人教版新旧物理教材比较

摘 要：本文以曲线运动为例比较了新一轮课改前后人教版新旧物理教材,通过比较新旧教材的结构、内容、方法,鼓励教师转变教学理念,做新课改的推动者,探索更适合新课程理念的教学思路.

关 键 词：曲线运动新旧教材教材比较

在教育改革的大背景下,对新旧高中物理教材进行比较,对落实素质教育、转变教师教育理念及探索与之相对应的教学方法,无论在理论上,还是在实践上都具有现实的意义.本文以曲线运动为例,比较人教版高中物理必修二（简称新教材）和全日制高中物理第一册（简称旧教材）.

1.曲线运动新、旧教材结构内容比较

1.1教材结构内容的总体分析.

总的来看,章节编排顺序基本不变.新教材大体继承了原教材“曲线运动→运动的合成和分解→平抛运动→匀速圆周运动”的知识线索.关于平抛运动的学生实验,旧教材基本上属于测定性实验,测定平抛运动的初速度,而新教材则把该实验改为探究性实验,在第三和第四两节分别从实验和理论两个方面探究平抛运动的规律.新教材把旧教材第四节匀速圆周运动改成第五节的圆周运动,旧教材是先学习向心力,再学习向心加速度,而新教材是先学习向心加速度,再学习向心力.新教材把旧教材第六节匀速圆周运动的实例分析和第七节的离心现象及其应用改成了一节生活中的圆周运动,并增加了航天器中的失重现象.

1.2具体结构教材内容的分析.

1.2.1测定性实验改为探究性实验.

新教材在理论分析平抛运动前,先通过实验探究平抛运动的规律.具体教学设计是,先探究平抛运动在竖直方向的特点,在获得结论之后,利用竖直方向做自由落体运动的结论,进一步探究平抛物体在水平方向运动的特点.这样处理,有利于学生形成正确的逻辑思维,体现抛体运动的普遍规律,进而拓展到斜抛运动.

1.2.2重视物理思想和物理方法的学习.

新教材在“运动的合成和分解”一节中,通过对红蜡块运动的分析,让学生悟出：研究物体的运动时,可以在相互垂直的方向分别研究,即在知道两个方向的分运动情况下可以分析和求解它的合运动,在知道它的合运动的情况下可以分析和求解其两个方向的分运动.在“抛体运动的规律”中,进一步延伸该思路,重在对思路和方法的教学,教学目标并不只是规律本身.

1.2.3构建合理的知识结构.

新教材把“向心加速度”的教学放在“向心力”前面,是先从运动学的角度了解向心加速度的意义,再从牛顿第二定律了解向心加速度和向心力的关系,这样学生所获得的向心加速度概念就更全面、合理,而不仅仅从逻辑上知道“因为向心力指向圆心,所以向心加速度也指向圆心”.这种安排的关键是需要懂得“速度变化量”的意义,这是个难点,教材在这个方面做了很多铺垫,努力克服用极限推导向心加速度的困难.

1.2.4给学生提供动手操作的机会.

旧教材中的向心力实验是探究性的,因装置复杂,通常为演示实验.新教材的向心加速度公式是根据运动学得到的,并由它推出向心力公式,因此,向心力公式实验属于验证性实验.新教材设计的圆锥摆实验装置简单,是向心力知识的具体应用,适合安排学生实验,让学生经历一次对向心力的测量和分析过程.

2.教材变化的意图分析

2.1倡导科学探究,注重科学探究质量.

2.1.1理论探究与实验探究相结合.

新教材不仅重视实验探究,还重视理论探究,旨在培养学生的思维能力.比如,对于曲线运动的速度方向,既采用极限思想进行理论探究,又通过实验探究.

2.1.2改变教材的处理方式,增强探究方案的选择性.

与旧教材相比,新教材在研究平抛运动内容方面为学生提供了探究的机会,即新教材提供了描绘平抛运动轨迹的三种方法,供学生选择.总之,新课标人教版物理教材把科学探究从课内延伸到课外,从常用器材发展到现代化的教育手段,从学校扩展到家庭、社会,为教学提供了充分的探究机会,有助于学生探究意识的树立.

2.2注重物理规律的应用.

如平抛运动,旧教材注重通过实验得出平抛运动的规律,即水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,重在物理规律本身的理解和应用.新教材从红蜡块的运动讲起,介绍普遍性的由分运动分析合运动的方法,再以“飞机起飞”的例题分析如何由合运动分析分运动,再把这个道理应有于平抛物体的运动,最后拓展到斜抛运动.显然,本教材是借助平抛运动落实运动合成与分解的方法,当然,平抛的运动规律在方法的应用过程中也得到落实.

2.3重视数学知识在物理学研究中的应用.

新教材的显著特点之一是重视数学知识在建立物理概念和规律、描述物理问题、分析物理问题和解决物理问题中的应用.

2.3.1矢量运算.

新教材在重视矢量运算方面可以在两个方面体现出来：一是矢量运算呈现次数多,比如,曲线运动速度方向的理论推导、分析向心加速度等.旧教材是在得出向心力公式的基础上,由牛顿第二定律得出向心加速度公式.新教材的思路是,借助矢量运算从理论上得出向心加速度公式,然后代入牛顿第二定律,得到向心力公式.

2.3.2极限思想.

在曲线运动的速度方向的理论推导中,运用极限思想从理论上证明曲线运动的速度方向就是质点在某点的切线方向,实现理论与实验的统一.另外,在矢量分析的基础上用极限思想确定向心加速度的方向.

3.结语

以曲线运动这一章为例,通过对新旧物理教材的比较不难发现,旧教材内容系统性、科学性、逻辑性较强,编排较为合理,且难度适中,但缺少趣味性,不能很好地突出时代性；新教材重视培养学生的探究能力,突出基础性、时代性和选择性,关注近现代物理发展和应用,设计了大量的开放性问题,重视培养学生的人文素养,为实现三维课程目标提供了强有力的素材.