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1、中学物理教材分析 学习心理分析何为物理学宇宙之谜 粒子之微 万物之动 日用之繁初高中物理学科特点初中物理高中物理物理难,化学繁,数学习题做不完高中物理(四个一)一听就会 一看就懂 一做就错 一考就傻高中物理教学困难的重要原因学习心理差异产生原因的分析 1.学习内容方面的差异(1)从简单到复杂例如:速度定义的比较 初中:速度等于物体通过的路程与通过这一路程所用的时间之比。高中:速度等于物体通过的位移与通过这一位移所用的时间之比。公式的比较 初中:v=s/t,s 表示物体的路程。高中:速度可分为平均速度和瞬时速度。平均速度可以粗略地描述物体运动的快慢,v=x/t,x 表示物体的位移。瞬时速度可以精
2、确描述物体运动的快慢,它对应物体的某一时刻或某一瞬时。在匀变速直线运动中,v=v0+at。关于方向 初中:对于速度的定义和公式都不谈方向。高中:要知道速度是矢量,它不仅有大小,而且有方向。它的大小表示物体运动的快慢,方向表示物体运动的方向(一般说的速度指瞬时速度)。速度和速率 初中:不要求区别速度和速率。高中:瞬时速度的大小叫速率。注意平均速度的大小不等于平均速率。(2)从现象到本质(3)从具体到抽象质点瞬时速度力的相互作用受力分析电磁场电磁波(4)从状态到过程初中:研究密度、熔点、沸点、匀速直线运动的速度等常量。高中:研究很多变量的规律,如变速运动的速度和加速度等。初中以研究状态为主,高中则
3、要更多地注重过程分析。高中物理力学题基本解题思路:受力分析入手(即力的大小、方向、力的性质与特征,力的变化及做功情况等)。再分析运动过程(即运动状态及形式,动量变化及能量变化等)。最后分析做功过程及能量的转化过程;然后选择适当的力学基本规律进行定性或定量的讨论。强调:用能量的观点、整体的方法(对象整体,过程整体)、等效的方法(如等效重力)等解决 2014年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(物理)24.(12分)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离,当前车实然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之
4、和为1s,当汽车在睛天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时,安全距离为120m。设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5,若要求安全距离仍为120m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度。(5)从标量到矢量。物理学上常见的标量、矢量举例 标量:质量、密度、温度、功、功率、路程、速率(其中加速度是矢量)、体积、时间、热量、电阻等矢量:力(包括力学中的“力”和电学中的“力”)、力矩、线速度、角速度、位移、加速度、动量、冲量、角动量、场强、位移、速度变化量、速度等 新教科书关于矢量的教学线索(P13)“时间和位移”:让学生以位移为例“思考与讨论”,领悟矢量相加的方法,正文不出现结
5、论,练习题也不作要求。(P13)“时间和位移”:第一次出现矢量。只要求知道矢量有方向新教科书关于矢量的教学线索(P13)“时间和位移”:让学生以位移为例“思考与讨论”,领悟矢量相加的方法,正文不出现结论,练习题也不作要求。(P62)“力的合成”:实验探究二力合成的方法,得出二力合成的平行四边形定则。(P13)“时间和位移”:第一次出现矢量。只要求知道矢量有方向新教科书关于矢量的教学线索(P13)“时间和位移”:让学生以位移为例“思考与讨论”,领悟矢量相加的方法,正文不出现结论,练习题也不作要求。(P62)“力的合成”:实验探究二力合成的方法,得出二力合成的平行四边形定则。(P65)“力的分解”
6、:概括矢量相加法则;总结出矢量的科学定义(P13)“时间和位移”:第一次出现矢量。只要求知道矢量有方向新教科书关于矢量的教学线索(P13)“时间和位移”:让学生以位移为例“思考与讨论”,领悟矢量相加的方法,正文不出现结论,练习题也不作要求。(P62)“力的合成”:实验探究二力合成的方法,得出二力合成的平行四边形定则。(P65)“力的分解”:概括矢量相加法则;总结出矢量的科学定义(P76)“牛顿第二定律”:例题中灵活处理矢量问题(正交分解)(P13)“时间和位移”:第一次出现矢量。只要求知道矢量有方向新教科书关于矢量的教学线索(P13)“时间和位移”:让学生以位移为例“思考与讨论”,领悟矢量相加
7、的方法,正文不出现结论,练习题也不作要求。(P62)“力的合成”:实验探究二力合成的方法,得出二力合成的平行四边形定则。(P65)“力的分解”:概括矢量相加法则;总结出矢量的科学定义(P76)“牛顿第二定律”:例题中灵活处理矢量问题(正交分解)(P18)“向心加速度”:矢量概念的进一步应用(根据求速度变化量的方法,分析匀速圆周运动加速度的方向)。(P13)“时间和位移”:第一次出现矢量。只要求知道矢量有方向1.分别作出质点在A、B两点的速度矢量(长度一样)。2.将vA的起点移到B,并保持vA的长度和方向不变。3.以vA的箭头端为起点,vB的箭头端为终点作矢量v。4.v/t 是质点由A到B的平均
8、加速度,v 的方向就是加速度的方向。5.当t 很小很小时,AB非常接近,等腰三角形的底角接近直角,v 的方向跟vA(或vB)的方向垂直。即指向圆心。新教科书关于矢量的教学线索(P13)“时间和位移”:让学生以位移为例“思考与讨论”,领悟矢量相加的方法,正文不出现结论,练习题也不作要求。(P62)“力的合成”:实验探究二力合成的方法,得出二力合成的平行四边形定则。(P65)“力的分解”:概括矢量相加法则;总结出矢量的科学定义(P76)“牛顿第二定律”:例题中灵活处理矢量问题(正交分解)(P18)“向心加速度”:矢量概念的进一步应用(根据求速度变化量的方法,分析匀速圆周运动加速度的方向)。(P13
9、)“时间和位移”:第一次出现矢量。只要求知道矢量有方向(1)说明:矢量之间的运算要遵循特殊的法则。矢量和矢量的乘积,可以构成新的标量,矢量间这样的乘积叫标积;也可构成新的矢量,矢量间这样的乘积叫矢积。例如,物理学中,功、功率等的计算是采用两个矢量的标积。W=FS,P=Fv,物理学中,力矩、洛伦兹力等的计算是采用两个矢量的矢积。M=rF,F=qvB。物理定律的矢量表达跟坐标的选择无关,矢量符号为表述物理定律提供了简单明了的形式,且使这些定律的推导简单化,因此矢量是学习物理学的有用工具。(2)矢量有两种,一种为只有大小与方向的物理量,譬如速度,我们称之为“奇矢量”;另外一种不但有大小与方向的物理量
10、,而且还在矢量间作用产生效果所需时间的一个量,譬如力,我们称之为“偶矢量”或“极限矢量(即时、有上限)”,因为它们在矢量间作用产生效果所需的时间是即时与光速的。(6)从一维到多维(7)从定性到定量 高中物理对学生运用数学分析解决物理问题的能力提出了较高要求。首先,在教学内容上更多地涉及到数学知识:物理规律的数学表达式明显加多加深,如:匀加速直线运动公式常用的就有10个,每个公式涉及到四个物理量,其中三个为矢量,并且各公式有不同的适用范围,学生在解题时常常感到无所适从。用图象表达物理规律,描述物理过程。矢量进入物理规律的表达式。其次,在应用数学工具解决问题的教学要求上对高中学生也提出了相当高的要
11、求:要能根据具体物理问题列出物理量之间的关系式,进行推导和求解,并根据结果作出物理结论;要求学会运用几何图形和函数图象表述、分析、处理问题。例如:摩擦力初中:只讲增大和减少摩擦的方法。高中:要分析和计算摩擦力的大小,且静摩擦力的大小一般要由物体的状态来决定。(8)从演绎到归纳高中不再局限于演绎规律,出现了归纳统计规律。例如:如光照下物体出现影子小孔成像阳光从门缝中直射进来手电筒光的直射光的直线传播规律解释日食月食现象(9)从零散到系统(10)从宏观到微观和宇观时间尺度:10-25s1018s空间尺度:10-15m m1027m2.学生学习方法的差异(1)初中物理的学习,学生习惯于教师的(知识)
12、传授。在学习中,学生对知识点的理解停留在“简单问题”的“简单理解”上;高中物理的学习则要求学生独立地在老师的指导下获取知识。要求学生要能(把课本作为工具)形成“自主学习”习惯,更要求学生在学习中学会多层次、多角度的逻辑分析,学会寻找知识点的“连续性”关系。(2)初中物理知识的简单性,决定了学生在学习中较多运用记忆方法掌握知识,对理解、分析方法使用的程度要求不高;高中物理知识的复杂性,决定了学生在学习中需要以理解、分析、归纳为主的方法来进行学习。同时,还需“形成物理学思想”,寻找物理课学习的门路。(3)高中物理习题的求解,要求学生在数学工具使用上学会用数学语言表示物理问题,学会数学工具的灵活运用
13、,实现大量定量分析的自如化。克服高中物理教学困难的方法1高中物理教师要重视教材与教法研究 2教学中要坚持循序渐进,螺旋式上升的原则。3讲清讲透物理概念和规律,使学生掌握完整的基础知识,培养学生物理思维能力 4要重视物理思想的建立与物理方法的训练5要加强学生良好学习习惯的培养 培养学生良好的学习习惯是教育的一个重要目的,也是培养学生能力、实现教学目标的重要保证。(1)培养学生良好的学习习惯,首先是要培养学生独立思考的习惯与能力。(2)培养学生自学能力,使其具有终身学习的能力。(3)培养学生养成先预习再听课,先复习再作业,及时归纳作总结的良好学习习惯。(4)培养学生良好的思维习惯。通过课堂提问和分析论述题,培养学生根据物理概念与规律分析解答物理问题、认识物理现象的习惯,要求学生“讲理”而不是凭直觉。通过课堂上教师对例题的分析和学生分析、讨论、解答物理题,使学生注重物理过程的分析,养成先分析再解题的习惯。严格做题规范,从中体会物理的思维方法,养成物理的思维习惯。(5)强调科学记忆,反对死记硬背。