基于高一物理新教材与老教材对比的几点思考

史文杰

[摘要] 本文通过对高一物理新教材相比较老教材在背景知识更新、章节的拆合、顺序调整、以及教学环节设计的优化等四大方面作了详细对比分析并作出了几点思考。旨在与各位同仁一起更深入的研究新教材，更深入的把握新高考的命题动向。

[关键词]  新教材  老教材  对比  思考

2021年是江苏省实行新高考模式的第一年。2020年秋季高一年级开始使用与新高考模式相对应的新教材。笔者在高一年级从事物理教学工作中，对于高一新教材相比较老教材的的一系列的变化，产生了几点思考。通过本文与各位同仁共同探讨。

新教材对于背景知识的更新

新教材在万有引力这一章当中在STSE这个栏目中增加了航天事业改变着人类的生活这个内容。向学生介绍了卫星的军用、民用功能，重点介绍了通信卫星、气象卫星、地球资源卫星、以及利用太空高强度辐射诱导生物基因的变异，培育优良性状的新的植物。例如：高产稻“航育一号”这是物理学科与生物学科的学科交叉。笔者思考：能否加入我国最近几年发射的墨子号量子卫星、高分号、北斗导航卫星、嫦娥五号探月工程和天和号空间站。对于国家发展和人民生活的重要意义。

新教材对于部分章、节的拆分、合并

新教材把原来曲线运动一章拆分为：抛体运动与圆周运动两章，把静电场一章拆分为：静电场及其应用与静电场中能量两章。把恒定电流一章拆分为：电路及其应用与电能、能量守恒定律两章。笔者认为：抛体运动和圆周运动分开是为了突出这两种典型曲线运动研究方法的不同。前者运动的分解与合成，后者是用动力学方法。静电场和恒定电流的拆分则是突出“能量”这一高中物理的重要概念和解题思路的“主线”。事实上静电场中电势、电势能、电势差、带电粒子的在电场中的运动，以及闭合电路欧姆电路的推导以及功率都是与能量密切相关。

新教材把原来的用打点计时器测速度一节取消，讲内容拆分在时间与位移（先介绍两类打点计时器构造与原理，测时间、位移）和速度（介绍打点计时测速度）这2节中，笔者认为这样虽然符合知识的形成过程。但是这个实验的重要性不言而喻，是后面研究匀变速直线运动和牛顿第二定律、验证机械能守恒定律实验的基础。内容过于分散既不利于教师的课堂教学的体系性，也不利于学生系统的学习、掌握，这里值得商洽。

新教材对于部分章、节顺序的调整

新教材把圆周运动一章向心力与向心加速度两节先后顺序调整。老教材是先讲向心加速度，后讲向心力。老教材的思路是：在之前讲完描述圆周运动的物理量—让学生体会到匀速圆周运动是一个变速运动—结合实例，用牛顿第二定律猜想指出圆周运动有指向圆心的加速度---和矢量方法结合极限思想理论上推导出向心加速度的公式—再用牛顿第二定律推导出向心力概念和公式。而新教材思路是：讲完描述圆周运动的物理量-让学生体会到匀速圆周运动是一个变速运动-结合实例指出圆周运动受到合外力（向心力）-让学生通过小实验感受向心力的存在和大小影响因素—传统的向心力演示仪采用控制变量的思路定量推导出向心力大小的公式-再用牛顿第二定律推导出向心加速度概念和公式—拓展学习中矢量方法结合极限思想理论上推导出向心加速度的公式和方向。两种思路对比，老教材的纯探究台阶比较高，尤其是理论推导向心加速度公式，学生由于数学矢量运算没有学，理解起来有困难，往往就是记住最后推出公式。对于向心力也只是记住了公式。而新教材充分体现了新课程的探究性，降低了学生理解抽象概念的难度。学生从圆周运动受力现象观察提出猜想-实验探究-形成向心力公式结论-结合之前的牛顿第二定律--形成向心加速度公式结论—最后拓展学习中矢量方法结合极限思想理论上推导出向心加速度的公式。这样即使学生数学知识不够也可以根据学生的数学知识情况以及不同层次学生的能力做灵活处理。

新教材对于部分教学内容的教学环节设计的优化

新教材对于电场强度一节中得出电场中某一点电场强度的比值定义式以及在证明电场强度与试探电荷受力和电量无关的环节，将后面库仑定律推导点电荷的电场强度公式提出前面来，让学生可以更加深刻地理解某一点的电场强度确实与试探电荷的受力和电量无关，而是和场源电荷的电量以及这一点到场源电荷的距离有关。

在静电现象这一节中，新教材把静电除尘、静电喷漆、静电复印，归纳概括为静电吸附现象，让学生更加理解这些静电现象虽然名称不同，但是物理原理是相似的。

在电势和电势能一节中，探究静电力做功特点环节，新教材添了两张图，如右图所示：小球自由落体和不计重力的带电粒子在竖直向下的匀强电场中作匀加速直线运动。相比较老教材，类比性和直观性更强，大大降低了學生思维的难度。

在电容器的一节中，老教材是将电容器简单地类比成水容器，从而得出电容器电容的公式。而新教材则充分体现了新课程的探究性，精心设计了电容器两极板间的电势差和所带电荷量关系的实验环节，电路图如下图所示。这其中两个完全相同的电容器电量等分的原理，和前面静电场中库仑扭秤实验前后联系起来了，整个实验设计十分巧妙。让学生更加深刻地理解电容公式的得来，而不是简单机械的记忆。

[参考文献]

1.《普通高中教科书物理必修第一册》

2.《普通高中教科书物理必修第二册》

3.《普通高中教科书物理必修第三册》