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1、物理课堂教学设计的思考物理课堂教学设计的思考 浙江省教育厅教研室浙江省教育厅教研室梁梁旭旭一、教学设计的作用适应时代发展需要适应时代发展需要 (效率与品质时代效率与品质时代,是注重细节的时代是注重细节的时代-日本地铁的感受日本地铁的感受,是关注差异的时代是关注差异的时代) 塑造教师专业形象塑造教师专业形象 （同行的评价）（同行的评价） 实施教师专业成长实施教师专业成长 （教师成长体会）（教师成长体会）生成教师智慧品质生成教师智慧品质 （实践经验的积累（实践经验的积累按照书本讲的教师永远在封闭系统内）按照书本讲的教师永远在封闭系统内） 达到教学艺术境界达到教学艺术境界 （求真、求善、求美的统一）
2、（求真、求善、求美的统一）二、教学设计的意义使教学有效率做到高效、精致做到高效、精致（教学全过程的重视，对全体学生的重视，知识结构的完善）（教学全过程的重视，对全体学生的重视，知识结构的完善）使教学有价值做值得去做的事情做值得去做的事情（教师对教材仍有选择内容的权力，对教学指导意见的正确理解）（教师对教材仍有选择内容的权力，对教学指导意见的正确理解）使教学有魅力教学有长久的效果教学有长久的效果（除了知识以外的方法、观念、除了认知领域以外的情感、价值和审美影响等）（除了知识以外的方法、观念、除了认知领域以外的情感、价值和审美影响等）（解决了教学的效率问题，才有可能去做值得做的事，才有可能使教学展
3、示全面的功能，使教学有魅力）（解决了教学的效率问题，才有可能去做值得做的事，才有可能使教学展示全面的功能，使教学有魅力）三、教学设计的基本理念思考思考教学的目的是什么？培养能力吗？能力如何培养？教学的目的是什么？培养能力吗？能力如何培养？学生不会解决问题是基本概念与规律没有掌握吗？学生不会解决问题是基本概念与规律没有掌握吗？ （一听就懂，一做就错的原因是什么？）（一听就懂，一做就错的原因是什么？）学生听课时缺少思维的原因是什么？学生听课时缺少思维的原因是什么？1.1.知知识识是是动动态态的的知知识识结结构构就就是是能能力力，知知识识结结构构是是教教学学的的目目标标，但但学学生生构构建建知知识识
4、结结构构不不是是一一蹴蹴而而就就的的。（设设计计师与工匠的区别，全面思考与局部制作）师与工匠的区别，全面思考与局部制作）2.2.问问题题解解决决是是认认知知的的核核心心物物理理学学习习的的主主要要内内容容是是认认知知领领域域，问问题题解解决决中中蕴蕴含含丰丰富富的的知知识识，教教师师水水平平的的差差异异表表现在引导学生对现在引导学生对问题解决过程中蕴含知识的提取问题解决过程中蕴含知识的提取。3.3.思思考考与与抽抽象象是是成成为为一一名名“专专家家” 的的关关键键教教学学中中问问题设计的重要性题设计的重要性，问题是思考与抽象的发动机。，问题是思考与抽象的发动机。4.4.思思维维与与感感知知不不
5、可可分分割割实实验验与与问问题题情情景景的的重重要要性性，一一个实际的问题可以超越模式识别，引发思维。个实际的问题可以超越模式识别，引发思维。5.5.教学是对意义建构进行教学是对意义建构进行协商协商6.6.学习包括了对表征进行学习包括了对表征进行建构建构7.7.意意义义是是通通过过建建构构形形成成的的学学生生活活动动与与教教师师教教学学策策略略的的重要性。重要性。电电电电 场场场场 力力力力电场强度电场强度电场强度电场强度电电电电 势势势势 差差差差电电电电势势势势电电电电 势势势势 能能能能电场力的功电场力的功电场力的功电场力的功电场力做电场力做电场力做电场力做功与路径功与路径功与路径功与路
6、径无关无关无关无关试试试试探探探探电电电电荷荷荷荷在在在在场场场场中中中中某某某某点点点点受受受受的的的的电电电电场场场场力力力力与与与与电电电电荷荷荷荷量量量量的的的的比比比比值值值值跟试探电荷无关跟试探电荷无关跟试探电荷无关跟试探电荷无关EF/q和重力与重和重力与重和重力与重和重力与重力势能类比力势能类比力势能类比力势能类比WABEpAEpB试试试试探探探探电电电电荷荷荷荷在在在在电电电电场场场场中中中中某某某某点点点点的的的的电电电电势势势势能能能能与与与与电电电电荷荷荷荷量量量量的的的的比比比比值值值值跟试探电荷无关跟试探电荷无关跟试探电荷无关跟试探电荷无关Ep /q电场中两点电势电场
7、中两点电势电场中两点电势电场中两点电势之差叫电势差之差叫电势差之差叫电势差之差叫电势差UABABE E数值等于沿数值等于沿数值等于沿数值等于沿场强方向单位场强方向单位场强方向单位场强方向单位距离的电势差距离的电势差距离的电势差距离的电势差UEd电电电电 场场场场 力力力力电场强度电场强度电场强度电场强度电电电电 势势势势 差差差差电电电电势势势势电电电电 势势势势 能能能能电场力的功电场力的功电场力的功电场力的功试试试试探探探探电电电电荷荷荷荷在在在在电电电电场场场场中中中中某某某某点点点点的的的的电电电电势势势势能能能能与与与与电电电电荷荷荷荷量量量量的的的的比比比比值值值值跟试探电荷无关跟
8、试探电荷无关跟试探电荷无关跟试探电荷无关电场力做电场力做电场力做电场力做功与路径功与路径功与路径功与路径无关无关无关无关电场中两点电势电场中两点电势电场中两点电势电场中两点电势之差叫电势差之差叫电势差之差叫电势差之差叫电势差试试试试探探探探电电电电荷荷荷荷在在在在场场场场中中中中某某某某点点点点受受受受的的的的电电电电场场场场力力力力与与与与电电电电荷荷荷荷量量量量的的的的比比比比值值值值跟试探电荷无关跟试探电荷无关跟试探电荷无关跟试探电荷无关E E数值等于沿数值等于沿数值等于沿数值等于沿场强方向单位场强方向单位场强方向单位场强方向单位距离的电势差距离的电势差距离的电势差距离的电势差EF/qW
9、ABEpAEpBEp /qUABABUEd和重力与重和重力与重和重力与重和重力与重力势能类比力势能类比力势能类比力势能类比WABEpAEpB知识结构完整了吗知识结构完整了吗？案例案例 知识结构的重要性知识结构的重要性 重力势能重力势能 1.1.重力势能的定义重力势能的定义E= =mgh 2.2.重力势能的相对性重力势能的相对性 3.3.重力做功与重力势能变化的关系重力做功与重力势能变化的关系( (公式公式) ) 思考思考: :这样的知识结构完善吗这样的知识结构完善吗? ? 功率功率 教师的板书写了教师的板书写了1010点点(1.(1.功功,2.,2.功率功率,3.,3.平均平均功率功率,4.,
10、4.瞬时功率瞬时功率,5.,5.额定功率额定功率-)-) 思考思考: :说明了教师存在什么问题说明了教师存在什么问题? ?电电场场力力做做负负功功，电电势能如何变化？势能如何变化？正正功功与与负负功功的的定义定义电电场场力力做做功功与与重重力做功可类比力做功可类比电电场场力力做做功功与与电电势势能能变变化化之之间间的的关系式关系式重重力力做做负负功功，重重力势能增加力势能增加电电场场力力做做负负功功，电势能增加电势能增加电场线情境电场线情境功的计算式功的计算式激活模型激活模型 电场知识电场知识推理模型推理模型正功与负功正功与负功的定义的定义电电场场力力做做负负功功，电电势能如何变化？势能如何变
11、化？电场力做功与电电场力做功与电势能变化之间的势能变化之间的关系式关系式电场力做负功，电场力做负功，电势能增加电势能增加功的定义式功的定义式电场线情境电场线情境重重力力做做负负功功，重重力势能增加力势能增加识别模型识别模型 电场力做功与电势能变化之间关系作为结论电场力做功与电势能变化之间关系作为结论知识结构丰富知识结构丰富 在激活模型中，如果学生知识结构中有在激活模型中，如果学生知识结构中有“电场力电场力做功与电势能变化之间的关系式做功与电势能变化之间的关系式”，便可直接提取（如，便可直接提取（如图中虚线所示），如果没有知识，只能从另一途径（电图中虚线所示），如果没有知识，只能从另一途径（电场
12、力做功与重力做功可类比）提取，如果连场力做功与重力做功可类比）提取，如果连“电场力做电场力做功与重力做功可类比功与重力做功可类比”也没有，只能用推理模式获得结也没有，只能用推理模式获得结论。论。 启示：学生知识结构简单的结果使简启示：学生知识结构简单的结果使简单问题转化成了困难问题。单问题转化成了困难问题。 案例案例“平衡状态平衡状态”知识结构的建立知识结构的建立 从运动角度（表面）：物体处于从运动角度（表面）：物体处于静止或匀速直线运动静止或匀速直线运动状态。状态。 错错误误想想法法：只只要要速速度度为为零零，物物体体就就处处于于平平衡衡状状态态，只只要要速速度度大大小小不不变变，物物体体就
13、就处处于于平平衡衡状状态态等等。上上抛抛运运动动最最高高点点的的物物体体处处于于平平衡衡状状态态，匀匀速速圆圆周周运运动动的的物物体也处于平衡状态等。体也处于平衡状态等。 学学过过加加速速度度概概念念后后：应应进进一一步步理理解解为为“物物体体处处于于加加速速度度为为零零的的状状态态”。再再让让学学生生讨讨论论“只只要要速速度度为为零零，物物体体就就处处于于平平衡衡状状态态”就就容容易易发发现现上上述述想想法法的的错错误误之处。之处。 学学过过牛牛顿顿第第二二定定律律后后：应应理理解解为为“物物体体处处于于合合外外力力为为零零状状态态”，等等学学生生学学过过圆圆周周运运动动后后再再讨讨论论“只
14、只要要速速度度大大小小不不变变，物物体体就就处处于于平平衡衡状状态态”，也也容容易易发发现现上述想法的错误之处。上述想法的错误之处。 有有了了这这么么一一个个对对“平平衡衡状状态态”比比较较完完整整、深深入入的的理理解解过过程程，学学生生就就能能清清醒醒地地判判断断匀匀速速圆圆周周运运动动是是不不是是平平衡衡状状态态？所所受受的的合合外外力力是是否否为为零零？上上抛抛运运动动的的最最高高点是否是平衡状态？简谐运动的振子在最大位移处是不是处于平衡状态等问题。点是否是平衡状态？简谐运动的振子在最大位移处是不是处于平衡状态等问题。 启示：引导学生接受新的概念框架也并非启示：引导学生接受新的概念框架也
15、并非“一蹴而就一蹴而就” 。要有前后联系。要有前后联系的意识的意识( (教材一般不会再叙述教材一般不会再叙述, ,而习题有此功能而习题有此功能).). 四、教学设计中的几个意识1.目标意识目标意识新教师常忽视教学目标，认为可有可新教师常忽视教学目标，认为可有可无，或者等同于教材内容。无，或者等同于教材内容。一般教师常常通过重点、难点内容的一般教师常常通过重点、难点内容的分析确定教学目标分析确定教学目标教学目标受制于教材（以教学目标受制于教材（以教材为依据），对于没有教材的习题课常常缺乏教材为依据），对于没有教材的习题课常常缺乏目标。目标。导致知识结构简单、相互割列。导致知识结构简单、相互割列。
16、优秀教师在教学时，心中主要有的是优秀教师在教学时，心中主要有的是教学目标与达到教学目标可以采用的不同途径。教学目标与达到教学目标可以采用的不同途径。 教学目标的立足点是对学生应该构建的知识教学目标的立足点是对学生应该构建的知识结构的思考（综合教材、考纲与习题），与教师结构的思考（综合教材、考纲与习题），与教师自身的知识结构（积累）有密切关系，是教师对自身的知识结构（积累）有密切关系，是教师对知识结构知识结构“理想化与阶段化统一理想化与阶段化统一”的把握。的把握。教学目标既有知识内容，又有掌握程度教学目标既有知识内容，又有掌握程度的界定。的界定。教学指导意见中的教学目标可供参考。教学指导意见中的
17、教学目标可供参考。基本要求基本要求从能量角度理解电源的作用。从能量角度理解电源的作用。知知道道电电动动势势是是描描述述电电源源特特性性的的物物理理量量，知知道电动势的定义式和单位。道电动势的定义式和单位。了解电源内阻概念。了解电源内阻概念。知道电动势和内阻是电源的重要参数。知道电动势和内阻是电源的重要参数。发展要求发展要求知知道道理理想想电电源源与与实实际际电电源源的的区区别别，能能够够根根据据实实际际选选择择合合适适的的电电源源模模型型（教教材材没没有有，是是为了学生建构知识结构需要）。为了学生建构知识结构需要）。知道电动势定义式中的知道电动势定义式中的E与与W、q无关。无关。基本要求基本要
18、求知道互感现象是一种常见的电磁感应现象。知道互感现象是一种常见的电磁感应现象。了解互感电动势也是感应电动势。了解互感电动势也是感应电动势。了解自感现象，知道自感系数的单位。了解自感现象，知道自感系数的单位。知道自感现象是由于通过导体自身的电流知道自感现象是由于通过导体自身的电流发生变化而产生的电磁感应现象（为了达到发生变化而产生的电磁感应现象（为了达到学生知识结构上的同化）。学生知识结构上的同化）。 发展要求发展要求理解自感电动势的作用，会解释自感现象。理解自感电动势的作用，会解释自感现象。知道自感系数的决定因素。知道自感系数的决定因素。了解自感现象的利、弊以及对它们的利用了解自感现象的利、弊
19、以及对它们的利用和防止。和防止。基本要求基本要求了了解解涡涡流流产产生生的的原原因因，知知道道涡涡流流的的本本质质是是感感应应电电流流（为为了了完完成成知知识识结结构构的的同同化）。化）。了解电磁阻尼和电磁驱动现象。了解电磁阻尼和电磁驱动现象。 发展要求发展要求 了解涡流的应用和减小涡流危害的方法。了解涡流的应用和减小涡流危害的方法。 2.类型意识类型意识教无定法与教学有法的统一。教无定法与教学有法的统一。物理教学的内容：物理教学的内容：物理现象及对现象的初步解释（知识）物理现象及对现象的初步解释（知识）是什么是什么的知的知识。识。物理概念和规律物理概念和规律怎么办怎么办（对外）的知识。（对外
20、）的知识。物理模型物理模型是什么与怎么办知识的综合。是什么与怎么办知识的综合。解决问题的方法与策略解决问题的方法与策略怎么办（对内）的知识。怎么办（对内）的知识。案例“分子间的相互作用力分子间的相互作用力” （1 1）设设计计问问题题情情境境，告告知知教教学学目目标标引引起起学学生生注注意意与与激激发学习动机发学习动机 教教师师：我我手手上上有有一一根根橡橡皮皮筋筋，当当我我拉拉伸伸它它的的时时候候，它它表表现现出出什什么么力力？这这个个力力从从微微观观上上讲讲是是什什么么？当当我我挤挤压压它它时时，它它表表现现出出什什么么力力？为为什什么么会会有有这这两两种种不不同同的的表表现现？原原因因是
21、是什么？什么？ （2 2）提提示示回回忆忆，按按照照教教师师提提示示进进行行回回答答激激活活原原有有知知识识，使已有的知识组织化使已有的知识组织化 问问1 1：分子动理论的基本观点是什么？：分子动理论的基本观点是什么？ 问问2 2：分子运动的特点是什么？这种运动与什么有关？：分子运动的特点是什么？这种运动与什么有关？ 问问3 3：既然分子在运动，固体为什么不会离散？：既然分子在运动，固体为什么不会离散？ （3 3）阅阅读读性性提提问问引引导导学学生生选选择择性性知知觉觉，呈呈现现经经过过组组织的信息，进行编码织的信息，进行编码 问问4 4：分子间存在引力与斥力的证据是什么？：分子间存在引力与斥
22、力的证据是什么？（学生通过阅读课本相关内容回答，学生相互补充。）（学生通过阅读课本相关内容回答，学生相互补充。） 问问5 5：你还能提供课本所述例子以外的其它例子吗？：你还能提供课本所述例子以外的其它例子吗？ 问问6 6：分子间引力与斥力与：分子间引力与斥力与r是怎样的关系？是怎样的关系？（学生回答：（学生回答：r = =r0 0时；时；f引引= =f斥斥，r r0 0时；时；f引引 f斥斥， r r0 0时；时；f引引 f斥斥，），） 问问7 7：你你还还能能通通过过阅阅读读课课本本发发现现有有关关引引力力与与斥斥力力的的更更深深刻的关系吗？刻的关系吗？（学生认真阅读后发现：斥力随（学生认真
23、阅读后发现：斥力随r r的变化比引力随的变化比引力随r的变化的变化更快。）更快。） （4 4）整整合合性性提提问问阐阐明明新新旧旧知知识识的的各各种种关关系系，促促进进新新知识理解知识理解 问问8 8：能能否否综综合合课课本本中中有有关关引引力力与与斥斥力力的的信信息息后后用用图图象象加以表示？加以表示？ 点点评评：用用文文字字与与图图象象对对引引力力与与斥斥力力随随r r变变化化的的规规律律进进行行双重编码双重编码，有利于学生的记忆。，有利于学生的记忆。 问问9 9：为什么要引入：为什么要引入F ？F 表示什么？表示什么？ 问问1010：F 随随r 变化的规律是什么？变化的规律是什么？ (
24、(学生回答：学生回答：r = r0 0；F = 0= 0，r r0 0；F 为引力，为引力，r =10=10d；F0)0) 问问1111：d 与与r0 0 之间存在什么关系？之间存在什么关系？ 问问1212：F 随随r 变化的规律用图象表示是怎样的？变化的规律用图象表示是怎样的？ 问问1313：分分子子力力做做功功与与什什么么因因素素有有关关？何何时时做做正正功功？何何时做负功？时做负功？ 问问1414：为什么要引入分子：为什么要引入分子“弹簧弹簧”模型？模型？ 问问1515：分子间真有弹簧吗？：分子间真有弹簧吗？ 问问1616：为为什什么么说说分分子子“弹弹簧簧”模模型型能能粗粗略略反反映映
25、分分子子合合力的情况？力的情况？ 问问1717：为为什什么么说说分分子子间间的的作作用用力力比比“弹弹簧簧”模模型型复复杂杂得得多多？在在什什么么情情况况下下分分子子合合力力的的实实际际情情况况与与“弹弹簧簧”模模型相差很多？型相差很多？ 教师：请大家建立关于分子力的知识结构。教师：请大家建立关于分子力的知识结构。 基本性质：分子间始终同时存在引力与斥力基本性质：分子间始终同时存在引力与斥力 分子间作用力与距离的关系：文字表达：分子间作用力与距离的关系：文字表达：r=r0，F合合=0；rr0，F合合为引力；为引力；r=10d，F合合0。 图象表示：图象表示： f引引 f斥斥 F合合 0 r 0
26、 r 0 r0 r 并非真实存在，是一等效模型并非真实存在，是一等效模型 分子力模型分子力模型定性反映大致情况，真实情况比模型要复杂定性反映大致情况，真实情况比模型要复杂分分子子间间的的相相互互作作用用力力（5 5）拓拓展展性性提提问问在在更更广广的的背背景景上上（功功与与能能的的角角度度）构建知识结构构建知识结构 掌握分子力做功与分子势能变化的关系。掌握分子力做功与分子势能变化的关系。 问问1818：重力做功与重力势能变化的关系是什么？：重力做功与重力势能变化的关系是什么？ 问问1919：当将橡皮筋拉伸时，橡皮筋内分子的：当将橡皮筋拉伸时，橡皮筋内分子的 A.A.引力增大，斥力减小引力增大，
27、斥力减小 B.B.斥力增大，引力减小斥力增大，引力减小 C.C.引力和斥力都增大，引力增大得较多引力和斥力都增大，引力增大得较多 D.D.引力和斥力都减小，斥力减小得较多引力和斥力都减小，斥力减小得较多 问问2020：物物体体分分子子间间的的距距离离为为r r0 0时时，分分子子力力的的合合力力为为零零，当当分分子子间间的的距距离离由由r r0 0开开始始增增大大或或减减小小时时，下下列列说说法法正正确确的是的是 A.A.增大时，分子力的合力做正功增大时，分子力的合力做正功 B.B.减小时，分子力的合力做正功减小时，分子力的合力做正功 C.C.增大时，分子力的合力做负功增大时，分子力的合力做负
28、功 D.D.减小时，分子力的合力做负功减小时，分子力的合力做负功 基本性质：分子间始终同时存在引力与斥力基本性质：分子间始终同时存在引力与斥力 分子间作用力与距离的关系：文字表达：分子间作用力与距离的关系：文字表达：r=r0，F合合=0；rr0，F合合为引力；为引力；r=10d，F合合0。 图象表示：图象表示： f引引 f斥斥 F合合 0 r 0 r 0 r0 r 与力的方向及距离的变化有关与力的方向及距离的变化有关分子力做功情况分子力做功情况引力时，间距增大做负功，增距减小做正功引力时，间距增大做负功，增距减小做正功斥力时，间距增大做正功，增距减小做负功斥力时，间距增大做正功，增距减小做负功
29、并非真实存在，是一等效模型并非真实存在，是一等效模型 分子力模型分子力模型定性反映大致情况，真实情况比模型要复杂定性反映大致情况，真实情况比模型要复杂分分子子间间的的相相互互作作用用力力 学生活动学生活动: :请请2 2名同学板演，其实同学对照自己名同学板演，其实同学对照自己建立的知识结构参与修改，老师进行评价与完善。建立的知识结构参与修改，老师进行评价与完善。 思考思考：上述教学的内容是什么类型？：上述教学的内容是什么类型？ 教学的关键是什么？教学的关键是什么？ 学生在教学活动中主要做了什么？学生在教学活动中主要做了什么？ 教师的作用是什么？教师的作用是什么？ 对教师的要求是什么？对教师的要
30、求是什么？ 知识教学（精致、组织和编码）意意义义学学习习的的条条件件：具具有有意意义义学学习习的的心心向向，即即主主动动地地将将所所要要学学的的知知识识与与学学生生原原有有的的知知识识发发生生联联系系，具具有有适适当当的的知知识识进行新旧联系。进行新旧联系。教法：教法： 避免避免“满堂灌满堂灌”的做法，而用的做法，而用“少而精少而精”的讲授。的讲授。要要求求：教教师师不不仅仅要要了了解解学学生生原原有有的的知知识识结结构构，设设计计适适合合学学生生水水平平的的“理理想想知知识识结结构构”作作为为教教学学目目标标，还还要要采采用用适适合合“有有意意义义接接受受学学习习”的的教教学学模模式式，采采
31、用用先先行行组组织织者者策策略略、不断分化不断分化和和综合贯通综合贯通等教学策略等。等教学策略等。案例 “平抛运动平抛运动” 教学过程：教学过程：（1 1）充分感知现象，在此基础上进行大致分类。充分感知现象，在此基础上进行大致分类。 第第一一步步是是观观看看飞飞机机投投弹弹的的录录像像，观观察察水水平平管管子子中中射射出出水水流流的的运运动动，观观察察桌桌面面上上滚滚下下的的小小球球的的运运动动，观观察察水水平平抛抛出出的的纸纸飞机飞机的运动。的运动。( (既有正例既有正例, ,又有反例又有反例) ) 第二步是区分类别，将值得一起研究的运动归为一类。第二步是区分类别，将值得一起研究的运动归为一
32、类。（2 2）求求同同寻寻异异。对对归归在在一一起起的的几几种种运运动动进进行行分分析析，既既找找不不同同点点，又又寻寻相相同同点点。例例如如不不同同点点为为：运运动动速速度度不不同同，物物体体大大小小和和质质量量不不同同，下下落落高高度度不不同同，所所受受重重力力不不同同，所所受受空空气气阻阻力力不不同同等等，相相同同点点为为均均为为曲曲线线运运动动，轨轨迹迹相相似似，初初速速度度均均水水平平。（渗透了（渗透了多角度分析多角度分析的思想方法）的思想方法）（3 3）运运用用理理想想化化方方法法，忽忽略略次次要要因因素素，重重新新认认识识相相同同点点。例例如，前述几种运动中空气阻力是次要因素，将
33、其忽略。如，前述几种运动中空气阻力是次要因素，将其忽略。（4 4）寻寻找找模模型型本本质质上上的的共共同同点点。忽忽略略空空气气阻阻力力以以后后，从从运运动动和和力力这这一一层层面面我我们们可可以以找找到到初初速速度度方方向向水水平平，只只受受重重力力作作用用，加加速速度度均均为为g g这这些些相相同同点点，从从功功与与能能角角度度，我我们们可可以以找找到到在在运运动动过过程程中中只只有有重重力力做做功功，机机械械能能守守恒恒这这些相同点。些相同点。（5 5）综综合合表表象象。平平抛抛运运动动与与自自由由落落体体，平平抛抛运运动动与与水水平平匀匀速速运运动动，频频闪闪照照片片等等。最最后后舍舍
34、弃弃具具体体细细节节特特征征, ,概概括括形形成成反反映映平平抛抛运运动动这这一一运运动动模模型型本本质质特特征征的的表表象象。例例如如，虽虽然然物物体体有有大大有有小小，重重力力有有大大有有小小，但但重重力力加加速速度度不不变变，虽虽然然初初速速度度有有大大有有小小，下下落落高高度度不不同同，这这些些可可以以影影响响轨轨迹的长短和形状，但迹的长短和形状，但运动的性质仍然相同运动的性质仍然相同。（6 6）研研究究模模型型遵遵循循的的规规律律。平平抛抛运运动动的的速速度度公公式式，位位移移公式等。公式等。（7 7）运用模型解决实际问题运用模型解决实际问题。思考思考: :上述教学过程还可以怎样设计
35、上述教学过程还可以怎样设计? ? 知识结构的建构过程知识结构的建构过程开始阶段：开始阶段：平抛运动初速度方向水平；平抛运动初速度方向水平；平抛运动为曲线运动；平抛运动为曲线运动；理想化后：理想化后：平抛运动只受重力作用；平抛运动只受重力作用；平抛运动加速度为平抛运动加速度为g g；平抛运动只有重力做功，机械能守恒；平抛运动只有重力做功，机械能守恒；综合表象后：综合表象后：平抛运动在竖直方向作自由落体运动；平抛运动在竖直方向作自由落体运动；平抛运动在水平方向作匀速直线运动；平抛运动在水平方向作匀速直线运动；研究模型遵循的规律后：研究模型遵循的规律后：平抛运动物体的下落时间只由高度决定；平抛运动物
36、体的下落时间只由高度决定；物体运动的轨迹为抛物线。物体运动的轨迹为抛物线。表象建立的过程表象建立的过程图1 图2 图3思考：如何将上述知识与表象的建构有机结合？思考：如何将上述知识与表象的建构有机结合？教师对知识与表象建构过程的把握教师对知识与表象建构过程的把握在在观观察察演演示示实实验验和和录录像像的的基基础础上上，提提取取关关于于平平抛抛运运动动的的初步知识。初步知识。在在对对实实际际过过程程理理想想化化后后，寻寻找找模模型型本本质质上上的的共共同同点点（可可从从运运动动和和力力及及从从功功与与能能角角度度寻寻找找相相同同点点）进进一一步步提提取取关关于平抛运动的知识。于平抛运动的知识。演
37、演示示平平抛抛运运动动与与自自由由落落体体运运动动等等时时性性实实验验，让让学学生生描描述述这这两两种种运运动动的的情情景景，绘绘出出平平抛抛小小球球和和自自由由落落体体小小球球每每隔隔1/ns1/ns（例例如如/10s/10s）所所在在位位置置的的变变化化图图，即即想想象象每每隔隔/ns/ns闪闪光光一一次次所所拍拍得得的的照照片片是是什什么么样样子子，请请两两位位同同学学在在黑黑板板上上绘绘出出来来，让让全全体体同同学学评评议议、修修改改、补补充充，直直到到得得出出满意的结果，如前面图满意的结果，如前面图1 1所示。所示。演演示示平平抛抛运运动动与与水水平平匀匀速速运运动动等等时时性性实实
38、验验，让让学学生生描描述述并并绘绘出出“闪闪光光照照片片”图图，经经全全体体同同学学评评议议、修修改改和和补补充充，得得出出较较满满意意的的图图像像（如如前前图图2 2）从从而而建建立立起起揭揭示示平平抛抛运运动动在在水水平平方方向向上上的的位位置置如如何何变变化化的的物物理理表表象象反反映映平平抛抛运动水平方向特征的典型表象。运动水平方向特征的典型表象。引引导导学学生生将将两两种种典典型型表表象象交交织织，融融合合在在一一起起，形形成成概概括括平抛运动本质属性的表象表征（如前图平抛运动本质属性的表象表征（如前图3 3所示）。所示）。在综合表征后，引导学生继续提取命题。在综合表征后，引导学生继
39、续提取命题。引引导导学学生生运运用用抽抽象象思思维维方方法法研研究究平平抛抛运运动动的的基基本本规规律律，如如推推导导水水平平位位移移公公式式；下下落落位位移移公公式式，推推导导、计计算算平平抛抛运运动动速速度度大大小小和和方方向向的的公公式式等等，并并要要求求学学生生提提取取有有关关命命题。题。 上述教学的优点是什么？上述教学的优点是什么？ 思维：由表及里，定性到定量，有抽象过程。思维：由表及里，定性到定量，有抽象过程。 知识结构：既有知识，又有表象，是一个模型。知识结构：既有知识，又有表象，是一个模型。 特点：过程精致，学生思维活动多，思维活动特点：过程精致，学生思维活动多，思维活动有有
40、结果（围绕知识结构建构）。结果（围绕知识结构建构）。 通过平抛运动的研究，通过平抛运动的研究，还可以还可以总结研究方法方总结研究方法方面的知识。面的知识。 普通教师的教学行为（教学设计）特征：普通教师的教学行为（教学设计）特征：教学过程比较粗放，环节上有缺陷教学过程比较粗放，环节上有缺陷立足点是考虑知识的科学性（使学生相信平抛运立足点是考虑知识的科学性（使学生相信平抛运动的规律是这样的），从知识结构建构的角度考虑较少动的规律是这样的），从知识结构建构的角度考虑较少（学生参与意义建构少）（学生参与意义建构少）知识结构的完善依靠练习。练习是必要的，目的知识结构的完善依靠练习。练习是必要的，目的主要
41、是运用知识结构解决问题，同时补充一些解决问题主要是运用知识结构解决问题，同时补充一些解决问题的方法。如果要承担完善知识结构的任务，题量就多，的方法。如果要承担完善知识结构的任务，题量就多，效率也低。效率也低。思考：加速度概念教学时你的教学设计是怎样的？思考：加速度概念教学时你的教学设计是怎样的？案例 “加速度加速度” 青年教青年教师在概念建立在概念建立过程中存在程中存在的主要的主要问题是什么？是什么？ 定定义义性性概概念念学学习习：在在概概念念教教学学中中我我们们不不能能用用学学生生能能否陈述概念定义来判断学生是否习得了。否陈述概念定义来判断学生是否习得了。例如提问例如提问“什么是加速度？什么
42、是加速度？”学生可能只是学生可能只是重复定义重复定义，而根本，而根本不知道概念含义不知道概念含义。 概概念念习习得得过过程程的的过过于于简简化化，学学生生对对概概念念的的理理解解，往往往往是是在在以以后后的的练练习习、运运用用中中获获取取。这这样样一一种种学学习习方方法法，使使得得学学主主在在还还没没有有抓抓住住物物理理概概念念的的本本质质时时，就就去去应应用用，增增加加了了学学习习负负担担，也也不不一一定定能能够够保保证证通通过过“尝尝试试错错误误”习得的概念是否达到了真正理解其本质的程度。习得的概念是否达到了真正理解其本质的程度。概念教学模式概念教学模式 （具体）（具体） （抽象）（抽象）
43、 （具体）（具体） （消化）（消化） （活化）（活化）思考：框图的三个层面表述了什么？思考：框图的三个层面表述了什么？创设情景创设情景抽象加工抽象加工巩固深化巩固深化感感知知材材料料形形成成表表象象分分析析比比较较抽抽象象概概括括变变式式迁迁移移完完善善结结构构（1）创设情景提出课题）创设情景提出课题 给给出出下下表表所所列列数数据据，要要求求学学生生对对照照分分析析火火车车、卡卡车车与与轿轿车车的的运运动动情情况况。（也也可可先先用用录录像像:生生活活中中的的典典型型事例事例人与摩托车、轿车比赛，谁快？后给出数据人与摩托车、轿车比赛，谁快？后给出数据.） t/s v (m/s)研究对象研究对
44、象01234- 火车火车002040608- 卡车卡车012243648- 轿车轿车9575553515- 三者都作变速运动，且速度变化均匀，故为匀变速三者都作变速运动，且速度变化均匀，故为匀变速运动。同时还可看出，它们的速度变化的快慢不尽相同：运动。同时还可看出，它们的速度变化的快慢不尽相同：轿车变化最快，卡车次之，火车变化最慢。如何来描述轿车变化最快，卡车次之，火车变化最慢。如何来描述物体的速度变化的快慢呢？（也可以设置速度变化相同，物体的速度变化的快慢呢？（也可以设置速度变化相同，而时间不同的表）而时间不同的表）（2）实验观察，比较分析）实验观察，比较分析 学学生生分分组组实实验验：让让
45、小小车车从从平平板板上上端端由由静静止止滑滑下下，改改变变平平板板倾倾角角，仔仔细细观观察察小小车车的的运运动动情情况况。通通过过比比较较，学学生生发发现现：随随着着倾倾角角的的增增大大，小小车车初初、末末速速度度的的变变化化量量（v）增增大大，运运动动时时间间（t）变变小小，相相应应地地，小小车车的的速速度变化也就越快。度变化也就越快。思考：为什么还要学生分组实验思考：为什么还要学生分组实验? 提提供供了了加加速速度度的的另另一一表表象象，有有利利于于学学生生通通过过表表象象的的比比较较，把握本质特征。把握本质特征。（3）联想类比，概括定义）联想类比，概括定义联想速度的定义联想速度的定义v=
46、x/t， 对对照照上上表表数数据据，可可知知这这种种想想法法有有理理，因因为为各各组组的的比比值值v/t均均为为不不变变的的常常数数（不不变变往往往往寓寓有有规规律律性性），学学生生还还进进一一步步发发现现，各各比比值值大大小小正正好好与与物物体体速速度度变变化化的的快快慢慢一一致致。于于是是我我们们就就可可用用此此比比值值来来描描述述物物体体速速度度变变化化的快慢，并将其定义为加速度，既的快慢，并将其定义为加速度，既a=v/t。（4）纳入知识结构）纳入知识结构对有关加速度的理解、表述、单位意对有关加速度的理解、表述、单位意义的各种不同说法、表示进行辨别，建立与加速义的各种不同说法、表示进行辨
47、别，建立与加速度概念有关的其它概念之间的联系。引导对加速度概念有关的其它概念之间的联系。引导对加速度与速度、速度变化大小、速度变化快慢（速度度与速度、速度变化大小、速度变化快慢（速度变化率）之间进行区别与联系。变化率）之间进行区别与联系。（5）完善结构、强化、活化结构）完善结构、强化、活化结构通过概念变式练习使学生对概念的提取通过概念变式练习使学生对概念的提取和运用逐步达到自动化。和运用逐步达到自动化。 思考思考：上述教学方式是否符合现代认知心理学理论？上述教学方式是否符合现代认知心理学理论？如果是如果是向心加速度向心加速度的教学呢？的教学呢？加涅指出的概念学习的内部条件是（加涅指出的概念学习
48、的内部条件是（1）工作工作记忆中记忆中具有概念具有概念定义中所包含的相关概念定义中所包含的相关概念事物概念事物概念或关系概念；（或关系概念；（2）具有正确理解陈述句本身的句法技）具有正确理解陈述句本身的句法技能。学习的外部条件是（能。学习的外部条件是（1）观察）观察演示演示定义；（定义；（2）呈现）呈现肯定和否定例证。肯定和否定例证。思考思考：教学理论与教学实际的关系是什么？：教学理论与教学实际的关系是什么？优秀教师的教学方法大致与理论一致（反复实践归纳、优秀教师的教学方法大致与理论一致（反复实践归纳、或学习理论的结果），教学实践比理论更具体、丰富。或学习理论的结果），教学实践比理论更具体、丰
49、富。（理论是灰色的，而实践之树常青）。（理论是灰色的，而实践之树常青）。 对加涅条件中对加涅条件中“演示定义演示定义”的理解的理解 不不能能“刻刻板板化化”理理解解为为是是做做实实验验在在电电场场强强度度概概念念学学习习时时，我我们们可可以以在在定定性性实实验验（电电场场中中放放入入电电荷荷，受受到到电电场场力力的的作作用用，增增加加电电荷荷的的电电量量，电电场场力力增增加加）的的基基础础上上，再再进进行行“思思想想实实验验”（在在电电场场中中放放入入带带电电量量是是q的的点点电电荷荷，受受到到的的电电场场力力是是F，如如果果将将电电荷荷的的电电量量增增加加到到2q，受受到到的的电电场场力力为
50、为2F），显显然然，这这里里的的“演演示示定义定义”是由实验与思维操作共同完成。是由实验与思维操作共同完成。下列教学内容哪些属于规则（规律）教学？下列教学内容哪些属于规则（规律）教学？牛顿运动定律牛顿运动定律 动能定理动能定理 机械能守恒定律机械能守恒定律 左手定则、右手定则、平行四边形定则左手定则、右手定则、平行四边形定则 光电效应光电效应 曲线运动曲线运动 简谐运动的图象简谐运动的图象 电磁感应现象电磁感应现象案例案例“曲线运动速度方向的确定曲线运动速度方向的确定” 确定曲线运动速度方向容易吗？确定曲线运动速度方向容易吗？青年教师常常认为：曲线运动的速度方向就是青年教师常常认为：曲线运动的
51、速度方向就是轨迹的切线方向。这一结论太简单，直接告知就行。轨迹的切线方向。这一结论太简单，直接告知就行。新课程由于先讲新课程由于先讲“机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律”，后，后讲讲“曲线运动曲线运动”，杭外的一位教师告诉我：在分析摆线，杭外的一位教师告诉我：在分析摆线拉力是否对小球做功时，学生就碰到了困难拉力是否对小球做功时，学生就碰到了困难不能确不能确定速度方向定速度方向圆周运动况且如此，一般的曲线运动速圆周运动况且如此，一般的曲线运动速度方向呢？度方向呢？启示：教学设计时心中要有学生启示：教学设计时心中要有学生心理换位思考。心理换位思考。重视过程的方法是为了建立的知识结构更稳定、更丰重
52、视过程的方法是为了建立的知识结构更稳定、更丰满满。列举曲列举曲线运动线运动事例后事例后问：问：曲曲线运动线运动速度方速度方向如何向如何根据典型事根据典型事实的猜想实的猜想简洁的简洁的理论分理论分析析：瞬：瞬时速度时速度的方向的方向跟曲线跟曲线相切相切形成结形成结论：速论：速度方向度方向为沿曲为沿曲线在该线在该点的切点的切线方向线方向设计：设计：在画有在画有自行车自行车简图的简图的纸上添纸上添加挡泥加挡泥板板实验和理论实验和理论的求证的求证结论结论体验体验应用应用视频演视频演示：示：砂砂轮磨刀轮磨刀实验：实验：红水沿红水沿切线方切线方向飞出向飞出视频动视频动画：显画：显示速度示速度方向的方向的飞
53、镖、飞镖、飞机或飞机或车灯光车灯光实验：实验：小球脱小球脱离任意离任意曲线轨曲线轨道后的道后的运动轨运动轨迹迹案例案例 简谐运动的图象简谐运动的图象学生理解简谐运动的图象容易吗？学生理解简谐运动的图象容易吗？你是如何设计该节教学的？你是如何设计该节教学的？1.匀速直线运动的匀速直线运动的xt图，（根据运动作出）图，（根据运动作出）2.往复匀速直线运动的往复匀速直线运动的xt图，（理解运动与图象对应关图，（理解运动与图象对应关系）系）3.简简谐谐运运动动的的图图象象（先先猜猜想想，比比划划，后后沙沙摆摆实实验验，两两种种图图线比较。）线比较。）沙沙摆摆实实验验：（先先不不拉拉与与学学生生的的猜猜
54、想想不不符符，更更深深刻刻地地理理解解t轴，后加速度（条件），最后匀速）轴，后加速度（条件），最后匀速）思思考考：回回旋旋加加速速器器属属于于什什么么知知识识类类型型，教教学学模模式式是是怎怎样样的的？ 创新教学案例创新教学案例 回旋加速器回旋加速器 传统教法传统教法“介绍结构，讲解原理介绍结构，讲解原理”可能造成教师呆板地讲、学生被动地听的局面可能造成教师呆板地讲、学生被动地听的局面学生所获得的也只是些静态的知识（现成结论），而学生所获得的也只是些静态的知识（现成结论），而那些蕴含于研究过程中的动态知识（科学方法等），却那些蕴含于研究过程中的动态知识（科学方法等），却得不到应有的开发得不到应
55、有的开发缺少思维。缺少思维。1.1.用用这这种种方方法法加加速速粒粒子子，获获得得的的能能量量也也不不够够大大，只只能能达达到到几几十十万万至至几几兆兆电电子子伏伏请请同学们想一想，如何突破电压限制，使带电粒子获得更大的能量呢？同学们想一想，如何突破电压限制，使带电粒子获得更大的能量呢？2.2.我想是否可以再加几个电场，让带电粒子逐一通过它们我想是否可以再加几个电场，让带电粒子逐一通过它们（教师根据学生回答，在图（教师根据学生回答，在图1 1上改画成图上改画成图2 2）3.3.仔仔细细推推敲敲一一下下它它的的可可行行性性：按按图图2 2所所示示的的方方案案，真真的的能能实实现现多多级级加加速速
56、吗吗？在在相相邻邻两两级级加加速速电电场场的的中中间间，还还夹夹着着一一个个反反向向电电场场，当当带带电电粒粒子子通通过过它它们们时时，将将会会受受到阻碍作用到阻碍作用4.4.用用金金属属圆圆筒筒代代替替原原来来的的极极板板（在在图图2 2上上改改画画成成图图3 3）这这样样，既既可可以以在在金金属属圆圆筒筒的的间间隙隙处处形形成成加加速速电电场场，又又使使得得圆圆筒筒内内部部的的场场强强为为零零，从从而而消消除除了了减减速速电电场场的的不不利利影响影响5.5.再再让让我我们们讨讨论论一一下下电电源源为为了了简简化化装装置置，我我们们可可用用一一个个公公用用电电源源来来提提供供各各级级的的加加
57、速电压（在图速电压（在图3 3上改画成图上改画成图4 4） 6.6.若若电电源源的的极极性性保保持持恒恒定定（例例如如始始终终A A正正B B负负），你你认认为为这这个个粒粒子子能能够够“一一路路顺顺风风”，不断加速吗？，不断加速吗？ 为了实现带电粒子的多级加速，应该采用交变电源为了实现带电粒子的多级加速，应该采用交变电源 7.7.电电源源极极性性的的变变化化还还必必须须与与粒粒子子的的运运动动配配合合默默契契，步步调调一一致致，即即要要满满足足同同步步条条件件，这是确保加速器正常工作的关键所在那么，如何做到这一点呢？这是确保加速器正常工作的关键所在那么，如何做到这一点呢？ 8.(1)8.(1
58、)如要保证同步，电源频率应该越来越高才行如要保证同步，电源频率应该越来越高才行 (2)(2)当电源频率恒定时，也有可能满足同步条件，只要使得金属圆筒当电源频率恒定时，也有可能满足同步条件，只要使得金属圆筒的长度随着粒子速度的增大而相应地加长就行了的长度随着粒子速度的增大而相应地加长就行了9.9.刚才讨论的这类加速器，人们通常称之为直线加速器例如北京正负刚才讨论的这类加速器，人们通常称之为直线加速器例如北京正负电子对撞机的注入器部分，就是一个全长电子对撞机的注入器部分，就是一个全长200200多米的直线加速器这类多米的直线加速器这类加速器固然有其优点，但它的设备一字儿排开，往往显得拖沓冗长加速器
59、固然有其优点，但它的设备一字儿排开，往往显得拖沓冗长我们能否寻找一种既可使带电粒子实现多级加速，又不必增加设备长我们能否寻找一种既可使带电粒子实现多级加速，又不必增加设备长度的方法呢？度的方法呢？ 10.10.如果只用一个电场，带电粒子经过加速后还会再次返回，那就好了如果只用一个电场，带电粒子经过加速后还会再次返回，那就好了用什么方法能使粒子自动返回呢？用什么方法能使粒子自动返回呢？生生：（豁豁然然开开朗朗）外外加加磁磁场场！利利用用带带电电粒粒子子在在匀匀强强磁磁场场中中作作圆圆周周运运动动的的特点，可使它重返电场，再次加速特点，可使它重返电场，再次加速启发：物理器件教学的启发：物理器件教学
60、的设计教学模式设计教学模式：初步器件初步器件分析存在问题分析存在问题提出提出改进措施改进措施分析存在问题分析存在问题提出改进措施提出改进措施 （充满思维与方法）（充满思维与方法）案例案例:日光灯日光灯形式多样日光灯日光灯优点日光灯优点（1 1）比白炽灯省电。因为日光灯的发光效率）比白炽灯省电。因为日光灯的发光效率高，可达高，可达6565流瓦以上。而流瓦以上。而6060瓦的钨丝白炽灯瓦的钨丝白炽灯的发光效率只有的发光效率只有10101313流瓦。流瓦。（2 2）日光灯的发光颜色比白炽灯更接近日光，）日光灯的发光颜色比白炽灯更接近日光，光色好，且发光柔和。光色好，且发光柔和。（3 3）白炽灯：寿命
61、短，普通白炽灯的寿命只）白炽灯：寿命短，普通白炽灯的寿命只有有1000 -30001000 -3000小时之间。日光灯寿命较长，一小时之间。日光灯寿命较长，一般有效寿命是般有效寿命是3000-60003000-6000小时。小时。 白炽灯白炽灯日光灯日光灯一、灯管：一、灯管：1、结构、结构灯丝灯丝灯丝灯丝氩气、低压水银蒸汽氩气、低压水银蒸汽220V荧光粉荧光粉2、工作条件：、工作条件：起辉电压：起辉电压：1000V以上以上工作电压：工作电压：30W灯管灯管80V左右左右设计课题：设计课题： 现提供如下仪器请设计一个方案，使日光灯发。现提供如下仪器请设计一个方案，使日光灯发。氖气、氩气氖气、氩气
62、电容电容荧光高压汞灯拓展紫外灯优点点:突出了突出了对于日光灯于日光灯电路路设计的探究的探究过程程. 理理论分析与分析与实验骓结合（猜想与求合（猜想与求证）. 围绕教学目教学目标,时间可控可控.(不足不足:围绕日光灯日光灯讲日光灯日光灯,知知识目目标成份比成份比较多多,背景背景还可可扩展展,思思维种种类及广度及广度还可增加可增加,但要注意但要注意对学生的适学生的适应性性)溯源通今溯源通今经历完整的经历完整的创新过程创新过程白炽灯的作白炽灯的作用及存在的用及存在的缺点缺点电电能消耗太大能消耗太大寻找高效率的光寻找高效率的光源（联想方法）源（联想方法）（二极管，荧光，（二极管，荧光，气体发光等）气体
63、发光等）高压气高压气体发光体发光（气体（气体电离）电离）如何获得高压如何获得高压？改变供电系改变供电系统不可能，使统不可能，使用变压器。用变压器。设设计计应应用用方方案案理论理论分析，分析，实验实验验证验证失失败败分析原因分析原因成成功功新器件（日光新器件（日光灯）的优点，灯）的优点，新器件（日光新器件（日光灯）存在的不灯）存在的不足。足。3.3.学生意识学生意识 (1)对学生知识起点及前提技能的关注对学生知识起点及前提技能的关注,学生的知识起点是学生的知识起点是变化的变化的,特别是浙江初中教学实施新课程后特别是浙江初中教学实施新课程后,高中数学新课高中数学新课程的影响。程的影响。(2)对学生
64、活动设计的关注。对学生活动设计的关注。(3)对学生对学生思维发展过程思维发展过程的关注。的关注。(见下面案例见下面案例)(4)对学生参与教学活动情感的关注。对学生参与教学活动情感的关注。感应电流方向感应电流方向感应电流磁场方向感应电流磁场方向磁铁磁场方向磁铁磁场方向B感感和和B铁铁方向关系方向关系N 极向下插入时极向下插入时S 极向下插入时极向下插入时一次关于一次关于一次关于一次关于楞次定律的探究楞次定律的探究楞次定律的探究楞次定律的探究课堂教学摘录课堂教学摘录课堂教学摘录课堂教学摘录NS当当磁磁铁铁插插入入线线圈圈时时，线线圈圈中中的的磁磁通通量量增增大大，当当磁磁铁铁抽抽出出线线圈圈时时，
65、线线圈圈中中的的磁磁通通量量减减小小。下下面面探探究究磁磁通通量增大和减小时线圈中感应电流方向的特点。量增大和减小时线圈中感应电流方向的特点。（1 1）线圈中磁通量增大时：）线圈中磁通量增大时：可得出的结论：可得出的结论：_。感应电流方向感应电流方向感应电流磁场方向感应电流磁场方向磁铁磁场方向磁铁磁场方向B感感和和B铁铁方向关系方向关系N 极在下抽出极在下抽出时时S 极在下抽出极在下抽出时时根根据据以以上上（1 1）和和（2 2）的的结结论论，进进一一步步概概括括得得出出：线线圈圈中中感感应应电电流流的的方方向向和磁通量变化的关系为：和磁通量变化的关系为：_._.逆时针逆时针向上向上向下向下相
66、反相反顺时针顺时针向下向下向上向上相反相反顺时针顺时针向下向下向下向下相同相同逆时针逆时针向上向上向上向上相同相同怎么事先就知怎么事先就知怎么事先就知怎么事先就知道要比较道要比较道要比较道要比较B B感感感感和和和和B B铁铁铁铁方向关系？方向关系？方向关系？方向关系？怎怎怎怎么么么么事事事事先先先先就就就就知知知知道道道道表表表表中中中中要要要要列列列列一一一一个个个个“ “感感感感应应应应电电电电流流流流磁磁磁磁场场场场的的的的方方方方向向向向”？（2 2）线圈中磁通量减小时：）线圈中磁通量减小时：可得出的结论：可得出的结论：_。增加，增加，相反相反减小，减小，相同相同阻碍阻碍变化变化4.
67、4.“三序合一三序合一”意识意识 三序：三序：知识序、认知序、教学序知识序、认知序、教学序案例案例 “回旋加速器回旋加速器”知识序知识序从知识的内在联系看，直线加速器与回旋加速器的工从知识的内在联系看，直线加速器与回旋加速器的工作原理有着诸多相同之处，因此可将前者作为后者的铺垫在理解直线作原理有着诸多相同之处，因此可将前者作为后者的铺垫在理解直线加速器原理的基础上，一旦突破加速器原理的基础上，一旦突破“磁场回旋磁场回旋”这个关键，回旋加速器的这个关键，回旋加速器的得出就是水到渠成了得出就是水到渠成了 认知序认知序学生对直线加速器的理解，一般要比回旋加速器来得学生对直线加速器的理解，一般要比回旋
68、加速器来得容易，于是可把前者当作后者的桥梁学生在解剖直线加速器这只容易，于是可把前者当作后者的桥梁学生在解剖直线加速器这只“麻麻雀雀”的过程中，发现了加速器所应具备的若干重要条件，并经过他们自的过程中，发现了加速器所应具备的若干重要条件，并经过他们自己的总结、整理，建立起来相应的认知结构以此为依托，有关回旋加己的总结、整理，建立起来相应的认知结构以此为依托，有关回旋加速器的内容就可以通过与结构中的有关知识互相作用，实现同化或顺应，速器的内容就可以通过与结构中的有关知识互相作用，实现同化或顺应，从而达成知识的迁移从而达成知识的迁移知识线索知识线索教学活动设计教学活动设计是否重的物体下落得一定快？
69、是否重的物体下落得一定快？影响物体下落快慢的原因影响物体下落快慢的原因定义：自由落体运动定义：自由落体运动自由落体运动具有什么规律？自由落体运动具有什么规律？自由落体运动规律的应用自由落体运动规律的应用实验探讨：学生活动实验探讨：学生活动分析：重物体不一定下落快分析：重物体不一定下落快学生猜想影响下落快慢的原因学生猜想影响下落快慢的原因演示：牛顿管实验演示：牛顿管实验教师总结教师总结演示：光电门自动收集数据演示：光电门自动收集数据分析图象，得出自由落体运动规律分析图象，得出自由落体运动规律估算估算3 3秒内下落的位移秒内下落的位移探究性游戏探究性游戏人的反应时间测定人的反应时间测定同时不同重同
70、时不同重同重不同时同重不同时演示：计算机绘制演示：计算机绘制s st 2图像图像研读各城市重力加速度表研读各城市重力加速度表提出问题提出问题5.5.超越教科书意识超越教科书意识 教科书对教师的教学设计有重大影响。教科书对教师的教学设计有重大影响。教科书在知识呈现与思维过程叙述时是线性的，教科书在知识呈现与思维过程叙述时是线性的，有其局限性。有其局限性。教学设计应该根据教学目标和学生思维发展的情教学设计应该根据教学目标和学生思维发展的情况进行设计。况进行设计。教学设计时的思考教学设计时的思考学生对速度并不陌生，关键是速度知识结构还不够精细与完学生对速度并不陌生，关键是速度知识结构还不够精细与完整
71、。整。按照教材的顺序讲速度按照教材的顺序讲速度,学生的兴趣与思维强度都不够理想学生的兴趣与思维强度都不够理想.一种教学设计一种教学设计1.学生与教师共同例举各种速度学生与教师共同例举各种速度(生活中、运动中、军事中等）生活中、运动中、军事中等）2.学生对所例举的各种速度凭感受学生对所例举的各种速度凭感受(自己的理解自己的理解)进行分类进行分类,并说并说出理由出理由.3.对分类结果进行讨论对分类结果进行讨论,说出理由说出理由(暴露知识结构的缺陷暴露知识结构的缺陷).4.揭示分类意见不统一的原因揭示分类意见不统一的原因对速度的分类及各速度的定对速度的分类及各速度的定义掌握还不够精确，看课本的定义。
72、义掌握还不够精确，看课本的定义。(激发学习心向激发学习心向).5.在学习定义的基础上在学习定义的基础上,重新讨论前面的分类重新讨论前面的分类.6.练习巩固练习巩固.教师在向心加速度教学时的困惑教师在向心加速度教学时的困惑先讲向心力还是先讲向心加速度先讲向心力还是先讲向心加速度?为什么在讲向心加速度时还先讨论力呢为什么在讲向心加速度时还先讨论力呢?猜测教材的意图猜测教材的意图为确定加速度的方向作一个体验为确定加速度的方向作一个体验.教材编写时的矛盾心理教材编写时的矛盾心理:既想进行一般性的讨论既想进行一般性的讨论,又不能进行一般性的又不能进行一般性的讨论讨论.教学设计的思考教学设计的思考圆周运动
73、也遵守牛顿运动定律圆周运动也遵守牛顿运动定律,根据学生的基础根据学生的基础,已经能够进行已经能够进行运动和力的分析运动和力的分析.强化学生的分析意识和牛顿运动定律解决问题的功强化学生的分析意识和牛顿运动定律解决问题的功能能.一种教学设计一种教学设计1.创设问题情景创设问题情景(地球绕太阳运动地球绕太阳运动,小球在光滑水平面上作匀速圆周运动小球在光滑水平面上作匀速圆周运动,小球在竖直面内作圆周运动小球在竖直面内作圆周运动)2.对各种运动进行运动状态及性质分析对各种运动进行运动状态及性质分析.3.对各种运动进行受力分析对各种运动进行受力分析.4.选择简单问题先进行研究选择简单问题先进行研究匀速圆周
74、运动匀速圆周运动5.确定匀速圆周运动的速度（已学）、加速度、作用力（定性确定匀速圆周运动的速度（已学）、加速度、作用力（定性方方向）向）6.定量研究速度（已学）、加速度、作用力（先猜想，后验证）定量研究速度（已学）、加速度、作用力（先猜想，后验证）7.研究匀速圆周运动与变速圆周运动的同与异研究匀速圆周运动与变速圆周运动的同与异6.6.并行设计意识并行设计意识预设与生成预设与生成电磁感应现象电磁感应现象 要求：归纳总结三个实验要求：归纳总结三个实验( (导线切割、磁铁插入、滑导线切割、磁铁插入、滑片移动片移动）的共同点。）的共同点。学生可能产生的思路：学生可能产生的思路：1.1.磁场是否变化磁场
75、是否变化引导：分析切割实验引导：分析切割实验 2.2.穿过闭合回路的磁感线条数发生变化穿过闭合回路的磁感线条数发生变化 肯定与肯定与引导：穿过闭合回路的磁感线条数发生变化可用哪引导：穿过闭合回路的磁感线条数发生变化可用哪个物理量来表达个物理量来表达 3.3.磁通量变化（切割磁通量变化（切割B B不变，移动滑片不变，移动滑片S S不变）不变）案例案例平抛运动的不同教学思路平抛运动的不同教学思路(2)(2)由实验探究平抛运动的规律，用理论证明由实验探究平抛运动的规律，用理论证明(1)(1)由理论探究平抛运动的规律，用实验验证由理论探究平抛运动的规律，用实验验证平抛运动实验为平抛运动实验为探究性实验
76、（未知运动规律）探究性实验（未知运动规律）探究性实验（未知运动规律）探究性实验（未知运动规律）平抛运动实验为平抛运动实验为验证性实验（已知运动规律）验证性实验（已知运动规律）验证性实验（已知运动规律）验证性实验（已知运动规律）方案方案方案方案的优点：学生比较容易接受的优点：学生比较容易接受的优点：学生比较容易接受的优点：学生比较容易接受方案方案方案方案的优点：提高了实验探究能力，但要求比较高的优点：提高了实验探究能力，但要求比较高的优点：提高了实验探究能力，但要求比较高的优点：提高了实验探究能力，但要求比较高观摩课片断：观摩课片断：把把两两个个小小球球同同时时从从两两个个圆圆弧弧槽槽上上相相同
77、同高高度度滚滚下下，同同时时从从圆圆弧弧下下端端水水平平离离开开圆圆弧弧，一一个个作作平平抛抛运运动动，另另一一个个在在它它的的正正下下方方水水平平轨轨道道上上作作匀匀速速直直线线运运动动。发发现现两两球恰好在水平轨道上相碰。球恰好在水平轨道上相碰。由以上探究可知：平抛运动在水平方向上是匀速运动。由以上探究可知：平抛运动在水平方向上是匀速运动。事先怎么知道它们会在水平轨道上相碰？事先怎么知道它们会在水平轨道上相碰？事先怎么知道它们会在水平轨道上相碰？事先怎么知道它们会在水平轨道上相碰？这是验证性实验。这是验证性实验。这是验证性实验。这是验证性实验。一个一个一个一个平抛运动规律的实验探究平抛运动
78、规律的实验探究平抛运动规律的实验探究平抛运动规律的实验探究方案：方案：方案：方案：问题：相同高度平抛的物体，速度越大其水平位移越大，为什么？问题：相同高度平抛的物体，速度越大其水平位移越大，为什么？猜想：速度大，物体在空中运动的时间越长，所以运动得越远。猜想：速度大，物体在空中运动的时间越长，所以运动得越远。推想推想：如果较小的速度值为零，平抛和自由落体物体将同时落地。：如果较小的速度值为零，平抛和自由落体物体将同时落地。探究水平方向运动规律：先设法描绘出某一平抛运动的轨迹。探究水平方向运动规律：先设法描绘出某一平抛运动的轨迹。数据处理：根据竖直方向自由落体运动的规律，由运动轨迹分析平数据处理
79、：根据竖直方向自由落体运动的规律，由运动轨迹分析平抛运动水平方向上的运动特征。抛运动水平方向上的运动特征。实验：从同一高度以不同速度水平抛出两个物体，发现同时落地实验：从同一高度以不同速度水平抛出两个物体，发现同时落地验证：果真同时落地。说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动验证：果真同时落地。说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动新教材大体按照上述思路进行设计。对学生思维的要求较高。新教材大体按照上述思路进行设计。对学生思维的要求较高。新教材大体按照上述思路进行设计。对学生思维的要求较高。新教材大体按照上述思路进行设计。对学生思维的要求较高。 预设：预设：根据学生水平与教学目标定位根据学生水
80、平与教学目标定位 问题情景及问题串问题情景及问题串 生成：生成：调控学生思路靠什么？调控学生思路靠什么？ 对学生可能出现思路的假设及对学生可能出现思路的假设及引导性问题。引导性问题。动力：对精致与和谐的追求（效率与美感）动力：对精致与和谐的追求（效率与美感）理念：学生观、知识观、能力观理念：学生观、知识观、能力观方法：基于知识分类的教学模式方法：基于知识分类的教学模式基础基础：对学生知识建构与思维发展的把握对学生知识建构与思维发展的把握经历与积累：教学实践经历与积累：教学实践好的素材（问好的素材（问题情景、实验、视频资源）与问题设计题情景、实验、视频资源）与问题设计教学设计是一个综合问题教学设计是一个综合问题教学理念的教学理念的正确性正确性正确性正确性 课堂结构的课堂结构的流畅性流畅性流畅性流畅性传授知识的传授知识的科学性科学性科学性科学性 教学方法的教学方法的合理性合理性合理性合理性媒体运用的媒体运用的可行性可行性可行性可行性 演示实验的演示实验的直观性直观性直观性直观性教学语言的教学语言的艺术性艺术性艺术性艺术性 板书设计的板书设计的规范性规范性规范性规范性学法指导的学法指导的针对性针对性针对性针对性 教学机制的教学机制的灵活性灵活性灵活性灵活性谢谢大家！
