史文杰

[摘要] 本文通過(guò)對(duì)高一物理新教材相比較老教材在背景知識(shí)更新、章節(jié)的拆合、順序調(diào)整、以及教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的優(yōu)化等四大方面作了詳細(xì)對(duì)比分析并作出了幾點(diǎn)思考。旨在與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題動(dòng)向。

[關(guān)鍵詞] ?新教材 ?老教材 ?對(duì)比 ?思考

2021年是江蘇省實(shí)行新高考模式的第一年。2020年秋季高一年級(jí)開始使用與新高考模式相對(duì)應(yīng)的新教材。筆者在高一年級(jí)從事物理教學(xué)工作中，對(duì)于高一新教材相比較老教材的的一系列的變化，產(chǎn)生了幾點(diǎn)思考。通過(guò)本文與各位同仁共同探討。

新教材對(duì)于背景知識(shí)的更新

新教材在萬(wàn)有引力這一章當(dāng)中在STSE這個(gè)欄目中增加了航天事業(yè)改變著人類的生活這個(gè)內(nèi)容。向?qū)W生介紹了衛(wèi)星的軍用、民用功能，重點(diǎn)介紹了通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、地球資源衛(wèi)星、以及利用太空高強(qiáng)度輻射誘導(dǎo)生物基因的變異，培育優(yōu)良性狀的新的植物。例如：高產(chǎn)稻“航育一號(hào)”這是物理學(xué)科與生物學(xué)科的學(xué)科交叉。筆者思考：能否加入我國(guó)最近幾年發(fā)射的墨子號(hào)量子衛(wèi)星、高分號(hào)、北斗導(dǎo)航衛(wèi)星、嫦娥五號(hào)探月工程和天和號(hào)空間站。對(duì)于國(guó)家發(fā)展和人民生活的重要意義。

新教材對(duì)于部分章、節(jié)的拆分、合并

新教材把原來(lái)曲線運(yùn)動(dòng)一章拆分為：拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)兩章，把靜電場(chǎng)一章拆分為：靜電場(chǎng)及其應(yīng)用與靜電場(chǎng)中能量?jī)烧?。把恒定電流一章拆分為：電路及其?yīng)用與電能、能量守恒定律兩章。筆者認(rèn)為：拋體運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)分開是為了突出這兩種典型曲線運(yùn)動(dòng)研究方法的不同。前者運(yùn)動(dòng)的分解與合成，后者是用動(dòng)力學(xué)方法。靜電場(chǎng)和恒定電流的拆分則是突出“能量”這一高中物理的重要概念和解題思路的“主線”。事實(shí)上靜電場(chǎng)中電勢(shì)、電勢(shì)能、電勢(shì)差、帶電粒子的在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，以及閉合電路歐姆電路的推導(dǎo)以及功率都是與能量密切相關(guān)。

新教材把原來(lái)的用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度一節(jié)取消，講內(nèi)容拆分在時(shí)間與位移（先介紹兩類打點(diǎn)計(jì)時(shí)器構(gòu)造與原理，測(cè)時(shí)間、位移）和速度（介紹打點(diǎn)計(jì)時(shí)測(cè)速度）這2節(jié)中，筆者認(rèn)為這樣雖然符合知識(shí)的形成過(guò)程。但是這個(gè)實(shí)驗(yàn)的重要性不言而喻，是后面研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)和牛頓第二定律、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。內(nèi)容過(guò)于分散既不利于教師的課堂教學(xué)的體系性，也不利于學(xué)生系統(tǒng)的學(xué)習(xí)、掌握，這里值得商洽。

新教材對(duì)于部分章、節(jié)順序的調(diào)整

新教材把圓周運(yùn)動(dòng)一章向心力與向心加速度兩節(jié)先后順序調(diào)整。老教材是先講向心加速度，后講向心力。老教材的思路是：在之前講完描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量—讓學(xué)生體會(huì)到勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一個(gè)變速運(yùn)動(dòng)—結(jié)合實(shí)例，用牛頓第二定律猜想指出圓周運(yùn)動(dòng)有指向圓心的加速度---和矢量方法結(jié)合極限思想理論上推導(dǎo)出向心加速度的公式—再用牛頓第二定律推導(dǎo)出向心力概念和公式。而新教材思路是：講完描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量-讓學(xué)生體會(huì)到勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一個(gè)變速運(yùn)動(dòng)-結(jié)合實(shí)例指出圓周運(yùn)動(dòng)受到合外力（向心力）-讓學(xué)生通過(guò)小實(shí)驗(yàn)感受向心力的存在和大小影響因素—傳統(tǒng)的向心力演示儀采用控制變量的思路定量推導(dǎo)出向心力大小的公式-再用牛頓第二定律推導(dǎo)出向心加速度概念和公式—拓展學(xué)習(xí)中矢量方法結(jié)合極限思想理論上推導(dǎo)出向心加速度的公式和方向。兩種思路對(duì)比，老教材的純探究臺(tái)階比較高，尤其是理論推導(dǎo)向心加速度公式，學(xué)生由于數(shù)學(xué)矢量運(yùn)算沒(méi)有學(xué)，理解起來(lái)有困難，往往就是記住最后推出公式。對(duì)于向心力也只是記住了公式。而新教材充分體現(xiàn)了新課程的探究性，降低了學(xué)生理解抽象概念的難度。學(xué)生從圓周運(yùn)動(dòng)受力現(xiàn)象觀察提出猜想-實(shí)驗(yàn)探究-形成向心力公式結(jié)論-結(jié)合之前的牛頓第二定律--形成向心加速度公式結(jié)論—最后拓展學(xué)習(xí)中矢量方法結(jié)合極限思想理論上推導(dǎo)出向心加速度的公式。這樣即使學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)不夠也可以根據(jù)學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)情況以及不同層次學(xué)生的能力做靈活處理。

新教材對(duì)于部分教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的優(yōu)化

新教材對(duì)于電場(chǎng)強(qiáng)度一節(jié)中得出電場(chǎng)中某一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的比值定義式以及在證明電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷受力和電量無(wú)關(guān)的環(huán)節(jié)，將后面庫(kù)侖定律推導(dǎo)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式提出前面來(lái)，讓學(xué)生可以更加深刻地理解某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度確實(shí)與試探電荷的受力和電量無(wú)關(guān)，而是和場(chǎng)源電荷的電量以及這一點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離有關(guān)。

在靜電現(xiàn)象這一節(jié)中，新教材把靜電除塵、靜電噴漆、靜電復(fù)印，歸納概括為靜電吸附現(xiàn)象，讓學(xué)生更加理解這些靜電現(xiàn)象雖然名稱不同，但是物理原理是相似的。

在電勢(shì)和電勢(shì)能一節(jié)中，探究靜電力做功特點(diǎn)環(huán)節(jié)，新教材添了兩張圖，如右圖所示：小球自由落體和不計(jì)重力的帶電粒子在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中作勻加速直線運(yùn)動(dòng)。相比較老教材，類比性和直觀性更強(qiáng)，大大降低了學(xué)生思維的難度。

在電容器的一節(jié)中，老教材是將電容器簡(jiǎn)單地類比成水容器，從而得出電容器電容的公式。而新教材則充分體現(xiàn)了新課程的探究性，精心設(shè)計(jì)了電容器兩極板間的電勢(shì)差和所帶電荷量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，電路圖如下圖所示。這其中兩個(gè)完全相同的電容器電量等分的原理，和前面靜電場(chǎng)中庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)前后聯(lián)系起來(lái)了，整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)十分巧妙。讓學(xué)生更加深刻地理解電容公式的得來(lái)，而不是簡(jiǎn)單機(jī)械的記憶。

[參考文獻(xiàn)]

1.《普通高中教科書物理必修第一冊(cè)》

2.《普通高中教科書物理必修第二冊(cè)》

3.《普通高中教科書物理必修第三冊(cè)》