1、高中物理新课程选修35课标解读与教学建议高中物理新课程选修3-5课标解读与教学建议资料来源：物理教学研究与案例（主编：廖伯琴）（高等教育出版社）第一部分： 内容标准的具体要求（一）碰撞与动量守恒内容标准探究物体弹性碰撞的一些特点。知道弹性碰撞和非弹性碰撞。具体要求通过实验探究弹性碰撞，了解弹性碰撞的特点。例如，在气垫导轨上作物体的弹性碰撞实验，定量测出碰撞物体的质量和碰撞物体在碰撞前后的速度，进而概括出弹性碰撞的特点。通过实验比较弹性碰撞和非弹性碰撞，了解弹性碰撞和非弹性碰撞间的区别。例如，知道弹性碰撞过程中碰撞双方构成的系统机械能没有损失；非弹性碰撞过程中碰撞双方构成的系统机械能有损失。内容
2、标准通过实验，理解动量和动量守恒定律。能用动量守恒定律定量分析一维碰撞问题。知道动量守恒定律的普遍意义。具体要求通过实验，理解动量概念。例如，知道物体的动量与物体的质量和物体的运动速度有关。通过实验，研究动量守恒，理解动量守恒定律。能应用动量守恒定律解决一维碰撞及反冲运动中的力学问题。知道动量守恒定律的普遍意义。例如，知道牛顿定律不适用的微观、高速等领域，动量守恒定律仍能适用，它在物理学研究领域内具有广泛的普适性。内容标准通过物理学中的守恒定律，体会自然界的和谐与统一。具体要求通过物理学中的守恒定律，体会自然界的和谐与统一。例如，从已学过的机械能守恒、能量守恒、电荷守恒和动量守恒等规律中，了解
3、它们的含义和表达式的相似性，体会自然界的和谐和统一。（二）原子结构内容标准了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验。具体要求了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验。例如，了解汤姆逊发现电子的实验和原子的“枣糕结构”模型；了解卢瑟福的粒子散射实验和原子的“核式结构”模型；了解查德威克发现中子的实验。通过了解人类探索原子结构的历程，体会科学方法在科学发展中所起的作用。内容标准通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构。具体要求初步了解玻尔原子结构假说的基本内容。例如，知道原子核外电子绕核运动的轨道半径只能取某些分立的数值；电子绕核做变速运动但不辐射能量，因而相应的状态是稳定的；原子处于能量最
4、低的基态时最稳定，当处于较高能量状态的原子其核外电子向较低能量状态跃迁时，将以光子的形式放出能量。知道能级的概念；了解氢原子的能级，例如，了解氢原子的能级公式。能计算氢原子在两个能级、间跃迁时发射光子的频率，知道计算公式。了解光谱的基本知识，知道氢原子光谱的实验规律，认识经典理论对氢原子光谱解释的困难，初步了解玻尔理论对氢原子光谱的解释。（三）原子核内容标准知道原子核的组成。知道放射性和原子核的衰变。会用半衰期描述衰变速度，知道半衰期的统计意义。具体要求知道原子核的组成，了解人类探索原子核组成的过程与方法。例如，了解卢瑟福用粒子轰击氮核发现质子的实验；了解卢瑟福的原子核内存在中子的猜想；了解查
5、德威克证实中子的存在的实验。知道放射性，知道天然放射现象中三种射线（射线、射线、射线）的基本特性。例如，知道射线是高速氦核粒子流、射线是高速电子流、射线是能量很高的电磁波；知道粒子贯穿物质的本领很小、粒子贯穿物质的本领较强、粒子贯穿物质的本领最强。了解原子核的衰变；知道原子核衰变时电荷数和质量数都守恒；了解原子核衰变的典型实例。例如，铀238核的衰变：；钍234核的衰变：。了解半衰期的概念、特征和统计意义，能计算关于半衰期的简单问题。例如，知道放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫做半衰期，知道放射性元素衰变的快慢是由核内部的因素决定的，知道放射性元素的半衰期是针对大量原子核而言的，具有
6、统计学的含义。内容标准了解放射性同位素的应用。知道射线的危害和防护。具体要求了解同位素的概念，例如，知道有一些同位素具有放射性，被称为放射性同位素，了解放射性同位素的应用。例如，知道实际利用的放射性同位素一般都是人工合成的；知道放射性同位素在工业上用来测厚、医疗上用来进行放射治疗、农业上用来育种和保鲜以及作为示踪原子等应用；知道放射线超过一定剂量有损于人体健康，要防止环境的放射线污染。内容标准知道核力的性质。能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因。会根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。具体要求知道核力是核子间的相互作用；知道核力作用的两大特征，例如，核力是强相互作用；核力是
7、一种短距作用。能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因。例如，重核中核子数较多，核子间距离较大，核力作用较弱，因此中子比例大，原子核才能稳定。会根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。例如，知道写核反应方程时，反应前后的质量数总和相等、电荷数总和相等。内容标准认识原子核的结合能。知道裂变反应和聚变反应。关注受控聚变反应研究的进展。具体要求知道原子核的结合能概念，知道原子核的比结合能概念。知道裂变反应和聚变反应。例如，知道核裂变是重核分裂成中等质量的核而释放核能的过程；知道聚变是轻核结合成质量较大的核而释放核能的过程。认识受控聚变反应作为一种新型能源的优点及其可利用前景，关注受控聚
8、变反应研究进展。内容标准知道链式反应的发生条件。了解裂变反应堆的工作原理。了解常用裂变反应堆的类型。知道核电站的工作模式。具体要求知道链式反应的发生条件。例如，知道链式反应是使裂变能不断持续下去过程，知道临界体积。了解裂变反应堆的工作原理。例如，知道反应堆是一种可控链式反应的装置，慢中子容易被铀235核俘获，知道减速剂、控制棒的作用；知道核电站的工作模式。内容标准通过核能的利用，思考科学技术与社会的关系。具体要求通过核能的利用，思考科学技术与社会的关系。例如，通过对核能释放、核电站等知识的学习，思考科学技术对社会发展的巨大贡献；通过对放射线的危害、“核泄漏”等知识的学习，思考科学技术在促进社会
9、发展的同时所面临的问题。内容标准初步了解恒星的演化。初步了解粒子物理学的基础知识。具体要求初步了解恒星的演化。初步了解粒子物理学的基础知识。例如，初步了解恒星的发生、成长、消亡过程。（四）波粒二象性内容标准了解微观世界中的量子化现象。比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。具体要求了解微观世界中的量子化现象。比较宏观物体和微观粒子的能量变化的特点。例如，宏观物体的能量变化是连续的，而微观物体的能量则是一份一份变化的。体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。内容标准通过实验了解光电效应。知道爱因斯坦光电效应方程及其意义。具体要求知道光电效应实验的
10、有关现象，在对实验现象分析的基础上认识光电效应。知道极限频率和逸出功的概念；知道光子、光子能量的概念。知道爱因斯坦方程：；理解爱因斯坦方程的物理含义；并能用爱因斯坦方程做简单的计算。内容标准了解康普顿效应。具体要求了解康普顿效应，认识光子和实物粒子一样，不仅具有能量，而且具有动量。内容标准根据实验说明光的波粒二象性。知道光是一种概率波。具体要求根据实验说明光的波粒二象性。例如，知道光的反射、折射、干涉、衍射、偏振等现象表明光是一种波；知道光电效应现象、康普顿效应现象等又表明光是一种粒子；在上述基础上认识光具有波粒二象性。知道光是一种概率波。例如，某个光子通过狭缝后所处的位置是不确定的，但大量光
11、子通过狭缝后能形成明暗相间的干涉条纹，这表明光是一种概率波。内容标准知道实物粒子具有波动性。知道电子云。初步了解不确定性关系。具体要求知道物质波的概念；了解电子的衍射实验，知道实物粒子具有波动性；了解德布罗意波长公式。知道“电子云”。初步了解微观粒子的位置和动量间的不确定关系。内容标准通过典型事例了解人类直接经验的局限性。体会人类对世界的探究是不断深入的。具体要求通过典型事例了解人类直接经验的局限性。体会人类对世界的探究是不断深入的。例如，通过人们对光的本性、物质微观结构探索历程中的具体事例，了解人类的直接经验是有局限性的，体会人类对物质世界的探究是无止境的。第二部分：模块内容特点和教学建议一
12、、本模块学习内容具有如下特点：1、从学科教学的角度重新审视学科知识体系的结构特征。例如，对于力学知识结构的传统理解通常是沿着如下线索逐步深入的：实验牛顿定律动量定理动量守恒定律。课程标准对这部分知识界定教学要求时，从相关的“弹性碰撞”这一实际物理过程入手，要求通过实验了解弹性碰撞的特点、了解动量概念、了解动量守恒定律，而对冲量概念和动量定理等均没有提出明确的要求。从学科教学的角度上看应该体会到：从实际过程出发，强调实验对过程的了解、概念的认识和规律的理解等方面所起的作用，其目的是控制相关内容在本模块中的教学难度要求；而就教学内容的安排上，应该理解为迫使我们“从学科教学的角度重新审视学科知识体系
13、的结构特征”。2、给学科教学预留了一定的空间。例如，有关原子结构和能级的知识内容，教学大纲提出的要求比较具体： A级要求的条目有四条；B级要求的条目和打“*”号的选学条目各一条。而课程标准只是以两个条目粗线条的提出要求：要求了解“有关经典实验”，但没有指明具体的实验；要求了解“原子的能级结构”，但没有提及作为原子能级结构的理论基础的玻尔原子理论。课程标准的这种呈现方式，给依据课程标准编写教材和依据教材实施教学，都预留下较大的拓展空间。3、从确立学习目标的角度看，课程标准更注重从引发学生的学习兴趣入手，强调达成情感、态度与价值观方面的学习目标；注重引导学生在认识事物的过程中，渗透对未知世界的探究
14、方法的要求。例如，在核能利用与核技术的发展方面，课程标准更强调对社会的关注；在波粒二象性的学习基础上，课程标准提出“通过典型事例了解人类直接经验的局限性。体会人类对世界的探究式不断深入的”的要求。4、与教学大纲相比，课程标准在本模块增加的内容有：“了解康普顿效应”的相关内容、要求“能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因”、“通过物理学中的守恒定律，体会自然界的和谐与统一”的相关内容。二、教学建议1、碰撞是一个较为复杂的力学过程，而在本模块的学习中不宜提出太高的要求。建议在气垫导轨上做物体间的弹性碰撞的实验，或用频闪照片做定量分析，或用光电设备做定量测量，进而得出“弹性碰撞过程没
15、有机械能损失”的特征。在这一教学环节中应注意的是：实验以及频闪照片的定量分析和光电设备的定量测量等，都应在教师指导、学生参与下完成。对于弹性碰撞和非弹性碰撞的区别，建议由学生通过自主性探究实验来了解，在比较气垫导轨上物体的弹性碰撞和非弹性碰撞时，所选用的非弹性碰撞实例建议采用极端的完全非弹性碰撞，只需知道两类碰撞的区别就在于是否有机械能损失。按照课程标准提出的要求，关于动量概念的理解和动量守恒定律的把握，仍然应该建立在实验的基础上。建议在气垫导轨上做物体间的相互作用（可以是相互间的碰撞，也可以是通过压缩的弹簧实施相互间的作用）的实验，特别是要改变相互作用的双方的质量关系重复做，以便通过定量分析
16、使学生认识到：相互作用的双方速度的变化量一般大小不等，而质量与速度的乘积的变化量却总是大小相等、方向相反，这样就可以顺势引入动量的概念，进一步的分析又可以概括出动量守恒定律。2、在原子结构和能级的教学中，建议介绍原子物理学的发展历史，介绍汤姆生发现电子的研究过程，使学生体会到：电子的发现提出了原子结构问题，从而开创了原子物理学的研究。所谓“有关经典实验”，建议着重介绍卢瑟福的粒子散射实验，让学生了解粒子散射实验的设计思想、实验方法、实验现象及实验现象分析思路，进而体会原子的核式结构模型的建立过程。对于原子结构和光谱分析的有关知识，教学中只需要以介绍氢光谱为例，让学生了解氢光谱、了解氢原子结构、
17、了解氢原子的能级，并在此基础上对原子的能级结构形成基本的认识。由于课程标准对波尔原子理论没有提出明确要求，所以教学中可以回避与波尔原子理论相关的问题，也可以对波尔原子理论作简要的介绍，以增加学生的知识面，激发学生的学习兴趣。3、教学中应关注三维目标的达成，特别是关于“情感、态度与价值观”方面的学习目标的达成。对于“了解放射性同位素的应用”、“知道射线的危害和防护”、“关注受控聚变反应研究的进展”、“了解常用裂变反应堆的类型”、“知道核电站的工作模式”、“通过核能的利用，思考科学技术与社会的关系”、“初步了解恒星的演化”、“初步了解粒子物理学的基础知识”等条目，相应的教学过程应该在激发学生的学习
18、兴趣、培养学生的社会责任感、形成学生的科学人生观、引导学生的价值取向等方面着力，服务于三维目标的达成。相应的教学模式，则可以灵活的采用自主性探究与调研、主题报告会、社会调查等形式。4、关于康普顿效应，课程标准提出的是较低层次的“了解”，考虑到康普顿效应在物理学发展中的重要地位，教学中在简要介绍康普顿效应的基础上，还可以进一步组织学生针对康普敦效应做一些更为深入的自主性研究。关于解释核中的两种核子比例问题的教学，不必做过深层次的理论要求，只需要针对核子间作用的“短距”特征作出简要的解释即可。而对于“通过物理学中的守恒定律，体会自然界的和谐与统一”的条目，教学中应该让学生充分体会到“守恒定律”的形式的和谐美，并通过“守恒定律”的形式的和谐美进一步体会受到“守恒定律”制约的自然界的和谐与统一。
