基于高一物理新教材與老教材對比的幾點思考

史文杰

[摘要] 本文通過對高一物理新教材相比較老教材在背景知識更新、章節的拆合、順序調整、以及教學環節設計的優化等四大方面作了詳細對比分析并作出了幾點思考。旨在與各位同仁一起更深入的研究新教材，更深入的把握新高考的命題動向。

[關鍵詞] ?新教材 ?老教材 ?對比 ?思考

2021年是江蘇省實行新高考模式的第一年。2020年秋季高一年級開始使用與新高考模式相對應的新教材。筆者在高一年級從事物理教學工作中，對于高一新教材相比較老教材的的一系列的變化，產生了幾點思考。通過本文與各位同仁共同探討。

新教材對于背景知識的更新

新教材在萬有引力這一章當中在STSE這個欄目中增加了航天事業改變著人類的生活這個內容。向學生介紹了衛星的軍用、民用功能，重點介紹了通信衛星、氣象衛星、地球資源衛星、以及利用太空高強度輻射誘導生物基因的變異，培育優良性狀的新的植物。例如：高產稻“航育一號”這是物理學科與生物學科的學科交叉。筆者思考：能否加入我國最近幾年發射的墨子號量子衛星、高分號、北斗導航衛星、嫦娥五號探月工程和天和號空間站。對于國家發展和人民生活的重要意義。

新教材對于部分章、節的拆分、合并

新教材把原來曲線運動一章拆分為：拋體運動與圓周運動兩章，把靜電場一章拆分為：靜電場及其應用與靜電場中能量兩章。把恒定電流一章拆分為：電路及其應用與電能、能量守恒定律兩章。筆者認為：拋體運動和圓周運動分開是為了突出這兩種典型曲線運動研究方法的不同。前者運動的分解與合成，后者是用動力學方法。靜電場和恒定電流的拆分則是突出“能量”這一高中物理的重要概念和解題思路的“主線”。事實上靜電場中電勢、電勢能、電勢差、帶電粒子的在電場中的運動，以及閉合電路歐姆電路的推導以及功率都是與能量密切相關。

新教材把原來的用打點計時器測速度一節取消，講內容拆分在時間與位移（先介紹兩類打點計時器構造與原理，測時間、位移）和速度（介紹打點計時測速度）這2節中，筆者認為這樣雖然符合知識的形成過程。但是這個實驗的重要性不言而喻，是后面研究勻變速直線運動和牛頓第二定律、驗證機械能守恒定律實驗的基礎。內容過于分散既不利于教師的課堂教學的體系性，也不利于學生系統的學習、掌握，這里值得商洽。

新教材對于部分章、節順序的調整

新教材把圓周運動一章向心力與向心加速度兩節先后順序調整。老教材是先講向心加速度，后講向心力。老教材的思路是：在之前講完描述圓周運動的物理量—讓學生體會到勻速圓周運動是一個變速運動—結合實例，用牛頓第二定律猜想指出圓周運動有指向圓心的加速度---和矢量方法結合極限思想理論上推導出向心加速度的公式—再用牛頓第二定律推導出向心力概念和公式。而新教材思路是：講完描述圓周運動的物理量-讓學生體會到勻速圓周運動是一個變速運動-結合實例指出圓周運動受到合外力（向心力）-讓學生通過小實驗感受向心力的存在和大小影響因素—傳統的向心力演示儀采用控制變量的思路定量推導出向心力大小的公式-再用牛頓第二定律推導出向心加速度概念和公式—拓展學習中矢量方法結合極限思想理論上推導出向心加速度的公式和方向。兩種思路對比，老教材的純探究臺階比較高，尤其是理論推導向心加速度公式，學生由于數學矢量運算沒有學，理解起來有困難，往往就是記住最后推出公式。對于向心力也只是記住了公式。而新教材充分體現了新課程的探究性，降低了學生理解抽象概念的難度。學生從圓周運動受力現象觀察提出猜想-實驗探究-形成向心力公式結論-結合之前的牛頓第二定律--形成向心加速度公式結論—最后拓展學習中矢量方法結合極限思想理論上推導出向心加速度的公式。這樣即使學生數學知識不夠也可以根據學生的數學知識情況以及不同層次學生的能力做靈活處理。

新教材對于部分教學內容的教學環節設計的優化

新教材對于電場強度一節中得出電場中某一點電場強度的比值定義式以及在證明電場強度與試探電荷受力和電量無關的環節，將后面庫侖定律推導點電荷的電場強度公式提出前面來，讓學生可以更加深刻地理解某一點的電場強度確實與試探電荷的受力和電量無關，而是和場源電荷的電量以及這一點到場源電荷的距離有關。

在靜電現象這一節中，新教材把靜電除塵、靜電噴漆、靜電復印，歸納概括為靜電吸附現象，讓學生更加理解這些靜電現象雖然名稱不同，但是物理原理是相似的。

在電勢和電勢能一節中，探究靜電力做功特點環節，新教材添了兩張圖，如右圖所示：小球自由落體和不計重力的帶電粒子在豎直向下的勻強電場中作勻加速直線運動。相比較老教材，類比性和直觀性更強，大大降低了學生思維的難度。

在電容器的一節中，老教材是將電容器簡單地類比成水容器，從而得出電容器電容的公式。而新教材則充分體現了新課程的探究性，精心設計了電容器兩極板間的電勢差和所帶電荷量關系的實驗環節，電路圖如下圖所示。這其中兩個完全相同的電容器電量等分的原理，和前面靜電場中庫侖扭秤實驗前后聯系起來了，整個實驗設計十分巧妙。讓學生更加深刻地理解電容公式的得來，而不是簡單機械的記憶。

[參考文獻]

1.《普通高中教科書物理必修第一冊》

2.《普通高中教科書物理必修第二冊》

3.《普通高中教科書物理必修第三冊》