对“高中物理(必修1)”的教材分析与重难点突破

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  1.研读课程标准,正确理解教学目标
  (1)课程性质。
  物理学是一门基础自然科学,它所研究的是物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律以及所使用的实验手段和思维方法。高中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知识与技能;体验科学探究过程,了解科学研究方法;增强创新意识和实践能力,发展探索自然、理解自然的兴趣与热情;认识物理学对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响;为终身发展,形成科学世界观和科学价值观打下基础。
  (2)课程基本理念。
  ①在课程目标上注重提高全体学生的科学素养。
  ②在课程结构上重视基础,体现课程的选择性。
  ③在课程内容上体现时代性、基础性、选择性。
  ④在课程实施上注重自主学习,提倡教学方式多样化。
  ⑤在课程评价上强调更新观念,促进学生发展。
  对高一物理教学而言,是急功近利的要分数,对学生进行知识的“注入式”式教学(实践证明效果不好);还是着眼于学生终身发展的需要,让学生自主、合作、探究地学习,去培养学生学习物理的兴趣,提升学生的科学素养。课程标准应该说为我们的教学目标指明了方向。
  2.分析课程结构,合理构建知识框架
  必修1模块是高中物理的第一个模块,是共同必修模块。是为全体学生设计的,旨在引导学生学习基本的物理内容,了解物理学的思想和研究方法,初步认识物理学对科学技术、经济、社会的影响。
  本模块划分为以下两个二级主题:
  ●运动的描述
  ●相互作用与运动规律
  (1)本模块的概念和规律是进一步学习的基础,核心依然是“力和运动”的关系。
  说明:本模块的教学要十分注意与初中物理的衔接。在教学中要时时注意降低台阶,引导学生从初中已经学过的内容过渡到高中要学习的新内容,进而逐步适应高中阶段的教学要求。切不可盲目追求一步到位,否则必然是欲速则不达。
  由初中到高中,认识上的一个台阶:矢量。我们清楚力是运动改变的原因,运动是物质存在的一种形式。对学生而言,运动是形象的、具体的,通过物体的运动去渗透矢量的观点(只是引入矢理的概念)学生易于接收、易于理解。因此教材的安排是从“运动的描述”开始的。
  (2)突出了物理学是以实验为基础的科学。
  有关实验在高中物理中具有典型性。要通过这些实验学习基本的操作技能,体会实验在物理学中的地位及实践在人类认识世界中的作用。
  本模块中的实验,根据它们在物理学中和物理教学中的地位、难易程度、用时长短、学校的器材条件,分成学生实验、实验、演示、做一做,在问题与练习中也有实验性的题目,还安排了很多探究性的学习活动,要求学生要有意识地运用本模块常用的研究方法和典型的实验方法来思考和研究自己身边的物理现象。总之,学生将在学习物理基础知识的同时,初步经历对自然规律的探究过程,从中体会物理学的思想,并在情感态度与价值观方面等受到熏陶。
  (3)课程的呈现方式具有开放性。
  普通高中物理教学要实现课程标准所设定的三个维度的具体目标,就不能仅仅依靠传统的“注入式教学”,要努力创设多样化的教学情境,帮助学生逐步适应自主、合作、探究等新型学习方式,促进学生全面素质的和谐发展。开放的课程呈现方式就是为了适应这种需要。教材的几个栏目还是值得我们去关注的,例如提出问题,让学生思考与讨论(本册至少12处要求学生“思考与讨论”);介绍科技,让学生增长见识激发学习热情(本册有6处介绍科学漫步,两处介绍STS(科学—技术—社会));适时提醒,让学生对易错的问题和重点的问题理解更加准确深刻到位(教材旁边的注解共有34处,教师教学时和学生学习时都容易忽视)。
  3.了解高考走势,准确定位教学起点
  高考试题中必修1的内容占比并不大,这一点很好理解。必修1是面向全体学生的,不应该搞得难;但并不是说必修1不重要,相反必修1涉及到物理学的核心思想和方法,而这一点可以以选修的内容为载体进行考查。
  我认为把握教学的起点要注意以下几点:
  (1)注重基本概念的教学。
  物理概念是物理科学知识的基本组元,是物理知识结构的基础。物理概念的准确建立,是学好物理的基础,也是发展物理思维的出发点。有针对性的物理概念教学(并注重讲练结合),能符合学生认识事物的一般规律,使课堂教学更具有科学性。加强概念教学是完成好规律教学的前提。
  (2)重视基本规律的教学。
  物理规律是物理过程在一定条件下发生、发展和变化的必然趋势的反映。物理规律可分为定性和定量的两类。只揭示物理过程中各物理概念间的联系及物理过程发展趋势的规律属于定性规律,如惯性定律等。能够揭示各相关物理量之间的数量制约关系的规律属于定量规律,如牛顿第二定律等。物理规律包括定律、定理、法则和公式等。
  物理规律是建立在物理概念基础上的更深一层次的物理知识,它反映了物理概念间的相互联系。物理规律是物理知识的核心。物理规律的教学是物理现象教学和物理概念教学的归宿,是物理教学的重要内容。
  (3)加强物理实验的教学。
  观察现象、进行演示和学生实验,能够使学生对物理事实获得具体、明确的认识,这是理解概念和规律的必要的基础。观察和实验对培养学生的观察和实验技能,培养实事求是的科学态度,引起学习兴趣,具有不可代替的重要作用。
  4.把握重点难点,有效渗透科学方法
  认真分析教材,要把握重点(难点)章节,而每一节又有重点(难点)概念或重点(难点)规律。在充分认真备课、备学生的基础上才能实现重点难点的有效突破。
  (1)矢量的教学。
  高中接触到的第一个矢量是位移(第一章第二节)。它指明了矢量既有大小又有方向的重要特点。在这里暂时不宜对矢量及其运算作太多的扩展,只要求学生初步认识到有一类物理量是既有大小又有方向的量,并且会用正负号来表示直线运动中位移的方向。要用实例来启发引导学生认识位移与路程的区别。
  (2)加速度的教学。
  对加速度的理解不可能一步到位,而是逐步加深。通过图象去认识理解加速度,在本节不宜过多地提平均加速度与瞬时加速度。当然这个理解也是逐步的。关注教材第一章第五节(速度变化快慢的描述)的“思考与讨论”;第二章第二节(匀变速直线运动的速度与时间的关系)的“说一说”,对理解匀变速直线运动和非匀变速直线运动的速度变化的规律、加速度的特点及其关系有很大帮助。
  (2)匀变速运动和变加速运动中的加速度。
  引入加速度是为了研究物体的运动。研究物体运动就包含了研究加速度这个重要因素。对匀变速运动的几个公式的理解也是对加速度的理解的一个方面。
  (3)牛顿第二定律与加速度。
  牛顿第二定律揭示了加速度产生的原因,加速度大小和方向决定的因素。
  3.牛顿第二定律的教学
  牛顿第二定律是在实验基础上建立起来的重要规律,它是动力学的核心规律,也是学习其它动力学规律的基础。
  牛顿第二定律新授课的教学分两课时进行的。
  (1)第一课时是“实验:探究加速度与力、质量的关系”。要求学生通过实验,探究加速度、质量、力三者的关系,强调让学生经历实验探究过程。
  体会探究过程中所用的科学方法。①控制变量法:在实验中或实际问题中,常有多个因素在变化,造成规律不易表现出来,这时可以先控制一些物理量不变,依次研究某一个因素的影响和作用。它是高中物理非常重要的科学研究方法。再如探究电阻率、安培力等都利用了控制变量法。②物理归纳法是指“从特殊到一般”,即从各种实验事实的分析中,归纳出自然规律。亲历规律发现历程,让学生参与互动,通过分析加速度与质量、加速度与力的关系,归纳出牛顿第二定律,得到体验和感悟,培养创新精神或创新意识。③图像分析法。通过图像分析处理数据,易于发现规律和消除误差。分别作出表示加速度与力、加速度与质量的关系的图象,根据图象写出加速度与力、质量的关系式。通过定律的探究过程,渗透物理学研究方法(运用、实验归纳法研究三个变量的关系),是整个物理教学的重要内容和任务。④等效处理思想。该实验应在光滑水平的水平面完成,简单明了。但并不存在真正光滑的平面,在此将平板倾斜“平衡摩擦力”就是一种等效处理的思想。
  本节课教学设计注重学生学习过程的亲身体验,体现了“做中学”和“关注学生能力发展”的教学思想。培养学生探究的思想,训练学生实验操作的能力及数据分析处理的能力。
  (2)第二课时“牛顿第二定律”。应使学生对于牛顿第二定律有深入理解、能全面掌握,即理解几个物理量和公式的内涵和外延,能应用牛顿第二定律分析解决问题。关于这一点高中物理教师都很清楚,在此不再赘述。
  总之,只有当物理教师不仅熟悉高中物理的知识体系、能有效地突破教学的重难点,而且能以学生的终身发展为已任,才会具有长远的眼光,扎实做好高中起始年级的物理教学工作。
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