基于核心素养的物理教材-北京ppt课件

基于核心素养核心素养 的高中物理教材修订人民教育出版社物理室 张颖2019.7 北京 新中国教育出版事业从这里开始编写团队编写团队主主 编：编：彭前程，黄恕伯彭前程，黄恕伯核心编者：核心编者：“三结合三结合”编写团队（人教社物理室，编写团队（人教社物理室，中学优秀教师和教研员，大学教师）中学优秀教师和教研员，大学教师）北京市、云南省、浙江省、武汉市和大连市北京市、云南省、浙江省、武汉市和大连市近百位一线教师参加研讨和试教近百位一线教师参加研讨和试教编写原则编写原则 聚焦聚焦核心素养核心素养，彰显物理学科的，彰显物理学科的育人价值育人价值。学生发展学生发展核心素养核心素养物理学科物理学科核心素养核心素养教科书概览教科书概览教科书栏目设置教科书栏目设置一、根据课标调整教材结构和内容一、根据课标调整教材结构和内容二、加强知识学习，适时提升物理观念二、加强知识学习，适时提升物理观念三、凸显科学方法教育：从三、凸显科学方法教育：从“幕后幕后”到到“台前台前”四、发展学生模型建构的能力质疑创新的意识四、发展学生模型建构的能力质疑创新的意识五、科学探究：注重问题导向和情境设置五、科学探究：注重问题导向和情境设置六、科学态度与责任六、科学态度与责任限于课时，删去一些难度较大或非主干内容，如限于课时，删去一些难度较大或非主干内容，如 删除删除“通过实验，探究恒力做功与动能变化关系通过实验，探究恒力做功与动能变化关系”解读：如果实验用类似探究匀变速直线运动实验装置，一是改变力、质量来做实验繁难，二是实验的具体作法与探究匀变速直线运动雷同，此次没有把它列入学生实验，内容中也不作要求 删去删去“初步了解多用电表的原理初步了解多用电表的原理”解读：多用电表只要求会使用，不要求原理。而多用电表的使用已放在“用多用电表测量电学中的物理量”实验中，内容中不再单独列出 删去删去“逻辑电路和集成电路逻辑电路和集成电路”解读：限于容量，删去部分过于偏重技术的内容高中物理课程内容高中物理课程内容 删去删去“了解惠更斯原理，能用其分析波的反射和折射了解惠更斯原理，能用其分析波的反射和折射”限于课时，删去难度较大、中学应用不广泛的惠更斯原理 删去删去“用激光观察全息照相用激光观察全息照相”解读：许多学校没有条件 删去删去“了解液晶的微观结构了解液晶的微观结构”删去删去“知道饱和汽、未饱和汽和饱和气压。了解相对湿度。知道饱和汽、未饱和汽和饱和气压。了解相对湿度。举例说明空气的相对湿度对人的生活和植物生长的影响举例说明空气的相对湿度对人的生活和植物生长的影响”解读：限于课时，降低要求，删去一些非主干知识 删删去去“初步了解熵是反映系统无序程度的物理量初步了解熵是反映系统无序程度的物理量”解读：限于篇幅，删去难度较大的内容高中物理课程内容高中物理课程内容一、根据课标调整教材结构和内容一、根据课标调整教材结构和内容课程结构和内容的变化：课程结构和内容的变化：删去一些难度较大或非主干内容删去一些难度较大或非主干内容有的内容要求有所提升：有的内容要求有所提升：课标课标增加增加了了“体会物理问题研究中的体会物理问题研究中的极限极限方法方法”“用用共点力的平衡条件共点力的平衡条件分析生产生活问分析生产生活问题题”教材对极限方法的教学设计：教材对极限方法的教学设计：在教学内容上进行在教学内容上进行系统化系统化的布局的布局 在教学方式上采取在教学方式上采取多样化多样化的形式的形式讲解讲解：平均速度和瞬时速度：平均速度和瞬时速度渗透渗透“极限极限”（必修（必修1）系统化、多样化渗透极限思想系统化、多样化渗透极限思想讲解讲解：平均速度和瞬时速度：平均速度和瞬时速度渗透渗透“极限极限”（必修（必修1）实验：测速度实验：测速度用平均速度代表瞬时速度（必修用平均速度代表瞬时速度（必修1）系统化、多样化渗透极限思想系统化、多样化渗透极限思想讲解讲解：平均速度和瞬时速度：平均速度和瞬时速度渗透渗透“极限极限”（必修（必修1）实验：测速度实验：测速度用平均速度代表瞬时速度（必修用平均速度代表瞬时速度（必修1）推导：用推导：用v-t 图象推出匀变速运动位移公式（必修图象推出匀变速运动位移公式（必修1）无限小的时间间隔，无限多的位移之和，带来了质的变化！物理量的运算可以用几何量的运算来替代，认识观的变化！系统化、多样化渗透极限思想系统化、多样化渗透极限思想讲解讲解：平均速度和瞬时速度：平均速度和瞬时速度渗透渗透“极限极限”（必修（必修1）实验：测速度实验：测速度用平均速度代表瞬时速度（必修用平均速度代表瞬时速度（必修1）推导：用推导：用v-t 图象推出匀变速运动位移公式（必修图象推出匀变速运动位移公式（必修1）习题：习题：从一张照片估算照相机的曝光时间（必修从一张照片估算照相机的曝光时间（必修1）系统化、多样化渗透极限思想系统化、多样化渗透极限思想讲解讲解：平均速度和瞬时速度：平均速度和瞬时速度渗透渗透“极限极限”（必修（必修1）实验：测速度实验：测速度用平均速度代表瞬时速度（必修用平均速度代表瞬时速度（必修1）推导：用推导：用v-t 图象推出匀变速运动位移公式（必修图象推出匀变速运动位移公式（必修1）习题：习题：从一张照片估算照相机的曝光时间（必修从一张照片估算照相机的曝光时间（必修1）拓展：物体沿曲面下滑时重力做的功（必修拓展：物体沿曲面下滑时重力做的功（必修2）系统化、多样化渗透极限思想系统化、多样化渗透极限思想讲解讲解：平均速度和瞬时速度：平均速度和瞬时速度渗透渗透“极限极限”（必修（必修1）实验：测速度实验：测速度用平均速度代表瞬时速度（必修用平均速度代表瞬时速度（必修1）推导：用推导：用v-t 图象推出匀变速运动位移公式（必修图象推出匀变速运动位移公式（必修1）习题：习题：从一张照片估算照相机的曝光时间（必修从一张照片估算照相机的曝光时间（必修1）拓展：物体沿曲面下滑时重力做的功（必修拓展：物体沿曲面下滑时重力做的功（必修2）拓展：变力的冲量（必选拓展：变力的冲量（必选1）系统化、多样化渗透极限思想系统化、多样化渗透极限思想现行课标：现行课标：通过实验，通过实验，理解理解力的合成与力的合成与分解，分解，知道共点知道共点力度平衡条件力度平衡条件用用力的合成力的合成与与分解分解分析分析日常日常生活生活中的中的问题问题新课标：新课标：通过实验，通过实验，了解了解力的合成与分解力的合成与分解用用共点力共点力的平衡条件的平衡条件分析生产生活问题分析生产生活问题强化用共点力平衡解决问题强化用共点力平衡解决问题教科书：教科书：力的合成和分解合并，弱化解题的训练力的合成和分解合并，弱化解题的训练增加用共点力平衡的分析问题的增加用共点力平衡的分析问题的实例实例强化用共点力平衡解决问题强化用共点力平衡解决问题新编教科书新编教科书现行教科书现行教科书强化用共点力平衡解决问题强化用共点力平衡解决问题强化用共点力平衡解决问题强化用共点力平衡解决问题强化用共点力平衡解决问题强化用共点力平衡解决问题之所以把共点力的平衡视为核心知识，是因之所以把共点力的平衡视为核心知识，是因为用共点力平衡条件分析具体问题时，需要为用共点力平衡条件分析具体问题时，需要选择选择相互作用的对象、分析相互作用的物理量、列出相互作用的对象、分析相互作用的物理量、列出相互作用关系的方程相互作用关系的方程，这是一种分析物理问题基，这是一种分析物理问题基本而且重要的本而且重要的思路。这种思路。这种核心思路和视角，普遍核心思路和视角，普遍用于力、电、热等问题的分析，是概念和规律的用于力、电、热等问题的分析，是概念和规律的提炼，是提炼，是运动与相互作用观的重要内容运动与相互作用观的重要内容。“共点共点力的平衡力的平衡”是高中物理这一思路的起点。是高中物理这一思路的起点。一、根据课标调整教材结构和内容一、根据课标调整教材结构和内容二、加强知识学习，适时提升物理观念二、加强知识学习，适时提升物理观念 “物理观念是从物理学视角形成的关于物质、物理观念是从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识；是物理概运动与相互作用、能量等的基本认识；是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华；是从物理学念和规律等在头脑中的提炼和升华；是从物理学视角解释自然现象和解决实际问题的基础。视角解释自然现象和解决实际问题的基础。”物理观念运动与相互作用观物质观能量观物质的存在具有各种形式物质的存在具有各种形式不同物质具有各自的属性不同物质具有各自的属性宏观物体的属性与其微观结构有关宏观物体的属性与其微观结构有关运动：有各种形式，具有相应规律运动：有各种形式，具有相应规律相互作用：有各种方式、各自特点和规律相互作用：有各种方式、各自特点和规律运动与相互作用之间具有一定的联系运动与相互作用之间具有一定的联系自然界存在多种多样的能自然界存在多种多样的能能量可以转移和转化能量可以转移和转化能量在转移和转化中总量保持守恒能量在转移和转化中总量保持守恒方面方面要素要素要点要点知识知识物质观物质的存在具有物质的存在具有各种形式各种形式不同物质具有各不同物质具有各自属性自属性物质宏观属性与物质宏观属性与其微观结构有关其微观结构有关密度，比热容，电阻率，折射率密度，比热容，电阻率，折射率质量，劲度系数，电阻质量，劲度系数，电阻电场强度，电势，磁感应强度电场强度，电势，磁感应强度分子动理论，气体压强微观解释分子动理论，气体压强微观解释原子核式结构，能级，氢光谱原子核式结构，能级，氢光谱原子核组成，基本粒子原子核组成，基本粒子固体，液体，气体固体，液体，气体电场，磁场，重力场电场，磁场，重力场运动与相互作用观运动：运动：有各种形式，具有各种形式，具有相应规律有相应规律相互作用：相互作用：各种相互作用可各种相互作用可描述、有规律描述、有规律运动运动与与相互作用相互作用之间具有一定的之间具有一定的关系关系牛顿第一定律牛顿第一定律万有引力，弹力，摩擦力，万有引力，弹力，摩擦力，静电力，安培力，洛伦兹力；静电力，安培力，洛伦兹力；冲量，功；冲量，功；牛顿第三定律牛顿第三定律共点力平衡条件，牛顿第二定律，动量定共点力平衡条件，牛顿第二定律，动量定理，动能定理理，动能定理气体实验定律，欧姆定律，楞次定律，法气体实验定律，欧姆定律，楞次定律，法拉第电磁感应定律；拉第电磁感应定律；瞬时速度，加速度，匀变速直线运动，平瞬时速度，加速度，匀变速直线运动，平抛运动，匀速圆周运动，简谐运动；抛运动，匀速圆周运动，简谐运动；机械波，电磁波，光的反射和折射，光的机械波，电磁波，光的反射和折射，光的干涉、衍射与偏振，光的波粒二象性；干涉、衍射与偏振，光的波粒二象性；原子核的衰变，裂变和聚变原子核的衰变，裂变和聚变能量观自然界存在多种自然界存在多种多样的能多样的能能量可以转移和能量可以转移和转化转化能量在转移和转能量在转移和转化中总量保持守化中总量保持守恒恒热量，功，热量，功，电源，电动机，发电机，电源，电动机，发电机，光电效应光电效应机械能守恒定律，热力学第一定机械能守恒定律，热力学第一定律，焦耳定律，能量守恒定律，律，焦耳定律，能量守恒定律，效率效率动能，重力势能，弹性势能，内动能，重力势能，弹性势能，内能，电势能，化学能，太阳能，能，电势能，化学能，太阳能，光子，核能光子，核能一、根据课标调整教材结构和内容一、根据课标调整教材结构和内容二、加强知识学习，适时提升物理观念二、加强知识学习，适时提升物理观念 建立正确的物理概念、规律是形成物理观念建立正确的物理概念、规律是形成物理观念的基础，教学中要注意促成学生对概念规律的深的基础，教学中要注意促成学生对概念规律的深度理解。度理解。问题引入：如何描述小汽车和火车的运动加速度的定义加速度的方向从图像看加速度科学漫步：变化率以以“加速度加速度”为例为例 除了除了采用旁批的方式在适当的位置提醒师采用旁批的方式在适当的位置提醒师生进行物理观念的学习外，教材还在某些重要生进行物理观念的学习外，教材还在某些重要的节的正文中进行叙述。的节的正文中进行叙述。教科书教科书加强了概念、规律的探究学习，加强了概念、规律的探究学习，并并适时加以提升，适时加以提升，以旁批的形式呈现，有助于以旁批的形式呈现，有助于形形成物理观念。成物理观念。第第二二章章运运动动学学第第八八章章机机械械能能第第九九章章电电磁磁波波一、根据课标调整教材结构和内容一、根据课标调整教材结构和内容二、加强知识学习，适时提升物理观念二、加强知识学习，适时提升物理观念三、凸显科学方法教育：从三、凸显科学方法教育：从“幕后幕后”到到“台前台前”这里的方法指这里的方法指思维思维方法方法和和学科方法学科方法多种呈现形式多种呈现形式：正文正文;“科学漫步科学漫步”栏目栏目;“科学方法科学方法”栏目栏目现行课标：现行课标：会用运动合成与分解的方法分析抛体运动。会用运动合成与分解的方法分析抛体运动。新课标：新课标：通过实验，探究通过实验，探究并认识平抛运动的规律。会用并认识平抛运动的规律。会用运动合成与分解的方法分析平抛运动。体会将运动合成与分解的方法分析平抛运动。体会将复杂复杂运动分解为简单运动的物理思想运动分解为简单运动的物理思想。能分析生产生活。能分析生产生活中的抛体运动。中的抛体运动。教材正文体现科学方法教材正文体现科学方法运动分解运动分解教科书：教科书：调整体系结构，调整体系结构，加强加强物理物理思想思想教育和探究教学教育和探究教学新编教科书新编教科书现行教科书现行教科书通过演示，初步通过演示，初步了解把平面运动了解把平面运动分解为直线运动分解为直线运动通过实践活动，体通过实践活动，体会会“复杂运动分解复杂运动分解为简单运动为简单运动”通过理论推导，巩固通过理论推导，巩固“复杂运动分解为简复杂运动分解为简单运动单运动”的思想的思想教材正文体现科学方法教材正文体现科学方法运动分解运动分解 必修二必修二“科学漫步：牛顿的科学生涯科学漫步：牛顿的科学生涯”通过通过“科学漫步科学漫步”栏目渗透科学方法栏目渗透科学方法 教科书中的思维方法主要包括：演绎推理，归纳推理，抽象与概括。在在“科学方法科学方法”栏目中讲解科学方法栏目中讲解科学方法在在“科学方法科学方法”栏目中讲解科学方法栏目中讲解科学方法 教科书中的学科方法主要包括：控制变量，比值定义，理想模型在在“科学方法科学方法”栏目中讲解科学方法栏目中讲解科学方法一、根据课标调整教材结构和内容一、根据课标调整教材结构和内容二、加强知识学习，适时提升物理观念二、加强知识学习，适时提升物理观念三、凸显科学方法教育：从三、凸显科学方法教育：从“幕后幕后”到到“台前台前”四、发展学生模型建构的能力四、发展学生模型建构的能力1.1.高中物理课程中的两种理想模型高中物理课程中的两种理想模型(1)(1)关于研究关于研究对象或对象或装置的理想模型装置的理想模型:质点、弹簧振子、单摆、理想气体、点电荷、匀强电场、质点、弹簧振子、单摆、理想气体、点电荷、匀强电场、理想变压器等。理想变压器等。(2)(2)关于运动过程的理想模型关于运动过程的理想模型:匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动、简谐运动、弹性碰撞、等温过程、绝热过程等。运动、简谐运动、弹性碰撞、等温过程、绝热过程等。2.2.课程标准课程标准对模型建构要求的层次对模型建构要求的层次能能说出说出简单物理模型简单物理模型能在熟悉情境中能在熟悉情境中应用应用常见物理模型常见物理模型能在熟悉情境中能在熟悉情境中选用选用恰当模型解决简单问题恰当模型解决简单问题能将实际问题中的对象和过程能将实际问题中的对象和过程转换转换成物理模型成物理模型能将较能将较复杂复杂实际问题的对象和过程实际问题的对象和过程转换转换成物理模型成物理模型水平一水平一教材教材模型建构模型建构实例实例水平二水平二教材教材模型建构模型建构实例实例水平三水平三教材教材模型建构模型建构实例实例 城市进入高楼时代后，城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的高空坠物已成为危害极大的社会安全问题社会安全问题。右图为。右图为一则一则安全警示广告，非常形象地安全警示广告，非常形象地描述了高空坠物对人伤害的描述了高空坠物对人伤害的严重性。严重性。试估算从试估算从18 18 楼下落的楼下落的鸡蛋对地面的平均冲击力。鸡蛋对地面的平均冲击力。教材教材模型建构模型建构实例实例水平四水平四教材教材模型建构模型建构实例实例必修第二册必修第二册“课题研究课题研究：甩手动作的物理原理：甩手动作的物理原理”：研究研究甩手时手腕的向心加速度甩手时手腕的向心加速度根据模型计算得到，甩手时指尖的加速度大小约为根据模型计算得到，甩手时指尖的加速度大小约为2525g g!建 模水平五水平五教材教材模型建构模型建构实例实例 用手机测试，实验用手机测试，实验结果与模型吻合！结果与模型吻合！拓展研究：投掷标枪动作的物理原理拓展研究：投掷标枪动作的物理原理 学生在学生在解决实际问解决实际问题的过程中，体会了题的过程中，体会了模型建构的方法，加模型建构的方法，加深了对物理规律的理深了对物理规律的理解，体验了成功的喜解，体验了成功的喜悦！悦！教材教材模型建构模型建构实例实例一、根据课标调整教材结构和内容一、根据课标调整教材结构和内容二、加强知识学习，适时提升物理观念二、加强知识学习，适时提升物理观念三、凸显科学方法教育：从三、凸显科学方法教育：从“幕后幕后”到到“台前台前”四、发展学生模型建构的能力四、发展学生模型建构的能力五、科学五、科学探究：注重问题导向和情境设置探究：注重问题导向和情境设置 科学科学探究是探究是一种精神，是一种思维方式一种精神，是一种思维方式，一种，一种研究手段研究手段。为了为了加强科学探究，本套教科书主要采用了以加强科学探究，本套教科书主要采用了以下一些做法。下一些做法。任何有意义的学习一定发生在学生思维充分活任何有意义的学习一定发生在学生思维充分活跃的情境下，学生在主动的思考下经常地运用科学跃的情境下，学生在主动的思考下经常地运用科学的思维方法与方式，久而久之就会培养出聪慧、科的思维方法与方式，久而久之就会培养出聪慧、科学的头脑。为此，教科书学的头脑。为此，教科书注意适时注意适时提出尽可能赋予提出尽可能赋予具体情境的问题，以引发学生的思考，培养学生的具体情境的问题，以引发学生的思考，培养学生的问题意识、思维习惯。这种问题意识既可以培养科问题意识、思维习惯。这种问题意识既可以培养科学探究中要求的学探究中要求的“提出问题提出问题”的能力，又可以使学的能力，又可以使学生带着问题进行概念的建构、规律的探究。生带着问题进行概念的建构、规律的探究。注重问题注重问题导向导向第八章第八章 机械能守恒定律机械能守恒定律实验实验：探究探究平抛运动的特点平抛运动的特点设置专门的实验探究设置专门的实验探究现行课标现行课标：会用运动合成与分解的方法分析平抛运动会用运动合成与分解的方法分析平抛运动现行教材：第现行教材：第2 2节节 理论分析平抛运动理论分析平抛运动第第3 3节节 实验研究实验研究平抛运动平抛运动新课标新课标：通过实验，探究并认识平抛运动的规律通过实验，探究并认识平抛运动的规律（必做实验）（必做实验）新教材：调整结构，改变写法新教材：调整结构，改变写法 设置设置了了“课题研究课题研究”栏目。栏目中给出一个具体栏目。栏目中给出一个具体的探究案例，然后给出供选择的探究课题的探究案例，然后给出供选择的探究课题。通过通过“课题研究课题研究”培养探究能力培养探究能力必修一必修一样例：样例：球形物体所受空气阻力大小与速率关系的研究球形物体所受空气阻力大小与速率关系的研究参考参考选题：选题：橡皮筋的伸长和拉力大小的关系橡皮筋的伸长和拉力大小的关系必修二必修二样样例：例：关于关于甩手动作的物理原理甩手动作的物理原理研究研究参考参考选题：选题：标枪投掷动作的物理原理标枪投掷动作的物理原理研究研究必修三必修三样样例：例：充电充电宝不同电量时电动势和内阻的宝不同电量时电动势和内阻的研究研究参考参考选题：选题：手机手机耗电因素的耗电因素的研究研究一、根据课标调整教材结构和内容一、根据课标调整教材结构和内容二、加强知识学习，适时提升物理观念二、加强知识学习，适时提升物理观念三、凸显科学方法教育：从三、凸显科学方法教育：从“幕后幕后”到到“台前台前”四、发展学生模型建构的能力四、发展学生模型建构的能力五、科学探究：注重问题导向和情境设置五、科学探究：注重问题导向和情境设置六、科学态度与责任六、科学态度与责任科学本质，科学态度，社会责任科学本质，科学态度，社会责任 科学科学本质本质 科学知识的本质：确定性与暂时性并存科学知识的本质：确定性与暂时性并存 科学探索的本质：逻辑和想象结合科学探索的本质：逻辑和想象结合 科学事业的本质：科学与社会互动科学事业的本质：科学与社会互动 在序言中引用著名物理学家德布罗意的话在序言中引用著名物理学家德布罗意的话:“我们的知识越是发展，自然就越是以其多种表现我们的知识越是发展，自然就越是以其多种表现证明它拥有无尽的财富，甚至在很先进的科学领域，证明它拥有无尽的财富，甚至在很先进的科学领域，如物理学，我们也没有理由认为我们已经如物理学，我们也没有理由认为我们已经耗尽耗尽了自然财富，或者认为我们已经接近完整地掌握了了自然财富，或者认为我们已经接近完整地掌握了自然界的全部财富。自然界的全部财富。”必修二第七章第五节旁批：必修二第七章第五节旁批：像一切科学一样，像一切科学一样，牛顿力学没有也不会穷尽一切真理，它也有自己牛顿力学没有也不会穷尽一切真理，它也有自己的局限性。它像一切科学理论一样，是一部的局限性。它像一切科学理论一样，是一部“未未完成的交响曲完成的交响曲”。教科书序言教科书序言中指出中指出：物理学是一门实验科学，也是一门崇尚理性、物理学是一门实验科学，也是一门崇尚理性、遵循逻辑推理的理论科学。由于物质世界纷繁复遵循逻辑推理的理论科学。由于物质世界纷繁复杂，有限的实验和观察难以完全揭示其背后的本杂，有限的实验和观察难以完全揭示其背后的本质规律和内在联系。因此，在依赖先进的科学装质规律和内在联系。因此，在依赖先进的科学装置的同时，物理学的发展也必须借助于强有力的置的同时，物理学的发展也必须借助于强有力的数学工具和大型计算技术，以及深刻的洞察力和数学工具和大型计算技术，以及深刻的洞察力和丰富的想象力。丰富的想象力。科学态度科学态度 探索精神、探索精神、严谨严谨认真、实事求是、认真、实事求是、持之以恒持之以恒 社会责任社会责任 “STSESTSE”栏目：栏目：北斗导航，港珠澳大桥北斗导航，港珠澳大桥，FASTFAST 科学科学本质本质 科学知识的本质：确定性与暂时性并存科学知识的本质：确定性与暂时性并存 科学探索的本质：逻辑和想象结合科学探索的本质：逻辑和想象结合 科学事业的本质：科学与社会互动科学事业的本质：科学与社会互动感谢聆听！