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PAGEPAGE16全日制普通高級(jí)中學(xué)物理課程標(biāo)準(zhǔn)高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)研制組2003/2/12 第一部分前言物理學(xué)是一門(mén)基礎(chǔ)自然科學(xué),它所研究的是物質(zhì)世界最基本的結(jié)構(gòu)、最普遍的相互作用、最一般的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及所使用的實(shí)驗(yàn)手段和思維方法。隨著人類(lèi)對(duì)物質(zhì)世界認(rèn)識(shí)的深入,物理學(xué)一方面帶動(dòng)了科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展,另一方面,推動(dòng)了文化、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展。經(jīng)典物理學(xué)奠定了兩次工業(yè)革命的基礎(chǔ);近代物理學(xué)推動(dòng)了信息技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、航空航天技術(shù)、生物技術(shù)等的迅速發(fā)展,繼而推動(dòng)了人類(lèi)社會(huì)的變化。高中物理課程應(yīng)體現(xiàn)物理學(xué)自身及其與文化、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)互動(dòng)發(fā)展的時(shí)代性要求,肩負(fù)起提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的重任。為了適應(yīng)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展的需求,培養(yǎng)高素質(zhì)人才,必須構(gòu)建符合時(shí)代要求的高中物理課程。課程性質(zhì)高中物理是普通高中科學(xué)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的一門(mén)基礎(chǔ)課程,與九年義務(wù)教育物理或科學(xué)課程相銜接,旨在進(jìn)一步提高全體高中學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。高中物理課程有助于學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)基本的物理知識(shí)與技能;體驗(yàn)科學(xué)探究過(guò)程,了解科學(xué)研究方法;增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力,發(fā)展探索自然、理解自然的興趣與熱情;認(rèn)識(shí)物理學(xué)對(duì)科技進(jìn)步以及文化、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的影響;為終身發(fā)展,形成科學(xué)世界觀和科學(xué)價(jià)值觀打下基礎(chǔ)。
課程的基本理念(一)在課程目標(biāo)上注重提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)高中物理課程旨在進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),從知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀等三個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生,為學(xué)生終身發(fā)展、應(yīng)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)和未來(lái)發(fā)展的挑戰(zhàn)奠定基礎(chǔ)。(二)在課程結(jié)構(gòu)上重視基礎(chǔ),體現(xiàn)課程的選擇性普通高中教育仍屬于基礎(chǔ)教育,應(yīng)該注重全體學(xué)生的共同基礎(chǔ),同時(shí)應(yīng)該針對(duì)學(xué)生的興趣、發(fā)展?jié)撃芎徒窈蟮穆殬I(yè)的需求,設(shè)計(jì)供學(xué)生選擇的物理課程模塊,以滿(mǎn)足學(xué)生的不同學(xué)習(xí)需求,促進(jìn)學(xué)生自主地、富有個(gè)性地學(xué)習(xí)。(三)在課程內(nèi)容上體現(xiàn)時(shí)代性、基礎(chǔ)性和選擇性高中物理課程應(yīng)加強(qiáng)與學(xué)生生活、現(xiàn)代社會(huì)及科技發(fā)展的聯(lián)系,反映當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要成果和新的科學(xué)思想,關(guān)注物理學(xué)的技術(shù)應(yīng)用所帶來(lái)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)參與意識(shí)和對(duì)社會(huì)負(fù)責(zé)任的態(tài)度。(四)在課程實(shí)施上注重自主學(xué)習(xí),提倡教學(xué)方式多樣化高中物理課程在精選終身學(xué)習(xí)必備的基礎(chǔ)知識(shí)與技能,關(guān)注物理學(xué)與其他學(xué)科的聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生基本能力的同時(shí),應(yīng)促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí),讓學(xué)生積極參與,樂(lè)于探究,勇于實(shí)驗(yàn),勤于思考。通過(guò)多樣化的教學(xué)方式,幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能,培養(yǎng)其科學(xué)探究能力,使其逐步形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神。(五)在課程評(píng)價(jià)上強(qiáng)調(diào)更新觀念,促進(jìn)學(xué)生發(fā)展高中物理課程應(yīng)體現(xiàn)評(píng)價(jià)的內(nèi)在激勵(lì)功能和診斷功能,關(guān)注過(guò)程性評(píng)價(jià),注意學(xué)生的個(gè)體差異,幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)自我、建立自信,促進(jìn)學(xué)生在已有水平上發(fā)展。通過(guò)評(píng)價(jià)還應(yīng)促進(jìn)教師的提高以及教學(xué)實(shí)踐的改進(jìn)等。
課程設(shè)計(jì)思路課程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)框圖培養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)一步提高科學(xué)素養(yǎng),滿(mǎn)足全體學(xué)生的終生發(fā)展需求課程基本理念▲課程目的:提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)▲課程結(jié)構(gòu):注重共同基礎(chǔ),體現(xiàn)選擇性▲課程內(nèi)容:體現(xiàn)課程的時(shí)代性、基礎(chǔ)性和選擇性▲課程實(shí)施:注重自主學(xué)習(xí),提倡教學(xué)方式多樣化▲課程評(píng)價(jià):更新評(píng)價(jià)觀念,促進(jìn)學(xué)生發(fā)展課程目標(biāo)▲知識(shí)與技能;▲過(guò)程與方法;▲情感、態(tài)度與價(jià)值觀內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(課程模塊)1.必修模塊:物理1物理22.選修模塊:選修1-1選修1-2選修2-1選修2-2選修2-3選修3-1選修3-2選修3-3選修3-4選修3-5實(shí)施建議▲教學(xué)建議評(píng)價(jià)建議教科書(shū)編寫(xiě)建議▲課程資源利用與開(kāi)發(fā)建議課程結(jié)構(gòu)及課程模塊說(shuō)明1.高中物理課程結(jié)構(gòu)本高中物理課程由12個(gè)模塊構(gòu)成,每個(gè)模塊占2學(xué)分,其中物理1和物理2為共同必修模塊,其余皆為選修模塊。學(xué)生完成共同必修模塊的學(xué)習(xí)后,可獲4學(xué)分,接著必須再選擇學(xué)習(xí)一個(gè)模塊,以便完成6個(gè)必修學(xué)分的學(xué)習(xí)任務(wù)。在獲得6個(gè)必修學(xué)分后,學(xué)生還可以根據(jù)自己的興趣、發(fā)展?jié)摿σ约敖窈蟮穆殬I(yè)需求等繼續(xù)學(xué)習(xí)若干選修模塊。課程結(jié)構(gòu)框圖如下。選修1-2選修1-2選修2-2選修2-3選修1-1選修2-1選修3-1選修3-4選修3-5選修3-2選修3-3物理2物理1選修共同必修必修在本課程的必修與選修模塊設(shè)置中,有以下基本思考。(1)在共同必修模塊物理1和物理2中,學(xué)生通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)、相互作用及運(yùn)動(dòng)規(guī)律、能量等核心內(nèi)容及相關(guān)實(shí)驗(yàn)的深入學(xué)習(xí),進(jìn)一步體會(huì)物理學(xué)的特點(diǎn)和研究方法,同時(shí)了解自己的興趣和發(fā)展?jié)撃?,為后續(xù)課程的選擇和學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。(2)本課程不僅通過(guò)選修模塊體現(xiàn)了課程的選擇性,而且還在必修模塊中為學(xué)生有個(gè)性地發(fā)展提供了機(jī)會(huì)。學(xué)生完成共同必修模塊學(xué)習(xí)后,已獲4必修學(xué)分,余下的2必修學(xué)分可以通過(guò)選學(xué)后續(xù)課程獲得。(3)完成必修學(xué)分的學(xué)習(xí)后,學(xué)生還可以根據(jù)學(xué)習(xí)興趣、發(fā)展?jié)撃芎徒窈蟮穆殬I(yè)需求等選學(xué)有關(guān)內(nèi)容。學(xué)生最好參照“高中物理課程結(jié)構(gòu)框圖”的順序選擇課程,以便循序漸進(jìn),為今后發(fā)展奠定基礎(chǔ)。學(xué)生也可以跨系列選學(xué)相關(guān)模塊,根據(jù)需要決定學(xué)習(xí)某系列模塊的先后順序。(4)本課程是為大多數(shù)高中學(xué)生發(fā)展設(shè)置的國(guó)家課程,為了讓學(xué)有所長(zhǎng)的學(xué)生更充分地發(fā)展,我們建議學(xué)校根據(jù)具體情況開(kāi)設(shè)相關(guān)的課程,如“物理實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題”、“物理專(zhuān)題研修”等,以便進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng),增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),發(fā)展學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立研究能力等。2.課程模塊說(shuō)明共同必修——物理1、物理2:是全體高中學(xué)生的共同學(xué)習(xí)內(nèi)容。在該模塊中,學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)、相互作用及運(yùn)動(dòng)規(guī)律、能量等物理學(xué)的核心內(nèi)容,經(jīng)歷一些科學(xué)探究活動(dòng),初步了解物理學(xué)的特點(diǎn)和研究方法,體會(huì)物理學(xué)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用以及對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響,同時(shí)為下一步選學(xué)模塊做準(zhǔn)備。選修系列——選修1-1、選修1-2:本系列課程模塊以物理學(xué)的核心內(nèi)容為載體,側(cè)重物理學(xué)與社會(huì)的相互關(guān)聯(lián)和相互作用,突出物理學(xué)的人文特色,注重物理學(xué)與日常生活、社會(huì)科學(xué)以及人文學(xué)科的融合,強(qiáng)調(diào)物理學(xué)對(duì)人類(lèi)文明的影響。選修系列——選修2-1、選修2-2、選修2-3:本系列課程模塊以物理學(xué)的核心內(nèi)容為載體,側(cè)重從技術(shù)應(yīng)用的角度展示物理學(xué),強(qiáng)調(diào)物理學(xué)與技術(shù)的結(jié)合,著重體現(xiàn)物理學(xué)的應(yīng)用性、實(shí)踐性。選修系列——選修3-1、選修3-2、選修3-3、選修3-4、選修3-5:本系列課程模塊側(cè)重讓學(xué)生較全面地學(xué)習(xí)物理學(xué)的基本內(nèi)容,進(jìn)一步了解物理學(xué)的思想和方法,較為深入地認(rèn)識(shí)物理學(xué)在技術(shù)中的應(yīng)用以及對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的影響。無(wú)論哪一組模塊,不僅含有物理學(xué)概念、規(guī)律和實(shí)驗(yàn),而且還含有物理與社會(huì)發(fā)展、物理與技術(shù)應(yīng)用、物理與生活等方面的內(nèi)容。
3.行為動(dòng)詞說(shuō)明《標(biāo)準(zhǔn)》中部分行為動(dòng)詞界定*類(lèi)型水平各水平的含義所用的行為動(dòng)詞知知識(shí)技能目標(biāo)動(dòng)詞知識(shí)了解再認(rèn)或回憶知識(shí);識(shí)別、辨認(rèn)事實(shí)或證據(jù);舉出例子;描述對(duì)象的基本特征了解、知道、描述、說(shuō)出、舉例說(shuō)明、列舉、表述、識(shí)別、比較、簡(jiǎn)述、對(duì)比認(rèn)識(shí)位于“了解”與“理解”之間認(rèn)識(shí)理解把握內(nèi)在邏輯聯(lián)系;與已有知識(shí)建立聯(lián)系;進(jìn)行解釋、推斷、區(qū)分、擴(kuò)展;提供證據(jù);收集、整理信息等闡述、解釋、估計(jì)、理解、計(jì)算、說(shuō)明、判斷、分析、區(qū)分應(yīng)用在新的情境中使用抽象的概念、原則;進(jìn)行總結(jié)、推廣;建立不同情境下的合理聯(lián)系等評(píng)估、使用、驗(yàn)證、運(yùn)用、掌握技能獨(dú)立操作獨(dú)立完成操作;進(jìn)行調(diào)整或改進(jìn);嘗試與已有技能建立聯(lián)系等測(cè)量、測(cè)定、操作、會(huì)、能、制作、設(shè)計(jì)體驗(yàn)性要求的目標(biāo)動(dòng)詞經(jīng)歷從事相關(guān)活動(dòng),建立感性認(rèn)識(shí)等觀察、收集、調(diào)查、交流、討論、閱讀、嘗試、實(shí)驗(yàn)、學(xué)習(xí)、探究、預(yù)測(cè)、考慮、經(jīng)歷、體驗(yàn)、參加、參觀、查閱反應(yīng)在經(jīng)歷基礎(chǔ)上表達(dá)感受、態(tài)度和價(jià)值判斷;做出相應(yīng)反應(yīng)等體會(huì)、關(guān)注、注意、關(guān)心、樂(lè)于、敢于、勇于、發(fā)展、保持領(lǐng)悟具有穩(wěn)定態(tài)度、一致行為和個(gè)性化的價(jià)值觀念等形成、養(yǎng)成、具有、領(lǐng)略、體會(huì)、思考*《標(biāo)準(zhǔn)》中有的行為動(dòng)詞前加有“初步”、“大致”、“簡(jiǎn)單”等詞,其對(duì)應(yīng)的水平比原行為動(dòng)詞的水平低。第二部分課程目標(biāo)一、課程總目標(biāo)學(xué)習(xí)終身發(fā)展必備的物理基礎(chǔ)知識(shí)和技能,了解這些知識(shí)與技能在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用,關(guān)注科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì);學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法,發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力,養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣,能運(yùn)用物理知識(shí)和科學(xué)探究方法解決一些問(wèn)題;保持好奇心與求知欲,發(fā)展科學(xué)探索興趣,有堅(jiān)持真理、勇于創(chuàng)新、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神,有振興中華,將科學(xué)服務(wù)于人類(lèi)的社會(huì)責(zé)任感;了解科學(xué)與技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的互動(dòng)作用,認(rèn)識(shí)人與自然、社會(huì)的關(guān)系,有可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和全球觀念。二、課程具體目標(biāo)(一)知識(shí)與技能1.學(xué)習(xí)物理學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),了解物質(zhì)結(jié)構(gòu)、相互作用和運(yùn)動(dòng)的一些基本概念和規(guī)律,了解物理學(xué)的基本觀點(diǎn)和思想。2.認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中的地位和作用,掌握物理實(shí)驗(yàn)的一些基本技能,會(huì)使用基本的實(shí)驗(yàn)儀器,能獨(dú)立完成一些物理實(shí)驗(yàn)。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(shì)以及物理學(xué)對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)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?chē)L試運(yùn)用有關(guān)的物理知識(shí)與技能解釋一些自然現(xiàn)象和生活中的問(wèn)題。(二)過(guò)程與方法1.經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程,認(rèn)識(shí)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(wèn)題,驗(yàn)證物理規(guī)律。2.通過(guò)物理概念和規(guī)律的學(xué)習(xí)過(guò)程,了解物理學(xué)的研究方法,認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)、物理模型和數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中的作用。3.能計(jì)劃并調(diào)控自己的學(xué)習(xí)過(guò)程,通過(guò)自己的努力能解決學(xué)習(xí)中遇到的一些物理問(wèn)題,有一定自主學(xué)習(xí)的能力。4.參加一些科學(xué)實(shí)踐活動(dòng),嘗試經(jīng)過(guò)思考發(fā)表自己的見(jiàn)解,嘗試運(yùn)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(shí)際問(wèn)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(wèn)題能力和交流合作能力。(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀1.能領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧,保持好奇心與求知欲,樂(lè)于探究自然界的奧秘,能體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。2.有參與科技活動(dòng)的熱情,有將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識(shí),勇于探究與日常生活有關(guān)的物理學(xué)問(wèn)題。3.具有敢于堅(jiān)持真理、勇于創(chuàng)新和實(shí)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)可靠的意識(shí)。4.有主動(dòng)與他人合作的精神,有將自己的見(jiàn)解與他人交流的愿望,敢于堅(jiān)持正確觀點(diǎn),勇于修正錯(cuò)誤,具有團(tuán)隊(duì)精神。5.了解并體會(huì)物理學(xué)對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn),關(guān)注并思考與物理學(xué)相關(guān)的熱點(diǎn)問(wèn)題,有可持續(xù)發(fā)展的意識(shí),能在力所能及的范圍內(nèi),為社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。6.關(guān)心國(guó)內(nèi)外科技發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì),有振興中華的使命感與責(zé)任感,有將科學(xué)服務(wù)于人類(lèi)的意識(shí)。
第三部分內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)一、科學(xué)探究及物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ笪锢韺W(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。在高中物理課程各個(gè)模塊中都安排了一些典型的科學(xué)探究或物理實(shí)驗(yàn)。高中學(xué)生應(yīng)該在科學(xué)探究和物理實(shí)驗(yàn)中達(dá)到以下要求??茖W(xué)探究要素對(duì)科學(xué)探究及物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕疽筇岢鰡?wèn)題能發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問(wèn)題。從物理學(xué)的角度較明確地表述這些問(wèn)題。認(rèn)識(shí)到發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題的意義。猜想與假設(shè)對(duì)解決問(wèn)題的方式和問(wèn)題的答案提出假設(shè)。對(duì)物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)。認(rèn)識(shí)到猜想與假設(shè)的重要性。制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)知道實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵延袟l件,制定實(shí)驗(yàn)方案。嘗試選擇實(shí)驗(yàn)方法及所需要的裝置與器材??紤]實(shí)驗(yàn)的變量及其控制方法。認(rèn)識(shí)到制定計(jì)劃的作用。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)用多種方式收集數(shù)據(jù)。按說(shuō)明書(shū)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,會(huì)使用基本的實(shí)驗(yàn)儀器。如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),知道重復(fù)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的意義。具有安全操作的意識(shí)。認(rèn)識(shí)到科學(xué)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的重要性。分析與論證對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。嘗試根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)得出結(jié)論。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋和描述。認(rèn)識(shí)到在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行分析論證是很重要的。評(píng)估嘗試分析假設(shè)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果間的差異。注意探究活動(dòng)中未解決的矛盾,發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題。吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),改進(jìn)探究方案。認(rèn)識(shí)到評(píng)估的意義。交流與合作能寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)探究報(bào)告。在合作中注意既堅(jiān)持原則又尊重他人。有合作精神。認(rèn)識(shí)到交流與合作的重要性。二、共同必修模塊共同必修模塊是為全體學(xué)生設(shè)計(jì)的,旨在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)基本的物理內(nèi)容,了解物理學(xué)的思想和研究方法,初步認(rèn)識(shí)物理學(xué)對(duì)科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的影響。共有物理1和物理2兩個(gè)共同必修模塊,總共4學(xué)分。物理1本模塊是共同必修模塊,也是高中物理的第一個(gè)模塊。在本模塊中,學(xué)生將進(jìn)一步學(xué)習(xí)物理學(xué)的內(nèi)容和研究方法,了解物理學(xué)在技術(shù)上的應(yīng)用和物理學(xué)對(duì)社會(huì)的影響。本模塊的概念和規(guī)律是進(jìn)一步學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),有關(guān)實(shí)驗(yàn)在高中物理中具有典型性。要通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)基本的操作技能,體會(huì)實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中的地位及實(shí)踐在人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界中的作用。在本模塊中,學(xué)生將在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)物理知識(shí)的同時(shí),初步經(jīng)歷對(duì)自然規(guī)律的探究過(guò)程,從中體會(huì)物理學(xué)的思想,并在情感、態(tài)度與價(jià)值觀方面受到多方面的熏陶。本模塊劃分為以下兩個(gè)二級(jí)主題:●運(yùn)動(dòng)的描述●相互作用與運(yùn)動(dòng)規(guī)律(一)運(yùn)動(dòng)的描述1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)通過(guò)史實(shí),初步了解近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)產(chǎn)生的背景,認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)對(duì)物理學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用。例1:了解亞里士多德關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)的主要觀點(diǎn)和研究方法。例2:了解伽利略的實(shí)驗(yàn)研究工作,認(rèn)識(shí)伽利略有關(guān)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思想和方法。(2)通過(guò)對(duì)質(zhì)點(diǎn)的認(rèn)識(shí),了解物理學(xué)研究中物理模型的特點(diǎn),體會(huì)物理模型在探索自然規(guī)律中的作用。例3:認(rèn)識(shí)在哪些情況下,可以把物體看成質(zhì)點(diǎn)。(3)經(jīng)歷勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程,理解位移、速度和加速度,了解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,體會(huì)實(shí)驗(yàn)在發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律中的作用。例4:用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻閃照相或其他實(shí)驗(yàn)方法研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)。例5:通過(guò)史實(shí),了解伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)所用的實(shí)驗(yàn)和推理方法。(4)能用公式和圖像描述勻變速直線運(yùn)動(dòng),體會(huì)數(shù)學(xué)在研究物理問(wèn)題中的重要性。2.活動(dòng)建議(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究質(zhì)量相同、大小不同的物體在空氣中下落的情況,從中了解空氣對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的影響。(2)通過(guò)查找資料等方式,了解并討論伽利略對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的研究在科學(xué)發(fā)展和人類(lèi)進(jìn)步上的重大意義。(二)相互作用與運(yùn)動(dòng)規(guī)律(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)滑動(dòng)摩擦、靜摩擦的規(guī)律,能用動(dòng)摩擦因數(shù)計(jì)算摩擦力。(2)知道常見(jiàn)的形變。通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解物體的彈性。知道胡克定律例1:調(diào)查日常生活和生產(chǎn)中所用彈簧的形狀及使用目的(如獲得彈力或減小振動(dòng)等)。例2:制作一個(gè)簡(jiǎn)易的彈簧秤,用胡克定律解釋其工作原理。(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解力的合成與分解。知道共點(diǎn)力的平衡條件。能區(qū)分矢量與標(biāo)量。能用力的合成與分解分析日常生活中的問(wèn)題。例3:研究大小相等的兩個(gè)力在不同夾角情況下合力的大小。(4)通過(guò)實(shí)驗(yàn),探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系。理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律,能用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解釋生活中的有關(guān)問(wèn)題。通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象。例4:通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量加速度、力、質(zhì)量,分別作出表示加速度與力、加速度與質(zhì)量的關(guān)系的圖像,然后根據(jù)圖像寫(xiě)出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系式。體會(huì)這個(gè)探究過(guò)程中所用的科學(xué)方法。例5:根據(jù)牛頓第二定律說(shuō)明物體所受的重力與質(zhì)量的關(guān)系。(6)認(rèn)識(shí)單位制在物理學(xué)中的重要意義。知道國(guó)際單位制中的力學(xué)單位。例6:在等式中給定k=1,從而定義力的單位。2.活動(dòng)建議(1)調(diào)查日常生活和生產(chǎn)中利用靜摩擦的事例。(2)通過(guò)各種活動(dòng),例如乘坐電梯、到游樂(lè)場(chǎng)乘坐過(guò)山車(chē)等,了解和體驗(yàn)失重與超重。(3)根據(jù)牛頓第二定律,設(shè)計(jì)一種能顯示加速度大小的裝置。(4)通過(guò)聽(tīng)講座、看錄像等活動(dòng)了解宇航員的生活,了解在人造衛(wèi)星上進(jìn)行微重力條件下的實(shí)驗(yàn),嘗試設(shè)計(jì)一種在人造衛(wèi)星或宇宙飛船上進(jìn)行微重力條件下的實(shí)驗(yàn)方案。
物理2本模塊是共同必修模塊。在本模塊中,學(xué)生將通過(guò)機(jī)械能、曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和萬(wàn)有引力等內(nèi)容的學(xué)習(xí),進(jìn)一步了解物理學(xué)的核心內(nèi)容,體會(huì)高中物理的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法,為以后進(jìn)一步學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ),并為后續(xù)模塊的選擇做準(zhǔn)備。本模塊劃分為以下三個(gè)二級(jí)主題:●機(jī)械能和能源●拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)●經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性(一)機(jī)械能和能源1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)舉例說(shuō)明功是能量變化的量度,理解功和功率。關(guān)心生活和生產(chǎn)中常見(jiàn)機(jī)械的功率的大小及其意義。例1:分析物體移動(dòng)的方向與力的方向不在一條直線上時(shí)力所做的功。例2:分析汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定時(shí),牽引力與速度的關(guān)系。(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn),探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。理解動(dòng)能和動(dòng)能定理。用動(dòng)能定理解釋生活和生產(chǎn)中的現(xiàn)象。例3:用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或光電計(jì)時(shí)器探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。例4:從牛頓第二定律導(dǎo)出動(dòng)能定理。(3)理解重力勢(shì)能。知道重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系。(4)通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。理解機(jī)械能守恒定律。用機(jī)械能守恒定律分析生活和生產(chǎn)中的問(wèn)題。(5)了解自然界中存在多種形式的能量。知道能量守恒是最基本、最普遍的自然規(guī)律之一。(6)通過(guò)能量守恒以及能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性,認(rèn)識(shí)提高效率的重要性。了解能源與人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系,知道可持續(xù)發(fā)展的重大意義。例5:評(píng)價(jià)核能為人類(lèi)帶來(lái)的好處和可能發(fā)生的問(wèn)題。2.活動(dòng)建議(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),測(cè)量人在某種運(yùn)動(dòng)中的功率。(2)通過(guò)查找資料、訪問(wèn)有關(guān)部門(mén),收集汽車(chē)剎車(chē)距離與車(chē)速關(guān)系的數(shù)據(jù),嘗試用動(dòng)能定理進(jìn)行解釋。(二)拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)會(huì)用運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法分析拋體運(yùn)動(dòng)。例1:分別以物體在水平方向和豎直方向的位移為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo),描繪做拋體運(yùn)動(dòng)的物體的軌跡。(2)會(huì)描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)。知道向心加速度。(3)能用牛頓第二定律分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。分析生活和生產(chǎn)中的離心現(xiàn)象。例2:估測(cè)自行車(chē)拐彎時(shí)受到的向心力。(4)關(guān)注拋體運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與日常生活的聯(lián)系。2.活動(dòng)建議(1)通過(guò)查找資料,對(duì)比實(shí)際彈道的形狀與拋物線的差異,并嘗試做出解釋。(2)調(diào)查公路拐彎處的傾斜情況或鐵路拐彎處兩條鐵軌的高度差異。(三)經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性(1)通過(guò)有關(guān)事實(shí)了解萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。知道萬(wàn)有引力定律。認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的重要意義。體會(huì)科學(xué)定律對(duì)人類(lèi)探索未知世界的作用。例1:通過(guò)用萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)未知天體的事實(shí),說(shuō)明科學(xué)定律對(duì)人類(lèi)認(rèn)識(shí)未知世界的作用。(2)會(huì)計(jì)算人造衛(wèi)星的環(huán)繞速度。知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。(3)初步了解經(jīng)典時(shí)空觀和相對(duì)論時(shí)空觀,知道相對(duì)論的建立對(duì)人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的影響。(4)初步了解微觀世界中的量子化現(xiàn)象,知道宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點(diǎn),體會(huì)量子論的建立深化了人們對(duì)于物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)。(5)通過(guò)實(shí)例,了解經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展歷程和偉大成就,體會(huì)經(jīng)典力學(xué)創(chuàng)立的價(jià)值與意義,認(rèn)識(shí)經(jīng)典力學(xué)的實(shí)用范圍和局限性。例2:了解經(jīng)典力學(xué)對(duì)航天技術(shù)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)。例3:了解重物下落與天體運(yùn)動(dòng)的多樣性與統(tǒng)一性,知道萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)對(duì)科學(xué)發(fā)展所起的重要作用。(6)體會(huì)科學(xué)研究方法對(duì)人們認(rèn)識(shí)自然的重要作用。舉例說(shuō)明物理學(xué)的進(jìn)展對(duì)于自然科學(xué)的促進(jìn)作用。2.活動(dòng)建議(1)觀看有關(guān)人造地球衛(wèi)星、航天飛機(jī)、空間站的錄像片。(2)收集世界和我國(guó)航天事業(yè)發(fā)展歷史和前景的資料,寫(xiě)出科學(xué)報(bào)告。
三、選修課程選修課程是在共同必修的基礎(chǔ)上為滿(mǎn)足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求而設(shè)計(jì)的。在這些選修課程中既考慮了學(xué)生的基本學(xué)習(xí)需求,又為學(xué)生的進(jìn)一步發(fā)展提供了空間;既為學(xué)生設(shè)計(jì)了適合其興趣愛(ài)好和能力傾向的不同模塊,又考慮了不同模塊的相互聯(lián)系和共同要求。本選修課程由10個(gè)模塊組成,其中選修1-1,選修1-2側(cè)重物理學(xué)與社會(huì)科學(xué)和人文學(xué)科的融合,強(qiáng)調(diào)物理學(xué)對(duì)人類(lèi)文明的影響;選修2-1,選修2-2,選修2-3側(cè)重從技術(shù)應(yīng)用的角度展示物理學(xué),強(qiáng)調(diào)物理學(xué)的應(yīng)用和實(shí)踐;選修3-1,選修3-2,選修3-3,選修3-4,選修3-5在注重物理學(xué)的應(yīng)用和社會(huì)意義的同時(shí),較系統(tǒng)地介紹物理學(xué)內(nèi)容,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)物理學(xué)研究思想和方法。
選修1-1本模塊是選修模塊。物理學(xué)的發(fā)展是人類(lèi)文化的重要組成部分;物理學(xué)的技術(shù)應(yīng)用推動(dòng)了人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展同時(shí)也引起了資源、環(huán)境等問(wèn)題。在本模塊中,學(xué)生在學(xué)習(xí)物理學(xué)的內(nèi)容及其技術(shù)應(yīng)用的同時(shí),將會(huì)更多地體會(huì)到物理學(xué)的發(fā)展對(duì)人類(lèi)文化、人類(lèi)社會(huì)的影響,更深入地認(rèn)識(shí)科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系。本模塊涉及電磁現(xiàn)象和規(guī)律、電磁技術(shù)與社會(huì)發(fā)展、家用電器與日常生活等內(nèi)容。學(xué)生將經(jīng)歷從觀察、認(rèn)識(shí)形式多樣的電磁現(xiàn)象到構(gòu)建統(tǒng)一的電磁理論的探究過(guò)程,了解這些知識(shí)產(chǎn)生的歷史背景,以及由此引發(fā)的人類(lèi)思維、生產(chǎn)方式、生活方式的變革,認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展的互動(dòng)關(guān)系,體驗(yàn)科學(xué)家不畏艱辛、勇于探索和創(chuàng)新的精神。本模塊劃分為以下三個(gè)二級(jí)主題:●電磁現(xiàn)象與規(guī)律電磁技術(shù)與社會(huì)發(fā)展家用電器與日常生活(一)電磁現(xiàn)象與規(guī)律內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)用物質(zhì)的微觀模型和電荷守恒定律分析靜電現(xiàn)象。認(rèn)識(shí)點(diǎn)電荷間的相互作用規(guī)律。通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)電場(chǎng)和磁場(chǎng),會(huì)用電場(chǎng)線、電場(chǎng)強(qiáng)度描述電場(chǎng)。會(huì)用磁感線、磁感應(yīng)強(qiáng)度描述磁場(chǎng)。知道磁通量。例1:用電場(chǎng)線描繪兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷周?chē)碾妶?chǎng)。例2:用磁感線描繪通電直導(dǎo)線周?chē)拇艌?chǎng)。了解奧斯特、安培等科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)研究對(duì)人們認(rèn)識(shí)電磁現(xiàn)象所起的重要作用。知道勻強(qiáng)磁場(chǎng)中影響通電導(dǎo)線所受安培力大小和方向的因素。例3:簡(jiǎn)述奧斯特實(shí)驗(yàn)對(duì)揭示電磁規(guī)律所起的重要作用。通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)洛倫茲力。知道影響洛倫茲力方向的因素。了解電子束的磁偏轉(zhuǎn)原理及其在技術(shù)中的應(yīng)用。例4:觀察陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)。例5:初步了解顯像管的工作原理。收集資料,了解電磁感應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,知道電磁感應(yīng)定律,列舉電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。體會(huì)人類(lèi)探索自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。初步了解麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的基本思想,體會(huì)其在物理學(xué)發(fā)展中的意義。初步了解場(chǎng)是物質(zhì)存在的形式之一?;顒?dòng)建議對(duì)比萬(wàn)有引力定律與庫(kù)侖定律,討論自然規(guī)律的多樣性和統(tǒng)一性。(二)電磁技術(shù)與社會(huì)發(fā)展內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)收集有關(guān)電磁領(lǐng)域重大技術(shù)發(fā)明的資料,從歷史的角度認(rèn)識(shí)這些技術(shù)發(fā)明對(duì)人們生活方式、社會(huì)發(fā)展所起的重要作用。例1:闡述我國(guó)古代有關(guān)磁現(xiàn)象的研究與發(fā)明及其對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響。例2:收集愛(ài)迪生與電有關(guān)的技術(shù)發(fā)明資料。例3:簡(jiǎn)述電話(huà)的發(fā)明對(duì)人們生活方式、社會(huì)發(fā)展所起的重要作用。了解發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的發(fā)明對(duì)能源利用方式、工業(yè)發(fā)展所起的作用。例4:對(duì)比熱機(jī)和電動(dòng)機(jī)的工作原理,討論從熱機(jī)到電動(dòng)機(jī)的技術(shù)變革對(duì)工業(yè)發(fā)展所起的作用。(3)了解常見(jiàn)傳感器及其應(yīng)用,體會(huì)傳感器的應(yīng)用給人們帶來(lái)的方便。例5:知道溫度傳感器具有將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的作用。(4)列舉電磁波在生活和生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的事例。了解電磁波的技術(shù)應(yīng)用對(duì)人們生活方式的影響,結(jié)合日常生活中的具體實(shí)例發(fā)表見(jiàn)解。例6:討論通信技術(shù)的發(fā)展對(duì)人們生活方式的影響。(5)舉例說(shuō)明科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)人類(lèi)現(xiàn)代生活帶來(lái)的正面和負(fù)面影響。對(duì)科學(xué)、技術(shù)及社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的重要性發(fā)表自己的觀點(diǎn)。例7:舉例說(shuō)明電磁波的應(yīng)用對(duì)人類(lèi)生活帶來(lái)的正面和負(fù)面影響?;顒?dòng)建議(1)收集資料,舉辦以“科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)”為主題的研討會(huì)或展覽。(2)調(diào)查并討論手機(jī)的使用是否會(huì)對(duì)人體造成影響。(三)家用電器與日常生活1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) 初步了解常見(jiàn)家用電器的基本工作原理,能根據(jù)說(shuō)明書(shū)正確使用常見(jiàn)家用電器。例1:通過(guò)觀察、查閱資料,了解微波爐的結(jié)構(gòu)和工作原理,能根據(jù)說(shuō)明書(shū)正確使用微波爐。例2:通過(guò)觀察、查閱資料,了解錄音機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理,能根據(jù)說(shuō)明書(shū)正確使用錄音機(jī)。知道常見(jiàn)家用電器技術(shù)參數(shù)的含義,能根據(jù)需要合理選用家用電器。討論在家庭中節(jié)約用電的多種途徑。例3:閱讀洗衣機(jī)說(shuō)明書(shū),知道其技術(shù)參數(shù)的含義。識(shí)別電阻器、電容器和電感器,初步了解它們?cè)陔娐分械淖饔谩>哂信袛嗉矣秒娖鞴收显虻囊庾R(shí)。了解家庭電路和安全用電知識(shí),有安全用電的意識(shí)。2.活動(dòng)建議(1)從資源利用、環(huán)境保護(hù)和社會(huì)發(fā)展的角度,討論電器不斷更新和廢舊電器處理等問(wèn)題。(2)參觀商場(chǎng),收集不同品牌、型號(hào)洗衣機(jī)資料,討論怎樣選購(gòu)洗衣機(jī)。
選修1-2本模塊是選修模塊。熱現(xiàn)象是人類(lèi)較早深入研究的一種物理現(xiàn)象;熱機(jī)的發(fā)明和廣泛使用開(kāi)始了人類(lèi)社會(huì)的工業(yè)化進(jìn)程。在當(dāng)代,能源的利用與資源、環(huán)境問(wèn)題息息相關(guān),是關(guān)系到可持續(xù)發(fā)展的重大問(wèn)題。本模塊涉及熱現(xiàn)象及其規(guī)律、熱與生活、能源與社會(huì)發(fā)展。本模塊以能量的使用為主線,學(xué)生在學(xué)習(xí)物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和方法的同時(shí),將認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展的互動(dòng)關(guān)系,以及由此引發(fā)的人類(lèi)思維、生產(chǎn)方式、生活方式的變革。思索科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)系,培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)。本模塊劃分為以下三個(gè)二級(jí)主題:●熱現(xiàn)象與規(guī)律●熱與生活●能源與社會(huì)發(fā)展(一)熱現(xiàn)象與規(guī)律內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)了解分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn),列舉其實(shí)驗(yàn)證據(jù)。用分子動(dòng)理論和統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)溫度、氣體壓強(qiáng)和內(nèi)能。例1:觀察并解釋布朗運(yùn)動(dòng)。了解熱力學(xué)第一定律。知道能量守恒是自然界普遍遵從的基本規(guī)律。通過(guò)自然界中熱傳導(dǎo)的方向性等事例,初步了解熱力學(xué)第二定律。初步了解熵是描述系統(tǒng)無(wú)序程度的物理量。例2:嘗試用生活中的事例說(shuō)明熱力學(xué)第二定律。能運(yùn)用熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律解釋自然界中能量的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移及其方向性問(wèn)題。例3:討論第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)和第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)?;顒?dòng)建議(1)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),估測(cè)油酸分子的大小。(2)利用因特網(wǎng)收集圖片和文字資料,討論永動(dòng)機(jī)不能“永動(dòng)”的原因。(二)熱與生活內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)舉例說(shuō)明人們利用內(nèi)能的不同方式。例1:了解太陽(yáng)能供電、供熱的不同方式。初步了解家用太陽(yáng)能熱水器的新技術(shù)。認(rèn)識(shí)熱機(jī)的能量轉(zhuǎn)化與守恒問(wèn)題。通過(guò)能量守恒以及能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性,認(rèn)識(shí)提高效率的重要性。例2:了解汽車(chē)運(yùn)行時(shí)能量的轉(zhuǎn)化與守恒問(wèn)題。了解家用電器中制冷設(shè)備的基本原理,嘗試根據(jù)技術(shù)參數(shù)和家庭需要合理選擇這些家用電器,能根據(jù)說(shuō)明書(shū)正確使用這些家用電器。例3:了解空調(diào)器的技術(shù)參數(shù),能根據(jù)需要合理選用。例4:知道破壞臭氧層的原因與后果,了解人類(lèi)為保護(hù)臭氧層所做的努力?;顒?dòng)建議參觀商場(chǎng),收集不同品牌、型號(hào)空調(diào)機(jī)的資料,討論怎樣合理選購(gòu)空調(diào)機(jī)。討論汽車(chē)的廣泛使用所帶來(lái)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題。(三)能源與社會(huì)發(fā)展1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)識(shí)蒸汽機(jī)的發(fā)明和技術(shù)應(yīng)用對(duì)人類(lèi)開(kāi)發(fā)和利用能源所產(chǎn)生的影響。初步了解第一次工業(yè)革命,認(rèn)識(shí)熱機(jī)的廣泛使用對(duì)科學(xué)、社會(huì)發(fā)展以及人類(lèi)生活方式轉(zhuǎn)變所起的作用。例1:知道瓦特蒸汽機(jī)的特點(diǎn),討論蒸汽機(jī)的應(yīng)用、發(fā)展和創(chuàng)新對(duì)物理學(xué)研究的促進(jìn)作用。例2:收集歷史資料,討論蒸汽機(jī)在紡織、交通等行業(yè)的廣泛應(yīng)用對(duì)人類(lèi)政治、經(jīng)濟(jì)、文化和社會(huì)等方面的發(fā)展所產(chǎn)生的巨大影響。通過(guò)人類(lèi)利用電能的歷史資料,認(rèn)識(shí)有關(guān)電磁學(xué)的研究成果及其技術(shù)應(yīng)用對(duì)人類(lèi)利用能源所產(chǎn)生的影響。初步了解第二次工業(yè)革命。了解電能的使用對(duì)科學(xué)、社會(huì)發(fā)展以及人類(lèi)生活方式轉(zhuǎn)變所起的作用。例3:簡(jiǎn)述電能的使用對(duì)社會(huì)發(fā)展的促進(jìn)作用。(3)初步了解一些典型射線的特性,知道放射現(xiàn)象的應(yīng)用及防護(hù)。了解核技術(shù)的應(yīng)用對(duì)人類(lèi)生活和社會(huì)發(fā)展的影響。了解愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程的含義。知道裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)。通過(guò)人類(lèi)利用核能的歷史資料,認(rèn)識(shí)核能的開(kāi)發(fā)和利用。例4:了解放射性在醫(yī)學(xué)或農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。例5:了解我國(guó)發(fā)展與利用核技術(shù)的成就。例6:應(yīng)用愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程說(shuō)明核反應(yīng)涉及的能量十分巨大。(4)收集資料,討論能源利用所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題,認(rèn)識(shí)環(huán)境污染的危害,思考科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)系,知道可持續(xù)發(fā)展的重大意義,具有環(huán)境保護(hù)的意識(shí)和行動(dòng)。例7:收集資料,了解核電站放射性廢料妥善處理的必要性和常用方法。例8:收集資料,調(diào)查當(dāng)?shù)卮髿馕廴镜闹饕廴驹?。?:調(diào)查研究,了解造成當(dāng)?shù)厮廴镜闹饕颉?.活動(dòng)建議(1)調(diào)查一個(gè)發(fā)電廠的發(fā)電量,估算這個(gè)發(fā)電廠每日發(fā)電的用煤量需要多少輛大型汽車(chē)運(yùn)輸。(2)設(shè)計(jì)利用太陽(yáng)能取暖的方案,考慮周?chē)h(huán)境對(duì)太陽(yáng)能利用的影響,和同學(xué)們交流討論設(shè)計(jì)方案。(3)調(diào)查家庭中與熱有關(guān)的器具的正確使用方法,考慮如何使用才能節(jié)約能源。(4)調(diào)查當(dāng)?shù)氐哪茉蠢煤铜h(huán)境污染問(wèn)題。分析當(dāng)?shù)丨h(huán)境的主要污染物和污染源。向有關(guān)部門(mén)提出保護(hù)環(huán)境的建議。
選修2-1本模塊是選修模塊。物理學(xué)對(duì)于技術(shù)的發(fā)展和人類(lèi)文明的進(jìn)步起了重要的推動(dòng)作用。在日常生活中,從交通工具、家用電器直到醫(yī)療設(shè)備,物理學(xué)的技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)深入到每個(gè)角落。在本模塊中,學(xué)生要了解一些與技術(shù)直接相關(guān)的物理學(xué)知識(shí);要認(rèn)識(shí)一些用科學(xué)知識(shí)解決技術(shù)問(wèn)題的基本途徑;在學(xué)習(xí)物理內(nèi)容和它的技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中加深對(duì)科學(xué)技術(shù)的親近感;體會(huì)科學(xué)與技術(shù)相互促進(jìn)又相互制約的關(guān)系及科學(xué)技術(shù)與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系。電磁現(xiàn)象和電磁規(guī)律是物理學(xué)研究的重要對(duì)象,同時(shí)也是應(yīng)用最廣泛的物理學(xué)內(nèi)容之一。在本模塊中,學(xué)生將學(xué)習(xí)與電路和電磁波相關(guān)的內(nèi)容。本模塊劃分為以下兩個(gè)二級(jí)主題:?電路與電工?電磁波與信息技術(shù)(一)電路與電工1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)知道閉合電路的歐姆定律。知道電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。觀察常見(jiàn)電源,通過(guò)閱讀說(shuō)明書(shū)了解它們的主要特點(diǎn)。知道電池對(duì)環(huán)境的影響。例1:解釋用電負(fù)荷增加時(shí)電燈變暗的原因。例2:討論鋰電池、鎳氫電池、鎳鎘電池的主要特點(diǎn)和各自的適用場(chǎng)合。(2)通過(guò)實(shí)際操作學(xué)會(huì)使用多用電表。知道多用電表的原理。例3:以多用電表代替學(xué)生用電表進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)。例4:以多用電表為測(cè)量工具,判斷二極管的正負(fù)極,判斷大容量電容器是否斷路或者漏電。(3)了解電場(chǎng)與電場(chǎng)強(qiáng)度,知道電容器的作用。(4)了解磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量。通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)安培力,會(huì)判斷安培力的方向。例5:觀察磁電式儀表的結(jié)構(gòu),分析其工作原理。(5)通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)洛倫茲力。了解電子束的磁偏轉(zhuǎn)原理及其在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用。例6:觀察陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)。(6)通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生條件及影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素。會(huì)判斷直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流的方向。列舉電磁感應(yīng)現(xiàn)象在技術(shù)中的應(yīng)用實(shí)例。(7)知道交變電流和三相交變電流。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系。說(shuō)明遠(yuǎn)距離輸電的基本原理。例7:知道交流的峰值、有效值以及它們的關(guān)系。例8:知道三相電流的線電壓、相電壓,知道三相四線制供電。(8)通過(guò)電能的應(yīng)用認(rèn)識(shí)物理學(xué)對(duì)于技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的意義。2.活動(dòng)建議(1)比較市售各種電池充電器的主要技術(shù)指標(biāo)和適用范圍。(2)了解當(dāng)?shù)貜U電池的處理方法,與環(huán)保部門(mén)聯(lián)系,建立廢電池回收站。(3)收集幾種小型電磁繼電器,比較它們的結(jié)構(gòu),了解它們的適用場(chǎng)合。利用其中的一種,設(shè)計(jì)實(shí)用的控制電路。(4)通過(guò)查找資料,對(duì)比直流輸電與交流輸電的特點(diǎn),調(diào)查國(guó)內(nèi)外直流輸電的發(fā)展情況。(5)組裝小型變壓器。(二)電磁波與信息技術(shù)1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)了解電磁波及其發(fā)射、傳播和接收的原理。知道光的電磁本性和電磁波譜。舉例說(shuō)明電磁波在社會(huì)生活中的應(yīng)用。例1:比較無(wú)線電波中的長(zhǎng)波、中波、短波、微波的不同傳播特點(diǎn)。(2)收集資料,了解移動(dòng)通信的工作模式、常用術(shù)語(yǔ)和移動(dòng)電話(huà)的常用功能。例2:了解移動(dòng)電話(huà)是怎樣工作的。(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)或?qū)嵗私獬R?jiàn)傳感器的工作原理,了解傳感器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,體會(huì)傳感器的應(yīng)用給人們帶來(lái)的方便。例3:以話(huà)筒、電子秤、汽車(chē)尾氣檢測(cè)器等為例,了解傳感器的作用。認(rèn)識(shí)傳感器是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的器件。例4:利用與計(jì)算機(jī)相聯(lián)的傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量,做物理實(shí)驗(yàn)。(4)了解集成電路的發(fā)展及微電子技術(shù)對(duì)日常生活和經(jīng)濟(jì)、社會(huì)所產(chǎn)生的重大影響。(5)初步了解電視廣播和電視機(jī)的工作模式,知道電視機(jī)的主要結(jié)構(gòu)。了解電視廣播技術(shù)的最新進(jìn)展。例5:了解高清晰度電視與普通電視的主要區(qū)別。(6)初步了解家用電腦的組成。(7)知道模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的區(qū)別。了解信息傳播、處理和存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展。了解網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的影響,并能發(fā)表自己的見(jiàn)解。2.活動(dòng)建議(1)用分立元件或集成電路制作收音機(jī)。(2)制作無(wú)線話(huà)筒。(3)利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自控裝置。(4)觀察家用電腦的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。(5)通過(guò)查找資料、向人請(qǐng)教等途徑,了解VCD、DVD、MP3、MPEG……的含義,了解相關(guān)的技術(shù)原理或使用方法。
選修2-2本模塊是選修模塊。各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和工作機(jī)械的使用方便了我們的生活,熱機(jī)的使用使人類(lèi)突破了體力和畜力的局限,在更廣闊的領(lǐng)域發(fā)展生產(chǎn)力;生活和生產(chǎn)中的各種結(jié)構(gòu)也都離不開(kāi)對(duì)于力的認(rèn)識(shí)。在這個(gè)模塊中學(xué)生將學(xué)習(xí)力、機(jī)械、熱、熱機(jī)等內(nèi)容。學(xué)習(xí)這個(gè)模塊時(shí)要特別注意與日常生活所見(jiàn)的結(jié)構(gòu)、機(jī)械、熱機(jī)的聯(lián)系,還要注意人類(lèi)對(duì)于熱現(xiàn)象的不斷深入的認(rèn)識(shí)。本模塊劃分為以下兩個(gè)二級(jí)主題:?力與機(jī)械?熱與熱機(jī)(一)力與機(jī)械1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)會(huì)區(qū)分平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。會(huì)描述轉(zhuǎn)動(dòng)。觀察常見(jiàn)的傳動(dòng)裝置,了解其作用。例1:通過(guò)模型、圖片或錄像,在沖壓機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、起重機(jī)等機(jī)械上找出平動(dòng)變轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)變平動(dòng)的實(shí)例。例2:用注射器和膠管制作簡(jiǎn)易液壓傳動(dòng)器,驗(yàn)證力與柱塞橫截面積及移動(dòng)距離的關(guān)系。例3:分析變速自行車(chē)上坡時(shí),怎樣調(diào)整傳動(dòng)比才能達(dá)到省力的目的。(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)共點(diǎn)力平衡的條件,舉例說(shuō)明共點(diǎn)力平衡的條件在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。(3)通過(guò)實(shí)例,了解彈性和范性在技術(shù)中的應(yīng)用。例4:鐵軌的截面做成工字形,房屋鋼架中用管材代替棒材,討論這樣做的目的。(4)通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)剛體的平衡條件。能用剛體的平衡條件分析物體的平衡。例5:分析塔式起重機(jī)的最大提升質(zhì)量與懸臂長(zhǎng)度、機(jī)身質(zhì)量、配重質(zhì)量的關(guān)系。(5)通過(guò)實(shí)例認(rèn)識(shí)常見(jiàn)的承重結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)。知道影響穩(wěn)度的因素。例6:分析農(nóng)村房屋的各種新、舊結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性及其經(jīng)濟(jì)性。(6)認(rèn)識(shí)機(jī)械的使用對(duì)于人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的重要意義。大致了解現(xiàn)代機(jī)械的發(fā)展概況。例7:收集資料,了解機(jī)器人在生產(chǎn)中的應(yīng)用。2.活動(dòng)建議(1)觀察機(jī)床或其他機(jī)械、車(chē)輛的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。(2)從多方面收集資料,為常見(jiàn)的各種大中小型橋梁的結(jié)構(gòu)分類(lèi),從力學(xué)的角度討論它們的特點(diǎn)。(3)觀察汽車(chē)(或拖拉機(jī))的變速箱和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。(4)參觀工廠,調(diào)查工廠中各種機(jī)械的應(yīng)用情況。(5)設(shè)計(jì)或改進(jìn)一種機(jī)械,使日常生活更方便。(6)收集資料,了解機(jī)器人在生產(chǎn)中的應(yīng)用。(二)熱與熱機(jī)1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)了解內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理。了解內(nèi)燃機(jī)主要技術(shù)參數(shù)的意義。例1:了解電子控制燃油噴射內(nèi)燃機(jī)的工作原理。(2)知道熱機(jī)的效率及主要影響因素,通過(guò)實(shí)例分析能量在熱機(jī)工作時(shí)的流向。知道提高熱機(jī)效率的方法和途徑。(3)知道電冰箱或空調(diào)器的組成部分和主要結(jié)構(gòu),了解其致冷原理。例2:分析冷暖兩用空調(diào)的原理。(4)知道熱機(jī)對(duì)環(huán)境的影響。了解減小熱機(jī)對(duì)環(huán)境影響的方法。例3:通過(guò)資料,調(diào)查當(dāng)?shù)卮髿馕廴镜闹饕廴驹础#?)通過(guò)熱機(jī)的發(fā)展體會(huì)科學(xué)技術(shù)對(duì)于經(jīng)濟(jì)、社會(huì)進(jìn)步的意義。關(guān)注新型熱機(jī)的研究進(jìn)展。2.活動(dòng)建議(1)分解農(nóng)藥噴霧器或手扶拖拉機(jī)、摩托車(chē)的內(nèi)燃機(jī),了解它們的結(jié)構(gòu)和工作原理。(2)查閱資料,對(duì)比各種國(guó)產(chǎn)汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。(3)調(diào)查本地區(qū)使用內(nèi)燃機(jī)的型號(hào)、主要技術(shù)性能及近年來(lái)發(fā)展變化的情況。(4)觀察汽車(chē)(或拖拉機(jī))發(fā)動(dòng)機(jī)、冷卻系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、供氣和排氣系統(tǒng)。(5)查閱資料,分析我國(guó)近年來(lái)汽車(chē)尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的變化。(6)調(diào)查當(dāng)?shù)馗鞣N大氣污染物的污染指數(shù)與當(dāng)日天氣及居民取暖情況、汽車(chē)上路多少的關(guān)系,研究影響當(dāng)?shù)卮髿馕廴镜闹饕蛩亍?/p>
選修2-3本模塊是選修模塊。光現(xiàn)象是日常生活中最常見(jiàn)的物理現(xiàn)象之一,各種光學(xué)儀器在日常生活中也十分常見(jiàn)。人類(lèi)對(duì)于微觀世界的認(rèn)識(shí)與核技術(shù)的發(fā)展是20世紀(jì)最重大的科學(xué)技術(shù)成就之一。在本模塊中學(xué)生將學(xué)習(xí)與光學(xué)、原子和原子核相關(guān)的內(nèi)容。本模塊劃分為以下兩個(gè)二級(jí)主題:?光與光學(xué)儀器?原子結(jié)構(gòu)與核技術(shù)(一)光與光學(xué)儀器1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解光的折射定律。會(huì)測(cè)定材料的折射率。(2)認(rèn)識(shí)光的全反射現(xiàn)象。初步了解光導(dǎo)纖維的工作原理和光纖在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。認(rèn)識(shí)光纖技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)生活的重大影響。例1:演示光沿水柱(或彎曲的玻璃柱)的傳播。例2:觀察光纜的結(jié)構(gòu)。(3)探究并理解透鏡成像的規(guī)律。會(huì)測(cè)定凸透鏡的焦距。例3:通過(guò)作圖研究透鏡成像的規(guī)律。例4:用公式研究透鏡成像的規(guī)律。(4)了解照相機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)的含義。知道顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡的原理。例5:在曝光量一定的情況下,通過(guò)改變光圈和快門(mén)的組合來(lái)改變景深。例6:初步了解照相機(jī)自動(dòng)測(cè)光、自動(dòng)測(cè)距的原理。例7:了解開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡和伽利略望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)。(5)通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象及其在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。例8:用偏振片觀察玻璃面反射光、天空散射光的偏振現(xiàn)象。(6)了解激光的特性和應(yīng)用。了解常見(jiàn)固體和氣體激光器的原理。舉例說(shuō)明激光技術(shù)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。例9:用激光筆進(jìn)行光的干涉和衍射實(shí)驗(yàn)(不能用激光直射眼睛)。例10:了解激光技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。(7)知道新型電光源的特點(diǎn)及其應(yīng)用。例11:觀察高壓汞燈的結(jié)構(gòu),了解它的發(fā)光原理。通過(guò)對(duì)比,認(rèn)識(shí)鹵鎢燈和普通白熾燈的不同特點(diǎn)。例12:研究攝像機(jī)或數(shù)碼相機(jī)上白平衡控制鍵的作用,體會(huì)在不同光源下所攝圖像的區(qū)別。2.活動(dòng)建議(1)自制簡(jiǎn)易望遠(yuǎn)鏡,用望遠(yuǎn)鏡觀察星空,與同學(xué)討論交流觀察的結(jié)果。(2)到眼鏡店了解驗(yàn)光配鏡的原理,參觀鏡片的磨制過(guò)程。(3)調(diào)查市場(chǎng)上各種照相機(jī)的新功能。(4)幫助生物實(shí)驗(yàn)室的老師保養(yǎng)和維修顯微鏡。(5)用偏振片鑒別普通玻璃和天然水晶,探究這種技術(shù)的物理原理。(6)用發(fā)光二極管制作電源開(kāi)關(guān)的指示器。(7)在教師的指導(dǎo)下用數(shù)碼相機(jī)攝影,并討論數(shù)碼相機(jī)和普通相機(jī)的不同特點(diǎn)。(二)原子結(jié)構(gòu)與核技術(shù)1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)知道原子和原子核的結(jié)構(gòu)。知道某些原子核會(huì)發(fā)生衰變。會(huì)用半衰期表示衰變的速度。了解衰變的應(yīng)用。例1:知道用碳14測(cè)定古木年代的原理。(2)知道X射線、α射線、β射線、γ射線及其特性。知道射線對(duì)生物體的作用。列舉射線在醫(yī)療等方面的主要應(yīng)用。知道射線的危害和防護(hù)。例2:了解核電站放射性廢料妥善處理的必要性和常用方法。例3:初步了解利用射線治療癌癥的原理。例4:調(diào)查醫(yī)療成像技術(shù)近年來(lái)的發(fā)展。(3)初步了解放射性同位素的概念及其應(yīng)用。(4)知道核裂變和鏈?zhǔn)椒磻?yīng),初步了解反應(yīng)堆的類(lèi)型和工作原理。知道核電站的工作模式。知道大眾傳媒中經(jīng)常涉及的核武器的基本原理、主要特點(diǎn)和防護(hù)要領(lǐng)。(5)知道核聚變,關(guān)注可控聚變反應(yīng)的研究進(jìn)展。例5:分析對(duì)等離子體進(jìn)行磁約束的原理,了解這方面的進(jìn)展。(6)討論核能的應(yīng)用對(duì)于經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的意義及可能帶來(lái)的問(wèn)題。2.活動(dòng)建議(1)調(diào)查本地使用射線的各種情況。(2)訪問(wèn)醫(yī)院,了解放射診斷和放射治療的發(fā)展情況,參觀放射診斷和放射治療的設(shè)備,了解放射源使用后的處理方法。(3)調(diào)查常用建筑材料的放射性和相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。(4)收集資料,研究世界和我國(guó)核電發(fā)展的現(xiàn)狀和前景,寫(xiě)出綜述。
選修3-1本模塊是選修模塊。物理學(xué)有自己的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和邏輯結(jié)構(gòu),有廣泛的技術(shù)應(yīng)用,它還是人類(lèi)文化的重要組成部分,它的發(fā)展深刻地影響著我們的生產(chǎn)方式和生活方式。在本模塊中,學(xué)生將比較全面地學(xué)習(xí)物理學(xué)及其技術(shù)應(yīng)用、它與社會(huì)發(fā)展及人類(lèi)文化的互動(dòng)作用。場(chǎng)是除實(shí)物以外物質(zhì)存在的另一種形式,學(xué)生將通過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的學(xué)習(xí)加深對(duì)于世界的物質(zhì)性和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的多樣性的認(rèn)識(shí)。本模塊中的概念和規(guī)律是進(jìn)一步學(xué)習(xí)物理學(xué)的基礎(chǔ),是高中物理核心內(nèi)容的一部分。電磁學(xué)的研究成果及其技術(shù)應(yīng)用改變了我們的生活?,F(xiàn)代生活中處處都會(huì)遇到電的知識(shí)。本模塊對(duì)于進(jìn)一步學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)是非常重要的。本模塊劃分為以下三個(gè)二級(jí)主題:●電場(chǎng)●電路●磁場(chǎng)(一)電場(chǎng)1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)了解靜電現(xiàn)象及其在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。用原子結(jié)構(gòu)和電荷守恒的知識(shí)分析靜電現(xiàn)象。例1:了解存在可燃?xì)怏w的環(huán)境中防止靜電的常用措施。(2)知道點(diǎn)電荷,體會(huì)科學(xué)研究中的理想模型方法。知道兩個(gè)點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律。通過(guò)靜電力與萬(wàn)有引力的對(duì)比,體會(huì)自然規(guī)律的多樣性與統(tǒng)一性。(3)了解靜電場(chǎng),初步了解場(chǎng)是物質(zhì)存在的形式之一。理解電場(chǎng)強(qiáng)度。會(huì)用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)。(4)知道電勢(shì)能、電勢(shì),理解電勢(shì)差。了解電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。例2:分析物理學(xué)中常把無(wú)窮遠(yuǎn)處和大地作為電勢(shì)零點(diǎn)的道理。例3:觀察靜電偏轉(zhuǎn)陰極射線管的構(gòu)造,討論它的工作原理。(5)觀察常見(jiàn)電容器的構(gòu)造,了解電容器的電容。舉例說(shuō)明電容器在技術(shù)中的應(yīng)用。例4:使用閃光燈照相。查閱資料,了解電容器在照相機(jī)閃光燈中的作用。2.活動(dòng)建議(1)通過(guò)查閱資料、閱讀說(shuō)明書(shū)、觀察實(shí)物等方式,了解避雷針、靜電除塵器、靜電復(fù)印機(jī)、激光打印機(jī)等器材的基本原理,撰寫(xiě)一篇科學(xué)報(bào)告。(2)收集資料,綜述靜電的危害和預(yù)防的方法。(二)電路1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)觀察并嘗試識(shí)別常見(jiàn)的電路元器件,初步了解它們?cè)陔娐分械淖饔?。?)初步了解多用電表的原理。通過(guò)實(shí)際操作學(xué)會(huì)使用多用電表。例1:以多用電表代替學(xué)生用電表進(jìn)行各種電學(xué)實(shí)驗(yàn)。例2:以多用電表為測(cè)量工具,判斷二極管的正負(fù)極,判斷大容量電容器是否斷路或者漏電。(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究決定導(dǎo)線電阻的因素,知道電阻定律。(4)知道電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,理解閉合電路的歐姆定律。(5)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。(6)知道焦耳定律,了解焦耳定律在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。例3:觀察常見(jiàn)電熱器的結(jié)構(gòu),知道其使用要點(diǎn)。(7)通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察門(mén)電路的基本作用。初步了解邏輯電路的基本原理及其在自動(dòng)控制中的應(yīng)用。(8)初步了解集成電路的作用。關(guān)注我國(guó)集成電路等元器件研究的發(fā)展情況。2.活動(dòng)建議(1)分別描繪電爐絲、小燈泡、半導(dǎo)體二極管的I-U特性曲線,對(duì)比它們導(dǎo)電性能的特點(diǎn)。(2)用光敏二極管和微型話(huà)筒制作樓道燈的光控-聲控開(kāi)關(guān)。(3)收集新型電熱器的資料,了解其發(fā)熱原理。(4)制作簡(jiǎn)單的門(mén)電路。(5)利用集成塊制作簡(jiǎn)單的實(shí)用裝置。(三)磁場(chǎng)1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)列舉磁現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。了解我國(guó)古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對(duì)人類(lèi)文明的影響。關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展。例1:觀察計(jì)算機(jī)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu),大致了解其工作原理。(2)了解磁場(chǎng),知道磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量。會(huì)用磁感線描述磁場(chǎng)。例2:了解地磁場(chǎng)的分布、變化,及其對(duì)人類(lèi)生活的影響。(3)會(huì)判斷通電直導(dǎo)線和通電線圈周?chē)艌?chǎng)的方向。(4)通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)安培力,會(huì)判斷安培力的方向。會(huì)計(jì)算勻強(qiáng)磁場(chǎng)中安培力的大小。例3:利用電流天平或其他簡(jiǎn)易裝置,測(cè)量或比較磁場(chǎng)力。例4:了解磁電式電表的結(jié)構(gòu)和工作原理。(5)通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)洛倫茲力。會(huì)判斷洛倫茲力的方向,會(huì)計(jì)算洛倫茲力的大小。了解電子束的磁偏轉(zhuǎn)原理及其在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用。例5:觀察陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)。例6:了解質(zhì)譜儀和回旋加速器的工作原理。(6)認(rèn)識(shí)電磁現(xiàn)象的研究在社會(huì)發(fā)展中的作用。2.活動(dòng)建議(1)用電磁繼電器安裝一個(gè)自動(dòng)控制電路。(2)觀察電視顯像管偏轉(zhuǎn)線圈的結(jié)構(gòu),討論控制電子束偏轉(zhuǎn)的原理。
選修3-2本模塊是選修模塊。電磁感應(yīng)現(xiàn)象展示了不同運(yùn)動(dòng)形式之間的聯(lián)系,同時(shí)也為電能的大規(guī)模應(yīng)用奠定了物理學(xué)的基礎(chǔ);交變電流是生活和生產(chǎn)中最常用到的電流;傳感器則是生活和生產(chǎn)中各種測(cè)量、控制所不可缺少的元器件。學(xué)習(xí)這些內(nèi)容時(shí)要同樣重視它們的理論意義和實(shí)踐意義。本模塊安排了幾個(gè)科學(xué)探究,學(xué)生應(yīng)在經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程中,領(lǐng)悟物理學(xué)研究的思想與方法本模塊劃分為以下三個(gè)二級(jí)主題:●電磁感應(yīng)交變電流傳感器(一)電磁感應(yīng)1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)收集資料,了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,體會(huì)人類(lèi)探索自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。舉例說(shuō)明電磁感應(yīng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。(3)通過(guò)探究理解楞次定律。理解法拉第電磁感應(yīng)定律。例1:分析電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象,分別用力的觀點(diǎn)和能量的觀點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。(4)通過(guò)實(shí)驗(yàn),了解自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象。列舉并說(shuō)明自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。例2:觀察日光燈電路,分析日光燈鎮(zhèn)流器的作用和原理。例3:觀察家用電磁灶,了解電磁灶的結(jié)構(gòu)和原理。2.活動(dòng)建議從因特網(wǎng)、科技書(shū)刊上查閱資料,了解電磁感應(yīng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用,例如磁卡閱讀器、錄音機(jī)、錄像機(jī)的原理等。(二)交變電流1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)知道交變電流,能用函數(shù)表達(dá)式和圖像描述交變電流。例1:用示波器觀察交變電流的波形,并測(cè)算其峰值和有效值。(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn),了解電容器和電感器對(duì)交變電流的導(dǎo)通和阻礙作用。例2:用燈泡或交流電流表觀察電容器和電感器對(duì)交變電流的阻礙作用。(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn),探究變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系。例3:觀察生活中常見(jiàn)的變壓器,了解其作用。(4)了解從變電站到住宅的輸電過(guò)程。知道遠(yuǎn)距離輸電時(shí)應(yīng)用高電壓的道理。例4:查閱資料,了解直流輸電的原理。比較交流輸電和直流輸電的特點(diǎn)。2.活動(dòng)建議(1)參觀當(dāng)?shù)氐男⌒碗姀S,了解發(fā)電過(guò)程。調(diào)查發(fā)電機(jī)的容量、居民用電和工業(yè)用電情況。撰寫(xiě)調(diào)查報(bào)告。(2)觀察變電站和高壓輸電線路。(三)傳感器1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)知道非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的技術(shù)意義。(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)知道常見(jiàn)傳感器的工作原理。例1:通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)溫度傳感器將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的作用。(3)列舉傳感器在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。例2:了解光敏傳感器及其在日常生活中的應(yīng)用。2.活動(dòng)建議(1)調(diào)查日常生活中傳感器的應(yīng)用,就其中的一種在工作原理、技術(shù)意義、經(jīng)濟(jì)效益等方面進(jìn)行分析。(2)利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置。
選修3-3本模塊是選修模塊。能量是貫穿于所有自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)的物理量,本模塊用能量的觀點(diǎn)分析熱運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。在本模塊中,學(xué)生將從宏觀和微觀兩個(gè)角度去認(rèn)識(shí)熱現(xiàn)象的規(guī)律,應(yīng)用統(tǒng)計(jì)的思想和能量轉(zhuǎn)化與守恒的規(guī)律解釋現(xiàn)象、處理問(wèn)題。本模塊在高中物理的學(xué)習(xí)中首次涉及統(tǒng)計(jì)的思想,學(xué)習(xí)中要注意統(tǒng)計(jì)思想在日常生活和解釋自然現(xiàn)象中的普遍意義。通過(guò)聯(lián)系生活和生產(chǎn)的實(shí)際,學(xué)生將進(jìn)一步認(rèn)識(shí)能源的開(kāi)發(fā)、消耗和環(huán)境保護(hù)等方面的問(wèn)題,樹(shù)立可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)、社會(huì)參與意識(shí),樹(shù)立對(duì)社會(huì)負(fù)責(zé)的態(tài)度。本模塊劃分為以下四個(gè)二級(jí)主題:分子動(dòng)理論與統(tǒng)計(jì)思想固體、液體與氣體●熱力學(xué)定律與能量守恒●能源與可持續(xù)發(fā)展(一)分子動(dòng)理論與統(tǒng)計(jì)思想1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)認(rèn)識(shí)分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn),知道其實(shí)驗(yàn)證據(jù)。知道阿伏加德羅常數(shù)的意義。例1:估測(cè)油酸分子的大小,體會(huì)建立模型和估測(cè)的方法在研究物理問(wèn)題中的應(yīng)用。例2:觀察并解釋布朗運(yùn)動(dòng)。(2)了解分子運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律。認(rèn)識(shí)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。理解內(nèi)能的概念。(3)用分子動(dòng)理論和統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)解釋氣體的壓強(qiáng)。(4)通過(guò)調(diào)查,了解日常生活中表現(xiàn)統(tǒng)計(jì)規(guī)律的事例。2.活動(dòng)建議(1)投擲硬幣,分別計(jì)算投擲10次、100次、500次時(shí),硬幣正反面出現(xiàn)次數(shù)的百分率。(2)跟蹤記錄天氣預(yù)報(bào)中的“降水概率”和實(shí)際的降水情況,對(duì)不同季節(jié)降水預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度做出評(píng)價(jià)。(二)固體、液體與氣體1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)了解固體的微觀結(jié)構(gòu)。會(huì)區(qū)別晶體和非晶體。列舉生活中常見(jiàn)的晶體和非晶體。例1:用熔化的石蠟顯示云母片和玻璃片的各向異性與各向同性。(2)了解材料科學(xué)技術(shù)的有關(guān)知識(shí)及應(yīng)用。體會(huì)它們的發(fā)展對(duì)人類(lèi)生活和社會(huì)發(fā)展的影響。例2:知道半導(dǎo)體的一些特點(diǎn),了解半導(dǎo)體技術(shù)在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。例3:初步了解納米材料的特性,關(guān)注納米材料的研究和應(yīng)用。(3)了解液體的微觀結(jié)構(gòu)。通過(guò)實(shí)例了解液晶的主要性質(zhì)及其在顯示技術(shù)中的應(yīng)用。(4)通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察液體的表面張力現(xiàn)象。解釋表面張力產(chǎn)生的原因。交流討論日常生活中表面張力現(xiàn)象的實(shí)例。例4:在裝滿(mǎn)水的杯子內(nèi)輕輕放入一些小硬幣,觀察杯邊水面的形狀。(5)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,了解氣體的實(shí)驗(yàn)定律,知道理想氣體的模型。用分子動(dòng)理論和統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)解釋氣體的壓強(qiáng)和氣體實(shí)驗(yàn)定律。(6)知道飽和汽、未飽和汽和飽和氣壓。了解相對(duì)濕度,舉例說(shuō)明空氣的相對(duì)濕度對(duì)人的生活和植物生長(zhǎng)的影響。例5:體驗(yàn)并說(shuō)出人在不同濕度下的感受。例6:紀(jì)錄電視臺(tái)和廣播電臺(tái)天氣預(yù)報(bào)的主要指標(biāo),了解這些指標(biāo)的含義及其對(duì)人類(lèi)生活的影響。2.活動(dòng)建議(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),比較肥皂水和清水的表面張力。(2)觀察氣壓保溫瓶的構(gòu)造,討論氣壓保溫瓶出水的道理。(三)熱力學(xué)定律與能量守恒1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)通過(guò)有關(guān)史實(shí),了解熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,體會(huì)科學(xué)探索中的挫折和失敗對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的意義。(2)認(rèn)識(shí)熱力學(xué)第一定律。理解能量守恒定律。用能量守恒的觀點(diǎn)解釋自然現(xiàn)象。體會(huì)能量守恒定律是最基本、最普遍的自然規(guī)律之一。(3)通過(guò)自然界中宏觀過(guò)程的方向性,了解熱力學(xué)第二定律,初步了解熵是反映系統(tǒng)無(wú)序程度的物理量。例:解釋第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成的原因。2.活動(dòng)建議(1)假如一個(gè)直徑1km的小行星撞擊地面,估算其釋放的能量。討論這將給地球造成的危害。(2)通過(guò)討論,設(shè)想一種使熱量從低溫處流向高溫處的技術(shù)設(shè)備,說(shuō)明這種設(shè)備是否違反了熱力學(xué)第二定律。(四)能源與可持續(xù)發(fā)展1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)認(rèn)識(shí)能源和環(huán)境與人類(lèi)生存的關(guān)系,知道可持續(xù)發(fā)展的重大意義。(2)討論能源的開(kāi)發(fā)和利用帶來(lái)的問(wèn)題及應(yīng)該采取的對(duì)策。具有保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。例1:了解燃燒化石燃料產(chǎn)生的氣體對(duì)環(huán)境造成的污染,以及減小這些污染的方法。(3)嘗試估計(jì)一些廠礦、交通工具及家用電器的能源消耗。具有可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感和主動(dòng)節(jié)約能源的意識(shí),注意自然資源的循環(huán)利用。例2:根據(jù)汽車(chē)的“百公里耗油量”估算,一輛汽車(chē)每行駛100km消耗的能量,相當(dāng)于一個(gè)家庭多少天的用電量。2.活動(dòng)建議(1)調(diào)查所在地區(qū)運(yùn)往外地的主要貨物,在綜合考慮降低能耗、方便運(yùn)輸、減少污染、保證安全、減低費(fèi)用、減少交通擁擠等因素的基礎(chǔ)上,討論運(yùn)輸這些貨物的可能方案。(2)討論技術(shù)進(jìn)步對(duì)利用自然資源和節(jié)約能源等方面的影響。
選修3-4本模塊是選修模塊。波動(dòng)是一種常見(jiàn)而重要的運(yùn)動(dòng)形式。自20世紀(jì)初以來(lái),隨著電磁波的廣泛應(yīng)用和對(duì)微觀世界的深入研究,與波相關(guān)的物理學(xué)內(nèi)容的重要性也日益突出。學(xué)生在這個(gè)模塊中將首先通過(guò)機(jī)械波的學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)波動(dòng)的一般規(guī)律,進(jìn)而學(xué)習(xí)電磁波和光。電磁場(chǎng)和光現(xiàn)象的深入研究使物理學(xué)的探索進(jìn)入了高速運(yùn)動(dòng)的領(lǐng)域,發(fā)現(xiàn)了不同于日常生活經(jīng)驗(yàn)的規(guī)律,誕生了相對(duì)論。在本模塊中,學(xué)生將初步接觸相對(duì)論的知識(shí),從而拓展視野,激發(fā)進(jìn)一步探索科學(xué)奧秘的興趣。本模塊是繼續(xù)學(xué)習(xí)物理學(xué)和其他科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ),也是了解現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)。本模塊劃分為以下四個(gè)二級(jí)主題:●機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波●電磁振蕩與電磁波●光●相對(duì)論(一)機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)通過(guò)觀察和分析,理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征,能用公式和圖像描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征。例1:比較做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體在不同位置所受的力及速度、加速度、動(dòng)能和勢(shì)能。例2:用兩個(gè)擺長(zhǎng)相同的單擺演示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位差。(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn),探究單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系。(3)知道單擺的周期與擺長(zhǎng)、重力加速度的關(guān)系。會(huì)用單擺測(cè)定重力加速度。(4)通過(guò)實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)受迫振動(dòng)的特點(diǎn)。了解產(chǎn)生共振的條件及其在技術(shù)上的意義。例3:調(diào)查生活和生產(chǎn)中受迫振動(dòng)的應(yīng)用實(shí)例及利用和防止共振的實(shí)例。(5)通過(guò)觀察,認(rèn)識(shí)波是振動(dòng)傳播的形式和能量傳播的形式。能區(qū)別橫波和縱波。能用圖像描述橫波。理解波速、波長(zhǎng)和頻率(周期)的關(guān)系。(6)了解惠更斯原理,能用來(lái)分析波的反射和折射。(7)通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)波的干涉現(xiàn)象、衍射現(xiàn)象。例4:用示波器顯示波的疊加。例5:觀察音叉雙臂振動(dòng)激發(fā)的水波干涉現(xiàn)象。(8)通過(guò)實(shí)驗(yàn)感受多普勒效應(yīng),解釋多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因,列舉多普勒效應(yīng)的應(yīng)用實(shí)例。2.活動(dòng)建議(1)學(xué)生們站成一排,依次下蹲、起立,模擬機(jī)械波。(2)構(gòu)想一種利用多普勒效應(yīng)的實(shí)用裝置。(二)電磁振蕩與電磁波1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)初步了解麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的基本思想及其在物理學(xué)發(fā)展史上的意義。(2)了解電磁波的產(chǎn)生,通過(guò)電磁波體會(huì)電磁場(chǎng)的物質(zhì)性。(3)了解電磁波的發(fā)射、傳播和接收。例:演示赫茲實(shí)驗(yàn)。(4)通過(guò)實(shí)例認(rèn)識(shí)電磁波譜,知道光是電磁波。(5)了解電磁波的應(yīng)用和在科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展中的作用。2.活動(dòng)建議(1)通過(guò)自學(xué)、查找資料和訪問(wèn),了解移動(dòng)通信的原理。調(diào)查當(dāng)?shù)匾苿?dòng)通信的發(fā)展情況。(2)進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查,列舉家用電器和生活用品中與紅外線、紫外線有關(guān)的應(yīng)用實(shí)例。(三)光1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解光的折射定律。(2)測(cè)定材料的折射率。(3)認(rèn)識(shí)光的全反射現(xiàn)象。初步了解光導(dǎo)纖維的工作原理和光纖在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,認(rèn)識(shí)光纖技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)生活的重大影響。例1:演示光沿水柱(或彎曲的玻璃柱)的傳播。例2:觀察光纜的結(jié)構(gòu)。(4)觀察光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象,知道產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象的條件。用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)定光的波長(zhǎng)。例3:觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象。(5)了解激光的特性和應(yīng)用。用激光觀察全息照相。2.活動(dòng)建議(1)拍攝激光照射針尖時(shí)的衍射照片。(2)通過(guò)調(diào)查研究,收集光的偏振現(xiàn)象的應(yīng)用實(shí)例。(四)相對(duì)論(1)知道狹義相對(duì)論的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、基本原理和主要結(jié)論。例1:知道同時(shí)的相對(duì)性、長(zhǎng)度的相對(duì)性、時(shí)間間隔的相對(duì)性。例2:知道相對(duì)論速度疊加的規(guī)律。例3:知道相對(duì)論質(zhì)能關(guān)系。(2)了解經(jīng)典時(shí)空觀與相對(duì)論時(shí)空觀的主要區(qū)別。體會(huì)相對(duì)論的建立對(duì)人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的影響。例4:通過(guò)實(shí)例,了解時(shí)間和空間的相對(duì)性,體會(huì)相對(duì)論時(shí)空觀與低速世界情境的差異。(3)初步了解廣義相對(duì)論的幾個(gè)主要觀點(diǎn)及主要觀測(cè)證據(jù)。(4)關(guān)注宇宙學(xué)研究的新進(jìn)展。2.活動(dòng)建議(1)閱讀有關(guān)相對(duì)論的科普書(shū)刊,在同學(xué)中舉辦小型討論會(huì)。(2)觀看有關(guān)宇宙起源的科教電視片,了解宇宙的演化與發(fā)展。
選修3-5本模塊是選修模塊。自20世紀(jì)初以來(lái),與微觀粒子相關(guān)的物理學(xué)研究取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展,奠定了今天的高新技術(shù)的物理學(xué)基礎(chǔ)。學(xué)生在這個(gè)模塊中將學(xué)習(xí)關(guān)于原子、原子核等微觀粒子的初步知識(shí),這是了解現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ),也是繼續(xù)學(xué)習(xí)物理學(xué)及相關(guān)科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)。歷史上,對(duì)于電磁波、原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),典型地展示了人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然規(guī)律的科學(xué)方法;而對(duì)于微觀粒子的波粒二象性的認(rèn)識(shí),則表現(xiàn)了人類(lèi)直接經(jīng)驗(yàn)的局限性。在這個(gè)模塊的學(xué)習(xí)中,要注意體會(huì)其中的科學(xué)方法,受到科學(xué)哲學(xué)思想的啟迪,感受科學(xué)的和諧美。動(dòng)量守恒定律是自然界幾個(gè)基本的守恒定律之一,也是研究微觀粒子所必需的知識(shí),要在學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)和原子核的內(nèi)容之前學(xué)習(xí)它。本模塊劃分為以下四個(gè)二級(jí)主題:●碰撞與動(dòng)量守恒●原子結(jié)構(gòu)●原子核●波粒二象性(一)碰撞與動(dòng)量守恒1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)探究物體彈性碰撞的一些特點(diǎn)。知道彈性碰撞和非彈性碰撞。(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn),理解動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律,能用動(dòng)量守恒定律定量分析一維碰撞問(wèn)題。知道動(dòng)量守恒定律的普遍意義。例1:火箭的發(fā)射利用了反沖現(xiàn)象。例2:收集資料,了解中子是怎樣發(fā)現(xiàn)的。討論動(dòng)量守恒定律在其中的作用。(3)通過(guò)物理學(xué)中的守恒定律,體會(huì)自然界的和諧與統(tǒng)一。2.活動(dòng)建議制作“水火箭”。(二)原子結(jié)構(gòu)1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)了解人類(lèi)探索原子結(jié)構(gòu)的歷史及有關(guān)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。例1:用錄像片或計(jì)算機(jī)模擬演示α粒子散射實(shí)驗(yàn)。(2)通過(guò)對(duì)氫原子光譜的分析,了解原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)。例2:光譜分析在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用。2.活動(dòng)建議觀看有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的科普影片。(三)原子核1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)知道原子核的組成。知道放射性和原子核的衰變。會(huì)用半衰期描述衰變的速度,知道半衰期的統(tǒng)計(jì)意義。(2)了解放射性同位素的應(yīng)用。知道射線的危害和防護(hù)。例1:了解放射性在醫(yī)學(xué)或農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。例2:調(diào)查房屋裝修材料或首飾材料中具有的放射性,了解相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。(3)知道核力的性質(zhì)。能簡(jiǎn)單解釋輕核與重核內(nèi)中子數(shù)、質(zhì)子數(shù)具有不同比例的原因。會(huì)根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷守恒寫(xiě)出核反應(yīng)方程。(4)認(rèn)識(shí)原子核的結(jié)合能。知道裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)。關(guān)注受控聚變反應(yīng)研究的進(jìn)展。(5)知道鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生條件。了解裂變反應(yīng)堆的工作原理,了解常用裂變反應(yīng)堆的類(lèi)型。知道核電站的工作模式。(6)通過(guò)核能的利用,思考科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系。例3:思考核能開(kāi)發(fā)帶來(lái)的社會(huì)問(wèn)題。(7)初步了解恒星的演化。初步了解粒子物理學(xué)的知識(shí)。例4:了解加速器在核物理、粒子物理研究中的作用。2.活動(dòng)建議:(1)通過(guò)查閱資料,了解常用的射線檢測(cè)方法。(2)觀看有關(guān)核能利用的錄像。(3)舉辦有關(guān)核能利用的科普講座。(四)波粒二象性1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)了解微觀世界中的量子化現(xiàn)象。比較宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點(diǎn),體會(huì)量子論的建立深化了人們對(duì)于物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)。(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解光電效應(yīng)。知道愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程及意義。(3)了解康普頓效應(yīng)。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)說(shuō)明光的波粒二象性。知道光是一種概率波。(5)知道實(shí)物粒子具有波動(dòng)性。知道電子云。初步了解不確定性關(guān)系。(6)通過(guò)典型事例了解人類(lèi)直接經(jīng)驗(yàn)的局限性,體會(huì)人類(lèi)對(duì)世界的探究是不斷深入的。例1:通過(guò)電子衍射的實(shí)驗(yàn)事實(shí),初步了解微觀粒子的波粒二象性,體會(huì)人類(lèi)對(duì)于物質(zhì)世界認(rèn)識(shí)的不斷深入。2.活動(dòng)建議閱讀有關(guān)微觀世界的科普讀物,寫(xiě)出讀書(shū)報(bào)告。
第四部分實(shí)施建議一、教學(xué)建議教學(xué)過(guò)程是體現(xiàn)課程理念、實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的一種創(chuàng)造過(guò)程。根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》的課程理念和課程目標(biāo),結(jié)合中學(xué)教學(xué)的實(shí)際情況,提出以下教學(xué)建議,這些建議不求全面,主要有針對(duì)性地強(qiáng)調(diào)教學(xué)中值得注意的幾個(gè)問(wèn)題。(一)從課程目標(biāo)的三個(gè)維度來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程本《標(biāo)準(zhǔn)》在知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀三個(gè)維度上,提出了高中物理課程的具體目標(biāo)。在具體教學(xué)中,課程目標(biāo)的這三個(gè)維度并不是相互孤立的,它們都融于同一個(gè)教學(xué)過(guò)程之中。因此,在設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程時(shí),需要從三個(gè)維度來(lái)構(gòu)思教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動(dòng)的安排。例如,在勻變速直線運(yùn)動(dòng)的教學(xué)中,教師可以讓學(xué)生提出自己的實(shí)驗(yàn)方案來(lái)驗(yàn)證對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)快慢的猜想,提高他們制定科學(xué)探究計(jì)劃的能力;可以用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng),在獲得知識(shí)的同時(shí)提高對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理能力;可以討論伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究方法,體會(huì)科學(xué)研究方法對(duì)科學(xué)發(fā)展的意義;可以展示人類(lèi)在月球上所進(jìn)行的有關(guān)實(shí)驗(yàn)照片,激發(fā)學(xué)生探究科學(xué)的熱情,領(lǐng)略自然規(guī)律的普適性。還可以通過(guò)對(duì)打樁機(jī)的重錘下落和運(yùn)動(dòng)員高臺(tái)跳水等自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)例的討論,增強(qiáng)學(xué)生將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)的意識(shí)。應(yīng)該對(duì)學(xué)生在高中階段的物理課如何實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)有一個(gè)總的思考,與初中相比較,高中物理課程無(wú)論在知識(shí)的深度和廣度上,還是學(xué)習(xí)方法上都有很大的不同,要增強(qiáng)學(xué)生學(xué)好物理學(xué)的自信心。讓學(xué)生有一個(gè)逐步適應(yīng)和學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的過(guò)程。教師應(yīng)幫助學(xué)生,使其在獨(dú)立地獲取物理知識(shí)、探究物理規(guī)律、解決物理問(wèn)題等方面獲得具體的成果,讓學(xué)生得到成功的體驗(yàn),享受成功的愉悅,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和責(zé)任感。(二)提高科學(xué)探究的質(zhì)量,關(guān)注科學(xué)探究學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成通過(guò)初中課程的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的過(guò)程有了一定的體驗(yàn),并具有了初步的科學(xué)探究能力。高中階段的物理課,應(yīng)該在這個(gè)基礎(chǔ)上更加關(guān)注學(xué)生在科學(xué)探究過(guò)程中的學(xué)習(xí)質(zhì)量,進(jìn)一步加深對(duì)科學(xué)探究的理解,提高科學(xué)探究的能力??茖W(xué)探究的課題有的是和教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)進(jìn)度相吻合的,例如課堂教學(xué)中所探究的物理問(wèn)題常常是由教師和教科書(shū)直接提出,雖然其中不乏有許多關(guān)于問(wèn)題背景的介紹,但很少有讓學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和構(gòu)思問(wèn)題的機(jī)會(huì)。在高中階段,教師有必要?jiǎng)?chuàng)設(shè)一些情境,讓學(xué)生在觀察和體驗(yàn)后有所發(fā)現(xiàn),有所聯(lián)想,萌發(fā)出科學(xué)問(wèn)題;或者創(chuàng)設(shè)一些任務(wù),讓學(xué)生在完成任務(wù)中運(yùn)用科學(xué)思維,自己提煉出應(yīng)探究的科學(xué)問(wèn)題。要提高學(xué)生制定探究計(jì)劃的能力,就要使學(xué)生學(xué)會(huì)把探究的課題分解為幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的小問(wèn)題,會(huì)思考解決每個(gè)問(wèn)題的多種不同方法,會(huì)根據(jù)現(xiàn)實(shí)條件選擇、優(yōu)化有關(guān)方法,從而形成探究的方案;學(xué)會(huì)從原理、器材、信息收集技術(shù)、信息處理方法、操作程序等不同方面來(lái)構(gòu)思探究的計(jì)劃;學(xué)會(huì)在制定探究計(jì)劃時(shí)查詢(xún)相關(guān)資料;學(xué)會(huì)在相互交流中完善探究計(jì)劃。教師應(yīng)該在教學(xué)中盡量營(yíng)造讓學(xué)生學(xué)習(xí)制定探究計(jì)劃的各種機(jī)會(huì)。在指導(dǎo)學(xué)生收集信息和分析、處理信息時(shí),不要按照教師預(yù)先設(shè)定的表格“按方抓藥”。在收集信息時(shí),要注意培養(yǎng)學(xué)生客觀的思維品質(zhì),不要把注意力只集中在與探究假設(shè)相符的物理事實(shí)上,同樣需要觀察和收集那些跟預(yù)期結(jié)果相矛盾的信息。在通過(guò)一定的科學(xué)探究實(shí)踐之后,應(yīng)該使學(xué)生學(xué)會(huì)依照物理事實(shí)運(yùn)用邏輯判斷來(lái)確立物理量之間的因果關(guān)系,樹(shù)立把物理事實(shí)作為證據(jù)的觀念,形成根據(jù)證據(jù)、邏輯和現(xiàn)有知識(shí)來(lái)進(jìn)行科學(xué)解釋的思維方法。在教學(xué)中應(yīng)重視學(xué)生對(duì)科學(xué)解釋的評(píng)估。為此,可以讓學(xué)生提出并比較各種可能的解釋?zhuān)纯此占淖C據(jù)究竟更支持哪種解釋。學(xué)生之間的公開(kāi)討論、評(píng)議是提高評(píng)估能力的有效方式。關(guān)于科學(xué)探究的交流和表達(dá),教學(xué)中應(yīng)該讓學(xué)生從以下兩個(gè)方面關(guān)注自己表達(dá)能力的提高:一是交流內(nèi)容的組織,包括課題的提出、探究計(jì)劃框架、信息收集過(guò)程和數(shù)據(jù)整理、基本論點(diǎn)和對(duì)論點(diǎn)的解釋、存在的問(wèn)題和新發(fā)現(xiàn)等,應(yīng)學(xué)會(huì)根據(jù)課題特點(diǎn)對(duì)上述方面各有不同側(cè)重;二是陳述的形式,包括文字、表格、圖像、公式、插圖等,學(xué)會(huì)根據(jù)不同的內(nèi)容選擇恰當(dāng)?shù)男问竭M(jìn)行交流。在此基礎(chǔ)上,教學(xué)中要提供學(xué)生當(dāng)眾交流的機(jī)會(huì),使學(xué)生能準(zhǔn)備有條理的講稿,并進(jìn)行準(zhǔn)確和富有邏輯的發(fā)言。學(xué)生在科學(xué)探究個(gè)案的各個(gè)環(huán)節(jié)所發(fā)展的能力往往是不平衡的,可能有的個(gè)案中學(xué)生在某些環(huán)節(jié)中探究行為的自主性較強(qiáng),與這些環(huán)節(jié)相對(duì)應(yīng)的探究能力得到很好的發(fā)展,而在另外一些環(huán)節(jié)中,教師需要作必要的引導(dǎo)或指導(dǎo),在這些方面學(xué)生便缺乏鍛煉。因此,教師在設(shè)計(jì)、實(shí)施科學(xué)探究教案時(shí),應(yīng)該對(duì)各個(gè)案例的具體教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行認(rèn)真分析,以便了解學(xué)生在探究經(jīng)歷中所存在的薄弱環(huán)節(jié),以便采取改進(jìn)的措施。(三)使物理貼近學(xué)生生活、聯(lián)系社會(huì)實(shí)際家庭、學(xué)校、社會(huì)都有大量學(xué)生感興趣的物理問(wèn)題,如家庭中新型電器、新型炊具中的物理原理,公共交通設(shè)施、交通工具中某些新裝置的物理原理,新型通信工具等等,教師要選擇與學(xué)生生活聯(lián)系密切的素材用于教學(xué)。課堂教學(xué)中,教師還可以使用可樂(lè)瓶、易拉罐、飲料吸管、膠帶紙等生活中的常見(jiàn)物品來(lái)做物理實(shí)驗(yàn)。學(xué)生的課后作業(yè)也應(yīng)該因地制宜地引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注周?chē)纳睿缬螛?lè)場(chǎng)中的物理,車(chē)站、碼頭上的物理,超級(jí)市場(chǎng)中的物理等。把這些與學(xué)生的生活密切相關(guān)的事物引入物理課,就會(huì)增加學(xué)生對(duì)物理課的親切感。在物理學(xué)與社會(huì)的聯(lián)系方面,可以分別從資源(能源)、人口、環(huán)境和生態(tài)、交通、居住等方面,結(jié)合本地的社會(huì)現(xiàn)象來(lái)進(jìn)行討論。要恰當(dāng)?shù)夭捎谜掌?、圖表、模型、幻燈、電影、錄像、光盤(pán)等視聽(tīng)媒體。應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生、并讓學(xué)生有一定的機(jī)會(huì)在課堂上發(fā)表他們通過(guò)自己收集信息所形成的有關(guān)見(jiàn)解。開(kāi)展跨學(xué)科的研究活動(dòng),有利于學(xué)生把物理知識(shí)和其它學(xué)科知識(shí)結(jié)合起來(lái)研究周?chē)纳詈蜕鐣?huì)現(xiàn)象。例如進(jìn)行小型水電站調(diào)查,學(xué)生從能量轉(zhuǎn)化的估算、發(fā)電和配電設(shè)備、發(fā)電功率跟當(dāng)?shù)赜秒娦枨蟮年P(guān)系等物理知識(shí),從水電站建設(shè)對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境影響等生物知識(shí),從水電站周?chē)牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)、水電站對(duì)周邊地區(qū)的經(jīng)濟(jì)影響等地理知識(shí)來(lái)綜合思考研究的主題,在研究中提高科學(xué)與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)互動(dòng)作用的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)學(xué)生將科學(xué)服務(wù)于人類(lèi)的社會(huì)責(zé)任感和使命感。(四)突出物理學(xué)科特點(diǎn),發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的重要作用物理實(shí)驗(yàn)是高中物理教學(xué)中的重要內(nèi)容。共同必修模塊中的物理實(shí)驗(yàn),是《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)高中學(xué)生最基本的實(shí)驗(yàn)要求。在必修與選修模塊中,都程度不同地體現(xiàn)了對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步要求。對(duì)物理實(shí)驗(yàn)有興趣的學(xué)生,還可以指導(dǎo)他們?cè)谛1菊n程中,選修具有更高要求的物理實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題。在高中物理教學(xué)中,應(yīng)該重視學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的理解。在觀察演示實(shí)驗(yàn)時(shí),不僅要學(xué)生關(guān)注所觀察的現(xiàn)象,同時(shí)要讓學(xué)生理解該物理現(xiàn)象是用來(lái)說(shuō)明什么問(wèn)題和怎樣說(shuō)明問(wèn)題的,在可能情況下,還應(yīng)該盡量讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)裝置的工作原理。在進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí),必須讓學(xué)生在明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、理解?shí)驗(yàn)原理的前提下獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)。要重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的提高,使學(xué)生能正確使用高中物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中的儀器和工具,獲得較準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)信息,但要避免進(jìn)行刻板的技能訓(xùn)練,因?yàn)殡S著日新月異的科技進(jìn)步,對(duì)技能的要求也在不斷地變化。實(shí)驗(yàn)是了解、研究自然規(guī)律的重要方法,它的作用不只是為了獲取信息,應(yīng)該使學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)操作是在相關(guān)原理的指引下進(jìn)行的,應(yīng)該學(xué)會(huì)把實(shí)驗(yàn)獲得的信息演繹、歸納成結(jié)論,只動(dòng)腦不動(dòng)手和只動(dòng)手不動(dòng)腦都不是正確的學(xué)習(xí)方法。不要把學(xué)生實(shí)驗(yàn)看成是可有可無(wú)的事情,把它隨意安插在一個(gè)空閑的時(shí)候去做,它是學(xué)生探究并獲取知識(shí)與應(yīng)用知識(shí)過(guò)程中的一個(gè)有機(jī)組成部分,應(yīng)該在合理的環(huán)節(jié)和預(yù)定的計(jì)劃中去完成。教師應(yīng)該積極開(kāi)發(fā)適合自己教學(xué)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,并盡可能利用各種實(shí)驗(yàn)資源,用各種不同型號(hào)、規(guī)格的儀器做實(shí)驗(yàn)。鼓勵(lì)將電子計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代多媒體技術(shù)應(yīng)用在物理實(shí)驗(yàn)中,同時(shí)提倡使用身邊隨手可得的普通物品做物理實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)的極好場(chǎng)所,教師應(yīng)要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)持嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果要實(shí)事求是,如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),尊重客觀事實(shí)。并把在實(shí)驗(yàn)室中所形成的實(shí)事求的作風(fēng)帶到平時(shí)的學(xué)習(xí)與生活中去。
二、評(píng)價(jià)建議高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)是高中物理課程評(píng)價(jià)的依據(jù)。評(píng)價(jià)應(yīng)該落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)和理念,在內(nèi)容和形式上,應(yīng)該關(guān)注以下幾個(gè)方面?!?qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)在促進(jìn)學(xué)生發(fā)展方面的作用,不強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)的甄別與選拔的功能?!ぶ匾晫W(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià),不以考試的結(jié)果作為唯一的評(píng)價(jià)依據(jù)?!ぐ褜W(xué)生在活動(dòng)、實(shí)驗(yàn)、制作、探究等方面的表現(xiàn)納入評(píng)價(jià)范圍,不以書(shū)面考試為唯一的評(píng)價(jià)方式?!こ珜?dǎo)客觀記錄學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的具體事實(shí),不過(guò)分強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)化?!そ處熞D(zhuǎn)變?cè)趯W(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)上的裁判員的角色,要成為學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者、合作者,學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的指導(dǎo)者,學(xué)習(xí)潛能的開(kāi)發(fā)者。提倡評(píng)價(jià)的多主體?!W(xué)生要參與學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià),進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和同學(xué)之間的互評(píng)。評(píng)價(jià)
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