高中物理知識(shí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建

教學(xué)方法

課程教育研究

高中物理知識(shí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建

麥結(jié)華

（珠海市斗門(mén)區(qū)第一中學(xué) 廣東 珠海 519100）

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）27-0185-02

2017年新考綱有所變化，對(duì)物理的整體框架和考點(diǎn)內(nèi)容、

能力要求、題型示例作出了一些調(diào)整，仍以力學(xué)和電學(xué)部分

作為主干知識(shí)，如牛頓運(yùn)動(dòng)定律、萬(wàn)有引力定律、動(dòng)能定理、

機(jī)械能守恒定律、電場(chǎng)與磁場(chǎng)、電路、電磁感應(yīng)、帶電粒子

在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)等，將選修3-5的內(nèi)容改為必考,從3-3、3-4

中任選1個(gè)模塊選修。動(dòng)量考點(diǎn)納入必考,完善了學(xué)生的知識(shí)

架構(gòu),也使高中物理知識(shí)體系更加完整，使學(xué)生獲得更好的

解題思維,有利于提高學(xué)生分析、解決物理問(wèn)題的能力。原

子物理學(xué)有利于學(xué)生系統(tǒng)性學(xué)習(xí)近代物理的發(fā)展歷程，提高

科學(xué)思維、了解科學(xué)發(fā)現(xiàn)和物理實(shí)驗(yàn)是促進(jìn)近代物理學(xué)發(fā)展

和技術(shù)進(jìn)步的重要手段。

《2017年普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中進(jìn)一步明確提出在

日常教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的四種核心素養(yǎng)能力，分別是：物理觀

念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)

提出的這些素養(yǎng)的形成要求，教師在日常教學(xué)中應(yīng)打好學(xué)生

基礎(chǔ)，幫助學(xué)生構(gòu)建完整的高中物理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，把握各部分之

間的重難點(diǎn)、指導(dǎo)學(xué)生梳理知識(shí)，形成結(jié)構(gòu)總結(jié)規(guī)律，弄清局

部、整體之間的關(guān)系，教材前后章節(jié)的邏輯關(guān)系，知識(shí)點(diǎn)之間、

知識(shí)塊之間的內(nèi)部聯(lián)系，幫助學(xué)生構(gòu)建一個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系體系。

本人認(rèn)為可以從以下方面來(lái)培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。

一、教師在這個(gè)過(guò)程需要起到一個(gè)重要的推進(jìn)、策劃作用

現(xiàn)在很多學(xué)生都不閱讀教材，直接拿著一些教輔資料預(yù)習(xí)

后聽(tīng)課，這樣其實(shí)是割裂了知識(shí)模塊之間的聯(lián)系，對(duì)教材里面

的實(shí)驗(yàn)引入、科學(xué)探究部分沒(méi)有有效利用，也沒(méi)有學(xué)到物理的

人文思想、科學(xué)精神。最好讓學(xué)生先研究教材的目錄，全面了

解各章前后關(guān)系，知道要掌握的大致內(nèi)容和彼此之間的邏輯關(guān)

系，讓學(xué)生在腦海中初步形成一個(gè)粗略的框架，再研究同一章

前后內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系，這個(gè)過(guò)程就是培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建課程知

識(shí)框架能力的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和自我探究能力的過(guò)程，

這樣學(xué)生學(xué)起來(lái)就會(huì)有一定的因果邏輯性。最近給高一學(xué)生上

萬(wàn)有引力的時(shí)候，原定計(jì)劃想把第一節(jié)行星的運(yùn)動(dòng)、第二節(jié)太

陽(yáng)與行星間的引力、第三節(jié)萬(wàn)有引力兩節(jié)課講完，帶出萬(wàn)有引

力的公式和概念，但是實(shí)際上還是上了三節(jié)課。這三節(jié)書(shū)體現(xiàn)

了太多文化內(nèi)涵、物理內(nèi)涵的豐富性，思想探索過(guò)程的艱辛性、

牛頓邏輯思維的驚嘆性，每一步的推進(jìn)都有石破天驚之感，細(xì)

細(xì)講來(lái)真的回味無(wú)窮。我大致按照以下思路處理：

1.首先回顧歷史，哪些科學(xué)家們對(duì)天體運(yùn)動(dòng)作出過(guò)研究：

伽利略、開(kāi)普勒、笛卡爾、胡克、哈雷.......他們所持有的觀

點(diǎn)，思想的起源，從第谷到開(kāi)普勒，為什么開(kāi)普勒能夠發(fā)現(xiàn)

三大定律，而研究了二十多年的第谷卻只能留下數(shù)據(jù)。并且

對(duì)學(xué)生明確當(dāng)時(shí)的開(kāi)普勒三大定律是開(kāi)普勒研究太陽(yáng)系得到

的描述性結(jié)論。這個(gè)內(nèi)容使學(xué)生們看到科學(xué)家們猜想的多樣

性，及一步步得到結(jié)論的艱辛性。讓學(xué)生們對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的研

究作出貢獻(xiàn)的科學(xué)家們心生敬仰。這其實(shí)是一個(gè)很好的科學(xué)

態(tài)度與責(zé)任的素養(yǎng)培養(yǎng)過(guò)程。

2.如何引入第二節(jié)太陽(yáng)與行星間的引力呢？年輕時(shí)我稍

微帶過(guò)就進(jìn)入第三節(jié)。但現(xiàn)在我發(fā)現(xiàn)第二節(jié)在整個(gè)萬(wàn)有引力

發(fā)現(xiàn)過(guò)程中是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，特別是對(duì)這個(gè)引力一無(wú)所

知的情況下，通過(guò)行星的向心力需要的條件和特征來(lái)推敲這

個(gè)引力必須具有的條件，這個(gè)轉(zhuǎn)換思維實(shí)在太驚喜了。第一

節(jié)得到行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的表象特點(diǎn)，第二節(jié)是探究行星繞太

陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的內(nèi)在原因，是第一節(jié)的思想內(nèi)涵。在推導(dǎo)行星繞太

陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的力的性質(zhì)的時(shí)候，我和學(xué)生一起站在一個(gè)空白的角

度，從當(dāng)年牛頓的角度力圖從行星的向心力公式間接挖出這

引力隱藏的特點(diǎn)，通過(guò)向心力公式不斷把個(gè)性部分變成共性

部分，逼近問(wèn)題的核心，最后獲得這個(gè)引力應(yīng)該與各自質(zhì)量

有關(guān)，與各自距離的平方有關(guān)，最后得出F=KMm/r2。

3.進(jìn)入到第三節(jié)，如何由第二節(jié)天體之間的引力跨越到

萬(wàn)有引力的概念呢？順著牛頓的思路，把天上的力和地上的

力聯(lián)系起來(lái)，這個(gè)聯(lián)系過(guò)程課本講得比較抽象，教師授課過(guò)

程必須跟學(xué)生講明白，讓學(xué)生真的覺(jué)得牛頓把這兩種力聯(lián)系

起來(lái)是有道理的，最神奇的是借助地-月檢測(cè)的思想驗(yàn)證了

力的性質(zhì)的一致性的過(guò)程，體現(xiàn)了牛頓思想的偉大，也得出

萬(wàn)有引力定律F=GMm/r2（law of universal gravitation），月-

地檢測(cè)這一步的驗(yàn)證更是被我在課堂上高度評(píng)價(jià)。三節(jié)課下

來(lái)整個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)非常流暢，每一步的推進(jìn)都前后相扣，包含

了很多科學(xué)探究環(huán)節(jié)和方法，從簡(jiǎn)單到深入，從表面到本質(zhì)，

從感性到理性，充分體現(xiàn)了物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任這四大核心素養(yǎng)。

月——地檢測(cè)的具體過(guò)程如下：

若天上行星受到的力和地上蘋(píng)果受到的力是同一種力，

那么蘋(píng)果就應(yīng)該遵循和行星一樣的力的規(guī)律F=KMm/r

2

只要把蘋(píng)果和月球的加速度代入，比例接近3600，就可

以證明地上的力和天上的力是同一種力！

當(dāng)時(shí)已經(jīng)知道重力加速度g=9.8m/s

2

，而當(dāng)時(shí)知道月球公

轉(zhuǎn)周期約為27天，公轉(zhuǎn)軌道約為地球半徑的60倍，則：

真是一個(gè)讓人驚嘆的結(jié)果！從而正式把天上的力和人間

的力統(tǒng)一起來(lái)，物體之間的吸引力是宇宙萬(wàn)物有質(zhì)量之間的

普遍存在的力，進(jìn)而正式提出萬(wàn)有引力定律（law of universal

gravitation）

并正式把引力公式定為整個(gè)萬(wàn)有引力定律的建構(gòu)

過(guò)程體現(xiàn)了思想發(fā)展性性、數(shù)學(xué)邏輯性、科學(xué)辯證性，體現(xiàn)

了偉大的思想之美，整個(gè)概念的建立體現(xiàn)了知識(shí)結(jié)構(gòu)的層次

性、整體性。

二、構(gòu)建有效的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖圖

構(gòu)建結(jié)構(gòu)圖是構(gòu)建學(xué)習(xí)框架的有效手段之一，通過(guò)將基本

概念總結(jié)，方塊代表概念、鏈代表關(guān)系，從而構(gòu)建完整的結(jié)構(gòu)

框架。這種方法直觀、整體、高效。列出的結(jié)構(gòu)圖應(yīng)該體現(xiàn)一

定的系統(tǒng)性和邏輯性。

下面列舉一個(gè)體現(xiàn)了曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)的整體性和層次性

的一個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)圖：

結(jié)構(gòu)圖的使用可以使學(xué)生快速掌握知識(shí)模塊之間的關(guān)

系，每一模塊內(nèi)部需要掌握的知識(shí)點(diǎn)和方式方法，體現(xiàn)了一

定的結(jié)構(gòu)感和整體性、層次性。結(jié)構(gòu)圖可以在教師的指導(dǎo)下

讓學(xué)生獨(dú)立或以小組合作的方式完成，在通過(guò)課堂討論來(lái)進(jìn)

行結(jié)構(gòu)完善。除了對(duì)高一、高二做章節(jié)的結(jié)構(gòu)圖，還可以鼓

學(xué)法教法研究

185

課程教育研究

勵(lì)學(xué)生在高三做專(zhuān)題性的結(jié)構(gòu)圖。例如對(duì)復(fù)合場(chǎng)中的重力場(chǎng)、

電場(chǎng)、磁場(chǎng)的性質(zhì)、受力特點(diǎn)、做功特點(diǎn)做一個(gè)結(jié)構(gòu)圖，對(duì)

重力場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)、等效場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)做結(jié)構(gòu)圖。

三、提升知識(shí)結(jié)構(gòu)的綜合性四、利用網(wǎng)絡(luò)資源對(duì)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有力地補(bǔ)充

這種方式一般用于期末總復(fù)習(xí)或者高三復(fù)習(xí)階段，這種方在這個(gè)信息化時(shí)代，知識(shí)更新太快，知識(shí)內(nèi)涵越來(lái)越豐富，

法可以從整體上把握物理知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律，深化對(duì)知識(shí)的學(xué)校教育根本不能滿足信息發(fā)展的需要。在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代教師、高

理解和認(rèn)識(shí)；通過(guò)對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)校的學(xué)生、各類(lèi)社會(huì)人士都會(huì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)豐富自己，發(fā)展自

題的能力。具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①深化對(duì)知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系己，更新和完善知識(shí)。現(xiàn)在網(wǎng)上很多專(zhuān)門(mén)從事各類(lèi)課程開(kāi)發(fā)的

的認(rèn)識(shí)，提高整體把握物理知識(shí)結(jié)構(gòu)的能力，掌握以知識(shí)的主網(wǎng)站，隨便點(diǎn)開(kāi)一個(gè)，網(wǎng)絡(luò)課程資源圖文色彩豐富，有我們需

體、主線建立知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的思維方法；②深化基本概念的理解，要的圖片資源、仿生實(shí)驗(yàn)室資源、文獻(xiàn)資料、還有珍貴的歷史

基本公式、定理、法則的掌握及提高知識(shí)的綜合應(yīng)用能力；③視頻、高中三年每一章節(jié)的PPT，網(wǎng)上資源實(shí)在是太多太精彩

深化對(duì)物理思維規(guī)律的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生的探究創(chuàng)新能力、歸納了。我們適當(dāng)下載進(jìn)行重組，在課堂上使用可以豐富教學(xué)手

總結(jié)解題規(guī)律和方法的能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)。段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，還可以突破課堂空間，激發(fā)學(xué)生課

例如：摩擦力一直是高中物理的一個(gè)難點(diǎn)，很多學(xué)生對(duì)

滑動(dòng)摩擦力的方向、大小、性質(zhì)、做功掌握得很不好。復(fù)習(xí)

摩擦力的可以從這些方面由淺入深去進(jìn)行研究：1摩擦力產(chǎn)

生條件、方向判斷2從動(dòng)力學(xué)的角度研究動(dòng)摩擦力和靜摩擦

力，特別是各種板塊模型、傳送帶模型。3研究一對(duì)滑動(dòng)摩

擦力、一對(duì)靜摩擦力做功的特點(diǎn)。4在傳送帶模型中往往需

要透徹分析問(wèn)題：運(yùn)動(dòng)過(guò)程是否變換過(guò)摩擦力的類(lèi)別、方向、

大小，摩擦力在各段做功情況、摩擦力做功涉及到的能量轉(zhuǎn)

化、生成的內(nèi)能和摩擦力做功的關(guān)系，發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的幾種

情況分析、方法，利用V-t圖像巧妙解題的方法，電動(dòng)機(jī)消

耗的能量和電功率的計(jì)算，最好通過(guò)一道大題把這些問(wèn)題揉

合到一塊，并嘗試一問(wèn)多解。例如在求內(nèi)能的時(shí)候，可以分

別算出一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的大小來(lái)求，也可以通過(guò)相對(duì)位

移來(lái)求解。計(jì)算消耗的電能時(shí)，可以利用電功率與時(shí)間的乘

積來(lái)求，也可以利用能量守恒，通過(guò)各種能量的改變量來(lái)求。

例如：如圖水平方向的傳送帶以2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，

把一質(zhì)量為2kg的小物體輕輕放在傳送帶的左端，經(jīng)過(guò)4s物

體到達(dá)傳送帶的右端。已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

0.2，求：

（1）傳送帶的長(zhǎng)度。

（2）這一過(guò)程中摩擦力對(duì)物體所做的功。

（3）這一過(guò)程物體對(duì)傳送帶所做的功

（4）這個(gè)過(guò)程物體和傳送帶的相對(duì)位移

（5）利用（2）（3）計(jì)算這個(gè)過(guò)程物體與傳送帶由于摩擦

而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的數(shù)值

（6）利用（4）計(jì)算這個(gè)過(guò)程物體與傳送帶由于摩擦而轉(zhuǎn)

化為內(nèi)能的數(shù)值

(7)求物體傳送過(guò)程電動(dòng)機(jī)消耗的電功率

（8）利用（7）計(jì)算物體傳送過(guò)程消耗的電能

（9）計(jì)算物體在傳送帶運(yùn)動(dòng)過(guò)程

所有能量的改變量，并與（8）比對(duì)

高二復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)的的切割專(zhuān)

題，把單桿切割、雙桿切割、平動(dòng)切割、

轉(zhuǎn)動(dòng)切割的幾種情況分析清楚，讓學(xué)

生明確單桿切割中要注意等效切割速

度，雙桿切割中注意兩根桿形成的等

效電源是同向還是反向問(wèn)題，結(jié)合恒定電路知識(shí)有效轉(zhuǎn)化為

教學(xué)方法

等效內(nèi)電路、外電路部分，與恒定電路中的知識(shí)進(jìn)行有效轉(zhuǎn)

化和知識(shí)的遷徙，進(jìn)行電流強(qiáng)度、電壓、電勢(shì)高低、力、電

功率等的相關(guān)計(jì)算。

后到圖書(shū)館找相關(guān)資料進(jìn)行深化學(xué)習(xí)。一些仿真情景使學(xué)生在

接近現(xiàn)實(shí)的環(huán)境中主動(dòng)地獲取知識(shí)，學(xué)生從被動(dòng)聽(tīng)講的接受者

轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)參與的學(xué)習(xí)主體，突出了學(xué)生的主體性。例如：3-5

中解釋光電效應(yīng)的發(fā)生機(jī)理、光波的波粒二象性、幾大核反應(yīng)

等知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生就覺(jué)得很抽象，通過(guò)網(wǎng)上下載的視頻或者課件

就可以讓學(xué)生如身臨其境。現(xiàn)在很多學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)室相對(duì)落

后，為了達(dá)到教學(xué)效果可以適當(dāng)下載一些實(shí)驗(yàn)課件來(lái)促進(jìn)教學(xué)

效果。例如在講游標(biāo)卡尺的10分度、20分度、50分度的讀數(shù)

時(shí)，提前利用課件把游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理演示，并即時(shí)利用大

屏幕進(jìn)行讀數(shù)練習(xí)即場(chǎng)考查學(xué)生，經(jīng)過(guò)對(duì)比，學(xué)生掌握情況比

不采用這個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)生效果要好。在螺旋測(cè)微器和多用表的使

用上也碰到類(lèi)似的問(wèn)題。網(wǎng)上可以找到很好的課外資源，只要

我們適當(dāng)使用和引導(dǎo)是可以和課內(nèi)連成一體的。最近這兩年的

高三無(wú)論復(fù)習(xí)時(shí)間多緊張，我都抽空讓學(xué)生看《走進(jìn)霍金的宇

宙世界》和別的科普電影，里面很多時(shí)空觀或思想觀、思維方

式大大拓展了學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，改變了他們看世界看問(wèn)題的角

度。今年在高一

，我也嘗試讓學(xué)生去看，讓他們知道原來(lái)物理

知識(shí)是這樣應(yīng)用的，物理人是如何思考問(wèn)題的，我們生活的世

界和宇宙里包含了哪些高中基礎(chǔ)物理知識(shí)。學(xué)生一直覺(jué)得物理

是枯燥的，這樣一看才發(fā)現(xiàn)原來(lái)物理這么有趣，很多學(xué)生從而

對(duì)宇宙學(xué)、地球?qū)W、量子物理學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣，而去購(gòu)買(mǎi)

或借閱相關(guān)的書(shū)籍。很多學(xué)生都知道黑洞，在以往的印象中都

認(rèn)為靠近黑洞是馬上會(huì)被卷進(jìn)去死得很慘。但是如果宇宙飛船

沿著切線方向進(jìn)入軌道，就像行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)一樣是可以高速

繞黑洞運(yùn)行，這時(shí)候由黑洞的萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力當(dāng)然這個(gè)速

度會(huì)很快很快，從而也把時(shí)間拖慢了。在經(jīng)典時(shí)空觀中時(shí)間和

物質(zhì)是各自獨(dú)立的，但是量子物理學(xué)告訴我們時(shí)間和空間是可

以互相轉(zhuǎn)化的，而且在宇宙不同的地方由于物質(zhì)密度不同而使

時(shí)間的流逝快慢不同。所以充分利用互聯(lián)網(wǎng)或者多媒體上的信

息可以提高學(xué)生的綜合知識(shí)能力和學(xué)習(xí)興趣。

知識(shí)結(jié)構(gòu)的有效構(gòu)建，可以幫助學(xué)生清楚認(rèn)識(shí)各物理量、

各規(guī)律、各知識(shí)板塊之間的關(guān)系，提高學(xué)生系統(tǒng)掌握知識(shí)的

能力，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，也培養(yǎng)了他們良好的邏輯思維。同時(shí)，

物理知識(shí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建過(guò)程也是教師能力提升的過(guò)程，教學(xué)理

念不斷更新的過(guò)程，可以促使我們從更高的角度去審視自己

原來(lái)掌握的知識(shí)結(jié)構(gòu)，不斷更新和完善過(guò)去，這對(duì)于教師自

身專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的提高有很大的幫助，也有利于教改的推動(dòng)。

淺談微課在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

黃忠華

（廣西博白縣龍?zhí)舵?zhèn)第一初級(jí)中學(xué) 廣西 博白 537608）

【摘要】在初中化學(xué)教學(xué)中使用微課進(jìn)行教學(xué)，為教學(xué)開(kāi)辟了新的局面。初中化學(xué)老師應(yīng)該不斷提高專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，積極利用微

課這個(gè)現(xiàn)代化方法進(jìn)行化學(xué)教學(xué)。本文對(duì)微型課堂的設(shè)計(jì)與制作進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，接著又闡述了初中化學(xué)教學(xué)中對(duì)微課的具

體應(yīng)用，其主要突出的目的是，對(duì)初中化學(xué)的教學(xué)模式的創(chuàng)新，提高學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)以及學(xué)習(xí)能力。

【關(guān)鍵詞】淺談 微課 初中化學(xué)數(shù)學(xué) 應(yīng)用

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）27-0186-02

引言

學(xué)校需要加大對(duì)對(duì)學(xué)校化學(xué)教師的創(chuàng)造性技能的培訓(xùn)力

度，讓每個(gè)老師都能把微課變成一個(gè)創(chuàng)作性的教學(xué)資源，從而

開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)出質(zhì)量高的微課。對(duì)微課資源和初中化學(xué)常規(guī)教學(xué)

186

學(xué)法教法研究