物理知识树

初中物理“知识树”（九年级）

大兴安岭林业育才中学胡胜冕

说教材分析

一、物理课程基本理念，总目标及对九年级的要求：

1、基本理念：初中物理课程的基本理念就是注重学生发展，改变学科本位；从生活走向物理，从物理走向社会；注重科学探究，提倡学习方式多样化；注意学科渗透，关心科技发展；构建新的评价体系。

2、总目标：物理课程的总目标定位是提高全体学生的科学素质，促进学生的全面发展。具体分为以下几个目标：①保持学生的好奇心。②使学生养成良好的思维习惯。③使学生具有初步的科学探究能力。④正确的科学态度。⑤正确的科学观。

3、对于九年级学生的要求：①仍要注意保持学生的好奇心，使其在八年级的基础上进一步丰富物理知识。②进一步养成良好的思维习惯，使学生的分析、概括和计算能力比八年级有所提高。③继续经历基本的科学探究过程，进一步提高科学探究能力。④勇于有根据地怀疑，养成尊重事实、大胆想像的科学态度和科学精神。⑤要让学生关心科学发展前沿，有可持续发展意识和振兴中华的责任感。

二、九年级教材的编写意图，编排体例及对课课程标准的体现

1、编写意图：教材的编写的总意图是继续全面落实课程标准规定的三维课程目标，体现学生学习的主体地位。具体体现为四个有利于：

①有利于提高学生学习兴趣：本册教材用了一些生动有趣的现象，故事和实验，这让教材读起来生动活泼，简明轻快。大量漫画式的插图启发学生轻松愉快地学习，这些都能激发学生的学习兴趣。

②有利于科学探究：这也是最主要的意图，在现行教材中，科学探究以不仅是教学方法，也是教学内容。教材将教学内容的顺序做了很大的调整，意图是将知识本身的重要性相对下降，而科学探究的重要性相对提高。

九年级教材共七章，主要为初中物理的力学部分。在传统的教材中，力学知识一般都在电学之前，因为过去考虑内容顺序的主要根据是知识的逻辑关系。力学是物理学的基础，大家都认为在初中也应该先学力学，才能学习电学。而现在的课标从过去单纯强调知识的传承变为全面落实课程的三维目标，于是知识本身的重要性相对下降，科学探究教学的重要性相对提高。所以本教材更多地是考虑怎样有利于学生循序渐进地学习科学探究。

初中电磁学的探究活动比较单纯，容易进行，实验成功率也比较高。例如，八年级（上）的最后，“探究串并联电路中电流的规律”虽是一个典型的探究活动，但它的“猜想与假设”无非是A、B、C三点的电流哪处大、哪处小，可以很明确地表达出来；实验设计的难度也不大，一般都能想到用电流表进行测量，看看哪里电流大，哪里电流小。相比之下，力学部分探究活动的因素比较复杂，成功率比电学低，出现问题时学生可能无所适从。例如九年级“探究：同种物质的质量和体积的关系”、要用图像处理数据；探究：摩擦力对物体运动的影响”要求两次改变实验条件；探究：浮力的大小等于什么？的思维线索更复杂，需要教师引导。探究：斜面的机械效率，需要较复杂的数字计算……可以看出，本册书是把“怎样进行探究”当做一个教学内容来处理的，它像物理知识的学习一样，也

需要循序渐进。出于以上考虑，传统的力学内容放到了电学内容之后。简言之，教学内容顺序的改变源自课程目标重点的改变。

③有利于学生成为学习的主体：教材中栏目设置较多，如“探究”“想想议议”“想想做做”“科学世界”“STS”等。教材总是企图更换课堂教学形式，促使学生多动脑，多动手，多开口，在课堂上保持积极主动的主体状态。

④有利于减轻学生学习负担：教材难度有所降低，计算题有所减少，科普材料性知识增多。使教材更加贴近素质教育的需要，知识体系趋于完整。学生的学习负担减轻了，知识面却有所拓宽。

2、编排体例：以探究的形式来编制每一节内容是物理教材基本体例模式。具体分为若干栏目，如“探究”“演示”“想想议议”“想想做做”“科学世界”“STS”，“动手动脑学物理”等。这样做的目的是突出不同内容的不同特点，也便于教学处理。一般说来，课文本身（用小四号宋体字排印），以及“探究”“演示”是要求比较高的内容，应该由教师组织学生认真完成。“想想议议”和“想想做做”是让学生在课内自行或合作完成。“科学世界”和“STS”则属于扩大知识面和进行潜移默化教育作用的栏目，可以让学生自己阅读，但必要时应该搞一些活动，让学生在小组或全班谈谈读书心得、讲讲自己的看法。

总之：该教材充分考虑到了初中学生的年龄段的思维特点，即照顾到了物理学科知识性，趣味性和应用性等诸多方面，又突出体现了科学探究的重要性。即突出了学生主体性，又兼顾了个别差异，发展了学习策略，充分调动了学生学习物理的积极性。

三、九年级教材所蕴含的三维目标：

九年级物理课程的三维培养目标仍然是：“知识与技能”，“过程与方法”，“情感态度与价值观”。

1）在“知识与技能”维度：让学生掌握物质、运动与相互作用、能量等物理知识；会使用测量工具，进一步提高实验操作技能，会写实验报告。

2）在“过程与方法”维度：继续让学生参与到科学探究活动中，使学生科学探究能力进一步的提高。

3）在“情感态度与价值观”维度：继续关注学习兴趣培养，鼓励学生有战胜困难的信心与决心。使学生意识到科学发展历程的艰辛与曲折并树立实事求是的科学态度，有可持续发展意识，对社会有责任感与使命感。

在整个教学过程中，三维目标是始终存在的，不可割裂的，是一个整体。对三维目标物理教师要理解透彻，力求每节课都体现这些目标，真正实现三维目标的有机结合。

四、串联知识结构及逻辑线索

1、九年级教材包含的知识有：力学部分、热学部分、能源部分

力学部分：1）多彩的物质世界：宇宙和微观、质量和密度及其测量。

2）运动和力：机械运动、长度时间测量、力、力与运动关系（即牛顿第一定律）、二力平衡。

3）力和机械：三种性质力（弹力、重力、摩擦力）和简单机械。

4）压强和浮力：压强概念；固体、液体、气体压强及流体压强；浮力及应用。5）功和机械能：功、机械效率和功率；动能、势能、机械能及其转化。

热学部分：热和能：分子运动、内能、比热容、热机、能量转化和守恒。

能源部分：能源家族、核能和太阳能、能源革命与可持续发展。

2、逻辑线索：纵观九年级教材，它以实验探究和知识理论为纲。实验探究

始终贯穿全书。知识理论以物质、运动和力为线索，展开知识内容。又以能量的转化和守恒将这些知识串联起来。教材的设计一方面有助于学生循序渐进的进行科学探究活动。另一方面教材的知识顺序安排，是按知识的逻辑关系，有梯度、分层次、逐步深入进行的。教材中教学内容力图密切结合学生的需要，符合学生的心理特点，能最大限度地便于操作，又有较大的选择余地，满足了学生和教师的需要。

五、九年级教材的前后整合及对教材的处理使用情况

课程改革使教材发生了深刻的变化，这种变化对教师提出了更高的要求。因此，使用新教材的过程中，教师要做教材的主人，不要去“教”教材，而是要“用”教材去教，要根据学生的实际情况和教学需要，对“块状”的教材内容进行加工运用，即能够对教材的材料做一些有效的选择，又进行适当的调整、增补、整合、分解，从而对教材内容进行灵活运用。

1、前后知识整合：首先先说一下教材前后知识的整合。知识的整合必须要有原则有依据的进行。

原则就是：必要性和可操作性。要考虑整合后是否有利于学生对物理知识的整体认识，是否有利于加深学生对知识的理解，形成知识体系和网络。若有利于则有必要整合，但整合时必须要考虑初中学生年龄段的思维特点和理解能力，要在其能接受的范围内进行整合操作。不要把知识整合变成盲目的综合加深，而加重学生的学习负担。

依据是：①按研究方法，随时整合。②按知识逻辑，综合整合。

先说按研究方法，随时整合：例如 R=U/I、ρ=m/V 、V=S/t、C=Q/(mΔt) q=Q/m 、这些公式分别是电阻、密度、速度、比热容、热值的计算公式，是电学、力学、热学不同知识板块的内容。表面上看没有任何联系，但其研究方法有很多相似之处。以R=U/I、ρ=m/V为例，当讲到密度时，可先与电阻做对比，复习电阻是导体本身的特性，与导体本身的材料、长度、横截面积、温度有关，而与导体两端电压和流过导体的电流无关，R=U/I只是可以用来计算电阻。这样在讲到密度是物质本身的特性时，学生就容易理解到，密度是物质本身的特性，与物质的种类、状态、温度有关，而与物体的质量和体积无关，ρ=m/V只是可以用来计算密度。当讲到平均密度时，学生容易认为平均密度是密度的平均值，这是可回顾总电阻，串联时R总=R1+R2，而并联时1/R总=(1/R1)+(1/R2),这样学生就想到了总电租其实是与串联或并联的所有电阻共同作用效果相同，即为等效替代电阻。这样学生就容易理解平均密度是两种物质混合后的等效替代密度，不一定是密度的平均值。等到在学习下一章的平均速度时，学生就知道平均速度是变速运动的等效替代速度，不一定等于速度的平均值。包括以后上高中学习了合力，学生也容易理解合力是分力的等效替代力，不一定等于力的和。教材中还有很多内容包括实验可以像这样按研究方法的随时整合，与此同理就不在细说。

在说一下按知识逻辑，综合整合：

接下来我以第十五章：功和机械能为例，谈谈我是如何处理教材的。

在过去的教学中学生先学功，然后把能理解为“做功的本领”。以此为基础，引入机械能，再从能的转化扩展到其他形式的能。可以说，在过去的学习体系中，功是基础的基础。然而为什么功是力乘距离，只能告诉学生，这是物理学的“规定”，不讲任何道理。我们常说，物理学要“就物说理”，而关于功和能的教学是违反这个原则的。

随着时代的发展，现代青少年的意识中早已有了能的概念，尽管不能自主地表述出来，但经过提示，都可毫无困难地理解能的概念。例如，可以通过飞行的炮弹和高处的石块的破坏力说明它们具有能，通过连在电线上的电灯可以发光说明电流具有能，然后，学生就能自己说出电池具有能、汽油具有能、食物具有能……

基于这个认识，本书从八年级（上）就开始讨论声与能量的关系，其后在热、电等教学中也都涉及能量，使学生对能量有较多的感性认识。然后才在第十五章开始给出功的概念。虽然如此，但在教学中，仍有很多学生对为什么给出功是力乘距离觉得突然和有疑问。因此我个人认为在本章教学中，顺序上可作出调整，内容上可适当增补。

具体做法如下：教材中的顺序是先讲功后讲动能势能、机械能及其转化。因为初三的学生对能量以有了较多的感性认识，因此将动能和势能的教学放在这一章的开始，学生容易接受。教材中重点是探究动能大小与什么因素有关，而重力势能的探究要求学生自行完成，教材中并没有给出结论。而我将重力势能的探究也列为教学的重点，尤其是学生自行探究后得出的结论，教师还要加以明确。这为后面引入功的概念打好基础。然后进行机械能及其转化的教学。使学生意识到动能和重力势能可以相互转化。然后再进行功的教学，教学之前先复习动能和重力势能的相互转化，再以物体自由下落为为例提出问题: 若物体不受重力是否还会下落能？学生肯定答出不会下落。进一步提出问题，若物体不受重力是否还会发生重力势能转化为动能呢？这是学生就会想到重力势能转化为动能是在重力作用下完成的。在提出问题重力势能转化为动能的多少与什么因素有关？学生会应用重力势能和动能的影响因素，分析出物体的重力越大，下落的竖直距离越长，重力势能转化为动能就越多。从而想到G与h乘积越大，重力势能转化为动能就越多。因此Gh应是一个有意义的量，它反映了重力的成效即重力势能转化为动能的多少，我们把它叫做重力做了功。进一步延伸为W=FS。这是学生会恍然大悟原来功是用来量度能量转化的。

再由教师定性地谈功：物体在力的作用下动能或势能发生了变化，我们就说力对物体做了功。然后，分析使用动滑轮增加物体的重力势能的例子，发现，为了使重力势能增加一定的量，用不用动滑轮时，力不一样，力移动的距离也不一样，但力与距离的乘积却相同。进一步让学生意识到力与在力的方向上移动距离的乘积具有特定的物理意义，它就是功的表达式。

以这个方式引入功，很容易解释为什么有力而没有距离不能说做了功，力与距离的方向垂直也不能说做了功，因为这两种情况都不能改变物体的能量。调整顺序后讲的是道理，而不是强制性的“规定”。这样学生不仅理解了什么是功，也能很好的理解功的原理，为后面讲机械效率和能量守恒打好基础。

说教法学法