高中物理必修二教材的结构体系分析

高中物理必修二教材的结构体系分析——人教版必修二在原来老教材的基础有很多新的突破，主要从课程三维目标、教材内容、编写特点及体例以及当前教育方式存在的问题及建议四个方面介绍必修二的结构体系。

一、课程三维目标课程三维目标是指对学生进行教育过程中教师应该达到的三个目标即：知识与技能、过程与方法和情感态度价值观。

三维的课程目标应是一个整体，知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面互相联系，融为一体。

在教学中，既不能离开情感态度与价值观、过程与方法的知识与技能的学习，也不能离开知识与技能的情感态度与价值观、过程与方法的学习。

其所要达到的目标分别如下：1、知识与技能：学习终身发展必备的物理基础知识和技能，了解这些知识与技能在生活、生产中的应用，关注科学技术的现状及发展趋势。

2、过程与方法：学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。

3、情感态度价值观：发展好奇心与求知欲，发展科学探索兴趣，有坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神，有振兴中华，将科学服务于人类的社会责任感。

了解科学与技术、经济和社会的互动作用，认识人与自然、社会的关系，有可持续发展意识和全球观念。

二、教材内容2.1章节安排2.1.1新教材内容整个人教版必修二教材的内容主要包括三大章，分别是第五章曲线运动、第六章万有引力与航天以及第七章机械能守恒定律（附教材目录图片）。

每章所包括的内容分别是：第五章曲线运动1.曲线运动2.质点在平面内的运动3.抛体运动的规律4.实验：研究平抛运动5.圆周运动6.向心加速度7.向心力8.生活中的圆周运动第六章万有引力与航天1.行星的运动2.太阳与行星间的引力3.万有引力定律4.万有引力理论的成就5.宇宙航行6.经典力学的局限性第七章机械能守恒定律1.追寻守恒量2.功3.功率4.重力势能5.探究弹性势能的表达式6.实验：探究功与速度变化的关系7.动能和动能定理8.机械能守恒定律9.实验：验证机械能守恒定律10.能量守恒定律与能源2.1.2新旧教材对比对比新旧教材的每一章的安排，发现其有明显的不同，如下图所示：《必修1》研究了质点运动的基本规律以及力与物体运动的关系。

从学生思维发展的角度和知识内在的逻辑联系来看，中间插入能量再回到曲线运动，显得比较生硬，而且学生在《必修1》中刚刚学习了力的分解与合成，这方面的基础有利于理解平抛运动中的问题，又与曲线运动相关。

对各种不同运动中速度的理解，又将丰富和深化对机械能的理解。

所以新教材先安排曲线运动，学完了运动，再学习万有引力定律，最后综合力与运动，得出机械能守恒定律。

如此安排更符合知识内在的逻辑性，更有利于学生思维的发展。

2.1.2.1小节顺序变化1、原第三节《平抛物体的运动》改成了《探究平抛物体运动的规律》和《抛体运动的规律》二节；2、原第四节《匀速圆周运动》改成第五节的《圆周运动》；3、原第五节《向心力向心加速度》改成了第6节的《向心加速度》和第7节的《向心力》；4、原第6节《匀速圆周运动的实例分析》和第7节的《离心现象及其应用》改成了第8节的《生活中的圆周运动》。

2.1.2.2教材变化的意图分析1、“探究平抛物体运动的规律”是探究性的学生实验，从原来的验证性实验改变而来，所以看起来增加了一节内容，其实总课时数是没增加的，新教材这样处理，教学理念变化很大，实验功能和教学线索截然不同。

“抛体运动的规律”的处理，第一，较注重体现抛体运动的普遍规律，而不仅仅是具体的平抛运动的解题方法。

第二，较注重跟数学学科的横向联系，把数学中的学习内容及其术语跟物理学融合起来。

第三，拓展到斜抛运动，但应用的要求不高。

2、第一，明确引入了平均和瞬时线速度和角速度的概念，用到了极限的思想，明显提高了数学上的要求，线速度与角速度的关系也不象以住那样仅限于匀速圆周运动。

第二“转速”也是归类于研究一般的圆周运动的概念，只有“周期”这概念才在匀速圆周运动中提出的，比较严谨，规范。

3、第一，构建向心加速度合理的知识结构，充分体现“物体速度变化的快慢”这一本质含义。

第二，努力突破用极限思想推导向心加速度的困难；教材采用了“抓住要害，放慢过程，降低级阶，化解难点”的策略。

第三，加强了向心力概念的教学，用牛顿第二定律引出向心力的概念就顺理成章了。

4、第一，以前二课时，时间很浪费，目前增加了“航天器中的失重现象”，才一课时；第二，原来的题目有问题，拱桥问题是非匀速圆周运动的实例，现在写成“生活中的圆周运动”更合理；第三，章节在此有所压缩，保证总章节变化不大。

2.1.2.3新、旧教材内容比较（一）追寻守恒量1、能量的概念是在人类追寻“运动中的守恒量是什么”的过程中发展起来的。

能量概念之所以重要，就是因为这是一个守恒量。

守恒关系是自然界中十分重要的关系，从中学开始加强学生对守恒关系的认识是有益的。

因为它“是极为重要的研究方向”。

根据这种认识，本书把守恒思想的提出放到了具体的概念之前，即从追寻守恒时出发引入能量概念，并把这种物理思想渗透在能量学习的全过程中，这既是学科教学的需要，跟新课程所倡导的教学理念也是吻合的。

引入本节内容的目的，在于帮助学生拓宽视野，树立能源观点，形成良好的公民意识，也为了使整章知识的结构更顺畅。

因此，本节内容的教学中，如果能帮助学生学会通过一般的文献研究和调查研究的方法，开展小课题研究的形式中，达到开阔思路、锤炼能力的目的就可以了。

因此，本节课采用结合实验进行讨论教学的方法比较合适，但要课前要进行精心的准备。

（二）功1、这节内容光从知识的角度来看跟旧教材相比没什么变化，只是跟生产和生活的联系结合得紧密一些而已，生活化的插图使课程生活化的味道更浓了。

2、变力做功删去了旧教材作为阅读材料的“变力的功”。

但作为能力培养的途径，可以通过讨论的方式帮助学生打开思维的通道，或给学生留一个思维的窗口，以达到开阔学生视野的目的。

3、功和功率的内容学生比较熟悉，要尽可能“旧课新上”，适当地赋以这块内容以研究性的味道。

4、不要刻意进行做功问题的习题训练，功的概念、功的计算问题要通过后续内容的学习中逐步加深，是一个螺旋上升、循序渐进的过程。

（三）功率1、新教材提出了额定功率的概念。

2、与生活中的汽车换档等问题挂钩，生活化的程度提高了，也可以提高学生的学习兴趣。

3、新教材删去了汽车以恒定功率启动的问题，这是由于这种情景是不符合实际情况的。

千万不要再去补充这样的习题，以免人为地加重学生的负担。

4、教学中，要结合实际问题解决，理解公式P=FV的物理意义。

例如，可以通过引入汽车通过换低档获得较大的牵引力，换高档获得较大的速度；测量人在某种运动或劳动中的功率等实例的分析，以提高学生理论联系实际的能力。

（四）重力势能1、功是能量变化的量度贯穿于教材编排的整个主线中，但这种思路到这节内容时才正式登台亮相。

2、重力的功比旧教材介绍得具体多了，重力势能的引入铺垫得足够到位了。

到这时，重力势能也已呼之欲出了。

3、功是能量转化的量度渗透在其中，也是通过语言表达的形式以“心照不宣”的途径作为一条暗线出现的。

在初中《科学》教科书中，十分突出功和能的关系，人教社普通高中课程标准物理教科书中没有明确给出“功是功是能量转化的量度”，而是在探究重力做功、探究弹簧的拉力做功和探究与物体的速度变化关系的过程中，不断地渗透和提升这一思想的。

教学中，要紧紧抓住功能关系这条主线，突出功与能量变化的因果关系和数量关系。

采用这种方法来处理也符合学生的认知水平。

从知识的生成方面来看，也是比较和谐的。

（五）探究弹性势能的表达式1、科学探究的目的在于通过学生自主的探索行为，变求知为已知。

其中是否采用实验的方式，不是问题的本质特征。

教材中，关于弹性势能表达式的探究过程中，尽管没有采用实验的方法，教材中探究性思路的设计却体现得很好。

2、弹性势能在新教材中单立一节后，更强化了功是能量变化的量度的思想。

使学生明确这既是一种教学思路，更是一种考虑问题的途径，也是一种科学思想之路，因而对培养学生的逻辑思维能力和研究方法是非常有益的。

3、在教学中要展示清楚建立弹性势能概念的思路。

（六）探究功与物体速度变化的关系1、增加这么一节教材的主要目的，是为了贯彻新课程重在体验与感受的教育理念。

2、进一步强化功是能量变化的量度的教学思想。

3、让学生经历和体验探究的过程，培养学生探究的能力。

4、本节与“动能和动能定理”一起构成了一个较为完整的研究课题，对学生探究能力的培养和发展会产生不可低估的作用。

5、这节内容，教材的处理中，只是为下一节“动能和动能定理”的理论推导奠定一个认识基础，并没有直接给出动能定理。

但是，没有动能定理，又不能完整叙述功与速度、功与速度的变化、功与速度二次方间的关系，教师在教学中应灵活把握。

（七）动能和动能定理1、尽管动能和动能定理这节内容新、旧教材相比变化甚少，但将排序调整后，从科学素养教育的角度来看意义却完全不同了。

新教材中，它是作为“功是能量变化的量度”的又一个实例的形式出现的，使学生又经历了一次探究和发现的过程，让学生在不断地探究经历中，获得发情感的体验和知识的丰富。

而旧教材中，动能定理却更多的是以作为统帅后续内容的面貌出现的，其探究性功能是被大大地削弱了。

2、动能和动能定理与旧教材相比，新教材增加了一个例题，但例题所反映的物理情景不够宽广，还须补充用动能定理来处理变力做功和物体在曲线运动中的做功问题，以拓展学生的思路。

（八）机械能守恒定律1、新、旧教材相比，新教材增加了许多进行知识铺垫的生活中的实例，生活化气息大大提高了，也可以增强学生的学习兴趣，教学中要积极地利用好这些素材，也可以考虑选择一些视频材料，引入一些实验，帮助学生通过形象思维的方式更好地理解机械能守恒的条件。

2、在得出机械守恒定律时，新、旧教材相比，新教材中没有涉及到EP和EK的具体表达式，因而更具普遍意义，更具一般性，对学生认知水平的提高更有好处。

（九）实验：验证机械能守恒定律1、新教材中把旧教材中的学生实验移到教学内容中的目的是为了增加学生理论联系实际的能力。

在具体授课时，要尽可能增强实验中的探究性。

最好先通过问题讨论的形式，帮助学生在实验原理、实验仪器的选择、实验的操作步骤、数据处理和减少实验误差等方面形成一定的印象后，再放手让学生实验，以达到有效探究的目的。

2、在这节内容的处理中，与旧教材相比，在实验方法上作了改进。

首先，实验要求用天平测出重物的质量，以便计算重物的动能和势能改变量的数值。

其次，在测量点的选择上，并不要求起始点的速度为零。

因此，在选择纸带时，第一、二点间的距离是否接近2mm、第一个点是否清晰也就无关紧要了。

3、在利用教材中提供的方法测瞬时速度时，要让学生弄清楚其中的道理。