必修1 目标体系.docx
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必修1目标体系
前言
（拓展物理教学目标的内容）
一、引言——从一道高考试题谈起
（2009年浙江高考题）某同学从标称为“220V25W”、
“220V300W”和“220V500W”的3只灯泡中任选一只，
正确使用多用电表测量灯泡阻值如图所示。
该灯泡的阻值是
_____
，标称的额定功率为________W。
本题的第二个填空，考生的得分率很低，因为大部分考生
根据欧姆表的读数，运用公式
，得到了错误答案“220V300W”。
思考：
为什么依据公式
进行求解，结果错了呢？
个案：
有一个考生选择了“220V25W”，理由是照片上的灯泡，从大小和形状就可以看出是一个功率不大的灯泡。
假设：
在用多用电表测灯泡电阻的实验时，有同学发现测得的电阻与算得的电阻有接近10倍的差异，并引起了全班同学的讨论，这一经历给全班同学留下了深刻的印象。
考题立意：
让“做过实验的同学与没有做过实验的同学有区分，做与思结合的同学与简单操作的同学有区分”。
启发：
这一考题给中学物理教学留下了众多的启示：
讲实验是否能够替代做实验？
物理教学的结果是否只是让学生留下一些概念、规律和方法？
有教师认为：
该考题揭示了物理教学的本质——既见物，又见理。
从考生的得分情况，我们可以认识到这样一个问题：
目前中学物理教学是有缺陷的，造成这一缺陷的原因是教学目标是有缺陷的。
认识教学目标的缺陷，完善教学目标是改善教学的基础。
二、从人才培养角度认识教学目标的内容
教学当然应该培养人才，但在高考重压下的中学教学，常被人指责为“应试教学”、“扼杀创新人才的教学”。
人才培养——教学——考试三者之间的矛盾与冲突是否是必然的，能否做到良性互动？
什么样的人能够称得上是人才？
怎样的教学才是着眼人才培养的教学？
中国古代有着不同的论述，这些论述虽然不是严谨的论述，但有着实践理性。
中国传统上虽然重视知识的学习，如“学而优则士”，但并不肯定只知书本知识的“书呆子”，无论是从“书呆子”这个名称本身，还是众多作品中的形象，如“纸上谈兵”的赵括、“按图索骥”的孙阳，等等。
读书人怎样才能避免成为“书呆子”呢？
“风声雨声读书声，声声入耳，家事国事天下事，事事关心”表达了对人才知识结构“广度”的认识。
“读万卷书，行万里路”、“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，既表达了对书本知识的重视，也表达了对实践性经历、经验的重视。
从科学史上，我们可以找到许多案例，实践性经历、经验不仅让科学家解决了许多问题，引发了对许多问题的研究，也激发了许多创造性的思考。
从人才培养这一本质角度进行思考，让我们明确了教学与评价只关注“基本知识、基本技能”是不够的，从中国传统文化角度进行的思考，让我们明白了国人并不必然排斥教学与评价中体现人才培养的其他教学目标内容。
三、拓展教学目标的内容
拓展教学目标内容的努力一直在进行，从建国以后提出的“基本知识、基本技能”教学目标，到后来提出的“加强方法教学”，新课程实施时，提出了“知识与技能”、“过程与方法”和“情感、态度和价值观”三维教学目标。
“情感、态度与价值观”当然是中学物理的教学目标，它会影响学生对学科的情感和态度，影响学生的学习动力和价值取向，但它毕竟是情感领域的目标，情感虽然与认知有相互影响，但分属两个不同的领域。
新课程提出的三维教学目标，在认知领域与过去的“基本知识、基本技能”教学目标相比，重视了“过程与方法”这一教学目标，但“过程与方法”这种表述虽然揭示了方法教学必须与知识的发生、发展过程相结合的教学法意义，可能也隐含了与教学过程相关的其他内容，但缺陷是“过程”并不是教学目标，没有指向学习的本质——对人的思维与行为的改变。
三维目标的另一缺陷是缺少对人才培养所需要的“活动经历与实践经验”方面的清晰表述，容易使教师在教学中忽视“活动经历与实践经验”。
本文所述的拓展教学目标的内容，主要是从提升解决问题能力和创新能力的角度，即从认知领域考虑。
认知领域的教学目标表达常见有两种：
一种是基于认识论的，由于认识论的历史比较久远，它的表达语言已经与教学语言基本一致，教师比较容易接受与理解，但认识论对教学现象与规律的认识有一定的历史局限性——对内容的划分是基于“现象”层面，具有内在联系的一些内容还没有被认识，有些用语不够确切。
另一种是基于认知心理学的，认知心理学是最近几十年得到快速发展的一门学科，其研究方法比较科学，其对于认知现象和规律的描述比较精确，它对内容的划分是基于“本质”属性，但不同于教学语言的学术语言表述，使教师不易理解与把握。
正因为两种教学目标的表述各有利弊，为了便于教师沟通“现象”和“本质”之间的联系，我们同时将其表述如下：
中学物理教学目标的内容（认识论角度）
目标分类
教学用语
示例
基本知识
物理术语
引力恒量、介电常数、自感系数
物理概念
曲线运动、加速度、电动势
物理规律（规则）
牛顿运动定律；力的合成与分解；左、右手定则
物理理论
麦克斯韦电磁理论，分子动理论
物理模型
质点、单摆、玻尔模型
物理器件
传感器、多用电表、回旋加速器、变压器
基本技能
思维技能（程序与规范）
矢量运算要先规定正方向；动力学问题求解时，首先要确定研究对象，然后进行受力分析，最后通过牛顿第二定律联系力和运动。
动作技能（实验操作技能）
实验操作技能、仪表读数技能、数据处理技能
基本思想
物理方法
观察法、实验法、类比法、分析法、图像法、比较法、综合法、变量控制法
数学方法
建模法、图象法、数学归纳
思维方法
假设、概括、归纳、演绎、辩证、分析、综合、转化
思维策略
定性定量、数形结合、个别整体、量变质变（曲直转化、变恒转化）、类比
基本经历
观察物理现象，记忆典型现象
感应起电、双缝干涉条纹特征
体验生活情景，获取典型感受与认识
汽车起动、刹车和转弯时人的感受；人在电梯上、下运动时的感受
参与实验，获取典型认识
小球经过竖直圆轨道的条件与运动特点；双缝干涉条纹与屏位置的关系
观看动画模拟，获取动态表象
波干涉时加强与减弱区域的振动情况
经历典型问题解决过程，了解问题特征与思路，认识方法适用条件及时机；获取建模意识与策略，完善知识结构
不涉及过程（加速度、时间）的问题，从能量角度求解；三个矢量，其中一个保持不变，另一个方向确定，可用矢量动态三角形分析极值；实际问题首先用物理术语（路）表述；电压与电流表本质上可以看作电阻，若电阻已知，两表还可以替换使用
说明
源于教学中对思维方法、思维策略重要性的认识，用基本思想作为这一“类”的名称还比较合适，但用“基本经历”作为这一“类”的名称实在是“词穷”的结果。
“基本经历”外延太大，可以包括所有的学习，在这里只能理解为是除“基本知识”、“基本技能”和“基本思想”之外的其它学习内容，主要包括“观察”、“实验”、“联系生活”和“问题解决”等方面的体验性、实践性学习内容。
与传统教学目标内容——“双基”相比，现在的教学目标内容已经拓展到了“四基”，增加了“基本思想”和“基本经历”，符合人才培养的要求。
中学物理教学目标的内容（认知心理学角度）
知识分类
定义
教学用语
示例
事实性知识
术语、专门的事实和要素知识
物理术语
引力恒量、介电常数、自感系数
物理现象
感应起电、光电效应、双缝干涉条纹
典型生活情景
汽车起动、刹车和转弯时人的感受；人在电梯上、下运动时的感受
典型实验情景
小球经过竖直圆轨道的条件与运动特点；双缝干涉条纹与屏位置的关系
动画模拟情景
波干涉时加强与减弱区域的振动情况
思维程序与规范
矢量运算要先规定正方向
实验操作技能
实验操作技能、仪表读数技能、数据处理技能
概念性知识
等级、类型和种类知识；原理和法则知识；理论、模型和组织结构知识
物理概念
曲线运动、加速度、电动势
物理规律（规则）
牛顿运动定律；力的合成与分解；左、右手定则
物理理论
麦克斯韦电磁理论，分子动理论
物理模型
质点、单摆、玻尔模型
物理器件
传感器、多用电表、回旋加速器、变压器
方法性知识
学科的专门技能和算法知识；学科的专门技能和方法知识；确定何时使用适当方法的准则方面的知识
物理方法
观察法、实验法、类比法、分析法、图像法、比较法、综合法、变量控制法
数学方法
建模法、图象法、数学归纳
思维方法
假设、概括、归纳、演绎、辩证、分析、综合、转化
方法适用条件及时机
三个矢量，其中一个保持不变，另一个方向确定，可用矢量动态三角形分析极值
元认知知识
策略性知识；关于认知任务的知识，包括背景和条件知识
思维策略
定性定量、数形结合、个别整体、量变质变（曲直转化、变恒转化）、类比
建模意识与策略
实际问题首先用物理术语（路）表述
问题特征与思路
不涉及过程（加速度、时间）的问题，从能量角度求解
问题解决经历对知识结构的丰富与完善
电压与电流表本质上可以看作电阻，若电阻已知，两表还可以替换使用
基于认知心理学的教学目标内容也分成“四类”，通过比较两种教学目标内容的“子类”与“类”之间的对应情况，有利于我们对目标框架与内容的认识和把握。
四、体现新教学目标的考题
如果按照人才培养设计的教学目标不能在评价中体现，它就会在教学实施中有所缺失，反之，如果在大型考试的考题中体现了人才培养的“立意”，就会引导教师在教学中对相关目标的关注，我们期望的是教学目标与教学评价之间的良性互动。
（2008年浙江会考题）用如图所示的方法可以测量人的反应时间．实验时，上方的手捏住直尺的顶端，下方的手做捏住直尺的准备．当上方的手放开直尺时，下方的手“立即”捏住直尺．则下列说法正确的是
A．图中上方的手是受测者的
B．图中下方的手是受测者的
C．图中的两只手应是同一位同学的
D．两手间的距离越大，说明受测者的反应时间越长
本题D选项考查自由落体的规律，而A、B、C选项则考查了学生的实验经历，没有这方面经历的学生，是不可能对“手”进行正确判断。
从教学目标的角度讲，本题的A、B、C选项考查了学生的是否具有“基本实验经历”。
（2012年浙江会考题）如图所示，某同学在研究摩擦力时，为了“记住”拉力曾经达
到的最大值，在弹簧测力计指针的左侧轻塞一个小纸团，它可随指针移动。
如需读出此弹簧测力计测得的最大值时，应读纸团▲（填“左”或“右”）边沿所对应的刻度值。
本题考查了学生的实验经历，没有这方面经历的学生，是不可能依据胡克定律或弹簧秤读数规则进行求解的。
从教学目标的角度讲，本题也是考查了是否具有“基本实验经历”。
（2012年浙江会考题）炎热的夏天，小明在卧室里整晚使用额定电压为220V、制冷时工作电流为7.4A的空调，空调温度设定在28℃，小圆整晚使用“220V、65W”的电风扇，则空调消耗的电能约是电风扇消耗电能的
A．0.04倍B．2倍C．20倍D．25倍
初看本题考查了电功率的计算，但如果将电功率之比算出来之后会发现，没有对应的选项，本题需要学生联系生活实际，注意到空调工作时，当室温达到设定温度时会停止工作一段时间。
从教学目标的角度讲，本题考查了学生是否具有了“基本生活经历”。
如果学生能够关注到题目中的“卧室”、“空调温度设定在28℃”等所给信息，对空调的工作情况做出正确判断，为物理模型的正确建立提供了保障。
从教学目标的角度讲，本题还考查了是否具有“问题解决的经历和体验——对问题特征的认识”。
（2012年浙江高考题）如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和n2=200的两个线圈，上线圈两端u=51sin314tV的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是
A.2.0VB.9.0VC.12.7VD.144.0V
本题初看考查了理想变压器相关公式的计算，但依据理想变压器相关公式的计算结果且是错误的！
本考题在我省的教师中引发了广泛的讨论，有教师认为：
“大纲的考点是‘理想变压器’，而本题考了非理想变压器，所以超纲了”，也有教师认为：
“本题只要能够判断是否是理想变压器，后面的求解并不难，本题对“死读书”——只会套用公式进行求解的学生是一种警示，是对中学物理教学“既见物、又见理”的导向。
”
本题对高分的学生有很好的区分度，考察好学生求解本题的思维过程是有启发的。
据了解，好学生首先是注意到了题目中的表述“可能是”，如果仅是用理想变压器相关公式进行计算，答案是确定的，为什么会用“可能是”？
——意识到有问题。
仔细观察题目的示意图，发现与理想变压器铁芯闭合有差异——寻找支持证据。
应该说做到这一步的好学生仍有一定数量，有的“好”学生受到思维定势的束缚，认为只有通过公式获得的结果才是正确的，导致错误，有的好学生敢于突破原有的思维定势，获得了正确的结果。
这一题目的求解过程中体现了“问题意识”——“寻找证据”——“突破原有思维”这一创造性人才的重要特征，区分了好学生与“好”学生。
有一教师用本题进行了教学实验。
他告诉我：
我在“变压器”新授课时，曾经演示过将可拆变压器的铁芯上端铁芯拿去，让学生观察小灯泡亮度的变化，还让学生做过教材中的学生实验“研究变压器电压比与匝数比的关系”，实验时学生虽然也发现实验结果与理想变压器公式有明显的差异，但当学生做试卷中的题目时，答对的人数仍是个位数。
从前面的教学实验告诉我们，如果缺乏明确的教学目标，部分教师尽管在日常教学中也会重视“基本实验活动经历”，但教学目标的达成度并不理想。
如果仅是个别考题中体现了“基本实验经历”、“基本生活经历”，其它练习中仍是“只见理，不见物”，它仍然会束缚学生的思维，让学生形成定势。
五、用拓展的教学目标指导教学
教学目标的拓展是时代进步与社会发展的需要。
随着信息技术的发展，原来需要人做的许多智力工作已经由计算机替代，复杂计算和特殊方法、技巧的价值必然下降。
反之，创造性思维能力的价值不断提升。
创造性思维与思维的灵活性有很大的关系，解决理想化的物理问题对提升思维的灵活性不仅贡献不大，还会形成“刻板定式”，真正对思维灵活性有贡献的是让学生面对真实的问题，只有让学生面对真实问题，才能让学生经历分析与综合，认清关键特征，进行估算，忽略次要因素，建立物理模型，运用物理规律求解这些需要多种思维参与及保持思维活性的问题解决过程，积累思维活动的经验。
来自于生活与生产的真实问题是一个开放系统，这个开放系统与教学时间的有限性是一对矛盾，教学中要处理好这一对矛盾。
对于学生来说，容易感知的真实问题两个领域是生活中的真实问题和演示、学生实验中的真实问题。
从教学的角度来讲，演示和学生实验中的真实问题是有限的，解决这些问题也是课程标准所要求的，生活中的真实问题的选择既要考虑与学生所学知识的对应性，也要考虑典型性。
我们在教学目标中对“基本活动经历”的界定是“典型现象”、“典型生活情景”、“典型实验”和“典型问题解决过程”。
“典型”性可从全体学生都应该知道、全体学生都能够掌握等角度考虑。
从目前中学物理教学实际来看，教师比较重视的是“基本知识”的教学，这使学生习得了物理学的核心知识，有经验的教师还会重视“程序与规范”、“实验操作技能”和“基本思想”的教学，使学生还能习得基本的技能、基本思想方法和养成良好的解决问题习惯。
虽然新课程实施以后，部分教师重视了教学与生活实际的联系，但“基本经历”这一教学目标还没有真正得到重视，使得学生在解决与生活实际及实验背景的相关的问题时，出现了套用公式，“只见理，不见物”的结果。
我们相信，在教学目标中增加“基本经历”，在考题中体现“基本经历”，有利于促进教师在教学过程中落实这些教学目标，从而使学生获得更加全面的素养，增强学生解决问题的思维活性，提升学生的创新能力，实现教学、考试与人才培养的“三位一体”。
必修1
第一章《运动的描述》
1．质点、参考系和坐标系
试题水平
知识点
知识条
知识表述
四基目标
分类
A．
学业水平
质点
1
定义
忽略物体的大小和形状，把物体简化为一个有质量的点，称为质点。
基本知识（概念）
2
实质
质点不是真实存在物因没有大小，质点不同于几何点是因有质量，质点是一个理想化的“物理模型”。
基本知识（模型）
3
看成质点的条件
物体能否看作质点与物体的大小无关，只有当物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略时，才能将物体视为质点。
基本知识（规律）
参考系
1
理解1
参考系是假设不动的物体，通常选地面或相对地面静止的其他物体为参考系，没有特别说明，指以地面为参考系。
基本知识（概念）
2
理解2
选择不同的参考系来观察同一物体的运动，其结果可能会不同。
基本经历（自然现象）
3
理解3
参考系的选择原则上是任意的，但选择合适的参考系，可使所研究的问题得到简化。
基本知识（理论）
坐标系
1
理解1
为定量描述物体的位置及位置变化，需要在参考系上规定原点、正方向和单位长度，建立坐标系。
基本方法（数学方法）
2
理解2
描述直线运动物体可建立一维坐标系；描述平面运动物体可建立平面直角坐标系；描述空间运动物体可建立三维直角坐标系。
基本方法（数学方法）
3
坐标
坐标是坐标系建立以后描述位置的一个（或一对）带单位的数值，如x1＝5m，或x=5m，y=－3m。
基本方法（数学方法）
4
坐标变化量
坐标变化量（直线运动）等于末位置坐标减去初位置坐标，
。
坐标值与原点选择有关，坐标变化量与原点选择无关。
基本方法（数学方法）
2．时间和位移
试题水平
知识点
知识条
知识表述
四基目标
分类
A．
学业水平
时刻和时间间隔
1
含义
时刻表示一瞬间（无法再短的时间），在时间轴上的表示为一个点，与位置相对应。
基本知识（概念）
2
含义
时间间隔表示一段时间，在时间轴上表示为一段线段，与位移、路程相对应。
基本知识（概念）
3
联系
两个时刻之间的间隔即为时间间隔。
基本知识（概念）
路程和
位移
1
位移大小
从初位置到末位置的直线长度表示位移的大小。
基本方法（数学方法）
2
位移方向
从初位置指向末位置表示位移的方向。
基本知识（规律）
3
区别
路程是物体运动轨迹的长度，与运动路径有关；位移表示位置变化，是质点由初始位置指向末位置的有向线段，与运动路径无关。
基本知识（概念）
4
联系
只有在单方向直线运动中，位移大小才等于路程；一般情况下位移大小小于路程。
基本知识（规律）
位移和位置
1
区别联系
直线运动中物体的位移等于末位置坐标减去初位置坐标
。
基本方法（数学方法）
矢量和标量
1
定义
既有大小又有方向的物理量叫矢量；只有大小，没有方向的物理量叫标量。
基本知识（概念）
2
区别
两个标量相加遵从“算术加法”的法则，矢量相加遵从“平行四边行定则”。
基本方法（数学、物理方法）
3．运动快慢的描述——速度
试题水平
知识点
知识条
知识表述
四基目标
分类
A．学业水平
速度
1
意义
速度是描述物体运动快慢（位置变化快慢）的物理量。
基本知识（理论）
2
大小
速度是位移与发生这个位移所用时间的比值，
（比值定义）。
基本知识（规律）
3
单位
在国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号是m/s（m·s-1），1m/s=3.6km/h。
基本知识（术语）
4
方向
速度是矢量，速度的方向即物体的运动方向。
基本知识（规律）
平均速度
1
大小
平均速度是位移与所用时间的比值
（其中“Δx”是位移，不是路程）。
基本知识（规律）
2
理解
平均速度表示物体在某一段时间（或位移）内的平均快慢程度，是将变速运动等效成匀速直线运动时的速度。
基本方法（物理方法）
3
方法与策略1
平均速度一般不等于初、末速度的算术平均，须按定义式
求解。
基本方法（思维方法与策略）
4
方法与策略2
计算平均速度
，要明确是哪一段位移（或时间），注意Δx与Δt相对应。
基本方法（思维方法与策略）
瞬时速度
1
定义
运动物体在某一时刻或在某一位置的速度叫瞬时速度
基本知识（概念）
2
大小
当
都非常小，平均速度
就可近似为瞬时速度（光电门测量瞬时速度的原理）。
基本方法（物理方法）
速率
1
速率
速率表示瞬时速度的大小，是标量。
基本知识
（概念）
2
汽车速度计
汽车速度计所指速度数值的单位是km/h
基本知识（术语）
4．实验：
用打点计时器测速度
试题水平
知识点
知识条
知识表述
四基目标分类
学业水平-必考
实验原理与方法
1
计时器作用
计时器在纸带上打下的点，既记录运动物体的时刻，又记录了运动物体的位置。
基本知识（器件）
实验器材与装置
1
所需器材
打点计时器（包括电源）、纸带、毫米刻度尺、长木板等
基本经历（物理实验）
2
打点计时器的外观结构名称
电磁打点计时器如图所示，外观结构主要主要有振针、复写纸片、限位孔等；
电火花计时器如图所示，其外观结构不同于电磁打点计时器，没有振针和复写纸，只有墨粉纸、限位孔等。
基本知识（器件）
3
工作电压
电磁打点计时器的工作电压是交流4V-6V，电火花计时器的工作电压是交流220V；
实验操作与步骤
1
计时器固定与纸带安装
复写纸/墨粉纸套于轴上；纸带穿过打点计时器的限位孔后压在复写纸或墨粉纸盘下
基本技能（动作技能）
2
纸带选择
选择点迹清晰，无漏点、重点、拖尾的纸带
3
起点选择与计数点的标注
从能看清的点开始每隔相等的合适间隔（t0）标1个计数点，依次用0、1、2、3、4、5表示
数据记录与处理
1
记录表格设计的程序与规范
记录表格设计的程序与规范：
设计实验记录表格时要求：
（1）写明实验名称；
（2）注明物理量的名称、符号和单位；（3）表格的列数（或行数）要兼顾物理量与测量次数（点）（一般至少要有5、6个）；（4）行数（或列数）要兼顾直接测量与间接计算量；（5）反映测量值函数关系的数据表格，应按自变量由小到大或由大到小顺序排列。
基本方法（思维方法与策略）
2
位移△x测量
用毫米刻度尺测量包含计数点的一段位移；为减小测量误差，常采用一次性连续测量各段位移，要注意单位和正确读数（应估读到0.1mm）；
基本技能（操作）
3
时间△t计算
数出相应的点迹间隔数N，△t=NT，T为打点计时器的打点周期，即0.02s；或者数出相应计数周期数n，△t==nT’，T’为计数周期；
4
瞬时速度v计算
在间隔时间△t很小时，可以用平均速度
近似代替瞬时速度
基本方法（思维方法与策略）
5
作图象
以确定的两个物理量为纵、横轴，建立直角坐标系，在把握数据大小的基础上选择合适的分度；纵横坐标的比例可以不同，而且标度也不一定从零开始。
基本技能（动作技能）
6
曲线拟合
对于渐变的物理过程，要用平滑曲线拟合；拟合时要注意“顺势”、“平滑”，对于难以落在曲线上的点应使它们大致均匀地分布在曲线两侧，个别明显偏离其他数据点的点可以忽略。
基本技能（动作技能）
7
由v-t图象判断速度变化
t=0时的纵坐标表示初速度；曲线与横轴平行表示速度大小不变，向上表示速度变大，向下表示速度减小；图线在时间轴上方与下方表示运动方向相反；
基本知识（物理规律）
8
从纸带上点迹判断速度变化
纸带上点迹分布越密，速度越小，点迹分布越疏，速度越大
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