【正文】 了解宇宙的演化與發(fā)展。選修35 本模塊是選修模塊。 自20世紀初以來，與微觀粒子相關的物理學研究取得了長足的進展，奠定了今天的高新技術的物理學基礎。 學生在這個模塊中將學習關于原子、原子核等微觀粒子的初步知識，這是了解現(xiàn)代科學技術的基礎，也是繼續(xù)學習物理學及相關科學技術的基礎。 歷史上，對于電磁波、原子結構的認識，典型地展示了人類認識自然規(guī)律的科學方法；而對于微觀粒子的波粒二象性的認識，則表現(xiàn)了人類直接經(jīng)驗的局限性。在這個模塊的學習中，要注意體會其中的科學方法，受到科學哲學思想的啟迪，感受科學的和諧美。動量守恒定律是自然界幾個基本的守恒定律之一，也是研究微觀粒子所必需的知識，要在學習原子結構和原子核的內容之前學習它。本模塊劃分為以下四個二級主題： ●碰撞與動量守恒 ●原子結構 ●原子核 ●波粒二象性 （一）碰撞與動量守恒 1．內容標準（1）探究物體彈性碰撞的一些特點。知道彈性碰撞和非彈性碰撞。（2）通過實驗，理解動量和動量守恒定律，能用動量守恒定律定量分析一維碰撞問題。知道動量守恒定律的普遍意義。例1：火箭的發(fā)射利用了反沖現(xiàn)象。例2：收集資料，了解中子是怎樣發(fā)現(xiàn)的。討論動量守恒定律在其中的作用。（3）通過物理學中的守恒定律，體會自然界的和諧與統(tǒng)一。 2．活動建議制作“水火箭”。 （二）原子結構 1．內容標準 （1）了解人類探索原子結構的歷史及有關的經(jīng)典實驗。 例1：用錄像片或計算機模擬演示α粒子散射實驗。（2）通過對氫原子光譜的分析，了解原子的能級結構。例2：光譜分析在科學技術中的應用。 2．活動建議觀看有關原子結構的科普影片。 （三）原子核 1．內容標準 （1）知道原子核的組成。知道放射性和原子核的衰變。會用半衰期描述衰變的速度，知道半衰期的統(tǒng)計意義。（2）了解放射性同位素的應用。知道射線的危害和防護。例1：了解放射性在醫(yī)學或農業(yè)中的應用。例2：調查房屋裝修材料或首飾材料中具有的放射性，了解相關的國家標準。（3）知道核力的性質。能簡單解釋輕核與重核內中子數(shù)、質子數(shù)具有不同比例的原因。會根據(jù)質量數(shù)守恒和電荷守恒寫出核反應方程。（4）認識原子核的結合能。知道裂變反應和聚變反應。關注受控聚變反應研究的進展。（5）知道鏈式反應的發(fā)生條件。了解裂變反應堆的工作原理，了解常用裂變反應堆的類型。知道核電站的工作模式。（6）通過核能的利用，思考科學技術與社會的關系。例3：思考核能開發(fā)帶來的社會問題。（7）初步了解恒星的演化。初步了解粒子物理學的知識。例4：了解加速器在核物理、粒子物理研究中的作用。 2．活動建議： （1）通過查閱資料，了解常用的射線檢測方法。 （2）觀看有關核能利用的錄像。 （3）舉辦有關核能利用的科普講座。 （四）波粒二象性 1．內容標準（1）了解微觀世界中的量子化現(xiàn)象。比較宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點，體會量子論的建立深化了人們對于物質世界的認識。（2）通過實驗了解光電效應。知道愛因斯坦光電效應方程及意義。（3）了解康普頓效應。 （4）根據(jù)實驗事實說明光的波粒二象性。知道光是一種概率波。（5）知道實物粒子具有波動性。知道電子云。初步了解不確定性關系。（6）通過典型事例了解人類直接經(jīng)驗的局限性，體會人類對世界的探究是不斷深入的。例1：通過電子衍射的實驗事實，初步了解微觀粒子的波粒二象性，體會人類對于物質世界認識的不斷深入。 2．活動建議閱讀有關微觀世界的科普讀物，寫出讀書報告。第四部分 實施建議一、教學建議教學過程是體現(xiàn)課程理念、實現(xiàn)課程目標的一種創(chuàng)造過程。根據(jù)《標準》的課程理念和課程目標，結合中學教學的實際情況，提出以下教學建議，這些建議不求全面，主要有針對性地強調教學中值得注意的幾個問題。（一）從課程目標的三個維度來設計教學過程本《標準》在知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度價值觀三個維度上，提出了高中物理課程的具體目標。在具體教學中，課程目標的這三個維度并不是相互孤立的，它們都融于同一個教學過程之中。因此，在設計教學過程時，需要從三個維度來構思教學內容和教學活動的安排。例如，在勻變速直線運動的教學中，教師可以讓學生提出自己的實驗方案來驗證對自由落體運動快慢的猜想，提高他們制定科學探究計劃的能力；可以用打點計時器研究自由落體運動，在獲得知識的同時提高對實驗數(shù)據(jù)的處理能力；可以討論伽利略對自由落體運動的研究方法，體會科學研究方法對科學發(fā)展的意義；可以展示人類在月球上所進行的有關實驗照片，激發(fā)學生探究科學的熱情，領略自然規(guī)律的普適性。還可以通過對打樁機的重錘下落和運動員高臺跳水等自由落體運動實例的討論，增強學生將物理知識應用于生活和生產(chǎn)的意識。應該對學生在高中階段的物理課如何實現(xiàn)課程目標有一個總的思考，與初中相比較，高中物理課程無論在知識的深度和廣度上，還是學習方法上都有很大的不同，要增強學生學好物理學的自信心。讓學生有一個逐步適應和學會學習的過程。教師應幫助學生，使其在獨立地獲取物理知識、探究物理規(guī)律、解決物理問題等方面獲得具體的成果，讓學生得到成功的體驗，享受成功的愉悅，激發(fā)學生學習的熱情和責任感。（二）提高科學探究的質量，關注科學探究學習目標的達成通過初中課程的學習，學生對科學探究的過程有了一定的體驗，并具有了初步的科學探究能力。高中階段的物理課，應該在這個基礎上更加關注學生在科學探究過程中的學習質量，進一步加深對科學探究的理解，提高科學探究的能力。科學探究的課題有的是和教學內容、教學進度相吻合的，例如課堂教學中所探究的物理問題常常是由教師和教科書直接提出，雖然其中不乏有許多關于問題背景的介紹，但很少有讓學生主動發(fā)現(xiàn)和構思問題的機會。在高中階段，教師有必要創(chuàng)設一些情境，讓學生在觀察和體驗后有所發(fā)現(xiàn)，有所聯(lián)想，萌發(fā)出科學問題；或者創(chuàng)設一些任務，讓學生在完成任務中運用科學思維，自己提煉出應探究的科學問題。 要提高學生制定探究計劃的能力，就要使學生學會把探究的課題分解為幾個相對獨立的小問題，會思考解決每個問題的多種不同方法，會根據(jù)現(xiàn)實條件選擇、優(yōu)化有關方法，從而形成探究的方案；學會從原理、器材、信息收集技術、信息處理方法、操作程序等不同方面來構思探究的計劃；學會在制定探究計劃時查詢相關資料；學會在相互交流中完善探究計劃。教師應該在教學中盡量營造讓學生學習制定探究計劃的各種機會。在指導學生收集信息和分析、處理信息時，不要按照教師預先設定的表格“按方抓藥”。在收集信息時，要注意培養(yǎng)學生客觀的思維品質，不要把注意力只集中在與探究假設相符的物理事實上，同樣需要觀察和收集那些跟預期結果相矛盾的信息。在通過一定的科學探究實踐之后，應該使學生學會依照物理事實運用邏輯判斷來確立物理量之間的因果關系，樹立把物理事實作為證據(jù)的觀念，形成根據(jù)證據(jù)、邏輯和現(xiàn)有知識來進行科學解釋的思維方法。在教學中應重視學生對科學解釋的評估。為此，可以讓學生提出并比較各種可能的解釋，看看所收集的證據(jù)究竟更支持哪種解釋。學生之間的公開討論、評議是提高評估能力的有效方式。關于科學探究的交流和表達，教學中應該讓學生從以下兩個方面關注自己表達能力的提高：一是交流內容的組織，包括課題的提出、探究計劃框架、信息收集過程和數(shù)據(jù)整理、基本論點和對論點的解釋、存在的問題和新發(fā)現(xiàn)等，應學會根據(jù)課題特點對上述方面各有不同側重；二是陳述的形式，包括文字、表格、圖像、公式、插圖等，學會根據(jù)不同的內容選擇恰當?shù)男问竭M行交流。在此基礎上，教學中要提供學生當眾交流的機會，使學生能準備有條理的講稿，并進行準確和富有邏輯的發(fā)言。學生在科學探究個案的各個環(huán)節(jié)所發(fā)展的能力往往是不平衡的，可能有的個案中學生在某些環(huán)節(jié)中探究行為的自主性較強，與這些環(huán)節(jié)相對應的探究能力得到很好的發(fā)展，而在另外一些環(huán)節(jié)中，教師需要作必要的引導或指導，在這些方面學生便缺乏鍛煉。因此，教師在設計、實施科學探究教案時，應該對各個案例的具體教學目標進行認真分析，以便了解學生在探究經(jīng)歷中所存在的薄弱環(huán)節(jié)，以便采取改進的措施。（三）使物理貼近學生生活、聯(lián)系社會實際家庭、學校、社會都有大量學生感興趣的物理問題，如家庭中新型電器、新型炊具中的物理原理，公共交通設施、交通工具中某些新裝置的物理原理，新型通信工具等等，教師要選擇與學生生活聯(lián)系密切的素材用于教學。課堂教學中，教師還可以使用可樂瓶、易拉罐、飲料吸管、膠帶紙等生活中的常見物品來做物理實驗。學生的課后作業(yè)也應該因地制宜地引導學生關注周圍的生活，例如游樂場中的物理，車站、碼頭上的物理，超級市場中的物理等。把這些與學生的生活密切相關的事物引入物理課，就會增加學生對物理課的親切感。在物理學與社會的聯(lián)系方面，可以分別從資源（能源）、人口、環(huán)境和生態(tài)、交通、居住等方面，結合本地的社會現(xiàn)象來進行討論。要恰當?shù)夭捎谜掌?、圖表、模型、幻燈、電影、錄像、光盤等視聽媒體。應鼓勵學生、并讓學生有一定的機會在課堂上發(fā)表他們通過自己收集信息所形成的有關見解。開展跨學科的研究活動，有利于學生把物理知識和其它學科知識結合起來研究周圍的生活和社會現(xiàn)象。例如進行小型水電站調查，學生從能量轉化的估算、發(fā)電和配電設備、發(fā)電功率跟當?shù)赜秒娦枨蟮年P系等物理知識，從水電站建設對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境影響等生物知識，從水電站周圍的地質結構、水電站對周邊地區(qū)的經(jīng)濟影響等地理知識來綜合思考研究的主題，在研究中提高科學與經(jīng)濟、社會互動作用的認識，增強學生將科學服務于人類的社會責任感和使命感。（四）突出物理學科特點，發(fā)揮實驗在物理教學中的重要作用物理實驗是高中物理教學中的重要內容。共同必修模塊中的物理實驗，是《標準》對高中學生最基本的實驗要求。在必修與選修模塊中，都程度不同地體現(xiàn)了對物理實驗的進一步要求。對物理實驗有興趣的學生，還可以指導他們在校本課程中，選修具有更高要求的物理實驗專題。在高中物理教學中，應該重視學生對物理實驗的理解。在觀察演示實驗時，不僅要學生關注所觀察的現(xiàn)象，同時要讓學生理解該物理現(xiàn)象是用來說明什么問題和怎樣說明問題的，在可能情況下，還應該盡量讓學生了解實驗裝置的工作原理。在進行學生實驗時，必須讓學生在明確實驗目的、理解實驗原理的前提下獨立操作實驗。 要重視學生實驗技能的提高，使學生能正確使用高中物理實驗項目中的儀器和工具，獲得較準確的實驗信息，但要避免進行刻板的技能訓練，因為隨著日新月異的科技進步，對技能的要求也在不斷地變化。實驗是了解、研究自然規(guī)律的重要方法，它的作用不只是為了獲取信息，應該使學生認識到實驗操作是在相關原理的指引下進行的，應該學會把實驗獲得的信息演繹、歸納成結論，只動腦不動手和只動手不動腦都不是正確的學習方法。不要把學生實驗看成是可有可無的事情，把它隨意安插在一個空閑的時候去做，它是學生探究并獲取知識與應用知識過程中的一個有機組成部分，應該在合理的環(huán)節(jié)和預定的計劃中去完成。 教師應該積極開發(fā)適合自己教學的實驗項目，并盡可能利用各種實驗資源，用各種不同型號、規(guī)格的儀器做實驗。鼓勵將電子計算機等現(xiàn)代多媒體技術應用在物理實驗中，同時提倡使用身邊隨手可得的普通物品做物理實驗。實驗室是培養(yǎng)學生科學態(tài)度和科學作風的極好場所，教師應要求學生對實驗持嚴肅認真的態(tài)度，對實驗結果要實事求是，如實記錄實驗數(shù)據(jù)，尊重客觀事實。并把在實驗室中所形成的實事求的作風帶到平時的學習與生活中去。二、評價建議高中物理課程標準是高中物理課程評價的依據(jù)。評價應該落實課程標準的目標和理念，在內容和形式上，應該關注以下幾個方面。強調評價在促進學生發(fā)展方面的作用，不強調評價的甄別與選拔的功能。重視學習過程的評價，不以考試的結果作為唯一的評價依據(jù)。把學生在活動、實驗、制作、探究等方面的表現(xiàn)納入評價范圍，不以書面考試為唯一的評價方式。倡導客觀記錄學生學習過程中的具體事實，不過分強調評價的標準化。 教師要轉變在學生學習評價上的裁判員的角色，要成為學生學習的促進者、合作者，學習評價的指導者，學習潛能的開發(fā)者。提倡評價的多主體。學生要參與學習過程的評價，進行自我評價和同學之間的互評。（一） 評價的目的評價的目的是為了提高學生的科學素養(yǎng)和教師的教學水平，為學校實施素質教育提供保障。充分發(fā)揮評價的促進發(fā)展的功能，使評價的過程成為促進教學發(fā)展與提高的過程。物理課程的評價應幫助管理者、教師、學生、家長等諸方面了解高中物理教學情況；促進學生在知識與技能、過程與方法、情感、態(tài)度與價值觀方面的全面發(fā)展；發(fā)現(xiàn)學生潛能，了解學生需求；使學生能看到自己在發(fā)展中的長處和不足，增強學習物理課程的自信心；激勵、引導學生發(fā)展；形成生動、活潑、開放的教育氛圍。評價應該鼓勵學生發(fā)展自己的特長和愛好，例如，激勵他們在理論學習、物理實驗、科學制作、社會調查等若干方面或某一方面有較為突出的發(fā)展。（二） 評價的內容評價的內容要多元，要為學生有個性有特色的發(fā)展提供空間。物理課程的評價應從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三方面關注、評價學生的發(fā)展。注重適應時代發(fā)展需要的基礎知識和基本技能，強調知識與技能在生活、生產(chǎn)中的應用。評價要有助于學生對科學過程和物理知識的理解；有助于學生發(fā)展科學探究和實驗能力；有助于學生運用物理知識以及科學探究和實驗能力解決學習、生活中的有關問題；有助于學生發(fā)展科學的思維能力；有助于學生保持好奇心與求知欲，發(fā)展科學探索興趣；有助于培養(yǎng)學生堅持真理、勇于創(chuàng)新、實事求是的科學態(tài)度與科學精神。 關于知識與技能的評價，應該關注學生對概念、原理、規(guī)律的理解和應用，物理實驗的基本技能的提高，對物理學基本思想與觀點的了解等方面。測驗與考試命題應該注重理解和應用，不宜過多考查記憶性的內容。要研究并設計有利于學生思維發(fā)展的、聯(lián)系生活和社會的開放性試題。讓學生了解自己的學習情況，而不應該在枝節(jié)問題上糾纏，故意設置誤區(qū)，誘導學生犯錯誤。這對于學習基本的科學知識不僅沒有幫助，長此以往還會