科教版普通高中物理课程标准实验教科书
《物理3-1》的编写思路和特点
汪 延 茂(马鞍山市第二中学当涂分校 邮政编码243100 )
沪科教版普通高中课程标准实验教科书选修《物理3-1》,是按照《基础教育课程改革纲要(试行)》的精衶,根据《普通高中物理课程标准(实验)》的要求编写的。教科书力图全面落实课程标准对选修模块的要求,体现课程改革的理念,认真贯彻和完成高中物理课程标准所规定的教育内容和任务,以实现整体提高学生科学素养的总目标。
根据课程标准的要求,我们将电场、磁场和电路三个方面的知识,按照其内在的逻辑联系,通过观察实验和分析论证两条主要途径,构建成“电荷的相互作用”、“电场与示波器”、“从电表电路到集成电路”、“探究闭合电路欧姆定律”、“磁场与回旋加速器”五章内容。
一、本册教材的特点与编写思路
教科书比较完整,系统地展示了电磁学中“场”和“路”的核心内容,通过分析论证和实验探究两条途径引导学生自主学习,让他们在主动地索取知识,训练技能,在探索知识与训练技能的过程中,体验物理学思想、方法的重要性,受到情感、态度与价值观的熏陶,比较好地体现了课程改革的三维目标要求。
本模块的编写思路是以“电场——电路——磁场”为线索,根据课标要求,将“场”和“路”两个方面的基础知识,按照它们内在的逻辑联系,通过理性思考和观察实验两条腿走路的方式完成的。如第一章和第二章内容就是以电场知识为核心展开的,第三章和第四章内容就是以电路知识为核心展开的,第五章内容就是以磁场为核心展开的。
本模块的编写特点主要有:
1、精心设计学习背景,寻找理想的呈现和展开学习内容的载体,如“闪电雷 、“示波器”、“多用表”、“印刷电路和集成电路板”“费米实验室的回旋加速器”等;
2、在强调观察实验方法指导的基础上,突出理性思考过程中各种科学思想和科学思维方法的渗透,如理想模型思想方法、从特殊到一般的推理方法、形象描述方法、比较、比值和类比的方法等等。
3、在观察实验和理性思考的过程中,设计相关的问题,采用问题点拨和问题串启发的方式,引导学生合乎逻辑地分析并开展交流与讨论。关于这方面的例子教材各章都有,不再例举。
4、精选设置栏目的内容,采用旁批的手段,拓展学生的知识面,辅助学生理解教材 ,满足不同学生的学习需求。
二、各章教材编写思路和特点的分析
现分章来介绍本实验教科书的编写思路和特点,并对各章教材编写的重点,以及有关问题作出必要的说明。
电荷的相互作用
本章教材突出从宏观到微观,从现象到本质的探究过程。强调从生活走向物理,从物理进入社会的理念。突出观察实验和理性思考相结合,重视科学思想的渗透和科学方法的指导。教材根据课标提出的要求,“了 电现象及其应用。能用原子结构和电荷守恒知识分析静电现象。知道点电荷,体会理想模型方法。知道点电荷相互作用规律。通过静电力和万有引力的对比体会自然规律的多样性和统一性。了 电场是物质存在的形式之一”。我们在编写过程中,注意在内容的呈现形式上活泼多样,在内容的深度和广度上做到适度的开放,以便满足不同学生的学习需求。
本章教材首先以雷电自然现象为背景,提出全章要探究的一连串的问题,如雷电是怎样产生的?电是从哪里来的?物体带电的本质是什么?电荷有哪些特性?电荷的相互作用遵循什么规律?人类应该怎样利用这些规律?教材将这些问题分解到《静电现象与电荷守恒》、《探究电荷相互作用规律》、《静电与生活》三节内容中,通过“观察实验”和“分析论证”两条途径引导学生展开探究。
例如,第一节《静电现象与电荷守恒》,教材在初中物理学知识的基础上,将“摩擦起电、感应起电和电荷守恒”三个重点知识,以实验探究和分析论证相结合的方式展开。首先引导学生通过分析论证的途径,根据物质的电结构原理来说明摩擦起电的原因,同时应用验电器来检验摩擦后的物体带是否带电,并要求学生利用电荷相互作用知识来解释以电器指针偏转的道理。接着又引导学生通过实验探究的途径,引出感应起电概念,分析感应起电原因。最后再应用演示实验的方式引出电荷守恒的规律,并通过物理学家密立根发现“元电荷”,引出电子的电荷量,以及电子的荷比。
本节教材在让学生了解摩擦、感应起电原因和认识电荷守恒规律的同时,让学生经历观察实验和理性思考相结合的方式获取物理知识的过程,感悟观察实验方法和分析论证方法的重要性,并从电荷守恒的规律中领悟“守恒”的思想,从元电荷中进一步了 物理常量”概念,认识物理常量的意义。为了满足不同学生学习需求,教材通过信息浏览栏目介绍电荷的量子化与正电子。
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