1、學科核心素養學科核心素養 學科核心素養是學科育人價值的集中體現，是學生通過學科核心素養是學科育人價值的集中體現，是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力。學科學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力。物理學科核心素養主要包括物理學科核心素養主要包括 “物理觀念物理觀念” “科學思維科學思維” “科學科學探究探究” “科學態度與責任科學態度與責任” 四個方面。四個方面。一、兩個概念一、兩個概念學業質量標準學業質量標準 學業質量是學生完成本學科課程學習后的學業成就表現。學業質量是學生完成本學科課程學習后的學業成就表現。學業質量標準是以本學科核心素養及表現水平為主要維度

2、，學業質量標準是以本學科核心素養及表現水平為主要維度，結合課程內容，對學生學業成就的總體刻畫結合課程內容，對學生學業成就的總體刻畫。依據不同水平依據不同水平學業成就表現的關鍵特征，學業質量標準明確將學業質量劃學業成就表現的關鍵特征，學業質量標準明確將學業質量劃分為不同水平，并描述了不同水平學習結構的具體表現。分為不同水平，并描述了不同水平學習結構的具體表現。 （學科核心素養和學業質量標準的表述基本相同）（學科核心素養和學業質量標準的表述基本相同）二、學科核心素養和學業質量標準的結構二、學科核心素養和學業質量標準的結構高中物理核心素養物理觀念科學思維科學探究科學態度與責任質疑創新質疑創新科學論證

3、科學論證科學推理科學推理模型建構模型建構交流交流解釋解釋證據證據問題問題社會責任社會責任科學態度科學態度科學本質科學本質物質觀物質觀運動與相互作用觀運動與相互作用觀能量觀能量觀解決問題解決問題形成形成觀念觀念核心素養核心素養學業質量學業質量物理觀念兩種描述物理觀念兩種描述1.1.高中物理核心素養的內容結構高中物理核心素養的內容結構 4 個方面（一級主題）。個方面（一級主題）。每個方面有若干要素，每個要素有每個方面有若干要素，每個要素有 5 級水平。級水平。2.2.學業質量標準的內容結構學業質量標準的內容結構 5 級水平（一級主題）。級水平（一級主題）。每級水平都包括每級水平都包括 13 個要素

4、。個要素。學業質量水平學業質量水平核心素養水平核心素養水平3.3.教學中還需要以要素為線索的結構方式教學中還需要以要素為線索的結構方式按要素排列按要素排列二、學科核心素養和學業質量標準的結構二、學科核心素養和學業質量標準的結構“ 形成物質觀念、運動與相互作用觀念、能量觀念等，能用其解釋自然現象和解決實際問題?！边@是高中物理課程標準的一項重要目標，該目這是高中物理課程標準的一項重要目標，該目標明確提出兩個要點：第一，形成物質觀念、運動標明確提出兩個要點：第一，形成物質觀念、運動與相互作用觀念、能量觀念；第二，會用這三個觀與相互作用觀念、能量觀念；第二，會用這三個觀念解釋自然現象和解決實際問題。念

5、解釋自然現象和解決實際問題。為達成上述目標，教學時應重視以下兩方面：為達成上述目標，教學時應重視以下兩方面：一、構建有優化結構的高中物理知識系統一、構建有優化結構的高中物理知識系統二、強化物理知識與實踐情境的關聯二、強化物理知識與實踐情境的關聯課程標準關于“物理觀念”的說明：“物理觀念”是從物理學視角形成的關于物質、運動與相互作用、能量等的基本認識；是物理概念和規律等在頭腦中的提煉與升華；是從物理學視角解釋自然現象和解決實際問題的基礎。 什么是什么是“概念和規律的提煉和升華概念和規律的提煉和升華”？所謂概念和規律的提煉，其重要的方面就是把這些所謂概念和規律的提煉，其重要的方面就是把這些概念和規

6、律組合成優化的結構，成為某一知識領域的概念和規律組合成優化的結構，成為某一知識領域的核心內容，是解決問題的關鍵視角和思維指南。核心內容，是解決問題的關鍵視角和思維指南。一、構建有優化結構的高中物理知識系統一、構建有優化結構的高中物理知識系統傳統的力的分解教學過程：一、構建有優化結構的高中物理知識系統一、構建有優化結構的高中物理知識系統用力的分解求解物體的受力問題，根據用力的分解求解物體的受力問題，根據“力的力的作用效果作用效果”來判定分力的方向，用平行四邊形定則來判定分力的方向，用平行四邊形定則根據判定的分力方向進行力的分解。根據判定的分力方向進行力的分解。該教學過程值得質疑。G GN NT

7、T老師：如右圖，懸吊的球由于重力的作用產生了兩個效如右圖，懸吊的球由于重力的作用產生了兩個效果，一是拉繩子，二是壓墻。因此可以把重力按效果分解為果，一是拉繩子，二是壓墻。因此可以把重力按效果分解為 T 和和 N 。學生：分力和合力是指同一物體上兩次分力和合力是指同一物體上兩次受力的的等效替換受力的的等效替換，但，但 T、N 和和 G 并不作并不作用在同一物體上，一個力可以分解為別的用在同一物體上，一個力可以分解為別的物體所受的力嗎？物體所受的力嗎？G 是引力、是引力、T 和和 N 是彈是彈力，一個引力可以分解為兩個彈力嗎？力，一個引力可以分解為兩個彈力嗎？老師： 。一、構建有優化結構的高中物理

8、知識系統一、構建有優化結構的高中物理知識系統不要求學生把力的分解直接用來求解物體的受力不要求學生把力的分解直接用來求解物體的受力突出力的分解的等效替換的思想突出力的分解的等效替換的思想會用平行四邊形定則求解有確定解的兩個分力會用平行四邊形定則求解有確定解的兩個分力（求解物體受力的要求，在牛頓定律中實現）（求解物體受力的要求，在牛頓定律中實現）降低教學的難度，避免新課時很難說清的問題降低教學的難度，避免新課時很難說清的問題把把“力的分解力的分解”作為牛頓定律解決問題的一個環節來作為牛頓定律解決問題的一個環節來處理，使解題思維更規范。處理，使解題思維更規范。2010版教材力的分解教學目標的設計新課

9、標指出：新課標指出：“能用共點力的平衡條件分析日常生活中的問題”而不是用而不是用“力的分解力的分解”，它突出了運，它突出了運動與相互作用的關系，即物體的運動如果處于平衡狀動與相互作用的關系，即物體的運動如果處于平衡狀態則物體在相互作用中所受的合力便等于態則物體在相互作用中所受的合力便等于 0，這是核，這是核心知識，力的分解不過是求解過程中的一個計算手段。心知識，力的分解不過是求解過程中的一個計算手段。解決物體受力的計算應該在學習共點力平衡時完成，解決物體受力的計算應該在學習共點力平衡時完成，而不是學習力的分解時就匆忙做這些題目。而不是學習力的分解時就匆忙做這些題目。一、構建有優化結構的高中物理

10、知識系統一、構建有優化結構的高中物理知識系統之所以把共點力的平衡視為核心知識。是因為用之所以把共點力的平衡視為核心知識。是因為用共點力平衡條件分析具體問題時，需要選擇相互作用共點力平衡條件分析具體問題時，需要選擇相互作用的對象、分析相互作用的物理量、列出相互作用關系的對象、分析相互作用的物理量、列出相互作用關系的方程，這是一種分析物理問題基本而且重要的思路，的方程，這是一種分析物理問題基本而且重要的思路，這種核心思路和視角，普遍用于力、電、熱等問題的這種核心思路和視角，普遍用于力、電、熱等問題的分析，是概念和規律的提煉。是運動與相互作用觀的分析，是概念和規律的提煉。是運動與相互作用觀的重要內容

11、。重要內容?！肮颤c力的平衡共點力的平衡”是高中物理這一思路的起點。是高中物理這一思路的起點。一、構建有優化結構的高中物理知識系統一、構建有優化結構的高中物理知識系統 二、強化物理知識與實踐情境的關聯二、強化物理知識與實踐情境的關聯物理觀念的第二個要點，是物理觀念的第二個要點，是“會用物理觀念解釋自然現象和解決實際問題”。要做到這一點，必須強化物理知識與實踐情境的要做到這一點，必須強化物理知識與實踐情境的關聯，提高把物理知識與實踐情境進行聯系的自覺性，關聯，提高把物理知識與實踐情境進行聯系的自覺性，增強學生的實踐意識。當學生面對物理語言、文字和增強學生的實踐意識。當學生面對物理語言、文字和符號時

12、，能自覺地聯想相應的物理情境；當學生面對符號時，能自覺地聯想相應的物理情境；當學生面對實踐情境時，會自然聯想到與此相關的物理概念和規實踐情境時，會自然聯想到與此相關的物理概念和規律。這就是物理概念和規律的升華。律。這就是物理概念和規律的升華。14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25題號題號難度系數（得分率）難度系數（得分率） 利用三顆位置適當的地球同步衛星，可使地球赤道上任意利用三顆位置適當的地球同步衛星，可使地球赤道上任意兩點之間保持無線電通訊。目前，地球同步衛星的軌道半徑約兩點之間保持無線電通訊。目前，地球同步衛星的軌道半徑約為地球半徑的為地球半徑的6.6倍。

13、假設地球的自轉周期變小，若仍僅用三顆倍。假設地球的自轉周期變小，若仍僅用三顆同步衛星來實現上述目的，則地球自轉周期的最小值約為（同步衛星來實現上述目的，則地球自轉周期的最小值約為（ ） A.1h B.4h C.8h D.16h新課標新課標2016年高考理綜年高考理綜卷第卷第17題題 利用三顆位置適當的地球同步衛星，可使地球赤道上任意利用三顆位置適當的地球同步衛星，可使地球赤道上任意兩點之間保持無線電通訊。目前，地球同步衛星的軌道半徑約兩點之間保持無線電通訊。目前，地球同步衛星的軌道半徑約為地球半徑的為地球半徑的6.6倍。假設地球的自轉周期變小，若仍僅用三顆倍。假設地球的自轉周期變小，若仍僅用三

14、顆同步衛星來實現上述目的，則地球自轉周期的最小值約為（同步衛星來實現上述目的，則地球自轉周期的最小值約為（ ） A.1h B.4h C.8h D.16h新課標新課標2016年高考理綜年高考理綜卷第卷第17題題課本必修“曲線運動”的體驗性實驗：類似的實踐情境：噴氣式飛機機身軸線的指向，跟飛機噴出氣體所形成的噴氣式飛機機身軸線的指向，跟飛機噴出氣體所形成的運動軌跡相切。運動軌跡相切。汽車照亮前方道路的光束，跟汽車運動的軌跡相切。汽車照亮前方道路的光束，跟汽車運動的軌跡相切。問題問題 某摩托車（或電單車）在平直公路上行駛時，車前某摩托車（或電單車）在平直公路上行駛時，車前照明燈的光束跟平直的道路很吻

15、合。當該車轉彎時，其照明燈的光束跟平直的道路很吻合。當該車轉彎時，其前、后車輪在地面上留下了不同的曲線軌跡，試問：照前、后車輪在地面上留下了不同的曲線軌跡，試問：照明燈束的指向是跟以下哪條軌跡相切？明燈束的指向是跟以下哪條軌跡相切？ A. 前輪的軌跡前輪的軌跡 B. 后輪的軌跡后輪的軌跡 C. 該車前、后輪連線中點的運動軌跡該車前、后輪連線中點的運動軌跡 D. 條件不夠，無法確定條件不夠，無法確定兩本硬皮練習本，薄的那本只有兩本硬皮練習本，薄的那本只有15頁，把它的每頁都交叉插在另一本中，頁，把它的每頁都交叉插在另一本中，用兩個不銹鋼小夾子夾著。夾子對練習用兩個不銹鋼小夾子夾著。夾子對練習本的

16、壓力（經測量）約為本的壓力（經測量）約為20N，所有動，所有動摩擦因數均取摩擦因數均取0.3，且最大靜摩擦力等于，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。滑動摩擦力。班上兩名力氣最大的同學每人用手班上兩名力氣最大的同學每人用手捏緊其中一本練習本跟拔河一樣進行對捏緊其中一本練習本跟拔河一樣進行對拉，有可能把它們拉開嗎？請說出你的拉，有可能把它們拉開嗎？請說出你的估算過程。估算過程。把跟學生生活聯系密切的問題、社會熱點中的物理問把跟學生生活聯系密切的問題、社會熱點中的物理問題、現代科技成果等有實踐情境的教學內容引進課堂；題、現代科技成果等有實踐情境的教學內容引進課堂；用生活中的器具做物理實驗，加強物理知識與

17、生活的用生活中的器具做物理實驗，加強物理知識與生活的聯系；聯系；創設真實情境、并通過對真實情境的思維加工來建立創設真實情境、并通過對真實情境的思維加工來建立物理概念；用物理規律分析和解決真實情境中的問題；物理概念；用物理規律分析和解決真實情境中的問題；養成估計生活中有關物理量大小的習慣，樂于對媒體養成估計生活中有關物理量大小的習慣，樂于對媒體消息中物理量的大小進行審視，勇于對媒體信息中的不合理消息中物理量的大小進行審視，勇于對媒體信息中的不合理數據進行質疑。數據進行質疑。 二、強化物理知識與實踐情境的關聯二、強化物理知識與實踐情境的關聯1.課堂教學中增添聯系實際的內容課堂教學中增添聯系實際的內

18、容 二、強化物理知識與實踐情境的關聯二、強化物理知識與實踐情境的關聯從生活實踐引入從生活實踐引入“自感和互感自感和互感”課題課題以上案例中，短短幾秒鐘，教師通過兩個動以上案例中，短短幾秒鐘，教師通過兩個動作 ， 建 立 了作 ， 建 立 了 “ 物 理 知 識 和 生 活 情 境 的 關物 理 知 識 和 生 活 情 境 的 關聯聯”“”“科學和技術的關聯科學和技術的關聯”。 二、強化物理知識與實踐情境的關聯二、強化物理知識與實踐情境的關聯手機和汽車是深圳人的熱點話題。深圳的學手機和汽車是深圳人的熱點話題。深圳的學校把物理知識跟實踐情境進行關聯，就需要貼近校把物理知識跟實踐情境進行關聯，就需要

19、貼近深圳的地域特點，把手機和汽車等喜聞樂見的話深圳的地域特點，把手機和汽車等喜聞樂見的話題新信息引入課堂，這有利于學生建立物理知識題新信息引入課堂，這有利于學生建立物理知識與實踐情境的關聯。以下是深圳學校的一節物理與實踐情境的關聯。以下是深圳學校的一節物理課片段。課片段。 二、強化物理知識與實踐情境的關聯二、強化物理知識與實踐情境的關聯機場規定：機場規定：嚴禁攜帶額定能量超過160 Wh的充電寶搭乘飛機。一般充電寶（移動電源）的規格，標注的是一般充電寶（移動電源）的規格，標注的是電荷量，單位是電荷量，單位是mAh，機場的規定為什么要以，機場的規定為什么要以Wh為單位？為單位？ 二、強化物理知識

20、與實踐情境的關聯二、強化物理知識與實踐情境的關聯根據物理知識可知，機場限定的不是充電寶根據物理知識可知，機場限定的不是充電寶的電荷量，而是充電寶的能量，的電荷量，而是充電寶的能量，Wh的含義是瓦小的含義是瓦小時，時，160Wh 相當于相當于57.6 t 的重物由靜止下落的重物由靜止下落 1m 所所具有的動能具有的動能 。旅客怎樣判斷自己的充電寶是否超標？須把它旅客怎樣判斷自己的充電寶是否超標？須把它的電荷量乘以標注的額定電壓并換算成的電荷量乘以標注的額定電壓并換算成 Wh 單位。單位。 二、強化物理知識與實踐情境的關聯二、強化物理知識與實踐情境的關聯(1) 教師列舉實例進行講解教師列舉實例進行

21、講解(2) 讓學生列舉實例讓學生列舉實例(3) 展示聯系生活、社會的圖片展示聯系生活、社會的圖片(7) 學術性游戲學術性游戲(4) 演播聯系生活、社會的視頻演播聯系生活、社會的視頻(5) 展示實物并進行演示展示實物并進行演示(8) 經歷創造性解決實際問題的過程經歷創造性解決實際問題的過程(6) 學生操作體驗學生操作體驗2.采用優化的教學方式采用優化的教學方式 二、強化物理知識與實踐情境的關聯二、強化物理知識與實踐情境的關聯拔火罐和馬德堡半球拔火罐和馬德堡半球2016科學晚會節目科學晚會節目吹氣千斤頂吹氣千斤頂20172017科學晚會節目科學晚會節目 課程標準課程標準中的中的“科學思維科學思維”

22、素素養，主要包括模型建構、科學推理、科學養，主要包括模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新等四個要素。論證、質疑創新等四個要素。 1. 高中物理課程中的兩種理想模型高中物理課程中的兩種理想模型一、重視對理想模型的建構和應用一、重視對理想模型的建構和應用(1)關于研究對象、裝置或條件的理想模型關于研究對象、裝置或條件的理想模型:質點、彈簧振子、單擺、理想氣體、點電荷、勻強電質點、彈簧振子、單擺、理想氣體、點電荷、勻強電場、理想變壓器等。場、理想變壓器等。(2)關于運動過程的理想模型關于運動過程的理想模型:勻速直線運動、勻變速直線運動、平拋運動、勻速圓勻速直線運動、勻變速直線運動、平拋運動、勻速圓

23、周運動、簡諧運動、彈性碰撞、等溫過程、絕熱過程等。周運動、簡諧運動、彈性碰撞、等溫過程、絕熱過程等。 2.課程標準課程標準對模型建構要求的層次對模型建構要求的層次能能說出說出簡單物理模型簡單物理模型能在熟悉情境中能在熟悉情境中應用應用常見物理模型常見物理模型能在熟悉情境中能在熟悉情境中選用選用恰當模型解決簡單問題恰當模型解決簡單問題能將實際問題中的對象和過程能將實際問題中的對象和過程轉換轉換成物理模型成物理模型能將較能將較復雜復雜實際問題的對象和過程實際問題的對象和過程轉換轉換成物理模型成物理模型一、重視對理想模型的建構和應用一、重視對理想模型的建構和應用 3. 高中物理課程的第一個理想模型高

24、中物理課程的第一個理想模型 質點質點17版：版：經歷質點模型的建構過程，了解質點的含義。經歷質點模型的建構過程，了解質點的含義。知道將物體抽象為質點的條件，能將特定實際情境中的物知道將物體抽象為質點的條件，能將特定實際情境中的物體抽象成質點。體會建構物理模型的思維方式，認識物理體抽象成質點。體會建構物理模型的思維方式，認識物理模型在探索自然規律中的作用。模型在探索自然規律中的作用。一、重視對理想模型的建構和應用一、重視對理想模型的建構和應用03版：版：通過對質點的認識，了解物理學研究中物理模通過對質點的認識，了解物理學研究中物理模型的特點，體會物理模型在探索自然規律中的作用。型的特點，體會物理

25、模型在探索自然規律中的作用。17版和版和03版關于質點的知識要求是相同的。但增加了版關于質點的知識要求是相同的。但增加了“經歷過程經歷過程”“”“能抽象能抽象”“”“體會思維方式體會思維方式”的要求。的要求。一名學生看見某工人沿著斜靠在墻上的梯子向上攀一名學生看見某工人沿著斜靠在墻上的梯子向上攀登時，擔心梯子下端會滑動而產生安全問題。他用力的登時，擔心梯子下端會滑動而產生安全問題。他用力的平衡規律探究此真實問題，得出人在梯子上的位置越高平衡規律探究此真實問題，得出人在梯子上的位置越高梯子下端越容易滑動的結論，解釋了所觀察到的現象。梯子下端越容易滑動的結論，解釋了所觀察到的現象。該學生研究時，把

26、人視為質點，忽略梯子的質量、梯子該學生研究時，把人視為質點，忽略梯子的質量、梯子上端與墻之間的摩擦力等次要因素，合理建構了問題研上端與墻之間的摩擦力等次要因素，合理建構了問題研究的物理模型，形成結論時，進一步考慮梯子質量等因究的物理模型，形成結論時，進一步考慮梯子質量等因素的影響。素的影響。一、重視對理想模型的建構和應用一、重視對理想模型的建構和應用GPFFfFNO把工人和梯子合起來作為受共點力把工人和梯子合起來作為受共點力作用的研究對象，該對象受作用的研究對象，該對象受G、P、F三三力的作用，三力共點于力的作用，三力共點于O，合力為合力為0 0。隨著工人在梯子位置的上移，隨著工人在梯子位置的

27、上移，O點點向墻平移，向墻平移，F和地面的夾角減小，梯子和地面的夾角減小，梯子平衡所需要的靜摩擦力平衡所需要的靜摩擦力 Ff 增大，梯子增大，梯子不安全程度增加。不安全程度增加。工人位于梯子頂部時，是梯子在該工人位于梯子頂部時，是梯子在該傾角下的最不安全狀態，此時傾角下的最不安全狀態，此時 F 的作用的作用線線沿梯子方向。沿梯子方向。一、重視對理想模型的建構和應用一、重視對理想模型的建構和應用同樣是工人位于梯子頂部的條件下，同樣是工人位于梯子頂部的條件下，如果梯子跟地面的夾角越小，梯子平衡如果梯子跟地面的夾角越小，梯子平衡所需要的靜摩擦力越大，梯子越不安全。所需要的靜摩擦力越大，梯子越不安全。

28、梯子的傾角減小到靜摩擦力梯子的傾角減小到靜摩擦力Ff 和彈力和彈力 N 的比值等于動摩擦因數的比值等于動摩擦因數 時，梯子處時，梯子處于打滑的臨界狀態，此時梯子和地面的于打滑的臨界狀態，此時梯子和地面的夾角夾角 為最小安全傾角，由圖可知，為最小安全傾角，由圖可知，ctan = 。GPFFfFNO一、重視對理想模型的建構和應用一、重視對理想模型的建構和應用ctan = 是理想模型下的結論。是理想模型下的結論。實際上梯子有一定質量，人也不可能處實際上梯子有一定質量，人也不可能處于質點狀態位于梯子的頂端，因此實際于質點狀態位于梯子的頂端，因此實際情況下的情況下的O點不可能緊貼墻面，這兩個點不可能緊貼

29、墻面，這兩個實際因素是有利于安全的。另外，豎直實際因素是有利于安全的。另外，豎直墻面也存在一定摩擦，真實情況下梯子墻面也存在一定摩擦，真實情況下梯子下端所受的靜摩擦力也小于理想情況，下端所受的靜摩擦力也小于理想情況，這個因素也是有利于梯子安全的。這個因素也是有利于梯子安全的。GPFFfFNO水平2：能在熟悉的問題情境中應能在熟悉的問題情境中應用常見的物理模型用常見的物理模型水平3：能在熟悉的問題情境中根能在熟悉的問題情境中根據需要選用恰當的模型解決簡單的物據需要選用恰當的模型解決簡單的物理問題理問題水平4：能將能將實際問題實際問題中的對象和中的對象和過程轉換成所學的物理模型過程轉換成所學的物理

30、模型水平5：能將能將較復雜較復雜實際問題實際問題中的中的對象和過程轉換成所學的物理模型對象和過程轉換成所學的物理模型一、重視對理想模型的建構和應用一、重視對理想模型的建構和應用二、不僅關注推理結論，更重視推理過程二、不僅關注推理結論，更重視推理過程 1. 科學推理的含義科學推理的含義 由一個或幾個已知結論推出另一個新結論的思由一個或幾個已知結論推出另一個新結論的思維方式，叫科學推理。維方式，叫科學推理。 2. 高中物理課科學推理的常見方式高中物理課科學推理的常見方式 物理學中通常的推理方式有歸納推理、演繹推理和物理學中通常的推理方式有歸納推理、演繹推理和類比推理。高中物理課學生用的較多的是歸納

31、推理和演類比推理。高中物理課學生用的較多的是歸納推理和演繹推理。繹推理。 歸納推理：由個別性判斷推出一般性判斷的推理。歸納推理：由個別性判斷推出一般性判斷的推理。例如，根據大量觀察、實驗的數據，通過分析與歸納，得出一般性例如，根據大量觀察、實驗的數據，通過分析與歸納，得出一般性結論。結論。 演繹推理：由一般性判斷推出個別性判斷的推理。演繹推理：由一般性判斷推出個別性判斷的推理。例如，根據已知的一般性規律，在一定條件下數學推導，得出個別例如，根據已知的一般性規律，在一定條件下數學推導，得出個別性結論。性結論。二、不僅關注推理結論，更重視推理過程二、不僅關注推理結論，更重視推理過程 3.不僅關注推

32、理結論，更要重視推理過程不僅關注推理結論，更要重視推理過程 歸納推理能力是在對大量個別事物的歸納過程歸納推理能力是在對大量個別事物的歸納過程中提高的。應引導學生發現這些個別事物共同的特中提高的。應引導學生發現這些個別事物共同的特點，尋找其本質的特征。點，尋找其本質的特征。 演繹推理能力是在對已知規律進行演繹的過程演繹推理能力是在對已知規律進行演繹的過程中提高的。應讓學生明確演繹對象、物理條件，演中提高的。應讓學生明確演繹對象、物理條件，演繹方向以及對結果的解釋。繹方向以及對結果的解釋。二、不僅關注推理結論，更重視推理過程二、不僅關注推理結論，更重視推理過程一個傳統教學的推理案例：“曲線運動速度

33、的方向”實驗事實：旋轉砂輪上的火星、旋轉雨傘上的水滴，都沿實驗事實：旋轉砂輪上的火星、旋轉雨傘上的水滴，都沿圓周切線飛出圓周切線飛出歸納推理：做曲線運動物體在某點的速度方向，在曲線該歸納推理：做曲線運動物體在某點的速度方向，在曲線該點切線方向上點切線方向上 以上歸納在體現個例的本質特征上有偏差 3.不僅關注推理結論，更要重視推理過程不僅關注推理結論，更要重視推理過程二、不僅關注推理結論，更重視推理過程二、不僅關注推理結論，更重視推理過程4. 教學中設計優化的推理過程教學中設計優化的推理過程什么是優化的推理過程？什么是優化的推理過程？歸納推理：抓住事物的本質特征，并對結論歸納推理：抓住事物的本質

34、特征，并對結論進行理性分析進行理性分析演繹推理：明確研究對象和演繹條件，對結演繹推理：明確研究對象和演繹條件，對結論作實踐判斷論作實踐判斷一般推理：盡可能實現多種推理方式相結合一般推理：盡可能實現多種推理方式相結合二、不僅關注推理結論，更重視推理過程二、不僅關注推理結論，更重視推理過程“曲線運動速度的方向”的改進案例事實事實：旋轉砂輪上的火星、旋轉雨傘上的水滴，都沿圓周切：旋轉砂輪上的火星、旋轉雨傘上的水滴，都沿圓周切線飛出線飛出猜想猜想：因圓周運動速度方向與圓相切，曲線運動速度方向或：因圓周運動速度方向與圓相切，曲線運動速度方向或跟曲線相切跟曲線相切檢驗檢驗：鋼球在任意曲線的導軌內運動，離開

35、導軌時沿切線方：鋼球在任意曲線的導軌內運動，離開導軌時沿切線方向飛出向飛出理論分析理論分析：沿圓弧運動的物體在某段時間的平均速度等于弦：沿圓弧運動的物體在某段時間的平均速度等于弦長（矢量）與時間之比，時間趨近于長（矢量）與時間之比，時間趨近于0 0時，弦矢量時，弦矢量的方向跟圓弧相切。的方向跟圓弧相切。實踐關聯實踐關聯：斜向拋出的飛鏢，在空中飛行時飛鏢的指向跟飛：斜向拋出的飛鏢，在空中飛行時飛鏢的指向跟飛行軌跡相切行軌跡相切實驗：改變閉合電路內的磁感應強度，產生了感應電流。改變閉合電路內的磁感應強度，產生了感應電流。結論：產生感應電流的條件可能是產生感應電流的條件可能是 B，也可能是，也可能是

36、 ? 。實驗：改變勻強磁場內閉合電路面積，產生了感應電流。改變勻強磁場內閉合電路面積，產生了感應電流。結論：產生感應電流的條件可能是產生感應電流的條件可能是 S，也可能是，也可能是 ? 。 推理：如果B、S 都改變，但保持 ? 不變，若不能產生感應電流，就說明產生感應電流的條件是 ? 的改變。二、不僅關注推理結論，更重視推理過程二、不僅關注推理結論，更重視推理過程實驗：磁感應強度和線圈面積都改變時，是否一定產生感應電流？三、增強科學推理時的證據意識三、增強科學推理時的證據意識證據意識的五個層次：證據意識的五個層次：1. 能能區別區別觀點和證據；觀點和證據；2. 能使用能使用簡單簡單和直接的證據

37、和直接的證據表達表達自己的觀點；自己的觀點；3. 能能恰當恰當使用證據使用證據表達表達自己的觀點；自己的觀點；4. 能恰當使用證據能恰當使用證據證明證明物理物理結論結論；5. 能考慮證據的能考慮證據的可靠可靠性，性，合理合理使用證據；使用證據；題目題目 “蹦極蹦極”運動時，在運動運動時，在運動員身上裝好傳感器，測量運動員員身上裝好傳感器，測量運動員在不同時刻的高度及速度。運動在不同時刻的高度及速度。運動員及所帶裝備的總質量為員及所帶裝備的總質量為60 kg，彈性繩原長為彈性繩原長為10m。運動員從蹦。運動員從蹦極臺自由下落，得到右圖的速度極臺自由下落，得到右圖的速度位移圖像。位移圖像。問：運動

38、員下落到動能最大問：運動員下落到動能最大時和落到最低點時，繩的彈性勢時和落到最低點時，繩的彈性勢能分別為多大能分別為多大? 請陳述應用相關請陳述應用相關定律解決問題的條件。定律解決問題的條件。 三、增強科學推理時的證據意識三、增強科學推理時的證據意識本題的回答有兩個層次。本題的回答有兩個層次。層次一：通過對圖像的觀察，知層次一：通過對圖像的觀察，知道落下道落下15m具有最大動能、知道下落具有最大動能、知道下落的最大位移，并能應用機械能守恒定的最大位移，并能應用機械能守恒定律計算動能最大處和最低點位置的彈律計算動能最大處和最低點位置的彈性勢能。性勢能。層次二：不僅能正確求解本題的層次二：不僅能正

39、確求解本題的答案。而且能根據圖像中下落答案。而且能根據圖像中下落10m的的速度值估算運動員下落的加速度近似速度值估算運動員下落的加速度近似等于重力加速度，判斷空氣阻力可以等于重力加速度，判斷空氣阻力可以忽略，證明題中過程遵從機械能守恒忽略，證明題中過程遵從機械能守恒定律。定律。三、增強科學推理時的證據意識三、增強科學推理時的證據意識“升華與凝華”： 一個值得培養學生證據意識的案例 質疑的行為大致可以分為兩個層次：質疑的行為大致可以分為兩個層次：一是對知識了解不夠，沒有弄懂，無法解決具體一是對知識了解不夠，沒有弄懂，無法解決具體問題，提出疑問，這是低層次的；問題，提出疑問，這是低層次的；二是發現

40、所觀察到的現象與已有認知不吻合，或二是發現所觀察到的現象與已有認知不吻合，或者發現已有認知之間不能自恰，從而對現有認知的科者發現已有認知之間不能自恰，從而對現有認知的科學性和合理性提出疑問，以至于萌發出新的猜想，這學性和合理性提出疑問，以至于萌發出新的猜想，這是高層次的。是高層次的。應倡導高層次的質疑行為，歷史上物理學的重大應倡導高層次的質疑行為，歷史上物理學的重大發現都是由高層次的質疑行為引發的。發現都是由高層次的質疑行為引發的。四、在質疑、創新過程中發展思維能力四、在質疑、創新過程中發展思維能力神題【題目題目】 有人描述了這樣一個情境：有人描述了這樣一個情境： “早早年，一名飛行員駕著飛機

41、在空中水平勻速飛行，年，一名飛行員駕著飛機在空中水平勻速飛行，飛機座艙的上部是開放的，空中經常出現地面射飛機座艙的上部是開放的，空中經常出現地面射出的流彈，有一次，飛行員感覺臉上有一只蟲子出的流彈，有一次，飛行員感覺臉上有一只蟲子在浮動，抓過來一看，竟是一顆步槍子彈！在浮動，抓過來一看，竟是一顆步槍子彈！” 從物理原理上看，你認為這種情境可能發生從物理原理上看，你認為這種情境可能發生嗎？請說出你的結論。并根據子彈和飛行員的相嗎？請說出你的結論。并根據子彈和飛行員的相對運動關系論述你的結論。對運動關系論述你的結論。核心素養：科學思維（質疑創新）水平四能對已有結論提出有依據的質疑，采用不同方式分能

42、對已有結論提出有依據的質疑，采用不同方式分析解決物理問題。析解決物理問題?？茖W思維（證據意識）水平五能考慮證據本身的科學性，恰當使用證據，從多個能考慮證據本身的科學性，恰當使用證據，從多個視角審視檢驗結論。視角審視檢驗結論。評分標準：能從水平方向和豎直方向兩方面正確分析。論點和能從水平方向和豎直方向兩方面正確分析。論點和論據吻合。論據的物理原理正確。論據吻合。論據的物理原理正確?；卮鹋e例1（滿分）不可能發生。不可能發生。上述情境最有可能發生的條件是子彈和飛行員的水上述情境最有可能發生的條件是子彈和飛行員的水平速度相等，在水平方向上子彈和飛行員不會產生相對平速度相等，在水平方向上子彈和飛行員不會

43、產生相對運動。運動。但即便如此，豎直方向上，子彈相對飛行員還在做但即便如此，豎直方向上，子彈相對飛行員還在做豎直上拋運動。設子彈飛行到最高點時恰好接觸飛行員豎直上拋運動。設子彈飛行到最高點時恰好接觸飛行員的臉，此后子彈相對飛行員做自由落體運動，設子彈觸的臉，此后子彈相對飛行員做自由落體運動，設子彈觸臉下落臉下落 10 cm 被飛行員抓住，根據自由落體運動的位移被飛行員抓住，根據自由落體運動的位移公式，可列方程公式，可列方程0.110t2/2，解得，解得 t0.14秒，要在秒，要在這么短的時間內完成動作，幾乎超出了人的反應時間的這么短的時間內完成動作，幾乎超出了人的反應時間的極限，這在飛行員在駕

44、駛飛機時是不可能做到的。極限，這在飛行員在駕駛飛機時是不可能做到的?；卮鹋e例2（滿分）可能發生。可能發生。水平方向水平方向: 若子彈和飛行員的水平速度相等，在水平若子彈和飛行員的水平速度相等，在水平方向上子彈和飛行員不會產生相對運動。方向上子彈和飛行員不會產生相對運動。豎直方向豎直方向: 子彈相對飛行員在做豎直上拋運動。設子子彈相對飛行員在做豎直上拋運動。設子彈在臉上浮動時還在繼續向上運動，其上升彈在臉上浮動時還在繼續向上運動，其上升 30cm 后到后到達最高點再下落達最高點再下落 30cm 到臉部，這段時間飛行員都有可到臉部，這段時間飛行員都有可能抓住子彈，可以計算子彈上升和下落能抓住子彈，

45、可以計算子彈上升和下落 30cm 所經歷的所經歷的時間一共是時間一共是 0.5s，飛行員完全可以在這，飛行員完全可以在這 0.5s 時間內做出時間內做出反應，抓住子彈。反應，抓住子彈?；卮鹋e例3（滿分）不可能發生。不可能發生。當子彈飛行的水平速度跟飛機速度相等時似乎可以當子彈飛行的水平速度跟飛機速度相等時似乎可以實現題中情境，但實際上是不可能的。因為子彈水平實現題中情境，但實際上是不可能的。因為子彈水平速度若跟飛機速度相等，則子彈相對飛機的作豎直上速度若跟飛機速度相等，則子彈相對飛機的作豎直上拋運動，也就是說，坐在飛機上的人觀察子彈的運動拋運動，也就是說，坐在飛機上的人觀察子彈的運動方向是豎直

46、向上的，子彈要到達飛行員臉部，在路徑方向是豎直向上的，子彈要到達飛行員臉部，在路徑上需要穿越飛機的座艙，這是不可能的。上需要穿越飛機的座艙，這是不可能的。發現、質疑、猜想、分析、設計，都是創造發現、質疑、猜想、分析、設計，都是創造的基本要素，課堂上讓學生經歷這些行為，就是的基本要素，課堂上讓學生經歷這些行為，就是在培養創造能力。在培養創造能力。如果讓學生在課堂中完成一個具體項目的創如果讓學生在課堂中完成一個具體項目的創造，就更能增強創新意識和提高創造能力。創設造，就更能增強創新意識和提高創造能力。創設這樣的情境需要我們的教學智慧。這樣的情境需要我們的教學智慧。四、在質疑、創新過程中發展思維能力

47、四、在質疑、創新過程中發展思維能力“換向器換向器”的教學的教學演示：演示：沒沒有換向器有換向器的的“電動電動機機”。解釋：解釋：線線圈無法持圈無法持續轉動的續轉動的原因。原因。觀察：觀察：兩兩種電動機種電動機結構上的結構上的差異差異閱讀：閱讀：教教材關于換材關于換向器的介向器的介紹紹講解：講解：換換向器的構向器的構造特點和造特點和原理原理改裝：改裝：安安裝換向器裝換向器的線圈持的線圈持續轉動續轉動小結：小結：技技術發明跟術發明跟科學發現科學發現同樣偉大同樣偉大這段教學使學生對技術發明的過程、意義有了很好的認識這段教學使學生對技術發明的過程、意義有了很好的認識怎樣進一步優化？怎樣進一步優化？理解

48、理解 創造創造注重知識注重知識 發展能力發展能力理解演示：演示：沒沒有換向器有換向器的的“電動電動機機”。解釋：解釋：線線圈無法持圈無法持續轉動的續轉動的原因。原因。猜想：猜想：每每轉半圈改轉半圈改變電流方變電流方向會怎樣向會怎樣檢驗：檢驗：用用人工方法人工方法改變電流改變電流方向方向構思：構思：怎怎樣把人工樣把人工換向改為換向改為自動換向自動換向分析：分析：電電源和線圈源和線圈每半圈變每半圈變換接觸點換接觸點評價：評價：提提出具體方出具體方案評價并案評價并優化優化創造演示：演示：沒沒有換向器有換向器的的“電動電動機機”。解釋：解釋：線線圈無法持圈無法持續轉動的續轉動的原因。原因。觀察：觀察：

49、兩兩種電動機種電動機結構上的結構上的差異差異閱讀：閱讀：教教材關于換材關于換向器的介向器的介紹紹講解：講解：換換向器的構向器的構造特點和造特點和原理原理改裝：改裝：安安裝換向器裝換向器的線圈持的線圈持續轉動續轉動小結：小結：技技術發明跟術發明跟科學發現科學發現同樣偉大同樣偉大理解“換向器換向器”的教學的教學一、設計有邏輯的自主探究過程一、設計有邏輯的自主探究過程感應電流感應電流的方向的方向感應電流磁感應電流磁場的方向場的方向磁鐵磁場磁鐵磁場的方向的方向B感感和和B鐵鐵的的方向關系方向關系N 極向下插入時極向下插入時S 極向下插入時極向下插入時NS下面探究條形磁鐵插入線圈時和拔出線圈時，下面探究

50、條形磁鐵插入線圈時和拔出線圈時，線圈中產生的感應電流方向有什么規律。線圈中產生的感應電流方向有什么規律。(1) (1) 磁體插入線圈時：磁體插入線圈時：可得出的結論可得出的結論: :逆時針逆時針 向上向上 向下向下 相反相反 怎么事先就知怎么事先就知道要比較道要比較B感感和和B鐵鐵方向關系？方向關系？ 怎么事先就知道怎么事先就知道表中要列一個表中要列一個“感應感應電流磁場的方向電流磁場的方向” ” ？增加，增加，相反相反順時針順時針 向下向下 向上向上 相反相反(2) (2) 磁體拔出線圈時：磁體拔出線圈時：感應電流方向感應電流方向磁鐵磁場方向磁鐵磁場方向N 極在下插入時極在下插入時S 極在下

51、插入時極在下插入時NS邏輯推理：線圈中產生感應電流的條件是磁通量發生變線圈中產生感應電流的條件是磁通量發生變化，因此，感應電流的方向必定跟磁通量的變化有關。化，因此，感應電流的方向必定跟磁通量的變化有關。(1) (1) 線圈中磁通量增大時：線圈中磁通量增大時：實驗結論實驗結論：感應電流方向感應電流方向磁鐵磁場方向磁鐵磁場方向N 極在下抽出極在下抽出時時S 極在下抽出極在下抽出時時逆時針逆時針 向向下下 順時針順時針 向向上 順時針順時針 向下向下 逆時針逆時針 向上向上 (2) (2) 線圈中磁通量減小時線圈中磁通量減小時：？磁通量的變化只有兩種情況：增大和減小。因此，可研磁通量的變化只有兩種

52、情況：增大和減小。因此，可研究線圈中感應電流的方向跟磁通量增大和減小有什么關系。究線圈中感應電流的方向跟磁通量增大和減小有什么關系。實驗結論實驗結論：？分析：線圈中感應電流方向是水平面上的，而線圈中的磁場方向是線圈中感應電流方向是水平面上的，而線圈中的磁場方向是豎直面上的，可見，兩者的關系比較復雜，難以直接描述。豎直面上的，可見，兩者的關系比較復雜，難以直接描述。當兩者的關系比較復雜難以直接描述時，是不是可以找一個當兩者的關系比較復雜難以直接描述時，是不是可以找一個“中介中介”來描述它們之間的關系。來描述它們之間的關系。感應電流方向感應電流方向 感應電流磁場方向感應電流磁場方向 磁鐵磁場方向磁

53、鐵磁場方向N 極向下插入極向下插入S 極向下插入極向下插入(1) 線圈中磁通量增大時：線圈中磁通量增大時：可得出的結論：可得出的結論：根據以上根據以上(1)(1)和和(2)(2)的結論，進一步概括得出：線圈中感應電流的結論，進一步概括得出：線圈中感應電流的方向和磁通量變化的關系為：的方向和磁通量變化的關系為：逆時針逆時針 向下向下順時針順時針 向上向上 增加，增加， 相反。相反。 阻礙阻礙 變化。變化。B感感和和B鐵鐵方向關系方向關系相反相反相反相反感應電流方向感應電流方向 感應電流磁場方向感應電流磁場方向 磁鐵磁場方向磁鐵磁場方向N 極向上拔出極向上拔出S 極向上拔出極向上拔出(2) 線圈中磁通量減小時：線圈中磁通量減小時：可得出的結論：可得出的結論： 減小，減小， 相同。相同。B感感和和B鐵鐵方向關系方向關系相同相同相同相同順時針順時針 向下向下逆時針逆時針 向上向上向上向上 向下向下 向下向下 向上向上 評評“探究式教學法探究式教學法”是一種垃圾教學法理論是一種垃圾教學法理論二、以二、以“素養素養”的視角觀察科學探究目標的視角觀察科學探究目標“探究式教學法探究式教學法”是一種垃圾教學法理論是一種垃圾教學法理論老師上課把本來五分鐘就能講通講透的內容，變成讓學生老師上課把本來五分鐘就能講通講透的內容，變成讓學生去去探