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1、高中物理教材教法和课堂教学设计,华南师范大学物理与电信工程学院 张军朋 2010年8月,内容概要,一、问题与困惑 （一）问题 （二）困惑 二、关于教材教法 （一）关于教材的功能 （二）关于教法 三、关于教学设计 （一）教学设计的要求 （二）教学设计的评价标准 （三）教学设计的要素和规范 （四）教学设计的呈现体例 （五）教学设计中应注意的几个问题,一、问题与困惑,（一）问题,1、只重结果，不重过程,有的教师只看重考试成绩，只重视最后的结果，因而对科学探究的过程和学生的学习过程重视不够，不符合课程改革的要求，更不利于学生的发展。,2、对学生实验重视程度不够,教学观念不到位，有的教师不重视实验，不做
2、实验或很少做实验，而是讲实验。,这既不符合课程标准的要求，同时对学生的学习和发展是极为不利的。,3、教学观念落后，教学方法陈旧,有的教师课堂教学仍然是老一套，满堂灌、一言堂的现象依然存在，课堂教学不能正确发挥教师的引导作用、学生的主体作用。,4、不注重引导学生改变学习方法,对学生的学习方法研究力度不够，没有很好地指导学生改进学习方法，这样造成学生不会学习，更谈不上主动发展。,（二）存在的困惑,1、如何认识和对待科学探究？,进行科学探究需要占用一定时间，安排不当势必影响教学进度，而且科学探究的效果短时间看不出来。如何安排科学探究，这个问题需要我们认真思考。 淡化形式，把握本质，有效推进。,2、怎
3、样准确把握教学的深度和广度？,课程标准对知识和能力的要求比较宽泛，有弹性。教材内容具有选择性，新教材增加了许多内容。在教学过程中如何把握教学的深度和广度，这个问题一直存在教学之中。,处理的原则：以课程标准、教材和学生的实际为依据，把握教学的深度和广度。 教学的广度应以课程标准为根据，凡是课程标准明确要求的内容，都要处理； 有的内容课程标准没有要求，可以简要处理，例开普勒三定律。 有的内容课程标准虽没有要求，但对实现目标有重要的帮助，应重点处理，例平抛实验。,3、如何处理课改与高考的关系？,课程标准在课程内容上体现基础性和选择性，意图让学生多学习一些物理知识，而不过高要求深度和难度。而高考考查的
4、是物理的主干知识，有侧重，有一定的难度。如何兼顾这两个方面。,4、如何处理内容多与课时少的关系？,根据课程标准的要求，新教材增加了不少知识内容。由于学生学习的科目增多，每个学科的课时减少，物理学科的课时比过去少的多，这样就出现了内容多而课时少的现象，造成教学进度紧张。,高一、高二：教学应以课程标准为主。教学的深度不宜太深，不能搞一步到位，重在让学生掌握基本概念和基本规律。,高三：复习应以考试大纲为准。 凡是考试大纲明确要求的内容，都应处理，课本没有的应补充。课本中有的内容，考试大纲没有明确要求的，可以不处理。 有的内容在高一、高二教学中没有处理，复习时要补充。,在把握课程标准的基础上，提高课堂
5、教学效率,二、关于教材教法,（一）关于教材的功能,1、教材是最基本的课程资源,高中物理教材是根据课程标准的要求编写的，是最基本的课程资源，具有知识载体、教学指导和实用参考的作用，但不是唯一的资源。,案例1 广东版物理2第三章第三节飞向太空。,依据教材，但不拘泥于教材,2、教科书不再以定论的方式呈现内容，其目的是为发挥教科书在转变学生的学习方式的作用，并产生积极影响,案例2，广东版物理2第一章抛体运动第一节探究曲线运动的条件，教科书并没有直接将结论告诉学生，而是先让学生观察从不同角度抛出的物体的运动轨迹，然后提出一系列问题引导学生思考，并与其他同学讨论与交流，得出抛体做直线或曲线运动的条件，再从
6、理论上分析论证物体做曲线运动和直线运动的条件。此基础上，提出在一般情况下物体做曲线运动的条件，并作出猜想。最后通过一个实验探究活动，让学生通过实验探究物体做曲线运动和直线运动的条件。,这样的教材设计促使学生在积极主动地观察、思考、讨论和探究中获得结论，而不是死记硬背具体知识，有利于学生形成主动探究的学习方式。,3、教科书以知识为线索呈现内容，并不等于以知识为主,4、以物理课程标准作为指导教学和检查教学的标准,不是书上的所有内容都要由教师在课堂上讲授， 也不是只有教师讲过的内容才算学过。 也不是教科书上所有的字句都要求学生学懂、学会，现实生活中所接触的文本，并非都是读者能够理解的，也常常出现多处
7、读不懂的地方，因此才对人的自学能力提出了要求。,1明确和理解教科书的编写意图,（二）关于教材教法,教科书的编写意图是指教科书的编写者根据课程标准的目标和要求，编写教科书时的具体设想，反映了编写者对课程标准的理解以及教科书风格特色。 它决定教科书编写的总方向，并决定教科书的内容选择、组织方式和呈现方式。 明确和理解了教科书的编写意图，才能从总体上把握教科书框架和结构， 从细节上把握教科书内容的选择和安排的目的， 对教科书的分析和处理才能全面深入、准确得当。,案例：关于探究外力做功与物体动能的变化关系,课程标准对本节教材的要求,1通过实验，探究恒力做功与物体动能的变化关系,要求用实验的方法，探究恒
8、力做功与物体动能变化的关系。强调的学习过程，突出了科学探究能力的培养。,即要求动能定理的推导过程、内容、公式及适用条件，并计算功和动能的变化，对于初学，注意不出现繁难的题目。,动能定理在生活、生产中有不少的应用。要求学生能用动能定理解释生活和生产中的现象。,2理解动能定理,3用动能定理解释生活和生产中的现象,教材对本节内容的设计及意图,根据课程标准的要求，教材对本节内容有两种设计：,一是理论分析 实验验证 动能定理 例题 实践应用,二是实验探究 理论分析 动能定理 例题 实践应用,在实际的教学中，以上两种设计都是允许的。,如采用第一种设计，教师要正确理解实验验证,（1）不能理解为传统的验证性实
9、验。如菜谱式实验,（2）验证性实验也具有探究性，如实验方法、实验设计、实验数据的处理方法；实验结论的得出等。,教材对本节内容的安排采用了第二种设计,即实验探究 理论分析 例题 实践应用（实践与拓展）,1.关于实验与探究,（1）学生已会使用打点计时器、会处理纸带、会根据纸带记录的信息计算瞬时速度。,（2）考虑大多数学校的实验室设备的情况。,（3）考虑和验证机械能守恒定律实验的协调问题,（4）给学生提供一次独立和合作探究的机会,基本考虑：,适当的开放性。,为了降低教学的难度， 教材提供了一些可能需要的实验器材和实验方法，提出了实验设计和实验操作中应注意的问题。,根据教材提供的器材，既简单又操作方便
10、的实验方案是： 实验方法是通过物体自由下落过程中， 外力 （重力） 做功与物体动能变化的研究来实现.,探究外力做功与物体动能变化的关系有多种方法和途径， 教材对此没有加以限制.,建议：,（1）教师在教学中， 可灵活安排本节的实验探究活动， 可以选择教材提供的器材， 也可以根据学校的情况选择其他器材完成实验。,（2）实验方案最好以小组合作研讨的方式， 参考教材提出的问题， 由学生自行设计.,2.关于理论分析与论证：,基本考虑：,（1）教材功能的认识：不以定论的方式呈现内容，目的是发挥教材促进学生学习方式的转变。,（2）学生已有的知识基础：牛顿第二定律和运动学公式,（3）经历过程与方法，加深对动能
11、定理的理解,为了降低难度，教材提供了一个问题的情景和提示（提供）了推证的方法。,建议推导过程和结论由学生自己完成。,4.关于例题：,教材安排了一道例题， 目的是使学生了解应用动能定理的解题过程。 讲解例题之后， 最好要求学生用牛顿运动定律和运动学的公式求解同一问题， 并进行比较. 这样， 可以使学生体会到应用动能定理解题， 不涉及物体运动过程中的加速度和时间， 因此用它来处理问题有时比较方便， 同时， 可增加学生应用动能定理解题的信心.,3.关于动能定理：,（1）最好由学生归纳出动能定理的文字表述、公式表达,（2）讨论外力做功与动能的变化的关系、动能定理的适用条件，以及利用动能定理解题的步骤。
12、,5.关于实践与拓展：,（1）这是粤教版教材的一个特色栏目。,（2）是选学内容，不是对全体学生的要求,（3）关于实践与拓展中的问题可作为研究性学习的选题。,（4）本节的实践与拓展，主要体现课程标准的第三点要求。,本节安排了4个实践与拓展。,问题1要求用一把卷尺和一个弹簧测力计，设计一个实验测量水平抛出的物体时所做的功，并要求实际做一下。,只要测出平抛物体的质量和初速度，即可利用动能定理，求出平抛物体所做的功，,。,问题2估测自行车受到的阻力,先写出实验原理：骑自行车时，如果停止用力蹬，设此时自行车的速度为v0，由于受到阻力f的作用，自行车前进一段距离s后就会停下来，根据动能定理有：,即阻力,再
13、寻找实验方法：实验中需测出人停止用力后自行车前进的距离s，自行车和人的总质量m，以及v0。,在停止用力前，尽可能使自行车做匀速直线运动，通过测量时间和距离，计算出平均速度，以它作为停止用力时的初速度。 测出自行车从停止用力到静止时前进的距离和时间，再根据匀减速运动的规律，求出初速度。 停止用力的同时从车上释放一个小石块，测出释放的高度和石块在水平方向通过的距离，即可求得初速度。,初速度可通过以下三种方法测得：,最后再权衡三种方法的优劣。,问题3收集汽车刹车距离与车速关系的数据，尝试用动能定理进行解释,刹车时，只有摩擦力做功 根据动能定理,(f是摩擦力,s是刹车距离),整理得,因为f和m是定值
14、所以s和速度平方成正比 则汽车速度越大，刹车距离越远。,问题4测变力做的功,要求用平抛演示仪、弹簧测力计、刻度尺、钢球（有孔）、细线等器材。测出小球沿斜槽滑下时摩擦力所做的功。,方法提示,即,只有测出小球的质量、小球从斜槽滑下的初始位置到抛出点的高度h，以及小球抛出的初速度，就可以测出小球沿斜槽滑下时摩擦力所做的功。小球抛出的初速度可由平抛运动的公式求得。,2用好教材中的每个栏目，发挥栏目的作用,关键是认识栏目设置的目的,安排“观察与思考”，其目的 一是使学生认识到前面所学习的描述直线运动的物理量也可以用于描述匀速圆周运动； 二是使学生认识到匀速圆周运动是比直线运动更为复杂的曲线运动，有不同于
15、直线运动的一些新的特点，需要引入一些新的物理量； 三是为学生进入下一个主题的学习作好铺垫，有利于克服学生对角速度理解上的难点； 四是使学生受到过程和方法的教育和思维的训练。,例1：广东版物理2教科书在匀速圆周运动一节，在引入描述匀速圆周运动的物理量之前，以自行车车轮的转动为情景，安排了一个“观察与思考”栏目，,为了达到上述目的在“观察与思考”栏目下，在学生观察的基础上设置了三个问题引导学生思考。,1该点在经过一段时间后,它在圆周轨道上的位置如何确定？ 2如何判断该点在圆周轨道上的运动快慢？ 3根据你的观察，能不能找出匀速圆周运动区别于以往直线运动的最显著的运动特征？,图2-1-6 自行车轮胎上
16、某点转过的弧长总是与辐条转过的角度对应,观察与思考 仔细观察自行车车轮（如图2-1-5）转动时车轮上某一点的运动，并思考下列问题：,确定方法： (1)这一点经时间t运动的轨迹即路程； （2）由起始位置指向末了位置的有向线段即位移； （3）连接该点的半径在时间t内转过的角度。鉴于学生的可接受性这里不要引入角位移的概念，更不要说明它的矢量性,问题2，该点在圆周轨道上运动快慢的判断，只要求学生做出定性的判断，如可用单位时间内通过的圆弧的长度来判断；也可以用连接该点的半径在单位时间内转过的角度来判断；也可数一下一定时间内转动的圈数；也可以转动一周所用的时间来判断等等。,问题3在于引导学生认识匀速圆周运动区别以往直线运动最显著的特征，即重复性和周期性。,广东版高中物理教科书鼓励学生提出问题，反思自己的学习过程，在每章后的“本章小结”栏目中设置了“回顾与评价”。,例如广东版物理选修32第一章回顾与评价栏目如下图：,提不出问题，往往是学习缺乏兴趣和没有学懂的典型表现。要求学生填写“回顾与评价”，不仅可以帮助学生了解自己的学习情
