物理選修3-5碰撞與動(dòng)量守恒教材分析與研究

1、物理選修3-5碰撞與動(dòng)量守恒教材分析與研究 2. 物理教材的分析依據(jù)做任何分析研究都必須有充足的依據(jù)，不能憑個(gè)人的主觀臆斷，必須建構(gòu)于一定的教學(xué)理論基礎(chǔ)。做物理教材分析也不例外，首先，物理教材不同于一般的專業(yè)論著，其編寫是在物理教學(xué)目的的指導(dǎo)下完成的；其次，物理教材的內(nèi)容是從物理學(xué)科的知識(shí)體系中挑選和提煉出來(lái)的，其編寫必然要根據(jù)具體知識(shí)的地位及相互間的聯(lián)系來(lái)進(jìn)行；再次，物理教材是師生溝通的重要媒介，是學(xué)生物理知識(shí)的主要來(lái)源，其編寫必然要與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律相適應(yīng)；此外，物理教材在不同的時(shí)期會(huì)有不同的功能定位，其編寫必然會(huì)受到功能定位的制約。綜上所述，進(jìn)行物理教材分析，最基本的依據(jù)主要是這

2、四個(gè)方面的內(nèi)容：物理教學(xué)目的、物理學(xué)科的知識(shí)體系、學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律以及物理教材的功能定位。 普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）（以下簡(jiǎn)稱“課程標(biāo)準(zhǔn)” ）是國(guó)家教育部頒布的物理學(xué)科教育指導(dǎo)文件，是以上四個(gè)基本依據(jù)緊密結(jié)合的成果，也是教材編寫的最直接依據(jù)，因此，自然也就成為了物理教材分析的直接依據(jù)。 2.1 物理教材分析的基本依據(jù)2.1.1 高中物理教學(xué)目的（應(yīng)該是教學(xué)目標(biāo)）課程標(biāo)準(zhǔn)指出：“高中物理是普通高中科學(xué)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)課程，與九年義務(wù)物理或科學(xué)課程相銜接，旨在進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。高中物理課程有助于學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)基本的物理知識(shí)與技能；體驗(yàn)科學(xué)探究過(guò)程，了解科學(xué)研究方法；增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)

3、和實(shí)踐能力，發(fā)展探索自然、理解自然的興趣與熱情；認(rèn)識(shí)物理學(xué)對(duì)科技進(jìn)步以及文化、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的影響；為終身發(fā)展，形成科學(xué)世界觀和科學(xué)價(jià)值觀打下基礎(chǔ)。”4因此， 在新課程的背景下，高中物理教學(xué)的目的主要有：第一，使學(xué)生獲得物理學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能及其實(shí)際應(yīng)用；第二，培養(yǎng)能力；第三，激發(fā)興趣；第四，培養(yǎng)高尚品格。高中物理教學(xué)的目的是對(duì)高中物理教材進(jìn)行分析的出發(fā)點(diǎn)。高中物理教學(xué)目的不同，教材分析的側(cè)重點(diǎn)也將發(fā)生改變。在舊課程的背景下，高中物理教學(xué)的目的主要是讓學(xué)生掌握系統(tǒng)的物理知識(shí)，雖然1996年頒布，2000年修訂的全日制普通高中物理教學(xué)大綱（試用本）（以下簡(jiǎn)稱“教學(xué)大綱” ）已經(jīng)比較逐漸地強(qiáng)調(diào)

4、能力培養(yǎng)和情感價(jià)值觀培養(yǎng)，但均以知識(shí)技能的系統(tǒng)掌握為核心目標(biāo)，因此教材分析的重點(diǎn)也是放在知識(shí)技能上。而在新課程的背景下，課程標(biāo)準(zhǔn)從知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)維度規(guī)定了物理教學(xué)的目的，并把這三個(gè)維度放在了同等重要的地位。因此，把握好這三個(gè)維度的教學(xué)目的才能從總體上把握教材的方向。在進(jìn)行高中物理教材分析的時(shí)候，應(yīng)首先從這里著眼，分析教材在內(nèi)容選擇、程度要求及編寫上如何體現(xiàn)這三個(gè)維度的教學(xué)目的。 2.1.2 物理學(xué)科體系物理學(xué)在希臘文中原意是“自然的科學(xué)”，但隨著科學(xué)的發(fā)展，各門獨(dú)立的學(xué)科陸續(xù)形成，如化學(xué)、生物、天文、地質(zhì)和各種工程學(xué)科等。因此現(xiàn)在物理學(xué)指的是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)

5、最一般的規(guī)律及物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的學(xué)科，主要包括力學(xué)、聲學(xué)、熱學(xué)和分子物理學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、原子和原子核物理學(xué)、固體物理學(xué)、近代物理學(xué)等。從整個(gè)物理學(xué)科體系來(lái)看，可以分為兩大部分。一部分是經(jīng)典物理，它是由力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和原子物理學(xué)等部分所組成的知識(shí)系統(tǒng)。另一部分是近代物理，它是以相對(duì)論和量子力學(xué)為基礎(chǔ)的知識(shí)系統(tǒng)。而現(xiàn)行高中物理課程主要選取經(jīng)典物理部分的內(nèi)容，加以少量近代物理內(nèi)容。高中物理教材內(nèi)容，盡管在初中物理教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上有了根本性的提升，但依然是物理學(xué)科體系中的基礎(chǔ)部分。因此，只有理解物理學(xué)科體系，才能居高臨下地理解教材中某個(gè)部分知識(shí)內(nèi)容，理清該部分教材的知識(shí)結(jié)構(gòu)和與其它部分的聯(lián)系。

6、盡管2002年版的人教版教材已經(jīng)開始設(shè)置了必修部分和選修部分兩個(gè)模塊，但模塊化、系列化的課程結(jié)構(gòu)依然是這次高中課程改革的最大特點(diǎn)。其中，對(duì)于選修系列3，課程標(biāo)準(zhǔn)指出，它“應(yīng)側(cè)重讓學(xué)生較全面地學(xué)習(xí)物理學(xué)的基本內(nèi)容，進(jìn)一步了解物理學(xué)的思想和方法，較為深入地認(rèn)識(shí)物理學(xué)在技術(shù)中的應(yīng)用以及對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的影響?！币虼?，對(duì)選修3-5教材碰撞與動(dòng)量守恒一章進(jìn)行分析的時(shí)候，必須把握好碰撞與動(dòng)量守恒在物理學(xué)科體系中所處的地位，尤其是選修3系列乃至選修3-5模塊中的地位，深入分析其內(nèi)容是否符合物理學(xué)科體系的邏輯，是否體現(xiàn)了物理思維的遞進(jìn)，是否有利于學(xué)生后繼課程的學(xué)習(xí)。 2.1.3 學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律高中生身心

7、發(fā)展趨于成熟，社會(huì)接觸面更廣，社會(huì)交往更頻繁，學(xué)習(xí)內(nèi)容比初中生更復(fù)雜、更深刻，升學(xué)和就業(yè)的壓力促使他們的社會(huì)化進(jìn)程加速，對(duì)高中生的認(rèn)知發(fā)展提出了更高的要求。在這種情況下，高中生的認(rèn)知發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段，形成了一系列新的特點(diǎn)。高中生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的核心成分思維能力更加成熟，基本上完成了向理論思維的轉(zhuǎn)化，抽象邏輯思維占了優(yōu)勢(shì)地位，辯證思維和創(chuàng)造思維有了很大的發(fā)展。認(rèn)知活動(dòng)的自覺(jué)性明顯增強(qiáng)。觀察力、有意識(shí)記能力、有意想象能力迅速發(fā)展，思維的目的性、方向性更明確，認(rèn)知系統(tǒng)的自我評(píng)價(jià)和自我控制能力明顯增強(qiáng)。下面結(jié)合問(wèn)卷調(diào)查的情況，對(duì)高中學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的認(rèn)知規(guī)律進(jìn)行一定的總結(jié)和分析。由于本次調(diào)查(什么時(shí)候作

8、的,調(diào)查人數(shù)等細(xì)節(jié)要寫清楚)是對(duì)華南師大附中這間省重點(diǎn)學(xué)校的高二年級(jí)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查，其結(jié)果不具有廣泛的代表性，一、學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)難度的判斷在新課程背景下，高中學(xué)生主要在高一年級(jí)完成必修1和必修2的學(xué)習(xí)，從高二開始進(jìn)入分科學(xué)習(xí)階段。在高二的物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生普遍覺(jué)得相比于高一，物理科的難度沒(méi)有降低，認(rèn)為越來(lái)越難的學(xué)生和認(rèn)為難度差不多的學(xué)生分別占到44.68%和47.87%，比較接近。二、學(xué)生對(duì)物理知識(shí)結(jié)構(gòu)的體會(huì)經(jīng)歷了多個(gè)模塊的物理學(xué)習(xí)之后，有43.62%認(rèn)為所學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)是比較清晰的，39.36%的學(xué)生認(rèn)為自己僅僅知道少數(shù)知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系，15.96%的學(xué)生認(rèn)為沒(méi)有什么邏輯性可言。這也是教材組織從邏輯性

9、順序向邏輯心理互補(bǔ)順序轉(zhuǎn)變的結(jié)果。三、學(xué)生對(duì)競(jìng)爭(zhēng)壓力的體驗(yàn)在競(jìng)爭(zhēng)壓力方面，預(yù)計(jì)調(diào)查結(jié)果會(huì)顯示學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)壓力會(huì)比較大，但是，這次調(diào)查的結(jié)果顯示，只有37.23%的學(xué)生認(rèn)為競(jìng)爭(zhēng)壓力很大，這與預(yù)期值相去甚遠(yuǎn)，大部分（59.57%）學(xué)生能體驗(yàn)到競(jìng)爭(zhēng)壓力，但認(rèn)為這對(duì)學(xué)習(xí)是一種促進(jìn)，也有2.13%的學(xué)生認(rèn)為幾乎沒(méi)有壓力。從結(jié)果可以看出，競(jìng)爭(zhēng)壓力在學(xué)生的人之中是客觀而普遍地存在的，但是，超過(guò)一半的學(xué)生可以做好心理調(diào)適，把壓力變成動(dòng)力。四、對(duì)學(xué)習(xí)成績(jī)的看法作為教學(xué)過(guò)程的終結(jié)性評(píng)價(jià)，學(xué)習(xí)成績(jī)?cè)趥鹘y(tǒng)教學(xué)中扮演了極其重要的角色。而學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)成績(jī)是比較看重的，大部分（61.70%）的學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)成績(jī)非常重要，31.9

10、1%的學(xué)生認(rèn)為一般重要，只有6.38%的學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)成績(jī)抱著無(wú)所謂的態(tài)度；在物理成績(jī)對(duì)物理學(xué)習(xí)興趣的影響上，62.77%的學(xué)生認(rèn)為成績(jī)對(duì)興趣的確是有促進(jìn)作用的，但是成績(jī)不好也能及時(shí)地調(diào)整好自己的心態(tài)，而17.02%的學(xué)生認(rèn)為影響非常大，19.15%的學(xué)生認(rèn)為沒(méi)有聯(lián)系。 2.1.4 物理教材的功能定位在傳統(tǒng)的物理教學(xué)中，教材被視為“圣經(jīng)”，是教學(xué)的唯一依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。教材呈現(xiàn)的重點(diǎn)是知識(shí)點(diǎn)，對(duì)方法、過(guò)程、情感態(tài)度、價(jià)值觀等信息的傳遞沒(méi)有予以足夠的重視，一筆帶過(guò)，導(dǎo)致了教學(xué)中僅僅關(guān)注知識(shí)點(diǎn)的灌輸，而忽視了科學(xué)方法、科學(xué)精神等的潛移默化。而新課程的理念認(rèn)為，教材僅僅起到范例的作用。也就是說(shuō)，教材

11、為教學(xué)提供了培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提供一種范例，為師生的對(duì)話提出了相應(yīng)的話題。與此同時(shí)，教材不再是學(xué)生知識(shí)的唯一來(lái)源，而只是基本知識(shí)的傳送載體?？梢?jiàn)，新課程教材能提供的只是有限的教學(xué)資源。在充分認(rèn)識(shí)物理教材的功能定位后，進(jìn)行教材分析，可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行教材的不足，對(duì)教材的內(nèi)容進(jìn)行重新組合；可以分清教材提供的資源能否滿足需要，是否還需增加其他資源。 2.2 物理教材分析的直接依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)課程標(biāo)準(zhǔn)是教材編寫、教學(xué)、評(píng)估與教材分析最直接的依據(jù)，它規(guī)定了高中階段物理課程的具體目標(biāo)和內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，提出了面向全體學(xué)生的基本學(xué)習(xí)要求。 課程標(biāo)準(zhǔn)是以上四個(gè)基本依據(jù)緊密結(jié)合的成果，也是教材編寫的最直接依據(jù)，因此，自然

12、也就成為了物理教材分析的直接依據(jù)。課程標(biāo)準(zhǔn)提出了三維課程具體目標(biāo)：“知識(shí)與技能”，“過(guò)程與方法”，“情感態(tài)度與價(jià)值觀”，并定義了一系列的動(dòng)詞作為具體的行為目標(biāo)，同時(shí)還把這三維要求在各個(gè)主題內(nèi)容中予以具體化。這是對(duì)教學(xué)大綱的一大改進(jìn)。因此，分析教材，就必須在理解新課程精神和理念的基礎(chǔ)上，挖掘新課程標(biāo)準(zhǔn)提出的三維目標(biāo)在新教材中的體現(xiàn)，分析新課程標(biāo)準(zhǔn)給出的具體目標(biāo)內(nèi)容是否在新教材中予以合理的設(shè)置與呈現(xiàn)，探討新課程標(biāo)準(zhǔn)提出的教學(xué)建議是否在新教材中予以運(yùn)用。3本章教材的具體分析教材的分析依據(jù)提供了對(duì)本章教材進(jìn)行分析的基本視角。基于上述的分析依據(jù)，本部分側(cè)重從以下三個(gè)方面對(duì)本章內(nèi)容作具體分析：首先總結(jié)“動(dòng)

13、量”知識(shí)5，明確其地位和作用，然后根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，對(duì)本章內(nèi)容進(jìn)行三維目標(biāo)分析，最后分別根據(jù)本章內(nèi)容和學(xué)生心理特點(diǎn)，明確教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。 3.1 “動(dòng)量”知識(shí)的地位3.1.1 動(dòng)量概念的地位早在牛頓運(yùn)動(dòng)定律建立以前，人們?yōu)榱肆慷葯C(jī)械運(yùn)動(dòng)的“運(yùn)動(dòng)量”，就引入了動(dòng)量的概念，這首先是在伽利略研究打擊、碰撞問(wèn)題時(shí)提出的。后來(lái)笛卡爾初步總結(jié)了碰撞規(guī)律，提出了動(dòng)量守恒的思想，認(rèn)識(shí)到動(dòng)量是質(zhì)量和速度的乘積，但沒(méi)有揭示其矢量性；惠更斯、馬略特糾正了笛卡兒結(jié)論中的缺陷，并正式建立了動(dòng)量守恒定律；牛頓研究第二定律最初就是用動(dòng)量概念來(lái)表達(dá)的，其數(shù)學(xué)形式為即物體所受的外力等于其動(dòng)量的變化率，力的方向與

14、動(dòng)量變化的方向一致。動(dòng)量和能量一樣，也是用來(lái)描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量。在一定的條件下，它們都具有守恒的性質(zhì)，即無(wú)論是動(dòng)量還是能量都不能憑空地產(chǎn)生或者被消滅，而只能通過(guò)物體間的相互作用而進(jìn)行傳遞和交換。動(dòng)能的特點(diǎn)是專門用來(lái)量度與其他運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)化時(shí)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的，而動(dòng)量只能在同一水平面上的機(jī)械運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換時(shí)用來(lái)量度機(jī)械運(yùn)動(dòng)。因此，動(dòng)量是物理學(xué)科體系中的一個(gè)重要概念。 3.1.2 動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律的地位就像動(dòng)能定理一樣，動(dòng)量定理也可以通過(guò)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律推導(dǎo)出來(lái)，但不能把它簡(jiǎn)單地看作牛頓運(yùn)動(dòng)定律的一個(gè)推論：牛頓第二定律所描述的是力的瞬時(shí)作用規(guī)律，而動(dòng)量定理所描述的是力對(duì)時(shí)間的積累作用規(guī)

15、律。動(dòng)量定理的表達(dá)式為它表明外力在一段時(shí)間里對(duì)物體的持續(xù)作用所獲得的效果，即力在時(shí)間上的累積效應(yīng)。當(dāng)合外力= 0時(shí)，= C，即為動(dòng)量守恒定律，不論對(duì)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)還是對(duì)質(zhì)點(diǎn)組，只要滿足合外力為零的條件，那么，系統(tǒng)的總動(dòng)量總是不變的。動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律是力學(xué)中的重要規(guī)律，它比牛頓運(yùn)動(dòng)定律具有更大的普遍性，牛頓運(yùn)動(dòng)定律不適用的領(lǐng)域，例如微觀粒子方面，動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律仍然是適用的。此外，在研究碰撞和反沖問(wèn)題時(shí)，利用動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律要比運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律方便得多，不必詳細(xì)研究整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，只需要比較運(yùn)動(dòng)過(guò)程的初狀態(tài)和末狀態(tài)就可以了，而不必去考慮相互作用過(guò)程中復(fù)雜的細(xì)節(jié)，給解決問(wèn)題帶來(lái)了很大的方

16、便。無(wú)論在日常生活、生產(chǎn)中，還是在學(xué)習(xí)物理學(xué)其他部分以及高能物理等領(lǐng)域的科學(xué)研究中，動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律都有著重要的作用。綜上所述，動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律是物理學(xué)科體系中的重要規(guī)律。 3.1.3 本章教材的地位“動(dòng)量”知識(shí)在物理學(xué)科體系中有著相當(dāng)重要的地位，因此，高中物理教材一直把它編在里面，從人教版1996年版教材開始，它被專門安排成一章動(dòng)量，并且放在牛頓運(yùn)動(dòng)定律、機(jī)械能后面，使學(xué)生在教學(xué)中能比較深入地討論碰撞問(wèn)題，掌握解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的簡(jiǎn)便方法。在新課程改革的背景下，本章的地位有所拓展。在課程標(biāo)準(zhǔn)中，“動(dòng)量”知識(shí)被安排在選修3-5模塊之中。由于學(xué)生在此之前接觸的內(nèi)容基本上都是屬于

17、經(jīng)典物理，而選修3-5模塊中其余知識(shí)則屬于微觀粒子內(nèi)容。其中，波粒二象性作為從經(jīng)典過(guò)渡到量子的一個(gè)中介，而“碰撞”又是粒子性的一個(gè)典型特征；原子核結(jié)構(gòu)是利用粒子碰撞的方法研究得到的，而動(dòng)量守恒定律又是研究微觀粒子所必需的知識(shí)。因此，“動(dòng)量”知識(shí)需要在學(xué)習(xí)波粒二象性、原子結(jié)構(gòu)和原子核內(nèi)容之前學(xué)習(xí)?？梢?jiàn)，“動(dòng)量”知識(shí)除了傳統(tǒng)觀念上在物理學(xué)科體系中的地位之外，還強(qiáng)化了在從經(jīng)典過(guò)渡到量子過(guò)程中的“承上啟下”的作用。在訪談中，學(xué)生對(duì)“動(dòng)量”知識(shí)的重要性也有明確的認(rèn)識(shí)；問(wèn)卷調(diào)查的結(jié)果也驗(yàn)證了這一點(diǎn)：65.96%的學(xué)生認(rèn)為“動(dòng)量”知識(shí)在高中物理的學(xué)習(xí)中是很重要的，31.91%的學(xué)生認(rèn)為其只是一個(gè)有機(jī)的組成部

18、分，只有2.13%的學(xué)生認(rèn)為其不重要。 3.2 本章內(nèi)容的三維目標(biāo)分析高中物理新課程在課程目標(biāo)上注重提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。按科學(xué)素養(yǎng)的分類，物理課程中的科學(xué)素養(yǎng)包括：物理知識(shí)與技能、物理方法、物理能力、物理思想和物理科學(xué)品質(zhì)。6契合這個(gè)目標(biāo)，課程標(biāo)準(zhǔn)分別從“知識(shí)與技能”、“過(guò)程與方法”以及“情感態(tài)度價(jià)值觀”三個(gè)維度提出了課程目標(biāo)，這三維目標(biāo)也是教材編寫中隱含的一條線索。在課程標(biāo)準(zhǔn)中，“碰撞與動(dòng)量守恒”是選修3-5模塊中的二級(jí)主題，其要求為7“1內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（1）探究物體彈性碰撞的一些特點(diǎn)。知道彈性碰撞和非彈性碰撞。（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，理解動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律，能用動(dòng)量守恒定律定量分析一維碰撞

19、問(wèn)題。知道動(dòng)量守恒定律的普遍意義。（3）通過(guò)物理學(xué)中的守恒定律，體會(huì)自然界的和諧統(tǒng)一。2活動(dòng)建議制作水火箭” 3.2.1 知識(shí)與技能的分析掌握基本的知識(shí)和技能是學(xué)生獲得發(fā)展的基礎(chǔ)，在知識(shí)與技能的具體目標(biāo)中，課程標(biāo)準(zhǔn)要求讓學(xué)生掌握物理學(xué)的核心概念，掌握物理學(xué)研究的基本技能，了解物理學(xué)的發(fā)展史、成就和對(duì)社會(huì)發(fā)展影響，關(guān)注物理學(xué)與其它學(xué)科之間的滲透。在問(wèn)卷調(diào)查中，相比于其他兩個(gè)目標(biāo)，有60.64%的學(xué)生認(rèn)為經(jīng)過(guò)本章的學(xué)習(xí)后，自己在“知識(shí)與技能”方面提高最快、感受最深。一、知識(shí)內(nèi)容體系的分析物理知識(shí)包括物理概念、物理規(guī)律和物理理論，本章知識(shí)主要涉及了動(dòng)量概念、動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律?；谶@些

20、知識(shí)，本章設(shè)置了“物體的碰撞”、“動(dòng)量 動(dòng)量守恒定律”、“動(dòng)量守恒定律在碰撞中的應(yīng)用”、“反沖運(yùn)動(dòng)”和“自然界中的守恒定律”五個(gè)小節(jié)，其知識(shí)結(jié)構(gòu)如圖3所示： 圖3 本章知識(shí)結(jié)構(gòu)圖8根據(jù)這個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，對(duì)本章知識(shí)的內(nèi)容體系進(jìn)行具體分析：第一步，研究物體的碰撞，讓學(xué)生對(duì)其過(guò)程和特點(diǎn)形成初步了解，建立基本模型，有利于學(xué)生更好地跨越從實(shí)際現(xiàn)象到科學(xué)探究的門檻。首先，展示歷史上從馬爾西到伽利略、牛頓等科學(xué)家對(duì)碰撞實(shí)驗(yàn)的研究過(guò)程，讓學(xué)生形成對(duì)碰撞與動(dòng)量聯(lián)系和對(duì)動(dòng)量守恒定律的初步印象。然后，列舉豐富的生活實(shí)例，讓學(xué)生意識(shí)到碰撞在自己身邊到處可見(jiàn)。接著，通過(guò)臺(tái)球碰撞的例子介紹正碰、斜碰兩個(gè)概念，并結(jié)合

21、火車碰撞相連的例子介紹碰撞后分開與否的兩種情況，讓學(xué)生初步建立不同碰撞的模型。最后，從不同碰撞中總結(jié)出碰撞的基本特點(diǎn)，并通過(guò)一個(gè)設(shè)計(jì)巧妙的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，從不同彈性的物體間的碰撞情況，總結(jié)出碰撞中能量的變化及規(guī)律，讓學(xué)生明確彈性碰撞與非彈性碰撞的區(qū)別，從而為接下來(lái)的科學(xué)探究過(guò)程提供了必要的模型準(zhǔn)備。第二步，研究動(dòng)量及其改變規(guī)律動(dòng)量定理，讓學(xué)生順利接受動(dòng)量這一個(gè)新的描述運(yùn)動(dòng)的物理量，并對(duì)其改變情況形成初步印象。首先，從雞蛋落地的不同結(jié)果過(guò)渡到砝碼落地的不同受力，讓學(xué)生形成探究實(shí)驗(yàn)的情景。然后，展示實(shí)驗(yàn)中力傳感器記錄結(jié)果，并結(jié)合一定的提示給出動(dòng)量定理，讓學(xué)生在體驗(yàn)傳感器技術(shù)成果的過(guò)程中形成沖量、動(dòng)量

22、的概念，并初步了解動(dòng)量定理。最后，列舉兩個(gè)通過(guò)改變作用時(shí)間而改變作用力的例子，讓學(xué)生加深對(duì)動(dòng)量定理的理解。第三步，探究一維碰撞中的動(dòng)量守恒定律，讓學(xué)生在掌握這一定律的同時(shí)，獲得在技能方面乃至在另外兩個(gè)維度上的提高。首先，在動(dòng)量定理的基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)生關(guān)于動(dòng)量守恒的猜想作一定的提示和引導(dǎo)。然后，設(shè)置“實(shí)驗(yàn)與探究”環(huán)節(jié)，對(duì)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)提供相應(yīng)的指導(dǎo)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中親自比較和總結(jié)出動(dòng)量守恒，形成一定的理性認(rèn)識(shí)。最后，對(duì)動(dòng)量守恒定律進(jìn)行總結(jié)，規(guī)范和強(qiáng)化學(xué)生的理解。第四步，通過(guò)對(duì)碰撞問(wèn)題的實(shí)際分析，展示對(duì)其進(jìn)行分析的方法和過(guò)程，讓學(xué)生體會(huì)動(dòng)量守恒定律的優(yōu)點(diǎn)，清楚地認(rèn)識(shí)到應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題會(huì)比牛

23、頓運(yùn)動(dòng)定律更簡(jiǎn)捷、更方便，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決實(shí)際問(wèn)題的習(xí)慣，幫助學(xué)生提高分析問(wèn)題的能力。首先，通過(guò)一道溜冰者碰撞的例題，展示對(duì)此類問(wèn)題進(jìn)行分析、求解的一般步驟，并進(jìn)行理論總結(jié)，讓學(xué)生留下比較深的印象。然后，過(guò)渡到粒子碰撞的例題，結(jié)合了動(dòng)量守恒定律和動(dòng)能守恒，把分析提高了一個(gè)檔次，讓學(xué)生為綜合題的分析研究打下良好的基礎(chǔ)。最后，把運(yùn)用動(dòng)量守恒定律和運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律兩種解題方法進(jìn)行間要的對(duì)比，讓學(xué)生再次明確前者的優(yōu)點(diǎn)。第五步，研究反沖運(yùn)動(dòng)及其例題，讓學(xué)生在了解反沖運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，深化對(duì)動(dòng)量守恒定律實(shí)際應(yīng)用的理解，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 首先，列舉生活中反沖運(yùn)動(dòng)的例子，總結(jié)反沖運(yùn)動(dòng)的特征

24、及其動(dòng)量守恒的特點(diǎn)，讓學(xué)生構(gòu)筑反沖運(yùn)動(dòng)的模型。然后，通過(guò)手雷爆炸的例題，讓學(xué)生了解反沖運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)量守恒。最后，通過(guò)火箭噴氣的例題，介紹火箭在我國(guó)的發(fā)展，讓學(xué)生在強(qiáng)化印象的同時(shí)，接受一次愛(ài)國(guó)主義教育。第六步，介紹自然界中的守恒定律，讓學(xué)生從千變?nèi)f化的物理現(xiàn)象中，找出它們共同具有的不變因素或特征，再?gòu)氖睾闩c對(duì)稱的關(guān)系中去認(rèn)識(shí)守恒的美。從以上的分析可以看出，本章的體系結(jié)構(gòu)主體上是邏輯順序結(jié)構(gòu)，知識(shí)內(nèi)容是按“動(dòng)量”知識(shí)的體系結(jié)構(gòu)展開的：由建構(gòu)模型到動(dòng)量概念，再到動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律，最后是應(yīng)用和升華。這種邏輯順序也是學(xué)生往后利用動(dòng)量守恒定律解決實(shí)際問(wèn)題的一般思路，有利于學(xué)生通過(guò)簡(jiǎn)單的總結(jié)和練習(xí)，就可

25、以直接建立知識(shí)的基本結(jié)構(gòu)，并且形成良好的思考習(xí)慣。與此同時(shí)，各小節(jié)的安排，又充分地考慮了學(xué)生的心理特點(diǎn)和認(rèn)知習(xí)慣，基本上遵循以下思路：先引導(dǎo)學(xué)生從生活現(xiàn)象出發(fā)進(jìn)行發(fā)散思考，再進(jìn)行探究活動(dòng)，最后得出結(jié)論。每一節(jié)內(nèi)容都是以學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)作為新知識(shí)的鋪墊，而新知識(shí)又在初始認(rèn)識(shí)水平上略有提高和改進(jìn)，這能夠激發(fā)學(xué)生的求知欲，促使學(xué)生進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí)，在比較輕松、循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，掌握知識(shí)技能、體驗(yàn)過(guò)程方法、培養(yǎng)情感態(tài)度與價(jià)值觀。從知識(shí)內(nèi)容上說(shuō)，本章教材基本實(shí)現(xiàn)了邏輯順序與心理順序的統(tǒng)一，在學(xué)生的學(xué)習(xí)中能起到積極的促進(jìn)作用。與之相對(duì)應(yīng)的是，人教版2005版和上海版相應(yīng)教材的知識(shí)結(jié)構(gòu)與之有比較大的區(qū)別，這

26、將在下一節(jié)中作進(jìn)一步的分析。對(duì)于本章教材的思路，學(xué)生的反應(yīng)是褒貶不一，有34.04%的學(xué)生是喜歡的，25.53%的學(xué)生是不喜歡的，不過(guò)更多的是說(shuō)不清楚，占40.43%。 二、技能訓(xùn)練的分析物理技能包括解決具體物理問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)性操作活動(dòng)方式（如儀器使用技能、實(shí)驗(yàn)操作技能等）和心智活動(dòng)方式（受力分析技能、狀態(tài)分析技能等）。（一）訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)性操作活動(dòng)方式的分析經(jīng)驗(yàn)性操作活動(dòng)方式主要包括儀器使用技能和實(shí)驗(yàn)操作技能。兩種技能均可以在物理實(shí)驗(yàn)中被訓(xùn)練，但是在傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)中，這向來(lái)是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。而在本章教材中，從課堂實(shí)驗(yàn)到課外活動(dòng)，都對(duì)兩種技能的訓(xùn)練加以著重。在課堂實(shí)驗(yàn)方面，本章教材設(shè)置了兩個(gè)

27、“實(shí)驗(yàn)與探究”環(huán)節(jié)，分別對(duì)彈性碰撞和非彈性碰撞以及對(duì)動(dòng)量守恒定律進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，著重對(duì)學(xué)生的儀器使用技能和實(shí)驗(yàn)操作技能進(jìn)行訓(xùn)練。首先，在探究動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，要求學(xué)生使用氣墊導(dǎo)軌和光電計(jì)時(shí)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這套器材在探究牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中初次使用，此處再次出現(xiàn)，可以讓學(xué)生繼續(xù)訓(xùn)練器材的使用技能和實(shí)驗(yàn)的操作技能，如導(dǎo)軌水平狀態(tài)的調(diào)節(jié)、光電計(jì)時(shí)器的檢查，讀數(shù)的注意事項(xiàng)等，并在此基礎(chǔ)上加深對(duì)實(shí)驗(yàn)器材原理的理解，從而培養(yǎng)運(yùn)用這套器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的能力。其次，在探究彈性碰撞與非彈性碰撞的實(shí)驗(yàn)中，要求學(xué)生尋找簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行相對(duì)規(guī)范的操作，主要起到了訓(xùn)練操作技能的效果。它占用時(shí)間不多，卻在實(shí)際操作中鍛煉了學(xué)生

28、的動(dòng)手能力。不過(guò)，在訪談中，華南師大附中的葉正波老師指出，實(shí)驗(yàn)器材雖然簡(jiǎn)單，但存在配備困難的缺點(diǎn)；也有學(xué)生提出把彈性球套上布套進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的話，對(duì)其形變不能完全恢復(fù)的說(shuō)法難以理解，這方面的問(wèn)題，還留待進(jìn)一步的討論。此外，在引入動(dòng)量和動(dòng)量定理的時(shí)候，教材使用的是觀察力傳感器實(shí)驗(yàn)圖象的方法，有條件的學(xué)校在教學(xué)中也可以采取分組實(shí)驗(yàn)的形式進(jìn)行力傳感器實(shí)驗(yàn)。這也能起到訓(xùn)練學(xué)生對(duì)新型實(shí)驗(yàn)器材的使用技能和操作技能的作用。在課外活動(dòng)方面，本章教材同樣安排了兩個(gè)活動(dòng)：一個(gè)是選取不同碰撞物做碰撞實(shí)驗(yàn)，另一個(gè)是水火箭的制作。前者要求學(xué)生尋找不同的碰撞物，做碰撞實(shí)驗(yàn)，再總結(jié)影響其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的因素，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的訓(xùn)

29、練是一個(gè)很好的補(bǔ)充；后者在必修2里面曾出現(xiàn)的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手能力。這兩個(gè)課外活動(dòng)，一方面實(shí)驗(yàn)儀器便宜，而且容易找到，讓學(xué)生覺(jué)得實(shí)驗(yàn)的難度不大，樂(lè)意去做。另一方面又有一定的趣味性，讓學(xué)生對(duì)課題感興趣，激發(fā)他們動(dòng)手實(shí)踐的熱情，利用課外時(shí)間提高實(shí)驗(yàn)操作技能。課內(nèi)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)的設(shè)置與課外實(shí)踐活動(dòng)的開展，相互相承：課內(nèi)通過(guò)課堂小型實(shí)驗(yàn)與大型探究實(shí)驗(yàn)，教給學(xué)生一定的儀器操作方法和技巧，并在老師的指導(dǎo)下，學(xué)習(xí)一定的實(shí)驗(yàn)方法；課外的實(shí)踐活動(dòng)，則給予學(xué)生空間與時(shí)間，讓學(xué)生運(yùn)用課內(nèi)所學(xué)的知識(shí)與實(shí)驗(yàn)方法，自主地動(dòng)手實(shí)踐，進(jìn)一步鞏固與提高課操作技能。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)物理課堂實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)比較嚴(yán)謹(jǐn)、具體，對(duì)操

30、作技能要求很高，課外活動(dòng)的指導(dǎo)又比較少，而高考的實(shí)驗(yàn)考試均是筆試，這些情況決定了其不利于激發(fā)學(xué)生興趣，發(fā)掘其動(dòng)手操作能力。鑒于這種情況，本章教材設(shè)置了較多的課堂實(shí)驗(yàn)和課外活動(dòng)，這將有利于發(fā)掘?qū)W生動(dòng)手能力，增強(qiáng)其自信心，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情，從而促進(jìn)其科學(xué)素養(yǎng)的提高。此外，實(shí)驗(yàn)操作技能，與學(xué)生物理成績(jī)的高低無(wú)關(guān)，不同學(xué)校的學(xué)生在操作技能上也并無(wú)顯著差異。9本章教材設(shè)置的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，也將給成績(jī)相對(duì)較低的學(xué)生一個(gè)新的發(fā)展空間，從而最終促進(jìn)其發(fā)展。（二）心智活動(dòng)方式心智活動(dòng)方式主要包括受力分析技能、狀態(tài)分析技能。這兩種技能的訓(xùn)練除了需要不斷重復(fù)來(lái)強(qiáng)化之外，還需要及時(shí)地分類總結(jié)?？紤]在選修系列之前必修1、必修2

31、模塊中，乃至義務(wù)教育階段的學(xué)習(xí)中，學(xué)生對(duì)基本的受力情況分析已經(jīng)比較熟練了，結(jié)合利用動(dòng)量守恒定律解題的需要，本章教材把受力分析的內(nèi)容提高了一個(gè)檔次：首先，需要判斷某個(gè)力能否忽略。發(fā)生碰撞的物體間相互作用力峰值很大，可以把其它外力忽略不計(jì)，這就要求學(xué)生在受力分析的基礎(chǔ)上，理解忽略其它外力的合理性和作用。這部分內(nèi)容在教材給出碰撞特點(diǎn)的時(shí)候有闡述。其次，需要判斷某個(gè)方向的受力情況。發(fā)生碰撞的物體有時(shí)候在一個(gè)方向上不受外力的作用，動(dòng)量守恒，這就要求學(xué)生在受力分析的基礎(chǔ)上，理解這種處理的思路和好處，這部分內(nèi)容在教材中被設(shè)置在第四節(jié)的例1中。在受力分析的基礎(chǔ)上，本章教材對(duì)心智活動(dòng)方式的訓(xùn)練重點(diǎn)在狀態(tài)分析上面

32、。“動(dòng)量”知識(shí)很多情況下都是與物體碰撞和反沖聯(lián)系在一起的，因此，理解動(dòng)量概念、動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律，利用動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律解題，最重要的前提是理解好物體在碰撞或反沖過(guò)程中的狀態(tài)情況。為了讓學(xué)生理解好碰撞過(guò)程的狀態(tài)特點(diǎn)，本章教材專門設(shè)置了“物體的碰撞”作為第一節(jié)，在緊接著的配套練習(xí)1中又讓學(xué)生對(duì)彈開實(shí)驗(yàn)進(jìn)行思考，從與學(xué)生的訪談中，筆者發(fā)現(xiàn)，這種設(shè)計(jì)能讓學(xué)生能在充分理解物理過(guò)程的基礎(chǔ)上，進(jìn)行第二節(jié)“動(dòng)量 動(dòng)量守恒定律”這一重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與探究，從而降低了學(xué)生從具體過(guò)程到理論總結(jié)的第一級(jí)臺(tái)階，相當(dāng)于起到分散難度的作用。問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果也顯示，56.38%的學(xué)生認(rèn)為第一節(jié)教材在這方面所發(fā)揮的作用是

33、最大的，只有7.45%的學(xué)生認(rèn)為其沒(méi)有什么可取的地方，可有可無(wú)。此外，在教材中也有多處分析了碰撞或反沖過(guò)程中的各種具體情況：如緊接著動(dòng)量定理的緩沖過(guò)程分析、第四節(jié)例2的解題分析等等。這對(duì)幫助學(xué)生的理解，降低其思維跳躍幅度，形成循序漸進(jìn)的思考習(xí)慣，無(wú)疑是大有裨益的。 三、物理發(fā)展史、成就和對(duì)社會(huì)發(fā)展影響的分析物理發(fā)展史、成就和對(duì)社會(huì)發(fā)展影響的內(nèi)容滲透于知識(shí)內(nèi)容當(dāng)中，有利于學(xué)生了解物理學(xué)的發(fā)展歷程以及對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn)，從而對(duì)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)、對(duì)物理研究方法的掌握和對(duì)物理熱情的培養(yǎng)都有積極作用。在利用這幾個(gè)因素的方式上，本章教材一般是綜合介紹這幾方面內(nèi)容的，如引入碰撞的時(shí)候就是這樣：利用歷史上對(duì)碰撞問(wèn)題的

34、研究歷程，并突出近代科學(xué)家在利用碰撞原理進(jìn)行粒子研究方面的成就，總結(jié)了其對(duì)社會(huì)的影響；又如介紹火箭這一動(dòng)量守恒定律的典型應(yīng)用中，先簡(jiǎn)單介紹我國(guó)利用火箭的歷史，再闡述我國(guó)當(dāng)代火箭運(yùn)載飛船的發(fā)展成就，最后也不忘總結(jié)其社會(huì)影響。這些內(nèi)容對(duì)三維目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)都是一個(gè)很好的補(bǔ)充。 四、物理學(xué)科內(nèi)綜合與學(xué)科間滲透的分析對(duì)于高中物理課程來(lái)說(shuō)，盡管為了建立相應(yīng)的學(xué)科體系而實(shí)行分科教學(xué)，但學(xué)科內(nèi)、學(xué)科間的綜合思維和遷移能力，依然不容忽視。高考中也設(shè)置了“綜合測(cè)試”，對(duì)學(xué)生在六個(gè)科目之間的綜合能力進(jìn)行評(píng)估。為此，課程標(biāo)準(zhǔn)同樣強(qiáng)調(diào)關(guān)注物理學(xué)與其他學(xué)科之間的聯(lián)系。相應(yīng)地，本章教材也同樣體現(xiàn)了這個(gè)要求。首先，利用

35、動(dòng)量守恒定律解決的題目在高考中多放在最后一題，這就說(shuō)明了“動(dòng)量”作為高中物理中對(duì)知識(shí)技能要求比較高的內(nèi)容，本身就是對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)的一次綜合。這從學(xué)生普遍反映的“教材內(nèi)容很簡(jiǎn)單，習(xí)題就很難做”的意見(jiàn)也可見(jiàn)一斑。其次，高中物理的兩大守恒定律機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定律的結(jié)合，體現(xiàn)在彈性碰撞的過(guò)程當(dāng)中，因此，教材中同樣在第三節(jié)的例2引入了以發(fā)現(xiàn)中子的歷史為基礎(chǔ)的例題，要求學(xué)生通過(guò)兩大定律的方程聯(lián)立計(jì)算中子質(zhì)量。在實(shí)際教學(xué)當(dāng)中，學(xué)生在訪談中反映聯(lián)立解題過(guò)程中的數(shù)學(xué)計(jì)算難度太大，與例1的難度相差太大。這其實(shí)也反映了兩大定律結(jié)合后，對(duì)學(xué)生能力的確是一個(gè)考驗(yàn)。再次，由于動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用很少能用在其他學(xué)科當(dāng)中

36、，因此本章教材中涉及應(yīng)用的綜合不多，但是也設(shè)置了單獨(dú)的一節(jié)“自然界中的守恒定律”來(lái)講述守恒定律的不變性和對(duì)稱美，說(shuō)明了“守恒”這個(gè)物理概念和“對(duì)稱”這個(gè)美學(xué)概念，“是緊密地聯(lián)系在一起的。”“三大守恒定律乃是物質(zhì)世界和諧性最完美的體現(xiàn)?！?0有學(xué)生在訪談中提到，這一部分內(nèi)容“讓我有一種暢快淋漓的感覺(jué)，覺(jué)得之前學(xué)過(guò)的知識(shí)都被統(tǒng)一起來(lái)了，物理在我面前清晰了很多。”問(wèn)卷調(diào)查的結(jié)果證明這種說(shuō)法代表了一部分學(xué)生的感受，有38.30%的學(xué)生認(rèn)為這一節(jié)對(duì)自己的物理學(xué)習(xí)是有幫助的，當(dāng)然，超過(guò)50%（52.13%）的學(xué)生對(duì)這一節(jié)沒(méi)有留下什么深刻印象，只有7.45%的學(xué)生認(rèn)為其內(nèi)容與考試無(wú)關(guān)，對(duì)自己的學(xué)習(xí)沒(méi)有任何幫

37、助。學(xué)科內(nèi)綜合與學(xué)科滲透，一方面，從心理學(xué)角度來(lái)看，綜合性的知識(shí)，與學(xué)生固有知識(shí)存在一定偏差，反而更加激發(fā)了學(xué)生繼續(xù)深入研究的興趣，使得物理學(xué)習(xí)更顯趣味性；另一方面，從方法論角度看，對(duì)綜合性知識(shí)的分析，也向?qū)W生傳遞著綜合思維和遷移能力。因此，它能更改學(xué)生分科思維，引導(dǎo)其綜合思考，幫助其形成正確的科學(xué)觀念。 3.2.2 過(guò)程與方法的分析在過(guò)程與方法的具體目標(biāo)中，課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)了對(duì)學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)，對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)以及對(duì)學(xué)生解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。11以上各種物理能力的基本要素其實(shí)就是物理知識(shí)和物理技能：對(duì)知識(shí)深刻理解和對(duì)技能熟練運(yùn)用，從而形成知識(shí)與技能的廣

38、泛遷移，即培養(yǎng)成為能力。而這個(gè)遷移過(guò)程，是和學(xué)生在學(xué)習(xí)中的相關(guān)行為聯(lián)系在一起的。也就是說(shuō)，要培養(yǎng)某種能力，就必須經(jīng)歷相關(guān)的過(guò)程。因此，學(xué)生經(jīng)歷培養(yǎng)某種能力所對(duì)應(yīng)的一個(gè)過(guò)程，本身就成為了學(xué)習(xí)目標(biāo)之一。與此同時(shí)，掌握物理方法對(duì)物理能力的培養(yǎng)又具有積極的作用，但是，物理方法具有較高的概括性和廣泛的適用性，其遷移過(guò)程比知識(shí)技能的掌握具有更大的跨度，因此，物理方法的掌握，同樣需要經(jīng)歷一定的過(guò)程才能實(shí)現(xiàn)。在問(wèn)卷調(diào)查中，相比于其他兩個(gè)目標(biāo)，有26.60%的學(xué)生認(rèn)為經(jīng)過(guò)本章的學(xué)習(xí)后，自己在“過(guò)程與方法”方面提高最快、感受最深。 一、學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的分析研究表明，學(xué)生對(duì)科學(xué)研究過(guò)程和方法的理解靠“聽(tīng)”是

39、不可能獲得的，沒(méi)有“做”的探究活動(dòng)，學(xué)生的學(xué)習(xí)不可能真正發(fā)生。12傳統(tǒng)的物理課程過(guò)于重視知識(shí)本身的系統(tǒng)傳授，忽視了對(duì)知識(shí)形成過(guò)程的精心闡述，從而導(dǎo)致學(xué)生把學(xué)習(xí)過(guò)程看成無(wú)需智慧努力，只需聽(tīng)講、記憶和模仿就能掌握知識(shí)的簡(jiǎn)單過(guò)程。為了改變這種情況，課程標(biāo)準(zhǔn)把“科學(xué)探究及物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ蟆弊鳛閮?nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)大部分，把科學(xué)探究過(guò)程放在學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的最主要位置，轉(zhuǎn)變過(guò)去兩者對(duì)立的情況，把兩者從根本上統(tǒng)一起來(lái)。從學(xué)生的角度來(lái)說(shuō)，科學(xué)探究是一種學(xué)習(xí)方式，學(xué)生在科學(xué)探究活動(dòng)中，通過(guò)經(jīng)歷和科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)的相似過(guò)程，學(xué)習(xí)物理知識(shí)和技能，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣，學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方法，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神。

40、課程標(biāo)準(zhǔn)提出了科學(xué)探究的七個(gè)要素：提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作。可見(jiàn)，科學(xué)探究的方法是一種程序性知識(shí)，學(xué)生對(duì)探究方法的掌握和對(duì)各探究要素意義的認(rèn)識(shí)，都有一個(gè)系統(tǒng)學(xué)習(xí)和不斷加深理解的過(guò)程，同樣也是物理教學(xué)中的重要內(nèi)容。為了體現(xiàn)科學(xué)探究過(guò)程和學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的統(tǒng)一，本章教材設(shè)置了各種形式的科學(xué)探究活動(dòng)。（一）通過(guò)設(shè)置“討論與交流”環(huán)節(jié)體現(xiàn)科學(xué)探究過(guò)程的分析在課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容中，教材在每一章節(jié)都恰到好處地設(shè)置了“討論與交流”環(huán)節(jié)，承上啟下地提出了一系列的問(wèn)題，要求學(xué)生通過(guò)討論解決，從而把思考的空間留給學(xué)生。本章教材共設(shè)置了五個(gè)“討論與交流”環(huán)節(jié)，

41、均為“承上型”的設(shè)置，要求學(xué)生在前文掌握一定知識(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)提出的問(wèn)題進(jìn)行討論和交流。其中，討論雞蛋互撞結(jié)果這一環(huán)節(jié)的設(shè)置更多的是為了引起學(xué)生的討論，激發(fā)他們的興趣；而隨后的兩個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)際上是對(duì)例題的擴(kuò)充，而引入劃船情景還起到擴(kuò)充反沖運(yùn)動(dòng)的作用；討論名畫瑕疵的環(huán)節(jié)能起到復(fù)習(xí)能量守恒定律的作用，還能作一定的鑒賞訓(xùn)練；而最后的環(huán)節(jié)主要想讓學(xué)生回顧一下自己對(duì)物理的感受，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的物理思想?？梢?jiàn)，“討論與交流”環(huán)節(jié)的設(shè)置各有各的用意，但它們相同的是，都是為了加強(qiáng)課堂互動(dòng)，讓學(xué)生通過(guò)獨(dú)立思考、分析以及與同學(xué)的討論，自己得出結(jié)論，并從中體驗(yàn)合作學(xué)習(xí)的重要意義。值得提出的是，“討論與交流”環(huán)節(jié)中的問(wèn)題與

42、實(shí)驗(yàn)探究、理論探究部分所給出的問(wèn)題是有所不同的，前者是基于學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)建構(gòu)的，跨度不大，又或者比較多地起到形成疑問(wèn)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣目的，而后者主要是為了進(jìn)行后面的步驟服務(wù)的。不過(guò)在教學(xué)中也可以采取靈活的方式，淡化這一條界線，充分開發(fā)“討論與研究”環(huán)節(jié)的資源。（二）通過(guò)課堂探究實(shí)驗(yàn)顯現(xiàn)科學(xué)探究過(guò)程的分析在一次對(duì)廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)和廣州市第47中學(xué)高一年級(jí)的調(diào)查結(jié)果顯示13：過(guò)半數(shù)學(xué)生對(duì)物理探究性學(xué)習(xí)興趣是比較濃厚的，有厭惡情緒的僅為5.9。深入分析學(xué)生對(duì)探究性學(xué)習(xí)的意見(jiàn)，學(xué)生對(duì)探究性學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭惡情緒主要是由于探究任務(wù)難度過(guò)大，與學(xué)生認(rèn)識(shí)水平不相適應(yīng)而引發(fā)心理抵觸的原因。如果在課堂上進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)也

43、是嚴(yán)格按課程標(biāo)準(zhǔn)給出的7個(gè)探究要素，一步一步進(jìn)行，不僅時(shí)間不允許，而且難度也相對(duì)過(guò)大，這也是部分學(xué)生對(duì)此產(chǎn)生厭惡情緒的一個(gè)原因?？紤]到這個(gè)問(wèn)題，本章教材的探究實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)均采取“部分探究性學(xué)習(xí)”的形式，即只要求學(xué)生完成科學(xué)探究七個(gè)要素中的幾個(gè)，其余步驟由教材全部給出，或?qū)讉€(gè)要素設(shè)計(jì)適當(dāng)簡(jiǎn)明的提示。這種形式能在充分考慮教學(xué)條件和師生情況的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體探究?jī)?nèi)容，側(cè)重對(duì)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)幾個(gè)要素的培養(yǎng)，從而保證學(xué)生不至于無(wú)從下手，利于學(xué)生集中思維各個(gè)擊破，保證探究實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的質(zhì)和量。下面以教材中兩個(gè)“實(shí)驗(yàn)與探究”環(huán)節(jié)及一個(gè)“觀察與思考”環(huán)節(jié)所涉及的三個(gè)探究實(shí)驗(yàn)為例進(jìn)行具體分析。1探究彈性碰撞和非彈性碰撞（

44、教材第4頁(yè)）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，教材首先為學(xué)生完成提出問(wèn)題的步驟，但沒(méi)有給出猜想與假設(shè)的步驟，給教師和學(xué)生在探究實(shí)驗(yàn)中留下足夠的發(fā)揮空間，接著還完成了制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟的具體實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)部分，即給出具體、清晰的實(shí)驗(yàn)步驟，而對(duì)于在實(shí)驗(yàn)中需要觀察、記錄的現(xiàn)象，就結(jié)合分析與論證步驟，給出進(jìn)行分析的簡(jiǎn)明提示。要求學(xué)生在完成猜想與假設(shè)的基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、記錄作預(yù)想，繼而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)，在一定提示下完成分析與論證，并進(jìn)行評(píng)估、交流與合作。本實(shí)驗(yàn)的設(shè)置目的在于引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察擺球極限高度的差異，并作相應(yīng)的分析，從中總結(jié)出彈性碰撞和非彈性碰撞的區(qū)別，因此，在設(shè)計(jì)上，首先，著重讓學(xué)生通過(guò)對(duì)問(wèn)題的猜想與

45、假設(shè)，乃至對(duì)教材給出提示的思考與分析，來(lái)明確實(shí)驗(yàn)的目的，制定完整的實(shí)驗(yàn)方案，從而達(dá)到培養(yǎng)物理方法與能力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的目的；然后，要求學(xué)生親自動(dòng)手來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，或者對(duì)演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察，從而達(dá)到訓(xùn)練其實(shí)驗(yàn)操作技能或?qū)嶒?yàn)觀察能力的目的；接著讓學(xué)生在提示下進(jìn)行分析與論證，既降低了難度，又培養(yǎng)了學(xué)生良好的思維習(xí)慣；最后，把評(píng)估、交流與合作兩個(gè)步驟留給教師進(jìn)行取舍，也留下了選擇繼續(xù)開發(fā)教學(xué)資源還是節(jié)約時(shí)間的空間。2探究動(dòng)量守恒定律（教材第7頁(yè)）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，教材首先為學(xué)生完成提出問(wèn)題、假設(shè)問(wèn)題答案的步驟，學(xué)生自然要在此基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行一定的猜測(cè)，從而落實(shí)實(shí)驗(yàn)的目的和實(shí)驗(yàn)中的待測(cè)量，再結(jié)合教材給出的比較

46、詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)步驟，就可以制定出實(shí)驗(yàn)方案了。然后就可以進(jìn)行接下來(lái)的步驟了。在進(jìn)行分析與論證這一步驟的時(shí)候，教材還給出了簡(jiǎn)明清晰的提示，以引導(dǎo)學(xué)生更好地進(jìn)行分析論證。本實(shí)驗(yàn)的設(shè)置目的在于引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察、記錄不同情況下滑塊的速度變化情況，探究動(dòng)量守恒定律，因此，在設(shè)計(jì)上突出實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)步驟，尤其是實(shí)驗(yàn)步驟部分雖然內(nèi)容不多，但是涉及了六個(gè)不同的小實(shí)驗(yàn)，全面地反映了不同碰撞下速度的變化情況，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能夠?qū)?dòng)量守恒定律及其普遍性有所了解，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作技能訓(xùn)練和遷移，培養(yǎng)全面考慮的思維習(xí)慣。值得注意的是，根據(jù)問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果的顯示，作為本章教材的最重要的探究性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中大多（6

47、4.89%）把它看成一個(gè)驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，只有29.79%的學(xué)生認(rèn)為其符合探究精神，有極少數(shù)（2.13%）的學(xué)生甚至認(rèn)為這個(gè)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有設(shè)置的必要。這固然與學(xué)生預(yù)習(xí)意識(shí)比較強(qiáng)有一定的關(guān)系，但是也提醒我們不要把探究性實(shí)驗(yàn)變成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。以上兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn)的教材設(shè)計(jì)都沒(méi)有完整地再現(xiàn)探究的全過(guò)程，但這樣的安排，不僅大大地節(jié)約了時(shí)間，保證有充足的時(shí)間留給學(xué)生猜想、操作和交流；而且留給學(xué)生完成的步驟都是該探究實(shí)驗(yàn)中較重要也最需要學(xué)生掌握的步驟，起到比較好的效果。比較兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，它們的教材設(shè)計(jì)所側(cè)重的步驟是不同的，前者主要突出對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的猜想和理解，以及對(duì)現(xiàn)象的分析與論證；而后者就著重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)尤其

48、是實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)。3探究動(dòng)量定理（教材第6頁(yè)）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，教材在簡(jiǎn)單提示問(wèn)題、介紹實(shí)驗(yàn)情景之后，直接給出了力傳感器的實(shí)驗(yàn)圖象，要求學(xué)生根據(jù)教材和教師的提示，對(duì)比兩次碰撞的F-t圖線，歸納出動(dòng)量定理的雛形，為下面學(xué)習(xí)動(dòng)量定理打下基礎(chǔ)。對(duì)于這部分的重要性，葉正波老師也指出：“對(duì)于這一部分的處理，在教學(xué)中要講細(xì)講透，盡可能地把整個(gè)探究過(guò)程呈現(xiàn)給學(xué)生，如果有條件的話還可以進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。F-t圖線中是有很豐富的信息的，要一步步地引導(dǎo)學(xué)生去篩選和處理信息?！北緦?shí)驗(yàn)完全跳出了一般探究實(shí)驗(yàn)的框架，直接給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓學(xué)生進(jìn)行分析與論證，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，從而嘗試得出結(jié)論，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋和描述。

49、雖然實(shí)驗(yàn)結(jié)果只有一幅F-t圖線，但實(shí)際上里面蘊(yùn)含的信息是非常豐富的：首先，圖線的界面是基于力傳感器實(shí)驗(yàn)的軟件處理界面，能激發(fā)學(xué)生對(duì)傳感器實(shí)驗(yàn)這一新型實(shí)驗(yàn)方式的興趣，加深學(xué)生對(duì)此的了解；然后，在圖線上方給出圖線所反映的碰撞時(shí)間和碰撞力峰值的數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析，降低學(xué)生讀圖的難度；然后， 在圖線右方利用軟件的數(shù)據(jù)積分功能，顯示圖線的面積，引導(dǎo)已經(jīng)從牛頓第二定律進(jìn)行推導(dǎo)的學(xué)生總結(jié)：兩次碰撞中碰撞力對(duì)碰撞時(shí)間的積分結(jié)果在誤差允許范圍內(nèi)是相等的。從學(xué)生的理解難度來(lái)說(shuō)，問(wèn)卷調(diào)查顯示，有34.23%的學(xué)生不需要教師的講解就能理解，47.87%的學(xué)生在老師的講解下已經(jīng)能夠理解，加起來(lái)超過(guò)80%，只有12.

50、77%的學(xué)生還不能理解。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)基本上屬于驗(yàn)證行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)之前已經(jīng)知道結(jié)論了，而且通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的預(yù)習(xí)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中將出現(xiàn)的現(xiàn)象和得到的數(shù)據(jù)都已經(jīng)胸有成竹了，缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析論證的訓(xùn)練和遷移。而本章教材在此處的設(shè)計(jì)突出重點(diǎn)，讓學(xué)生重點(diǎn)經(jīng)歷分析與論證的步驟，對(duì)學(xué)生形成知識(shí)與技能遷移，提高物理能力，是大有好處的。通觀粵教版物理教材，這種新穎的設(shè)計(jì)模式還是很少見(jiàn)的，可以作進(jìn)一步的推廣和論證。（三）通過(guò)物理史實(shí)介紹呈現(xiàn)科學(xué)探究過(guò)程的分析在教材中對(duì)物理史實(shí)進(jìn)行描述，利用文字和插圖呈現(xiàn)物理規(guī)律發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，同樣可以體現(xiàn)科學(xué)探究過(guò)程。從另外一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，探究實(shí)驗(yàn)一般在一

51、個(gè)課時(shí)內(nèi)按七個(gè)步驟來(lái)完成，只能讓學(xué)生初步經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，而不能完全體驗(yàn)到科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究的艱辛，而通過(guò)介紹物理史實(shí)的方式，不僅能原汁原味地呈現(xiàn)科學(xué)研究的整個(gè)過(guò)程，而且對(duì)探究實(shí)驗(yàn)也是一個(gè)很好的補(bǔ)充。本章教材在一開始就介紹了科學(xué)家研究碰撞問(wèn)題“從最初對(duì)一些現(xiàn)象尚無(wú)法作出解釋，到逐漸歸納成系統(tǒng)的理論，總結(jié)出碰撞的規(guī)律，直至明確提出云動(dòng)量守恒的基本思想”14的過(guò)程和思路，再介紹碰撞規(guī)律在現(xiàn)代微觀粒子研究中的應(yīng)用，其中還插入“馬爾西的碰撞實(shí)驗(yàn)”的圖片，讓學(xué)生隨著教材文字和圖片的描述，虛擬參與了物理知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，體味科學(xué)發(fā)現(xiàn)的奇妙與樂(lè)趣。同時(shí)，也讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到歷史上科學(xué)家對(duì)碰撞問(wèn)題的重視，認(rèn)識(shí)到科

52、學(xué)研究的發(fā)展是需要較長(zhǎng)時(shí)間甚至是幾代人的不斷努力的。此外，向?qū)W生展示科學(xué)探索發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，也可以教給了學(xué)生物理思考的方法。（四）通過(guò)理論推導(dǎo)探究進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)的分析物理中的部分公式，并非通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出，而是立足于已有的物理公式和規(guī)律，經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的邏輯推理和運(yùn)算得出來(lái)的。因此，在教材中，不僅要把實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過(guò)程教給學(xué)生，還同樣要把物理邏輯推理的過(guò)程教給學(xué)生。從學(xué)生的角度來(lái)說(shuō)，經(jīng)歷理論推導(dǎo)的探究過(guò)程，將使記憶更為清晰牢固，思維向更高的階段發(fā)展。動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律同樣可以由牛頓第二定律推導(dǎo)出來(lái)，在本章教材中，沒(méi)有直接給出由牛頓第二定律推導(dǎo)動(dòng)量定理的整個(gè)過(guò)程，而是在第6頁(yè)的內(nèi)容中，通過(guò)結(jié)合實(shí)驗(yàn)的情景

53、，用簡(jiǎn)明的文字“如果把碰撞過(guò)程中的理近似看成恒力，設(shè)碰撞前法碼的速度為v0，碰撞速度為零，根據(jù)牛頓第二定律，兩次碰撞中力F與作用時(shí)間t的乘積是否應(yīng)該相等？”15 給予學(xué)生提示，逐步推導(dǎo)出兩次碰撞中F與t乘積相等的結(jié)論。這個(gè)過(guò)程并沒(méi)有嚴(yán)格按照理論探究的步驟去做，而是與實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合，相得益彰。從理論探究的角度來(lái)說(shuō)，探究實(shí)驗(yàn)的存在可以從實(shí)踐上檢驗(yàn)理論推導(dǎo)的正誤；從實(shí)驗(yàn)探究的角度來(lái)說(shuō)，理論推導(dǎo)的存在是對(duì)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)指導(dǎo)。兩者緊密結(jié)合，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)研究品格也有重要的作用。（五）通過(guò)各種課外任務(wù)遷移科學(xué)探究活動(dòng)的分析在本章教材中，通過(guò)設(shè)置“實(shí)踐與拓展”、“資料活頁(yè)”、“我們的網(wǎng)站”和“練習(xí)

54、”四個(gè)環(huán)節(jié)供課外選用，給學(xué)生開展課外的科學(xué)探究提供了廣闊的空間和理想的平臺(tái)。通觀教材中這四個(gè)環(huán)節(jié)所呈現(xiàn)的過(guò)程性質(zhì)，可以分為動(dòng)手型的任務(wù)、調(diào)查型的任務(wù)和知識(shí)鞏固型的任務(wù)。1動(dòng)手性的實(shí)踐拓展任務(wù)在“實(shí)踐與拓展”和“習(xí)題”環(huán)節(jié)中，教材設(shè)置了一個(gè)小型猜想任務(wù)、一個(gè)科技制作任務(wù)和兩個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)任務(wù)，尤其是兩個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)任務(wù)，分別要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)量某種沖力的大小和利用反沖原理設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)。任務(wù)的布置不比課堂探究實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，是沒(méi)有給出具體的實(shí)施步驟的，這就需要學(xué)生運(yùn)用課堂上學(xué)到的知識(shí)，來(lái)根據(jù)任務(wù)中提供的情景設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。這種考察學(xué)生思維的題目，培養(yǎng)了學(xué)生的物理思想，能進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生物理知識(shí)和技能向物理能力的遷

55、移。2調(diào)查性的實(shí)踐任務(wù)在教材第二節(jié)“練習(xí)”環(huán)節(jié)第5題、第四節(jié)的“練習(xí)”環(huán)節(jié)第4題和第五節(jié)的“練習(xí)”環(huán)節(jié)中，教材布置了兩個(gè)查找資料的任務(wù)，分別了解反沖運(yùn)動(dòng)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用和物理學(xué)中除了守恒與對(duì)稱外的其他美的表現(xiàn)形式。同時(shí)，教材設(shè)置了“資料活頁(yè)”、“我們的網(wǎng)站”兩種環(huán)節(jié)，幫助有興趣拓展知識(shí)面的學(xué)生提供學(xué)習(xí)的方便，而讓學(xué)生查閱這些資料實(shí)際上也是調(diào)查的一個(gè)過(guò)程。調(diào)查性實(shí)踐任務(wù)的設(shè)置，能幫助學(xué)生拓展課外知識(shí)，以形成自己的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在完成任務(wù)的過(guò)程中，實(shí)際上也培養(yǎng)了學(xué)生尋找和篩選信息的能力，這對(duì)學(xué)生形成良好的科學(xué)研究習(xí)慣，應(yīng)對(duì)以后的學(xué)習(xí)工作也是很有益的。值得注意的是，問(wèn)卷調(diào)查顯示，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)這兩

56、類任務(wù)不夠重視，對(duì)于“實(shí)踐與拓展”、“我們的網(wǎng)站”、“資料活頁(yè)”等課外環(huán)節(jié)，64.89%的學(xué)生是沒(méi)有利用過(guò)的，而且在有利用過(guò)這些環(huán)節(jié)的35.11%的學(xué)生中，只有12.77%的學(xué)生感覺(jué)比較好，21.28%的學(xué)生感覺(jué)不好。3知識(shí)鞏固型的練習(xí)任務(wù)這里的練習(xí)主要是指本章教材“練習(xí)”環(huán)節(jié)中分析思考題與計(jì)算題，其中，分析思考題有11道，計(jì)算題有11道，從等同的數(shù)量其實(shí)也可以看到教材對(duì)訓(xùn)練學(xué)生思維能力的重視。從具體內(nèi)容上看，本章的習(xí)題安排能讓學(xué)生調(diào)動(dòng)知識(shí)積累，從而進(jìn)行復(fù)習(xí)、類比和遷移，做到溫故而知新；能讓學(xué)生的知識(shí)系統(tǒng)化，形成比較清晰的結(jié)構(gòu)，易于自然引申，舉一反三。傳統(tǒng)的教材習(xí)題只注重重點(diǎn)難點(diǎn)和知識(shí)的綜合應(yīng)

57、用，與生活實(shí)際沒(méi)有太大的聯(lián)系，學(xué)生難以產(chǎn)生“學(xué)以致用”的心理反應(yīng)。而本章教材很好地改善了這一點(diǎn)。在11道分析思考題當(dāng)中，只有3道用于讓學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容，其余均要求學(xué)生分析生活中的各種現(xiàn)象。值得指出的是，后者8道題當(dāng)中，有3道基于“小車”“小球”等理想實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行建構(gòu)分析，5道要求學(xué)生解釋生活中各種現(xiàn)象的原理，包括“腹部碎石頭”、“腳尖落地”、“空間行走”等具有較強(qiáng)趣味性的現(xiàn)象，此類習(xí)題不僅有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的復(fù)習(xí)和鞏固，鍛煉，而且能夠讓學(xué)生體會(huì)到物理知識(shí)的“學(xué)以致用”，從而培養(yǎng)對(duì)物理的熱情。與此同時(shí)，11道計(jì)算題均為生活應(yīng)用類的，其中2道是基于理想實(shí)驗(yàn)器材的情景的，9道是基于實(shí)際生活的現(xiàn)象的

58、，這不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算的數(shù)學(xué)能力，還能培養(yǎng)學(xué)生分析具體問(wèn)題的能力，從而培養(yǎng)學(xué)生全面的物理能力。（六）問(wèn)卷調(diào)查情況簡(jiǎn)介對(duì)于本章教材的設(shè)置能否體現(xiàn)學(xué)生自己所理解的“探究”精神這個(gè)問(wèn)題，學(xué)生的反應(yīng)不一，34.04%的學(xué)生認(rèn)為不能，18.09%的學(xué)生認(rèn)為能，將近一半（44.68%）的學(xué)生覺(jué)得說(shuō)不清楚。 二、學(xué)生學(xué)習(xí)方法的分析課程標(biāo)準(zhǔn)要求實(shí)現(xiàn)科學(xué)探究過(guò)程和學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的統(tǒng)一，那么，作為從兩者中衍生出來(lái)的物理科學(xué)方法和學(xué)生學(xué)習(xí)方法，也應(yīng)該實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，在教材中，有目的、有步驟地滲透物理科學(xué)方法，使學(xué)生受到物理科學(xué)方法的熏陶和訓(xùn)練，逐步地掌握最基本、最主要的物理科學(xué)方法，并內(nèi)化為自身的學(xué)習(xí)方法，從而達(dá)到促進(jìn)學(xué)習(xí)、培養(yǎng)能力和提高科學(xué)素質(zhì)的目的。物理科學(xué)方法是人們?cè)谡J(rèn)識(shí)和改造物理世界的過(guò)程中所形成的普遍適用的各種方法和手段的總稱，主要包括“觀察方法、實(shí)驗(yàn)方法；比較與分類方法、分析與綜合方法、抽象與概括方法、歸納與演繹方法；類比方法、理想化方法、對(duì)稱方法；數(shù)學(xué)方法；公理化方法、假說(shuō)方法等?！?6（一）觀察方法和實(shí)驗(yàn)方法