* * * 變力做功的動能定理 變力作用下的動量定理 1. 2 相互作用和運動定律 內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) 1. 2. 1 通過實驗了解胡克定律； 認(rèn)識滑動摩擦力和靜摩擦力，并能運用滑動摩擦定律計算摩擦力。 例1 考察生產(chǎn)、生活中使用的彈簧的形狀和用途（如獲得彈力或減緩振動等） 例2 制作一個簡單的彈簧測力計，并用胡克定律解釋其工作原理。 1.2.2 通過實驗，了解冪的合成和分解，認(rèn)識向量和標(biāo)量。 能利用共點力的平衡條件來分析日常生活中的問題。 三根火柴（央視-是真的嗎）9瓶礦泉水，三根火柴高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn) 試題，兩根牙簽，真的是兩瓶，三瓶，六瓶……五瓶學(xué)生分組探索實驗【答題】取節(jié)點以O(shè)為研究對象，進(jìn)行受力分析如下： 圖，由于受力平衡，在節(jié)點O上的三個力組成的封閉三角形中，大角度α相對的一側(cè)較大，一對； 假設(shè)繩子上的拉力為T，則牙簽Q承受的彈力為FQ。 實驗與課堂交流例4利用打點定時器或光電定時器來探究恒力功與物體動能變化的關(guān)系。 1.3.3 了解重力勢能，了解重力勢能的變化與重力所做的功之間的關(guān)系。 1.3.4通過實驗驗證機械能守恒定律。 了解機械能守恒定律，能夠運用機械能守恒定律分析生產(chǎn)、生活中的有關(guān)問題。 活動建議 C1) 設(shè)計一個實驗來測量人們在某些運動中的力量。 C2）通過查找資料、走訪相關(guān)部門收集汽車制動距離與速度關(guān)系的數(shù)據(jù)，并嘗試用動能定理進(jìn)行解釋。
●實驗教學(xué)：培養(yǎng)物理核心素養(yǎng)的有效途徑 【范例】牛頓第三定律知識化教學(xué) ⑴ 教師舉例說明物體之間的相互作用是相互的； ⑵ 演示兩個彈簧秤的拉力實驗，解釋相互作用力的大小和方向之間的關(guān)系； ⑶ 總結(jié)牛頓第三定律。 這種教學(xué)方式存在哪些問題？ 問題一：僅依靠教師的講授，缺乏學(xué)習(xí)者的主動參與和建設(shè)。 即使學(xué)到了知識，學(xué)生也很難深入理解和掌握； 問題二：這種一步一步的教學(xué)方法更違背了科學(xué)的本質(zhì)（科學(xué)注重證據(jù)，科學(xué)總是試圖確定和避免偏見）。 如果這種情況長期存在，學(xué)生就會形成對科學(xué)的錯誤認(rèn)識，認(rèn)為科學(xué)發(fā)現(xiàn)總是一帆風(fēng)順； 甚至可能以偏概全，從而阻礙科學(xué)思維的培養(yǎng)。 ●實驗教學(xué)：培養(yǎng)物理核心素養(yǎng)的有效途徑 核心素養(yǎng)導(dǎo)向教學(xué) （一）物體的相互作用 【實驗觀察】① ③ ④ ⑤ 【分析歸納】螺旋槳、空氣、方塊、水、A同學(xué)、B同學(xué)，無論是不同類型的物體（固體、液體、氣體等），還是不同性質(zhì)的力（重力、彈性、摩擦力、電磁力等），兩個物體之間的相互作用總是相互的。 ② 教授汽車道路電磁線的目的是什么？ ——不僅加深對知識的理解，還有助于形成物理概念（二）相互作用力之間的關(guān)系【猜想與假設(shè)】【實驗探索】學(xué)生提出：一對相互作用力的方向相反，也可能具有相同的方向震級。
學(xué)生們設(shè)計了一個方案，交流后決定用兩個彈簧秤來研究張力； 學(xué)生們分組實驗并交流。 大多數(shù)學(xué)生將彈簧秤水平放置，也有學(xué)生補充說，他們也做了將彈簧秤垂直或?qū)欠胖玫膶嶒灐? ，導(dǎo)致兩個力的大小相等。 老師對他們的做法表示肯定。 交流中高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn) 試題，學(xué)生們還反映，在實驗過程中，他們發(fā)現(xiàn)即使將彈簧秤歸零，兩個彈簧秤的讀數(shù)也不相等。 老師讓學(xué)生分析這個“不正常”的現(xiàn)象，并提出相應(yīng)的實驗改進(jìn)方法。 至此我們可以下結(jié)論了嗎？ 學(xué)生指出，上述實驗都是在物體處于平衡狀態(tài)時進(jìn)行的。 他們試圖在非平衡狀態(tài)（例如加速運動）下做實驗，但讀數(shù)很困難。 老師用傳感器演示，發(fā)現(xiàn)交互關(guān)系與運動狀態(tài)無關(guān)。 【歸納結(jié)論】學(xué)生嘗試總結(jié)規(guī)律，交流……針對讀數(shù)不準(zhǔn)確的兩個彈簧秤，學(xué)生提出了用第三個彈簧秤“等值替代”的方案，經(jīng)過實際操作，問題得到解決。 老師高度贊賞學(xué)生的創(chuàng)造力。 通過多種方式收集信息、取證，堅持實事求是，展現(xiàn)科學(xué)態(tài)度，質(zhì)疑和批評創(chuàng)造性意見，強化證據(jù)意識，認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)，分析論證，準(zhǔn)確表達(dá)結(jié)果。 多做實驗，有助于學(xué)生更好—— ◎揭示物理本質(zhì) ◎突破知識鑰匙 ◎解決學(xué)習(xí)難點 物理現(xiàn)象是豐富多彩的、生動的、立體的。 我們要充分利用實驗變量，盡可能多地進(jìn)行實驗，引導(dǎo)學(xué)生多層次、全方位地認(rèn)識物理世界的真實面目。
有目的的直接體驗、設(shè)計體驗、參與活動、見習(xí)旅行、參觀展覽、案例研究、視頻觀察、演示、語言、視覺符號、廣播、圖片、抽象體驗、觀察體驗、直接體驗學(xué)習(xí)、間接體驗，我們應(yīng)該盡可能從直接經(jīng)驗開始，逐漸走向抽象，以防止概念到概念的“語言主義”。 ◎戴爾《體驗之塔》： ◎教學(xué)媒體選用順序：實驗觀察視頻播放動畫模擬圖片展示語言表達(dá)2.真實實驗——真實性有目的性直接體驗設(shè)計體驗參與活動實習(xí)旅游參觀展覽案例形象觀察演示語言視覺符號播報圖片抽象經(jīng)驗觀察經(jīng)驗直接經(jīng)驗學(xué)習(xí)間接經(jīng)驗，應(yīng)盡可能從直接經(jīng)驗開始，逐步走向抽象，防止從概念到概念的“語言主義”。 戴爾《經(jīng)驗之塔》： *舉例：學(xué)習(xí)《力的分解》 ●真實實驗-正宗民教版高中物理選修課3-2 渦流、電磁阻尼、電磁驅(qū)動p29。 ●巧妙的實驗 ◎材料-低成本【例1】*最簡單的實驗：*課本上的實驗：3.技巧性實驗【例3】靜電沉淀現(xiàn)象◎教學(xué)方法1：教師演示-低水平思維水平（記憶/理解） /應(yīng)用） ◎教學(xué)方法2：學(xué)生合作、交流 *提出假設(shè)：①磁場的作用？ ② 電場效應(yīng)？ *分析問題：容器內(nèi)會有磁場嗎？ ...否定假設(shè)①； *再問一次：煙霧和灰塵通常是電中性的，那么帶電粒子從何而來？ *重做實驗：逐漸增加電壓，一開始沒有效果，當(dāng)電壓升高到一定程度時，煙霧消失。
*深入探討：為什么要加載高電壓？ 高壓有什么作用？ *形成說明：高壓電離電中性分子形成帶電粒子。 帶電粒子在電場力的影響下在電場中運動…… ——高階思維層次（分析/評價/創(chuàng)造） U- 這兩個層次的學(xué)習(xí)是一樣的嗎？ * 演示實驗：師生觀察現(xiàn)象 4.開放式實驗 實驗10：空氣炮——哆啦A夢的神秘武器 水面波的干涉___（2016年3月，首爾湖） 5.創(chuàng)新實驗 牛頓針對教學(xué)難點 瞬時定律 6.校本（地方）實驗榆林市第二實驗中學(xué)丁旭浩《高中物理區(qū)域化實驗教學(xué)研究》徐武《初中物理《漢水巴山》校本課程開發(fā)與應(yīng)用研究》透過窗口物理，探索奇妙故鄉(xiāng)2新增實驗，探索電壓與變壓器初、次級線圈匝數(shù)的關(guān)系。 基于物理核心素養(yǎng)的課堂是什么樣的？ 新理念：STEM、STSE、HPS，突出探究，聯(lián)系現(xiàn)實，聯(lián)系生活，關(guān)注學(xué)生。 教學(xué)清晰：目標(biāo)明確，教學(xué)結(jié)構(gòu)清晰，宜簡單，不宜復(fù)雜； 應(yīng)該達(dá)到目的。 興趣：興趣點應(yīng)該容易理解。 生動性是前提，滿足好奇心、有用性、需求思考：有啟動（情境）、沖突、引導(dǎo)、問題（或任務(wù)）； 思維品質(zhì)有生活：現(xiàn)實、生活經(jīng)歷、解決問題現(xiàn)象、做事能力：活動、實驗和任務(wù)可參加：有意義，活動任務(wù)不宜太難，可提供合作反饋：提問、對話、檢查、監(jiān)控、反思* * 2018.7 新課標(biāo)下高中物理實驗教學(xué)改革和創(chuàng)新課程結(jié)構(gòu)，必須在課程標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定 做實驗 高中物理 必修 選修 必修 選修 12個實驗 9個必修實驗 必修 必修 1 必修 2 必修 3 8. 觀察電容器的充放電現(xiàn)象 選擇性 必修 2 4. 利用雙縫干涉測量光的波長選擇性 必修 1 選修 必修 3 2. 探索電容器電壓之間的關(guān)系變壓器的初級和次級線圈以及匝數(shù) 4. 利用雙縫干涉測量光的波長 3. 利用傳感器制作簡單的自動控制裝置 復(fù)習(xí)背景 1. 研究制定學(xué)生發(fā)展和發(fā)展的核心能力體系學(xué)術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
——《教育部關(guān)于全面深化課程改革落實德育根本任務(wù)的意見》2、減輕中小學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)； 開發(fā)特色課程。 ——國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年） 3、十余年課程改革實驗的成果和經(jīng)驗的積累。 4、國際科學(xué)教育最新發(fā)展（高級學(xué)習(xí)、核心概念、STEM教育……）課程目標(biāo)對比分析2003實驗版2017版（三維目標(biāo)）知識技能過程與方法情感、態(tài)度與價值觀??（核心能力）物理概念科學(xué)思想實驗探索科學(xué)態(tài)度和責(zé)任實驗探索科學(xué)探究的內(nèi)涵：“科學(xué)探究”是指根據(jù)觀察和實驗提出物理問題，形成猜想和假設(shè)，設(shè)計實驗和制定計劃，獲得處理信息并根據(jù)證據(jù)得出結(jié)論。 以及解釋、溝通、評估和反思科學(xué)探究過程和結(jié)果的能力。 （對實驗版課程標(biāo)準(zhǔn)中“科學(xué)探究”七要素的重新總結(jié)）“科學(xué)探究”主要包括提問、證據(jù)、解釋、溝通、合作等要素。 描述：①具有科學(xué)探究意識，能夠發(fā)現(xiàn)問題，做出合理猜測； ②具有設(shè)計實驗調(diào)查方案和獲取證據(jù)的能力，能夠正確實施實驗調(diào)查方案，運用各種科學(xué)技術(shù)手段和方法收集信息； ③ 具有分析論證能力能夠運用各種方法和手段分析、處理信息，描述和解釋實驗探究結(jié)果和變化趨勢； ④ 具有合作和溝通的意愿和能力，能夠準(zhǔn)確表達(dá)、評價和反思實驗探究過程和結(jié)果。
例（2018年全國高考綜合理科卷二第14題）如圖所示，一名學(xué)生用一根繩子拉動一個木箱，使其沿著粗糙的水平道路從靜止?fàn)顟B(tài)以一定的速度移動。 木箱獲得的動能一定是 A. 小于拉力所做的功 B. 等于拉力所做的功 C. 等于克服摩擦力所做的功 D. 大于做功克服摩擦力 從2018年學(xué)生高考題開始 缺乏的是實踐意識 15、高空墜落的物體很容易造成行人受傷。 如果一個50克的雞蛋從住宅樓25層落下，與地面的撞擊時間約為2毫秒，那么雞蛋對地面的沖擊力約為A. 10 NB 102 NC。 103 ND 104 N 例6（2018年高考綜合理科全國卷二題15）注重理論聯(lián)系實際，加強應(yīng)用能力考試——2018年高考物理試題分析教育部考試中心的大概估算是基于不充分的事實和條件，并非盲目猜測。 估計是人們在一定的限制條件下，利用自己掌握的物理定律初步認(rèn)識客觀現(xiàn)象。 結(jié)果的正確性有待實踐檢驗。 ——2018年高考物理試題解說 教育部考試中心2018年高考物理試題遵循考試大綱，聚焦主要內(nèi)容，考查關(guān)鍵能力，突出素養(yǎng)導(dǎo)向，進(jìn)一步深化考試改革內(nèi)容。 試題依據(jù)高考評價體系，突出基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性； 結(jié)合物理學(xué)科特點，加強對學(xué)生邏輯推理、信息處理、模型構(gòu)建等關(guān)鍵能力的考核； 引導(dǎo)學(xué)生能力發(fā)展和綜合素質(zhì)提升，推動素質(zhì)教育發(fā)展。
這道題貼近現(xiàn)實生活物理資源網(wǎng)，要求學(xué)生估計雞蛋落到地上的影響。 目的是讓學(xué)生直觀地了解高空墜落物體對人造成的傷害。 學(xué)生需要根據(jù)日常生活知識估算25層的高度，知道重力加速度，利用自由落體運動估算雞蛋落地時的速度，然后利用動量定理估算撞擊力雞蛋在地面上的力量。 這種估計能力對于分析和解決物理問題非常必要和重要，是學(xué)生身體能力的綜合反映[5]。 通過讓學(xué)生分析和解決日常生活中的物理問題，促進(jìn)學(xué)生結(jié)合實際問題解決問題的能力和學(xué)科素養(yǎng)的發(fā)展。例9（2018年全國高考綜合理科二卷第15題） 2018年高考物理十分注重理論聯(lián)系實際問題的設(shè)計，注重將物理概念、物理規(guī)律與國民經(jīng)濟社會發(fā)展、科技進(jìn)步、生產(chǎn)生活實踐緊密聯(lián)系起來。 ，通過設(shè)置真實的問題情境來測試學(xué)生靈活運用