高中物理第一册简介
2000-05-05彭前程
彭前程
整体说明
一、结构安排。
新数材基本上仍保持了原教材大致的框架结构,但做了适当的调整。例如,以往“力”放在开头,学生学习受力分析较为困难。而新教材在第一章只讲常见的重力、弹力和摩擦力。在学生了解了三种力的简单规律、接触了一点简单的受力分析、熟悉了一些方法之后,学习第二章运动学。学生对矢量t的分析和运算的能力以及分析问题的能力有了一定的进步之后,开始学习第三章牛顿运动定律。第四章安排较为难一些的有关静力学中的受力分析。这样就将学生刚上高一就遇到的拦路虎“受力分析”,分散在力学的各个部分,降低高一年级教学内容开始时的难度,以便搭好初中上高中的“桥”。
二、增强了教材弹性。
为了体现教材内容的弹性,我们除按新大纲的安排编写一些选学内容外,特意在新教材中通过增设栏目、增加阅读材料等手段,扩展知识、能力的培养领坡,使不同的学生有不同的选择。例如,在讲过向心加速度的内容后,特意增加了一个“向心加速度的公式推导”的阅读材料,在讲到环绕速度时,增加了“黑洞”的阅读材料。另外,在教师用书中还提供了比学生用书中每章后习题的教学要求略高的一组参考题,供教师选用。
三、加强能力培养。
在教材编写中,我们在讲清概念的同时,注意能力和方法的训练与培养注意叙述有启发性,给学生留有较多的独立思考余地,培养学生独立思考的能力和习惯:在学生通过运用学过的基础知识,经过思考可以得出结论、答案的地方设一些“为什么”。”你想过吗”、”思考与讨论”等栏目;在物理学方法和思想(包括思想教育)比较突出的地方,有意识地或总结或点拨(如理想化的方法、理想实验的方法、建立模型的思想、实事求是的观点等);通过章后小结,逐步引导学生自己整理、归纳学过的知识:通过对诸如“研究弹簧的伸长与拉力的关系”、“研究材料的保温性能”、“刹车时车轮被抱死的利与弊”等一些向题的探索,培养学生探究问题的能力。
四、联系实际,提高兴趣。
理论联系实际不仅可以使学生深刻地理解物理规律,同时也是引起学生学习兴趣,使他们喜欢物理最有效的途径之一。新教材充分注意了这一点。例如,在讲到阻力问题时,介绍了小轿车、气垫船等;在各章前专设一页,印有与本章内容相关的图片,如我国最新设计制造的“飞豹”式战斗机、运动员赛跑、南浦大桥等;在讲到振动时介绍了心电图仪、地震仪、微波炉等;在讲到反冲运动的内容时介绍了我国的长征系列运载火箭以及“神舟”号载人飞船。另外还有与阻力问题相联系的磁悬浮列车,与红外辐射相联系的红外遥感技术,与原子辐射相联系的激光等。
五、灵活渗透,扩展知识面。
有些知识可以采取逐步渗透,即.逐步提高的办法来学习。如力的正交分解法,在解决力学问题时应用很广泛,用起来也很方便,但新教材没有单独设节讲述正交分解法,而在第三章应用牛顿运动定律解决问题时采取渗透的方法来介绍,让学生在应用中逐步习得。再如,像重力和弹力做功与路径无关、黑洞、黑体辐射、行星、恒星、星系和宇宙等内容,教材都是采用渗透的方法来讲述的。
另外,新教材的绪言用8个彩页以插图的形式对物理学的概貌、物理学的重要性作了说明,以激发学生学习物理的志趣;同时,也采取灵活渗透的方式,使学生了解一些知识,扩展眼界。绪言中涉及的知识面很广,不可能按部就班地去向学生讲解,这是灵活渗透学习的一个实例。
六加强实验教学。
为了加强实验教学,新大纲在这方面尽其所能地做了努力。新大纲中必修课的必做学生实验共12个(其中4个是新的),实验个数与现行必修课的必做实验个数相同。必修和限选课的必做学生实验共23个,其中有1个是在专题中安排的制作性实验。这23个实验中有7个是新的,现行必修加选修一共17个学生实验,这在课时减少的情况下,实际上增加了学生实验所占的比例。
此外,在新教材编写中,除按照新大纲的要求扎扎实实、合理有效地安排所规定的学生实验外,还增加了“续习使用打点计时器”实验;在正文中增加了许多随堂实验;设了“做一做”档目,介绍简单易做的小实验,鼓励学生多动手。
七、安排好练习和习题。
一是更注意了题目的针对性。每设一题必明确目的,或辨析概念、澄清认识,或巩固知识、加深理解,或训结方法、提高能力。基本题覆盖全面,突出重点,力求每道题都发挥它应有的作用。練习题的数量较原教材略有增加。一般来说,每节后的练习为3~6个,每章后习题为8~10个。
二是更注意了练习题的编排层次,以利于循序渐进,因材施教,分类指导。每节后的练习题多为理解和巩固知识、辨析概念而设,一般较简单多为基本题,少有综合题,目的是让学生扎扎实实地把基本知识学好,希望每做一题必有收获。每章后的习题是对全章知识的深化和综合,还有与前面所学知识的综合。
三是更注意了理论联系实际,注意贴近学生生活,注意联系生产实际和现代科学技术,注意有现代气息。联系实际可以提高学生分析问题和解决问题的能力,可以培养学生将所学知识应用于实际中去的意识。
教学内容
第一章力通过对几种简单的力的介绍,了解力的初步知识和研究力学的一些基本方法。这一章只分析简单的受力问题,主要结合力的性质来分析。第三章、第四章再结合物体的运动状态来进行力的分析。
第二章直线运动教材对“时间间隔”、“时刻”、“参考系”、“位置”“位移”等概念作了较详细的分析,以便学生打好基础。瞬时速度和加速度的概念既是本章的重点,也是学生不易理解的难点。课本在开始讲述瞬时速度时,只给出最浅显的说法,即瞬时速度是运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,继而在阅读材料中用极限的思想说明了怎样理解瞬时速度供学习程度较好的学生课外钻研。
第三章牛顿运动定律这一章是高中力学的重点。第一节意在引起对运动原因的思考;第二节分析得出力是产生加速度的原因,为下一节作好准备;第三节得出加速度和力及质量的定量关系。后面是应用及定律的适用范围。这一章的编写特别注意了对牛顿定律的得出和理解的分析,不涉及过于复杂的情形,以便学生把主要精力放在概念、规律的理解上。
第四章物体的平衡主要考虑是将受力分析的难点后移,有前三章的知识准备之后,学习力及力矩的平衡会比在力学开始的第一章就学习难度小些。
第五章曲线运动曲线运动较直线运动复杂,新教材主要以平抛运动和圆周运动为例研究物体做曲线运动的条件和规律,研究曲线运动的基本方法是运动的合成和分解。新教材在编写时力图尽可能多地联系生活实际,如铁饼、汽车、导弹、受磁铁吸引的钢珠等物体的运动。在这些生活经验和课堂实验的基础上,得出物体做曲线运动的条件。运动的合成和分解,增加了演示实验,以说明合运动与分运动的关系。
第六章万有引力定律为了使学生对万有引力定律得出的来龙去脉有个比较清楚的认识,新教材在开始介绍了开普勒定律,同时也为下一节打下基础。对于开普勒定律,教学中要注意它是为下一节内容的学习而准备的,不必花过多的精力讲三个定律的来龙去脉。正是出于这种考虑,新教材没有将三个定律都列出,而是将第二定律用注的形式加以介绍。
新教材着意对万有引力定律的得出作了较详细的分析,教学中应引导学生分析定律得出的推理过程,特别是牛顿对地面上物体所受的引力和天上的物体受到的引力是同一性质的分析。
第七章动量这一章通过分析生活和生产中大量的实际问题(如鸡蛋落地、冲床的冲压、码头敷设橡皮胎等)引入动量概念,推导动量定理和动量守恒定律。动量守恒定律和下面一章的能量守恒定律,是较牛顿定律更高级的定律,是自然界普遍适用的规律。教学中应注意让学生体会动量守恒定律的意义以及用动量守恒定律处理向题的优越性。
将动量一章放在机械能的前面,是担心学过机槭能守恒定律后再学习动量,教学中可能会有意無意地拔高教学要求,过多地研究碰撞中动量和能量都守恒的问题。这类问题在学生,学过能量守恒定律后,可以提一提,但主要练习还是放在高三为好。
新教材在这部分内容中,注意联系当今的科技前沿,特别是我国在这方面的发展情况和成就,如长征系列火箭、神舟号宇宙飞船等,以激发学生的爱国情感。
第八章机械能为了使学生对所学知识领会得更深入一些,新教材有意识地在一些地方对一些问题做了扩展,主要是想让:学生在运用定律、规律时,知其所以然,不乱套公式。如讲功的计算时,通过阅读材料介绍了计算变力作用下做功的思路:讲动能定理时,指出无论外力是否为恒力,无论;物体是否做直线运功,功能定理都成立;讲重力势能时,介绍重力做功与路径无关,直线情况下推导出的关系式对曲线同样适用:讲机械能守恒定律时,指出在只有重力做功的情形下,物体做任何运动,定律都是成立的。
第九章机械振动机械振动在实际中有很多的应用,同时这部分内容也是理解其他振动及波动的基础,所以新教材有意识地将所学知识与生活实际相联系(如心电图、地震仪、钟表、秋千等),使学生通过学习,对现代社会中的科学技术有所理解,同时也培养学生的应用意识。
考虑到使用新教材的地区面比较广,各地的教学安排会有不同。为了方便教学,这次教材的修订将原来放在高二的“振动”一章拿下来放在第一册。