高中物理新教材《量子论初步》、《原子核》部分教材分析

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1、高中物理新教材《量子论初步》、《原子核》部分教材分析（浙江省高中物理新教材【第三册】备课会议材料）一、新旧教材比较1、两种教学大纲关于教学内容和要求的比较2002年物理教学大纲变化情况1990年修订的物理教学大纲（修订本）量子论初步光的本性光电效应（A）光子（A）爱因斯坦光电效应方程（B）光的波粒二象性（A）物质波（A）必学选学删去必学阅读光电效应光子*爱因斯坦光电效应方程光电管及其应用光的波粒二象性玻尔模型和氢原子的能级结构(B)氢原子中的电子云（A）光子的发射和吸收（B）*不确定性关系必学选学必学阅读必学选学增加增加玻尔模型，能级概念*用玻尔模型解释氢光谱*玻尔模型的

2、局限性原子核变化情况原子核原子α粒子散射实验（A）原子的核式结构（B）α粒子散射实验原子的核式结构原子核的组成（A）天然放射现象（A）α、β、γ射线（A）衰变（A）半衰期（A）原子核的人工转变（B）核反应（B）增加质子的发现、中子的发现原子核的组成天然放射现象α、β、γ射线原子核的人工转变核反应方程、核能放射性同位素（A）放射性污染和防护（A）增加放射性同位素及其应用*放射线的探测方法质量亏损（A）爱因斯坦质能方程（B）重核的裂变（A）链式反应（A）核反应堆（A）轻核的聚变（A）可控热核反应（A）必学选学必学选学质量亏损爱因斯坦质能方程重核的裂变链式反应*核反应堆轻核的聚

3、变*可控热核反应人类对物质结构的认识（A）必学阅读42、新旧教材的比较新教材选修必修教材第二十二章量子论初步一、光电效应光子阅读材料热辐射和普朗克的量子说二、光的波粒二象性阅读材料康普顿效应三、玻尔的原子模型能级四、物质波阅读材料显微镜的分辨本领*五、不确定关系第二十三章原子核一、原子的核式结构原子核二、天然放射现象衰变阅读材料如何确定古木的年代*三、探测射线的方法四、放射性的应用与防护五、核反应核能六、裂变阅读材料增殖反应堆七、轻核的聚变八、粒子的物理简介七、光电效应阅读材料光纤通信八、光的波粒二象性阅读材料物质波第九章原子和原子核一、原子的核式结构的发现二、玻尔的原子

4、模型能级*三、玻尔理论的成功和局限阅读材料激光四、天然放射现象*五、探测放射线的方法六、原子核的人工转变原子核的组成七、放射性同位素八、核能九、重核的裂变阅读材料增殖反应堆十、轻核的聚变阅读材料基本粒子3、说明：新大纲对近代物理的内容及观点的要求明显加强。①教学内容的要求分为A和B两个层次，28个知识点中，其中教学要求为B层次的有七条（爱因斯坦光电效应方程B氢原子的能级结构B光子的发射和吸收B原子的核式结构B原子核的人工转变B核反应B爱因斯坦质能方程B），A层次的20条，选学内容1条。教学要求明显提高。②新旧教学大纲对照，增加了四处教学内容（光子的发射和吸收B*不确定关系

5、衰变A、半衰期A放射性的污染和防护A），五处教学内容由选学改为必学内容（爱因斯坦的光电效应方程，核反应堆，可控热核反应，玻尔模型的局限性，用玻尔模型解释氢光谱）。三处教学内容由阅读材料改为必学内容（物质波，氢原子中的电子云，人类对物质结构的认识）。删去了一处内容（光电管及其应用）。③新教材中出现了6处阅读材料（热辐射和普朗克的量子说，康普顿效应，显微镜的分辨本领，如何确定古木的年代，增殖反应堆）。增强了应用性，以利于加深对所学知识的理解，扩大了学生的视野。二、教材编写意图新教材的写法和过去的教材有所不同，它把光的波粒二象性和玻尔的原子结构理论分别从光的本性和原子、原子核这

6、两部分内容中提出，从新整合在一起成为量子论的初步，使之独立成章。这样做的目的是：①4为了在介绍物质结构的同时，更加突出微观粒子的运动规律的教学，增强量子论观点的渗透，从而使学生认识到：量子论的观点是作为现代人认识客观世界的重要方法。②量子论初步单独成为一章，有利于与大学物理的教学的接轨，即与《普通物理学》、《量子力学》的学习接轨。③新教材的编写渗透STS思想，即强调了科学技术与社会实际发展的一致性。如增加了放射性的应用和防护一节内容，并补充了小小“钥匙链”放倒13人的现实材料。同时还注重了学以致用，注重渗透物理学研究发展过程中的方法因素的教育和人文科学的教育。三、教学难点

7、剖析由于微观结构和微观粒子的运动规律看不见、摸不着，是无法直接感知，如建立诸如轨道量了化、能量量子化、光与实物的波粒二象性，理解光电效应现象，以及用概率描述粒子运动等新的观念。对学生来说，无法用已有的经典物理的观点去理解，因而对教学造成相当大的困难。一方面要正确的定位教学的层次和难度；物理学家玻尔曾说过：“如果谁在第一次学习量子概念时，一点也不觉得糊涂，那么他就是一点也没有懂。”这部分内容的计算题都不难，应该让学生通过计算进一步体会有关的概念和规律，同时对于这些现象所涉及的数量级，如原子、原子核的大小，波长、能级差等有些感性认