解决实际问题；初步具有现代物理的物质观、运动观、能量观、互相作用观等，能用这些观念描绘自然界的图景。,具有构建理想模型的意识和才能；能正确使用物理思维方法，从定性和定量两个方面进展科学推理、找出规律、形成结论，并能解释自然现象和解决实际问题；具有使用科学证据的意识和评估科学证据的才能，能使用证据对研究的问题进展描绘、解释和预测；具有批判性思维的意识，能基于证据大胆质疑，从不同角度考虑问题，追求科技创新。,具有科学探究意识，能发现问题、提出合理猜测；具有设计实验探究方案和获取证据的才能，能正确施行实验探究方案，使用各种科技手段和方法搜集信息；具有分析论证的才能，会使用各种方法和手段分析、处理信息，描绘、解释实验探究结果和变化趋势；具有合作与交流的意愿与才能，能准确表述、评估和反思实验探究过程与结果。,能正确认识科学的本质；具有学习和研究物理的好奇心与求知欲，能主动与别人合作，尊重别人，能基于证据和逻辑发表自己的见解，实事求是，不迷信权威；在进展物理研究和物理成果应用时，能遵循普遍承受的道德标准；理解科学技术社会环境的关系，热爱自然，珍惜生命，具有保护环境、节约资源、促进可持续开展的责任感。,新课标中的“学业质量标准,新课标中专门列了一大项“学业质量标准,根据核心素养的四个维度用其划分的程度，结合必修课程和选修课程所培养学生的学业目的而确定的,分为五级程度，其中程度二针对高中毕业的程度要求，程度四针对进入高校相关专业学习应到达的程度。,程度二,1理解所学物理概念和规律，能解释简单的自然现象，解决简单的问题。,2能在熟悉的问题情境中应用常见的物理模型；能比照较简单的物理现象进展分析和推理，获得结论；能使用简单和直接的证据表达自己的观点；具有质疑和创新意识。,3能观察物理现象，提出物理问题；能根据已有的科学探究方案，使用根本的器材获得数据；能对数据进展整理，得到初步结论；能撰写简单的报告，陈述科学探究的过程和结果。,4认识到物理学是基于人类有意识的探究而形成的对自然现象的描绘与解释，并需要承受理论的检验；有学习物理的兴趣，实事求是的态度，能与别人合作；认识到物理研究与应用会涉及伦理道德问题，理解科学技术社会环境的关系。,程度四,1理解所学物理概念和规律及其互相关系，能正确描绘和解释自然现象，综合应用所学的物理知识解决实际问题。,2能将实际问题中的对象转换成物理模型；能对综合性物理问题进展分析和推理，获得结论并作出解释；能恰当使用证据证明物理结论；能对已有结论提出有根据的质疑，采用不同的方式解决物理问题。,3能分析相关事实或结论，提出并准确表述可探究的物理问题，作出有根据的假设；能制定科学探究方案，选用适宜的器材获得数据；能分析数据，发现其中规律，形成合理的结论，用已有物理知识进展解释；能撰写完好的实验报告，对科学探究的过程与结果进展交流和反思。,4认识到物理研究是一种对自然现象进展抽象和理想化的创造性工作；有学习和研究物理的内在动机，坚持实事求是，在合作中既能坚持观点又能修正错误；能根据普遍承受的伦理道德标准认识和评价物理研究与应用，具有保护环境、节约能源、促进可持续开展的责任感。,二课程构造,仍按必修和选修模块的形式，必修分1、2两个模块，对应着高中会考程度二；选修分I、II两个系列，其中I系列对应着原来的选修3系列，但压缩成3个模块，与必修模块一起对应着高考要求程度四。,选修系列是学生自主选择学习的课程，由物理学与社会开展、物理学与技术应用及物理学开展前沿三个模块构成。,对于选修系列，学生可根据兴趣爱好、学业开展、职业倾向等选择学习。学校或地方可根据实际需求编写选修系列的教材。,四、中学物理教科书的变迁,1.文革前，使用统一的教材,2.文革中，受极左思潮的干扰，过份强调与消费劳动的结合，编写了“三机一泵教材即以起重机、内燃机、电动机和发电机及水泵为核心串联成物理教材。,3.文革后，编写了高中物理试用本上、下两册，但难度过大，据调查仅有4%的学生能适应。,4.分甲种本和乙种本编写高中物理教科书，以适应不同程度的学校和学生，但实际上都盲目追求使用甲种本。,5.改编成必修的第一册和必修加选修的第二册和第三册。,6.进入新世纪以后，开场公布新课程标准，编写新教材，即称为新课标教材，高中阶段分必修和三个系列的选修教材。,7.国家有方案在今年秋季，起始年级将用上修订后的新课标高中物理教材。,初中物理教科书的变迁,最早一批初中新课标物理教材诞生在2002年,年，初中课标进展了修订，初中“新课标+物理教材已投入使用四年,预计本次高中教材修订完成后，初中物理课标也会修订，增加核心素养等内容。之后新课标初中物理教材也会随之出炉。,五、高中教材的主要变化,1. 按模块形式编写教材,必修2个模块，选修1系列3个模块，选修3系列5个模块，选修2系列无人用,模块安排：,必修1. 运动、力、牛顿运动定律,必修2. 曲线运动、万有引力、机械能,选修1-1. 电感现象与规律、电感技术与社会开展、家用电器与日常生活,选修1-2. 热现象与规律、热与生活、能源与社会开展,选修3-1. 静电场、恒定电流、磁场,选修3-2. 电磁感应、交流电、传感器,选修3-3. 热学,选修3-4. 振动和波、电磁振荡和电磁波、光学、相对论,选修3-5. 动量、原子构造、原子核、波粒二象性,由于模块的限制，出现分量不均的现象，例如选修3-1量大而选修3-2量小，更重要的是动量守恒定律一章被迫放到了选修3-5。,由于很多省市高考规定选修3-3、3-4、3-5三个模块中只选考一个，因此不少地方在这三个模块中只讲一个，造成知识面的欠缺，更有多个地方不讲3-5，为的是不涉及动量及动量守恒，从而防止了一大批较难的综合题。,2. 教材内容的主要变化,1原教材是先讲力包括重力、弹力、摩擦力、力的合成与分解，再讲直线运动，然后是牛顿定律；新教材是先讲运动再讲力和牛顿定律。,再早的教材，先讲力，接着讲受力分析与平衡问题，后讲牛顿定律。,受力分析为什么在牛顿定律之后讲呢？,科学的力的概念是牛顿定律定义的,受力分析只从施力物体出发是不能完全解决的，弹力和摩擦力都如此，必须考虑受力物体的运动状态是否改变，才能真正确定力。,2运动的描绘浸透了极限的思想,我们说：速度是描绘物体运动快慢和方向的物理量。,这里的速度是指瞬时速度。,以前课本上是这样讲：速度是表示运动快慢的物理量，它等于位移s 与时间t 的比值。,运动物体经过某一时刻或某一位置时的速度，叫做瞬时速度。,注意：速度的严格定义是,新课标教材这样讲速度：,物理学中用位移与发生这个位移所用的时间的比值表示物体运动的快慢，这就是速度。,显然，平均速度只能粗略地描绘运动的快慢。为了使描绘准确些，可以把t 获得小一些。物体在从t 到t+t 这样一个较小的时间间隔内，运动快慢的差异也就小一些。t 越小，运动的描绘就越准确。假设t 非常非常小，就可以认为 表示的是物体在时刻t 的速度，这个速度称为瞬时速度。,3圆周运动以前是先讲向心力后讲向心加速度，如今是先讲向心加速度后讲向心力。,人教版高中?物理 必修2?安排了一段理论探究，探究匀速圆周运动向心加速度大小的表达式，探究过程中也浸透了极限思想。,讲直线运动的速度时，加速度是由于速度大小变化而引起的，而讲匀速圆周运动时，加速度是由于速度方向引起的，其极限表达在方向上。,4机械能局部变化较大,去掉原教材的第三节 功和能，即不提“功是能量转化的量度。,原教材的机械能一章：第1节 功，第2节 功率，第3节 功和能,先举了4个例子：举重运发动把重物举起，被压缩的弹簧把小球弹出去， 列车在机车的牵引下加速，起重机提升重物,然后说道：做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少能量发生转化，所以，功是能量转化的量度。,功是能量转化转化的量度，这无疑是正确的,但把它简单地理解为：做了多少功，就有多少能量发生转化，那么是不准确的！,让我们举个例子：,人在高速行驶的列车上向后推一个铅球，假设以列车为参考系，人对铅球做正功，而以地面为参考系，那么人对铅球做负功。同一个物理过程，能量的转化应该是一样的，而功的数值却因参考系的不同而不同，如何解释？,老教材“功和能一节中所举的4个例子，都是以地面为参考系讨论问题的，假设换一个参考系，还能说“做多少功就有多少能量发生转化吗？,一对内力做功，等于力与相对位移的乘积，而相对位移是与参考系无关的，因此“重力做功等于重力势能的减少是与参考系无关的。,这一对内力假设是重力，那么所做的功等于重力势能的减少；假设是弹力，那么所做的功等于弹性势能的减少；假设是滑动摩擦力，那么所做的功等于机械能转化为内能的数量。,但我们讨论某一个力做功时，由于功的数值与参考系有关，说做多少功就有多少能量发生转化是不准确的。,结论：一对内力总共做多少功，就有多少能量发生转化，说“功是能量转化的量度是对的。,因此，在高一阶段笼统地说“功是能量转化的量度对学生理解物理规律没有帮助。,原来先讲动能，改为先讲势能,强调了势能是系统所有。,重力和弹力都是内力，说重力做功，本质上说的是一对互相作用的力所做的总功由于我们一般以地面为参考系，只有物体的重力做功，重力做多少功就有多少重力势能转化为其他能。弹力也是内力。,先从做功与途径无关说起，得出重力或弹力的功等于两项之差，而这两项又是由状态所决定的，因此定义了势能。,动能的引入也是这个思路，外力的功等于两项之差，这两项由物体的运动状态决定，从而定义了动能。,由于动能也是与参考系有关的，因此不好说做了多少功就有多少能量发生转化。,5原来先讲电势差后讲电势，如今是先讲电势后讲电势差,原来先定义电场力的功与电荷的比值为电势差，再说：可以证明，电场力的功与途径无关，因此，两点的电势差也与途径无关。,如今的教材，类比重力做功与重力势能的关系，得出电场力的功等于电势能的减少，即 WAB=EpA-EpB,假设EpB= 0，那么EpA为A点的电势能 。,6关于电动势,原来只是说：电源没有接入电路时两极间的电压等于电动势，电路连通时，电动势等于内、外电压之和。即,E=U,外,+U,内,。,教学仪器部门还专门设计了一个供实验测量内电压用的电池，通过实验证明内、外电压之和是常量。但没有给出电动势的定义,E=W,非,/q,。,新教材那么从电源的作用讲起：电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。,电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。即,也讲没有接入电路时两极间的电压等于电动势这可称为电动势的操作性定义。,但不再提内电压，而改称电源内部的电势降落。即 E=U+Ir,之所以不称内电压，也不再测量电池的内电压，原因是：,电压是某两点间的电势差，内电压就是电源内部的电压。对于化学电源，即电池来说，它的内电压就是电池内部溶液内非常靠近电源两极间的两点间的电压，对于特制的电池是可测的。,然而，对于其他电源，例如发电机、光电池，等，都不存在内电压；,即使是化学电池，除了特制的以外，也很难测量其内电压。,六、教学施行过程中的几个带有共同性的问题,现行课标提三维目的，即知识与技能、过程与方法、态度情感价值观,即将实行的课标强调核心素养，即物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任,在一定意义上说，二者是一致的，但也有区别。,物理观念：主要是物质观、运动观、互相作用观、能量观,按以前的提法，它们属于知识范畴，如今那么进步到观念上，即世界观上看问题，成认世界是由物质组成，各种形态的物质无不在运动着，它们具有互相作用，具有能量，这就是唯物主义的世界观，这样的认识有助于相信科学、破除迷信。,科学思维 ：物理模型、物理思维推理、规律、结论、科学证据、批判性思维,按以前的提法，它们属于过程与方法，如今归结为科学思维，比较科学。,实验探究：科学探究意识、设计方案获取证据、分析论证、合作交流,按以前的提法，既有过程与方法，也有态度情感价值观的问题，如今作为单独的一项，重视程度进步。,科学态度与责任 ：正确认识科学的本质、好奇心与求知欲、道德标准、责任感,按以前的说法，都属于态度情感价值观方面，这里态度和责任，更多是从做人的角度考量。,物理学研究物质、能量和它们互相作用的学科是一项国际事业，它对人类将来的进步起着关键的作用。,国际纯粹物理和应用物理结合会第23届代表大会通过的决议五?物理学对社会的重要性?,物理学研究的是物质世界普遍而根本的规律，物理学构成所有自然科学的理论根底。,物理学是一门理论和实验高度结合的准确科学。物理学有一套最全面最有效的科学方法。在对学生的科学素质教育中，物理课有着不可替代的重要作用。,初中阶段是目前我国义务教育的最后阶段，对于整个民族素质的进步起着关键作用。,农村根底教育是一项平凡而伟大、艰辛而神圣的事业。,从事农村根底教育的教师是最值得尊敬的人。,如何落实核心素养的要求？,教学过程中，从占用的时间来说，知识与技能无疑是用时最多的，但我们教师的头脑中始终有总目的的概念，逐步形成的适应个人终身开展和社会开展需要的必备品格和关键才能。,从知识上讲，主要是几个根本的物理观念物质、运动、互相作用、能量，它们之间是互相联络着的。,科学思维的培养不能靠说教，而是要浸透到教学过程中去。,2.关于实验和理性思维的关系,1物理是一门以实验为根底的学科,2实验教学在树立理论是检验真理的唯一标准的世界观的过程中作用很大,3理性考虑在物理学的开展中的作用也不可替代,4要鼓励创新思维，对学生“不合常理的思维和答案，特别是结果正确的，不要轻易否认， 即使是结果错误的，也要仔细分析错误出在哪里。,1鼓励学生勤于考虑、乐于探究、勇于实验、积极参与对实现进步科学素养的总目的非常重要,2学习在很大程度上是继承，不能事事都按照历史开展的过程重来一遍,3滥用“控制变量法已成为中学物理教学中的一种常见病,【例】探究变压器电压 u 与匝数 n 的关系,有些教师认为要探究的结论是电压u和匝数n成正比，即u1:u2=n1:n2 ，这样就变成了u1、u2、n1、n2共4个物理量，需要运用“控制变量法 ，于是进一步把探究的内容分解为三步：保持u1、n1不变而探究u2与n2的关系，保持u1、n2不变而探究u2与n1的关系，保持n1、 n2不变而探究u2与u1的关系。这就把简单问题复杂化了，学生越搞越糊涂。,其实，变压器的电压 u 与匝数 n 的关系，并不一定是指输入电压、输出电压和原、副线圈匝数的关系，变压器也不一定都有原线圈和副线圈这两个线圈，例如自耦变压器调压变压器就只有一组线圈，也有的变压器有多组线圈。,当我们使用可拆变压器做实验时，把220V电源线接在01600,T,两端，用交流电压表分别测量同一个线圈的任意两个端点间的电压，共可得到8组电压,u,与匝数,n,的数据，完全可以在坐标纸上描点作出,u,与,n,的图线，可得出电压,u,与匝数,n,成正比的结论。,1600,控制变量法，是一种科学探究中使用的一种方法，但它不是最重要的科学方法，也不是必须使用的方法。,北京市曾举办了一次探究实验的展示和比赛活动，其中高中组共涉及六个课题，它们是：探究加速度a与力F及质量m的关系，探究导体的电阻R与导线的长度l、横截面积S温度T的关系，探究单摆的周期T与摆长l的关系，探究变压器电压u与匝数n的关系，探究光在发生折射时折射角r与入射角i的关系，探究弹性碰撞的特点。,从探究的内容上我们可以把它们分为三组：1探究某个物理量与其他几个物理量的关系，包括探究加速度a与力F及质量m的关系、探究决定导体电阻的因素，即探究导体的电阻R与导线的长度l、横截面积S温度T的关系；探究某两个物理量间的关系，包括探究单摆的周期T与摆长l的关系、探究变压器电压u与匝数n的关系、探究光在发生折射时折射角r与入射角i 的关系；探究某两组物理量间的关系，探究弹性碰撞的特点，就是探究碰撞前、后两组物理量间的关系。,一般来说，控制变量法适用于探究某个物理量与其他几个物理量的关系，其优点是可以单独探究二者的因果关系。,对于探究某两个物理间的关系，没有必要控制变量了例如探究变压器电压u 与匝数n 间的关系,对于探究某两组物理量间的关系例如探究弹性碰撞的特点就完全不适用控制变量法,即使对于探究某个物理量与其他几个物理量关系的实验，也不一定必须用控制变量法。,【例】探究加速度a与外力F及质量m间的关系,使用的仪器为气垫导轨及光电门等，为了准确地测量滑块的拉力，使用了无线的力传感器。,使用控制变量法，第一步，保持质量m不变，探究加速度a与外力F间的关系，这没有问题。,第二步，保持外力F不变，探究加速度a与质量m间的关系，遇到了难题无法保持F不变,解决方法：只做第一步，得出Fa 的结论后，定义F/a 为质量m ，得出F=ma，也可得出a 1/m的结论。,测量多组F、m、a的数据，猜测可能是什么关系，直接得出a F/m 的结论。,4.解决物理问题的一般思路,1确定研究对象,2建立物理模型,3分析状态过程,4选择适用规律,5讨论物理结果,1确定研究对象,可以說，任何一个物理问题，确定研究对象都是解决问题的切入点，或说第一步。,初中教师在讲电路问题时，常常强调：电流、电压、电阻必须是同一段电路的。这说明学生常犯的错误就是乱套公式，强调确定研究对象，这个问题一般会得到解决。,不只是在解题时强调研究对象，在物理教学的每一步都要强调研究对象。,物理规律常常用公式表示，在讲公式时要强调研究对象。,例1：欧姆定律,例2：闭合电路欧姆定律,例3,：,吸热公式,Q = c m,t,例4,：,动能公式,例5,：,重力势能公式,E,p,= m g h,2建立物理模型,物理模型是突出主要因素，忽略次要因素的产物。,在一定意义上说，没有近似就没有物理学。不能事事都要求非常严格，该忽略的一定要忽略。,无论所采用的方法在细节上有什么不同，物理学家总是试图用建立一系列理想化模型的方法，把没有解决的问题变得易于处理，这些模型一个比一个更能真切地代表实际的物理状态。摘自?不列颠百科全书? “物理学词条中，关于“物理学的方法论,【例1】一根金属棒从高处自由下落，下落过程中保持程度并指向东西方向，运动过程中要切割地磁场的磁感线，这过程中金属棒是否受到磁场力的作用？,【例2】均匀导线制成的正方形闭合线框abcd，将其置于磁感强度为B的程度匀强磁场上方h处，如图1所示。线框由静止自由下落，下落过程中线框平面保持在竖直平面内，,且dc边始终与磁场的程度边界平行。,当ab边进入磁场后，线圈还,受磁场力吗？,a,d,b,c,h,B,高中物理有一道题，让学生计算氢原子核与核外电子间的库仑力及万有引力的大小，通过计算学生就能明白为什么计算微观粒子间的静电力时，可以忽略万有引力重力的作用。,对前面的例2 进展估算：把线圈的,左右两边看作一个电容器的两个极,板，估算其电容值，充电电流产生,的安培力大小约为1.810-15 N ，,而重力约为110-2 N 。,a,d,b,c,h,B,大和小、主要和次要，都是相比较而言的。,一个物理量能否忽略，要看详细的问题而定。,所谓“轻弹簧，就是弹簧的质量可以忽略，而这是有条件的，那就是弹簧本身的质量与它两端连接的物体的质量相比较，可以忽略。,左图，弹簧下面挂一个重球，由,于重球的质量远大于弹簧本身的,质量，因此可以看作轻弹簧。,右图，弹簧下面没有挂重物，,就不能看作轻弹簧。,3分析状态过程,状态，与某个时刻相对应,过程，与某段时间相对应,有些物理问题只涉及某个状态，而更多的物理问题那么讨论的是某个变化过程。有的物理过程经历的时间很短，例如弹性碰撞过程，其互相作用过程经历的时间常常可以忽略，但它仍然是一个过程，该过程的初状态和末状态的某些物理量发生了明显的变化。在确定了研究对象并建立了适当的物理模型以后，正确地分析状态和过程往往成为解决问题的关键。,对于机械运动来说，位置和速度是描绘运动状态的两个参量，称为状态参量。位置相对位置决定势能，速度决定动能，动能和势能合称机械能。,加速度不属于运动参量，它是运动状态的变化率，它与某个时刻对应。,磁能量是状态量，磁能量的变化率是状态的变化率，与某个时刻相对应。,吸引或放出的热量、流过的电荷量、做的功、力的冲量等，都是过程量，与某段时间相对应.,气体的压强、体积、温度都是状态参量。,4选择适用规律,找到了某个物理问题适用的物理规律，就是把一个详细的实际问题转化成了物理问题，从而找到理解决问题的打破点。对于需要定量计算的物理问题，就可以根据适当的物理规律列出方程式或方程组，再通过数学运算就能得出正确的结果。,有时候，同一个物理问题从不同的角度去理解，几个不同的物理规律都可以适用，这样的问题就可以有几种不同的解法。训练运用不同的物理规律求解同一个物理问题，从发散思维到最后的分析、比较、找出解决问题的最正确方案的过程，实际上就是一种很好的探究过程，可以进步学生分析问题和解决问题的才能，也可以加深对物理概念规律的理解。,5讨论物理结果,这里有两层意思，一层意思是对自己得到的物理结果，特别是自己通过数学运算得出的结果，常常需要讨论一下它是否合理，特别是是否符合实际；另一层意思那么是对这个物理问题本身作深化的分析和讨论，看能否找出更一般的规律性的东西，分析该问题的提出和解决过程中是否存在着不合理或者会不会出现“佯谬，进展一些具有启示性的考虑与讨论，这对于进步科学素养、培养具有创新性的人才非常有意义。,【例】一个质量为m ,带有电荷-q 的小物体 , 可在程度轨道Ox 上运动 , O端有一个与轨道垂直的固定墙。轨道处于匀强电场中 , 场强大小为E , 方向沿x轴正向 , 如以下图。小物体以初速v0 从 x0 点沿Ox 轨道运动 , 运动时受到大小不变的摩擦力f 作用 , 且 f qE。设小物体与墙壁碰撞时不损失机械能 , 且电量保持不变 , 求它在停顿运动前所通过的总路程。,此题的研究对象是带电的小物体。,它做的是平动，各点的运动情况都一样，可以看作质点物理模型。,讨论的是一个过程。任一个过程都有始末两个状态以及无数个中间状态。,初状态 x0 v0方向或正或负,末状态,0 0,过程 屡次往返的运动,凡向左，都是匀减速；凡向右，都是匀加速,需经过无穷屡次与墙壁的碰撞，最后停顿。,选择适用规律：,整个过程虽然是屡次往返运动过程，但每一段都是匀变速运动，向左和向右的加速度大小都是定值，可以运用匀变速运动的规律。向右运动的末速度和位移值是依次减小的，并且按递缩等比数列的规律变化，因此可以运用数学知识求级数的和以求得总的路程。,整个过程中，电场力做功等于电势能的变化，摩擦力做功等于机械能的减少，可以运用功能原理解决。,电场力做功由位移决定，摩擦力做功与路程有关，可以运用动能定理求解。,解法1：运动牛顿定律求加速度，再运用运动学规律求各段位移，利用求无穷等比递缩数列求和的方法可求得总路程。解法较繁琐，这里略去,解法2：运用功能原理求解,解法3：运用动能定理求解,这两个式子,物理意义不同,电势能,动能,产生的内能,电场力的功,摩擦力的功,动能的增量,谢谢观赏！,2020/11/5,81,