义务教育课程标准修订和审议工作情况介绍eneteducom

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1、 “国培计划国培计划”2013 示范性远程培训项目示范性远程培训项目 初中物理教学设计初中物理教学设计 首都师范大学首都师范大学 邢红军邢红军邢红军邢红军 博士博士博士博士 教授教授教授教授 博士生导师博士生导师博士生导师博士生导师 2012012012013 3 3 35 5 5 5我的教学设计观我的教学设计观上好一节课上好一节课三分在口才三分在口才七分在设计七分在设计所谓设计就是所谓设计就是教学设计教学设计 课程的基本内容课程的基本内容一一从从楞次定律楞次定律的高端备课谈起二的高端备课谈起二谈谈密度密度概念的高端备课案例概念的高端备课案例三三牛顿第三定律牛顿第三定律教学教学设计设计解剖解剖

2、四四教学设计的基本教学设计的基本概念与共识概念与共识五物理课堂五物理课堂教学设计的基本概述教学设计的基本概述六六物理课堂物理课堂教学设计的教学设计的基本基本内容内容七七物理课堂教学设计的物理课堂教学设计的高端备课高端备课 一一从从楞次定律楞次定律的高端备课谈起的高端备课谈起 中学物理教学参考2013年第4期 邢红军邢红军 宁成宁成 胡扬洋胡扬洋 首都师范大学首都师范大学 北京北京3535中学中学 首都师范大学首都师范大学 （教授）（教授） （特级教师）（特级教师） （研究生）（研究生） 楞次定律作为高中阶段最为抽象的一个物理规楞次定律作为高中阶段最为抽象的一个物理规律，长期以来都是物理教学的一

3、个律，长期以来都是物理教学的一个“老大难老大难”问题。问题。为解决这一难题，已经积累了可观的研究资料。但为解决这一难题，已经积累了可观的研究资料。但如何以如何以高端备课高端备课的研究观点，立足的研究观点，立足物理学科的本质物理学科的本质与与学生的学习规律学生的学习规律，系统地研究楞次定律，系统地研究楞次定律教学的物教学的物理内涵理内涵并给出并给出逻辑思维脉络逻辑思维脉络的教学设计还未涌现。的教学设计还未涌现。鉴于此，本文试图就楞次定律的教学设计论述我们鉴于此，本文试图就楞次定律的教学设计论述我们的观点，诚望方家指正。的观点，诚望方家指正。 一、传统教学的困局 现行人民教育出版社的教材现行人民教

4、育出版社的教材“楞次定律楞次定律”一节，从条形磁铁相对螺线管运动的实验出发，一节，从条形磁铁相对螺线管运动的实验出发，引导学生将引导学生将“感应电流的磁场感应电流的磁场”作为作为“中介中介”，通过填表比较，归纳出楞次定律的表述：，通过填表比较，归纳出楞次定律的表述：“感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。”这种传统的教学安排，涉及这种传统的教学安排，涉及原磁场方向、原磁场方向、感应电流方向、线圈绕向、感应电流的磁场方感应电流方向、线圈绕向、感应电流的磁场方向、磁场的变化方向等众多要

5、素向、磁场的变化方向等众多要素，早已受到了，早已受到了“现象多、过程复杂，效果不够好现象多、过程复杂，效果不够好”的评价。的评价。对此，我们认为，正是本节对此，我们认为，正是本节演示实验演示实验存在的问存在的问题造成了长期以来的困境。理由如下。题造成了长期以来的困境。理由如下。1.1.学生不能够学生不能够直接直接从从“螺线管四组实验螺线管四组实验”判判断出感生电流的方向。这是因为，由断出感生电流的方向。这是因为，由“磁铁插入、磁铁插入、拔出线圈拔出线圈”和和“灵敏电流计指针摆动灵敏电流计指针摆动”两个仅有两个仅有的实验现象判断感生电流的方向，需要经过（灵的实验现象判断感生电流的方向，需要经过（

6、灵敏电流计接线柱的电流）敏电流计接线柱的电流）“正进负出正进负出”和线圈绕和线圈绕向两个思维环节，使得向两个思维环节，使得思维链条过长思维链条过长。这有违物。这有违物理教学的理教学的简单性原则简单性原则。2.2.实验把感生电流方向和感生电流的磁场方向实验把感生电流方向和感生电流的磁场方向两个变量同时呈现两个变量同时呈现，没能使用，没能使用“分离与控制变量分离与控制变量”的科学方法，使教学陷入复杂之中。的科学方法，使教学陷入复杂之中。 3. 3.由实验不能判断出感生电流的磁场方向由实验不能判断出感生电流的磁场方向。因此，正是实验的选取不当造成了教学逻辑的繁因此，正是实验的选取不当造成了教学逻辑的

7、繁冗。所以，这种方式必须予以改变。当然，教材冗。所以，这种方式必须予以改变。当然，教材在在“楞次定律的应用楞次定律的应用”部分呈现了如下方框图，部分呈现了如下方框图，还是为我们提供了一定的启示。（如图还是为我们提供了一定的启示。（如图1 1所示）所示） 该图虽然初步体现了较为清晰的脉络，然而该图虽然初步体现了较为清晰的脉络，然而启始部分仍然显出繁复的情势。图启始部分仍然显出繁复的情势。图、部分从部分从“磁通量磁通量”和和“电路磁场的方向电路磁场的方向”两个抽象的内两个抽象的内涵入手，涵入手，有违直观性原则有违直观性原则。因为磁场的通量和方。因为磁场的通量和方向都并不能通过该实验确定。向都并不能

8、通过该实验确定。部分是对楞次定部分是对楞次定律名称的直接搬用，以至于整个方框图未能展示律名称的直接搬用，以至于整个方框图未能展示出楞次定律具有可操作性的具体内涵。出楞次定律具有可操作性的具体内涵。 二、彰显定律内涵的教学设计 基于以上认识，我们选用基于以上认识，我们选用“楞次环楞次环”实验作实验作为基本的出发点和突破口。实验装置如图为基本的出发点和突破口。实验装置如图2 2所示，所示，A A、B B都是铝环，其中环都是铝环，其中环A A闭合，环闭合，环B B断开，横梁可断开，横梁可以绕中间的支点转动。实验时，用条形磁铁的一以绕中间的支点转动。实验时，用条形磁铁的一极垂直插向、拔出极垂直插向、拔

9、出A A环，可观察到仪器绕支点的环，可观察到仪器绕支点的转动。转动。 该实验的优势在于：该实验的优势在于：1.1.实验装置简单、实验实验装置简单、实验现象直观，现象直观，可以可以直接判断出直接判断出感生电流的磁感生电流的磁场方向场方向。至于感生电流的方向，则可由右手螺旋至于感生电流的方向，则可由右手螺旋定则判断给出定则判断给出。2.2.可以控制和分离变量。感生电可以控制和分离变量。感生电流的方向与感生电流的磁场方向就被分离了开来。流的方向与感生电流的磁场方向就被分离了开来。所以，传统教学急于寻找磁场这一所以，传统教学急于寻找磁场这一“中介中介”并选并选用繁复且不能体物理现象的用繁复且不能体物理

10、现象的“螺线管四组实验螺线管四组实验”实验其实是舍本逐末并徒增吃力的。实验其实是舍本逐末并徒增吃力的。 基于上述理由，我们对楞次定律展开了如基于上述理由，我们对楞次定律展开了如下的教学设计，教学逻辑图如下。下的教学设计，教学逻辑图如下。 显而易见，这一教学逻辑图更加符合教学的逻辑。教学显而易见，这一教学逻辑图更加符合教学的逻辑。教学过程如下。过程如下。 第一步，第一步，判断感生电流的磁场方向判断感生电流的磁场方向。实验时，当使条。实验时，当使条形磁铁的形磁铁的N N极垂直并插向极垂直并插向A A环，发现环，发现A A环向远离磁铁方向运动，环向远离磁铁方向运动，呈现一种呈现一种“拒斥拒斥”现象；

11、再使条形磁铁的现象；再使条形磁铁的N N极垂直并离开极垂直并离开A A环环时，却发现时，却发现A A环向磁铁方向追进运动，仿佛是对磁铁的环向磁铁方向追进运动，仿佛是对磁铁的“挽挽留留”。而对。而对B B环却没有这种现象。之后，换用环却没有这种现象。之后，换用S S极并多次实验极并多次实验后发现仍然呈现以上现象，后发现仍然呈现以上现象，“来拒去留来拒去留”是对其最为直观形是对其最为直观形象的描述。这种直观、简约的实验现象不仅剥离了线圈绕向象的描述。这种直观、简约的实验现象不仅剥离了线圈绕向等多重因素，而且分离了感生电流方向这一因素。等多重因素，而且分离了感生电流方向这一因素。 在实验中体验到的在

12、实验中体验到的“拒拒”与与“留留”正是铝环中正是铝环中感生电流磁场与原磁场相互作用的宏观表现，根据感生电流磁场与原磁场相互作用的宏观表现，根据“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的基本的基本规律易判断感生电流的磁场方向。进一步可以引导规律易判断感生电流的磁场方向。进一步可以引导学生从物理本质上进行归纳：当铝环中的磁通量增学生从物理本质上进行归纳：当铝环中的磁通量增加时，感生电流的磁场方向与磁场方向相反；而当加时，感生电流的磁场方向与磁场方向相反；而当铝环中的磁通量减少时，感生电流磁场方向与磁场铝环中的磁通量减少时，感生电流磁场方向与磁场方向同。因此，可以用方

13、向同。因此，可以用“增反减同增反减同”概括。概括。 第二步，第二步，判断感生电流的方向判断感生电流的方向。已知感生。已知感生电流的磁场方向，电流的磁场方向，根据安培定则根据安培定则就很容易得出就很容易得出感生电流的方向。至此，感生电流方向的判断感生电流的方向。至此，感生电流方向的判断完成，楞次定律也得以自然地被总结出来。以完成，楞次定律也得以自然地被总结出来。以上实验结果记录在如下记录表中。（如表上实验结果记录在如下记录表中。（如表1 1所所示）示）实验实验现象现象磁通量磁通量感生电流磁场方感生电流磁场方向与原磁场方向向与原磁场方向N N极极靠近靠近排斥排斥增加增加相反相反远离远离吸引吸引减少

14、减少相同相同S S极极靠近靠近排斥排斥增加增加相反相反远离远离吸引吸引减少减少相同相同来拒去留来拒去留增反减同增反减同 最后，为了验证这一定律，可以最后，为了验证这一定律，可以将电流传感器接入不将电流传感器接入不闭合铝环，用条形磁铁重复上述实验闭合铝环，用条形磁铁重复上述实验，传感器显示铝环中，传感器显示铝环中有电流产生并且与定律判断的方向一致。有电流产生并且与定律判断的方向一致。 三三 、对教学设计的、对教学设计的反思与启示反思与启示 我们认为，教学设计不是一项我们认为，教学设计不是一项实用主义实用主义导向的导向的活动，而是基于活动，而是基于物理教学理论物理教学理论的系统思考。在以的系统思考

15、。在以理论为导引与与实践答辩实践答辩的双重作用下，教学设计活动的双重作用下，教学设计活动才能成为沟通教学理论与实践的枢纽。从上述教学才能成为沟通教学理论与实践的枢纽。从上述教学设计过程中，我们得到了如下启示。设计过程中，我们得到了如下启示。 （一）物理教学实验的选取应（一）物理教学实验的选取应以简单性为原则以简单性为原则 纵观以上教学设计可见，正是选用简单、显性的纵观以上教学设计可见，正是选用简单、显性的“楞次楞次环环”实验代替了实验代替了“螺线管四组实验螺线管四组实验”才使整个教学思路豁然才使整个教学思路豁然开朗。传统教学安排的实验是显然不符合这种开朗。传统教学安排的实验是显然不符合这种“简

16、单性简单性”要要求。实践中，虽然已经有教师开发出了体现定律力学特征的求。实践中，虽然已经有教师开发出了体现定律力学特征的实验与教具，但是仍然同物理教学的这一要求存在距离。实验与教具，但是仍然同物理教学的这一要求存在距离。4545麦克斯韦曾经说过：麦克斯韦曾经说过：“这些实验的教育价值，往往与仪这些实验的教育价值，往往与仪器的复杂性成反比，学生用自制的仪器，虽然经常出毛病，器的复杂性成反比，学生用自制的仪器，虽然经常出毛病，但他却会比用仔细调整好的仪器学到更多的东西。仔细调整但他却会比用仔细调整好的仪器学到更多的东西。仔细调整好的仪器学生易于依赖，而不敢拆成零件。好的仪器学生易于依赖，而不敢拆成

17、零件。”这很好地说明这很好地说明了简单仪器特有的教育价值。了简单仪器特有的教育价值。 （二）分离与控制变量是（二）分离与控制变量是教学逻辑的基本要求教学逻辑的基本要求 “分离与控制变量分离与控制变量”在初高中物理教学多次出现，在初高中物理教学多次出现，甚至是出现频次最高的方法，然而许多人却没有意甚至是出现频次最高的方法，然而许多人却没有意识到，教学的逻辑也需要由科学方法来表达。我们识到，教学的逻辑也需要由科学方法来表达。我们的实验及教学设计成功地剥离了多个变量的干扰，的实验及教学设计成功地剥离了多个变量的干扰，通过隐性地控制变量，不仅使教学脉络简单、层次通过隐性地控制变量，不仅使教学脉络简单、

18、层次分明，并且体现了科学方法的效力与内涵。分明，并且体现了科学方法的效力与内涵。 事实上，我国物理教学研究的历史上也一直有着对事实上，我国物理教学研究的历史上也一直有着对“物物理教学逻辑理教学逻辑”的零星研究。如传统教材编写就提出了的零星研究。如传统教材编写就提出了“逻辑逻辑轻快轻快”的原则。然而，所谓的原则。然而，所谓“教学的逻辑教学的逻辑”却并不只包含这却并不只包含这一单一化的条框，而是有着丰富的内涵可供研究。这些对教一单一化的条框，而是有着丰富的内涵可供研究。这些对教学逻辑的研究都意在使学生在教学中体验到一种微妙的逻辑学逻辑的研究都意在使学生在教学中体验到一种微妙的逻辑感，由此，感，由此

19、，“教学的逻辑教学的逻辑”才能实现与才能实现与“思维的逻辑思维的逻辑”的互的互动。然而遗憾的是，目前对物理教学逻辑的研究还很不够，动。然而遗憾的是，目前对物理教学逻辑的研究还很不够，在在“逻辑轻快逻辑轻快”原则之后未能持续地深入下去。以上我们的原则之后未能持续地深入下去。以上我们的教学设计则体现了：分离与控制变量不仅是物理学习的重要教学设计则体现了：分离与控制变量不仅是物理学习的重要科学方法，更应作为物理教学逻辑展开的一条基本要求。这科学方法，更应作为物理教学逻辑展开的一条基本要求。这是对是对“物理教学逻辑物理教学逻辑”内涵的重要发展与充实。内涵的重要发展与充实。 （三）（三）直观与抽象直观与

20、抽象是物理教学中的一对基本矛盾是物理教学中的一对基本矛盾 物理教学既须满足直观性的教学原则，又须面对抽象而丰富物理教学既须满足直观性的教学原则，又须面对抽象而丰富的物理意义，因此，如何处理直观与抽象的关系就成了物理教学的物理意义，因此，如何处理直观与抽象的关系就成了物理教学的一对基本矛盾。其中，物理教学的直观性是定律本质、认知特的一对基本矛盾。其中，物理教学的直观性是定律本质、认知特点以及物理教学基本思想的共同要求。这意味着物理教学不能泛点以及物理教学基本思想的共同要求。这意味着物理教学不能泛谈、空谈谈、空谈“直观直观”，而应明确为什么直观、如何直观。这需要对，而应明确为什么直观、如何直观。这

21、需要对物理学概念、规律内涵的深刻把握才能揭示。物理学概念、规律内涵的深刻把握才能揭示。“楞次环楞次环”实验就实验就是在仪器简单性以及描述定律力学特征的双重思考下选用的。这是在仪器简单性以及描述定律力学特征的双重思考下选用的。这种直观性有助于学生形象思维能力的培养，关乎整个物理教学的种直观性有助于学生形象思维能力的培养，关乎整个物理教学的基本思想，因为物理学的本质是现象而不是推演。基本思想，因为物理学的本质是现象而不是推演。 本节直观性与抽象性矛盾的核心是对定律中本节直观性与抽象性矛盾的核心是对定律中“阻碍阻碍”一词的诠释。传统教学设计在学生没有明晰一词的诠释。传统教学设计在学生没有明晰整个教学

22、脉络且没有形成一个完整、形象的物理图整个教学脉络且没有形成一个完整、形象的物理图景的前提下就引入了抽象内涵，或将景的前提下就引入了抽象内涵，或将“来拒去留来拒去留”弃之不用，或将弃之不用，或将“增反减同增反减同”等同于等同于“阻碍阻碍”，或，或是对三者的名词进行简单的罗列，凡此种种，就在是对三者的名词进行简单的罗列，凡此种种，就在于没有把握住抽象与直观之间的层次关系与心理逻于没有把握住抽象与直观之间的层次关系与心理逻辑。而梳理整个教学设计，就可以为辑。而梳理整个教学设计，就可以为“阻碍阻碍”这一这一抽象的物理意义找到直观的阐释。抽象的物理意义找到直观的阐释。 教学从教学从“来拒去留来拒去留”到

23、到“增反减同增反减同”，再到，再到“阻碍阻碍”，是由现象到模型、再到本质的完整抽象次，是由现象到模型、再到本质的完整抽象次序，不仅符合认知规律，也为序，不仅符合认知规律，也为“阻碍阻碍”的内涵阐明的内涵阐明了层次。具体说来，了层次。具体说来，“来拒去留来拒去留”描述的是感生电描述的是感生电流的磁场与原磁场的相对流的磁场与原磁场的相对位置位置，是看得见、摸得着，是看得见、摸得着的东西，因此最为直观；而的东西，因此最为直观；而“增反减同增反减同”说的是说的是磁磁通量通量，是看不见、摸不着的东西，需要学生在教师，是看不见、摸不着的东西，需要学生在教师的引导下进行想象才能理解；而的引导下进行想象才能理

24、解；而“阻碍阻碍”则说的是则说的是楞次定律的楞次定律的本质本质，是对，是对“来拒去留来拒去留”与与“增反减同增反减同”的高度概括。的高度概括。 可见，可见，“阻碍阻碍”作为最高程度的概括，包作为最高程度的概括，包含了含了“来拒去留来拒去留”与与“增反减同增反减同”的所有意义。的所有意义。它既容纳了微观的、理论的、数学的含义，更它既容纳了微观的、理论的、数学的含义，更描述了电磁感应一种宏观的、现象的、力学的描述了电磁感应一种宏观的、现象的、力学的特征。正是在这个意义上，特征。正是在这个意义上，“阻碍阻碍”一词在本一词在本节中是最为抽象且不可替代的。节中是最为抽象且不可替代的。 二二从从密度密度概

25、念的高端备课谈起概念的高端备课谈起初中物理初中物理密度密度的教学的教学一个引自网站的教学设计一个引自网站的教学设计一、学习目标一、学习目标知识与能力目标：知识与能力目标：1、通过探究认识同种物质的质量与体积成正比，比值一定；不、通过探究认识同种物质的质量与体积成正比，比值一定；不同物质的质量与体积比值不同；同物质的质量与体积比值不同；2、知道密度的定义、公式、单位，理解密度的物理意义会查密、知道密度的定义、公式、单位，理解密度的物理意义会查密度表；度表；3、能用密度知识解决简单的实际问题。、能用密度知识解决简单的实际问题。过程与方法目标：过程与方法目标：在探究认识同种物质的质量与体积的关系，引

26、入密度的概念过在探究认识同种物质的质量与体积的关系，引入密度的概念过程中，程中，体会利用比值不变反映的数量关系来定义物理量的方法；体会利用比值不变反映的数量关系来定义物理量的方法；情感态度与价值观目标：情感态度与价值观目标：在生活中有应用密度的意识，通过了解密度知识在生产、在生活中有应用密度的意识，通过了解密度知识在生产、生活中的应用，感受物理知识在解决实际问题中的价值。生活中的应用，感受物理知识在解决实际问题中的价值。二、重点难点二、重点难点学习重点：密度的定义学习重点：密度的定义学习难点：学习难点：理解比值定义物理量的方法理解比值定义物理量的方法三、教学方式及课型三、教学方式及课型教学方式

27、：教学方式：引导引导-探究；参与探究；参与-活动活动课型：课型：实验探究实验探究四、教具与媒体四、教具与媒体天平、砝码、木块、铁块、铝块、铜块天平、砝码、木块、铁块、铝块、铜块（金属圆柱体）等（金属圆柱体）等五、教学程序五、教学程序（一）创设情景，新课引入（一）创设情景，新课引入（二）（二）进行新课、科学探究进行新课、科学探究密度的概念密度的概念密度的应用密度的应用（一）创设情景，新课引入（一）创设情景，新课引入师师上节课我们学习了质量的概念，下面我们看上节课我们学习了质量的概念，下面我们看一个问题。一个问题。【图片图片1】如何如何鉴别鉴别两个貌似相同而实质不同的物两个貌似相同而实质不同的物质

28、呢？质呢？是银制品还是不锈钢？是银制品还是不锈钢？【图片图片2】是金条还是镀金铜条？是金条还是镀金铜条？【故事故事1】2005年，家住望江县赛口镇红旗村的何家年，家住望江县赛口镇红旗村的何家贵老人和老伴被两个上门的骗子骗走贵老人和老伴被两个上门的骗子骗走2000元血汗钱，元血汗钱，换到手的只有一块一文不值的破铁块！据何老汉介换到手的只有一块一文不值的破铁块！据何老汉介绍，几天前来了两个中年人，自称是上海来的地质绍，几天前来了两个中年人，自称是上海来的地质队员，判断这里肯定埋藏了稀世宝物。两个人随即队员，判断这里肯定埋藏了稀世宝物。两个人随即掏出了工作证、身份证等证件给何老汉掏出了工作证、身份证

29、等证件给何老汉“检查检查”，之后又神神秘秘地拿出了一个据说是探测器的黑盒之后又神神秘秘地拿出了一个据说是探测器的黑盒子，在何老汉的陪同下上了老汉后院的小山坡上，子，在何老汉的陪同下上了老汉后院的小山坡上，果然挖出了一块亮闪闪的果然挖出了一块亮闪闪的“金块金块”，说这是清朝的，说这是清朝的文物，价值文物，价值15万元，不如大家各自分万元，不如大家各自分5万元算了。最万元算了。最后两人哄得老两口拿出了后两人哄得老两口拿出了2000元钱。临走时，两人元钱。临走时，两人留下一张欠条，一再表示他们会尽快赶回来拿钱赎留下一张欠条，一再表示他们会尽快赶回来拿钱赎宝，并叮嘱老两口宝，并叮嘱老两口“千万不要走漏

30、风声，以防坏人千万不要走漏风声，以防坏人来偷来偷”。到了晚上，何老汉两口子越想越不对劲，。到了晚上，何老汉两口子越想越不对劲，拿着金块到乡里的派出所报案，据民警介绍，这宝拿着金块到乡里的派出所报案，据民警介绍，这宝贝应该是铁一类的金属，仅仅镀了一层铜粉而已。贝应该是铁一类的金属，仅仅镀了一层铜粉而已。【问题问题】为什么这些人会被为什么这些人会被骗呢？单靠测物体的质量能骗呢？单靠测物体的质量能不能将其辨别出来？要想揭不能将其辨别出来？要想揭穿这些骗人的把戏，就要用穿这些骗人的把戏，就要用到我们今天要学习的密度知到我们今天要学习的密度知识了。识了。(板书课题板书课题)六六.进行新课、科学探究进行新

31、课、科学探究师通常我们可以用气味、软硬度和外师通常我们可以用气味、软硬度和外观的颜色等来区分常见物质。显然识别上观的颜色等来区分常见物质。显然识别上述的物质无能为力，怎么办？述的物质无能为力，怎么办？【图片图片3】同体积的圆柱体，质量不同。同体积的圆柱体，质量不同。【图片图片4】比较比较相同体积相同体积物体的物体的质量质量。密度的概念密度的概念【问题提出问题提出】1.不同种物质，它的质量和体积有什么关系？不同种物质，它的质量和体积有什么关系？2.对于同一种物质，它的质量和体积有什么关系对于同一种物质，它的质量和体积有什么关系？【制定计划制定计划】(1)用天平测出金属块的质量用天平测出金属块的质

32、量(m)(2)用量筒测出金属块的体积用量筒测出金属块的体积(V)(3)分别计算出金属块的质量与体积的比值分别计算出金属块的质量与体积的比值（m/V）。）。【播放视频播放视频】量筒、量杯的使用方法。量筒、量杯的使用方法。设计记录数据的表格设计记录数据的表格【图像】在图中将质量与体积的关系通过描点画出来。【分析和论证分析和论证】1、实验结论一：、实验结论一：相同体积的不同物质质量不同；相同体积的不同物质质量不同；2、实验结论二：、实验结论二：同种物质，不同体积的物质质量不同。同种物质，不同体积的物质质量不同。即：不同的物质，单位体积的质量是不同的。相同物质，即：不同的物质，单位体积的质量是不同的。

33、相同物质，单位体积的质量是相同的。单位体积的质量是相同的。3、实验结论三：铝块体积增大、实验结论三：铝块体积增大2倍，质量也增大倍，质量也增大2倍；倍；铝块的质量和体积的比值是一定的铝块的质量和体积的比值是一定的，铁块体积增大，铁块体积增大2倍，倍，铁块的质量也增大铁块的质量也增大2倍，铁块的质量和体积的比值是一倍，铁块的质量和体积的比值是一定的。定的。【推论推论】1.同种类的物质，它的体积增大几倍，同种类的物质，它的体积增大几倍，它的质量也增大几倍；且质量跟体积它的质量也增大几倍；且质量跟体积的比值是个定值。的比值是个定值。2.不同种类的物质，质量跟体积的比不同种类的物质，质量跟体积的比值是

34、不同的。值是不同的。【明确明确】质量跟体积的比值就等于单位质量跟体积的比值就等于单位体积的某种物质的质量；不同种类的体积的某种物质的质量；不同种类的物质，单位体积的质量不同。可见单物质，单位体积的质量不同。可见单位体积的质量反映了物质的一种属性；位体积的质量反映了物质的一种属性；我们就用密度来表示物质的这种属性。我们就用密度来表示物质的这种属性。【密度的概念密度的概念】单位体积的某种物质单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。密度用的质量叫做这种物质的密度。密度用符号符号表示。表示。【公式公式】密度的公式：密度的公式：=m/V【单位】kg/m3、或写成kgm-3；还有一些常用单位：g/cm

35、3等，其换算关系为1kg/m3=103g/cm3。如何换算其单位呢？如何换算其单位呢？学生练习换算学生练习换算1kg/m3=_g/dm3。【一些物质的密度一些物质的密度】找出最大密度的物质？最小密度的物找出最大密度的物质？最小密度的物质？同种物质，状态变了，其密度变质？同种物质，状态变了，其密度变了吗？了吗？ 密度的应用密度的应用1.密度公式的变形：求质量密度公式的变形：求质量m=V；求体积；求体积。2.看课本例题，然后出示变式习题：看课本例题，然后出示变式习题：如果一块大石头的长为如果一块大石头的长为10m、宽为、宽为5m、高为、高为9m，则这，则这块石头的质量是多大？块石头的质量是多大？请

36、同学们完成这道计算题，解题步骤要求与课本上保持请同学们完成这道计算题，解题步骤要求与课本上保持一致，解中含有已知条件，计算过程要求有必要的文字一致，解中含有已知条件，计算过程要求有必要的文字说明，中间的物理量尽量采用国际单位等。说明，中间的物理量尽量采用国际单位等。【想想议议想想议议】一卷细铜丝，如何方便快速地知道它的长一卷细铜丝，如何方便快速地知道它的长度？需要什么器材？如何测量？如何计算？度？需要什么器材？如何测量？如何计算？六、小结六、小结这节课我们学习了密度的知识，它是这章这节课我们学习了密度的知识，它是这章最重要的一个物理量，因为我们经过实验知道最重要的一个物理量，因为我们经过实验知

37、道了了同种物质的质量与体积的比值是相等的，不同种物质的质量与体积的比值是相等的，不同种物质的质量与体积的比值是不同的，则质同种物质的质量与体积的比值是不同的，则质量与体积的比值正好反映了某种物质的一种属量与体积的比值正好反映了某种物质的一种属性，性，什么属性呢？就是单位体积的物质的质量什么属性呢？就是单位体积的物质的质量是多少的属性，这对于区分不同的物质是很有是多少的属性，这对于区分不同的物质是很有帮助的，所以我们把这个比值定义为密度。帮助的，所以我们把这个比值定义为密度。其公式、单位和单位的换算都是由此概念延伸其公式、单位和单位的换算都是由此概念延伸出来的。出来的。七、教学流程七、教学流程八

38、、板书设计八、板书设计密度密度一、密度实验结论：1、同种类的物质，它的体积增大几倍，它的质量也增大几倍；2、且质量跟体积的比值是个定值，不同种类的物质，质量跟体积的比值是不同的概念：某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。表示符号：密度的公式： ；单位：kg/m3、g/cm3等。1kg/m3=103g/cm3。二、密度的应用求质量m=V；求体积 九、课后反思九、课后反思密度是一个应用十分重要的密度是一个应用十分重要的物理物理概念，也是今后学习概念，也是今后学习液体内部压强、大气压强、阿基米德原理和物体浮沉条件液体内部压强、大气压强、阿基米德原理和物体浮沉条件的基础。所以该节内容重在讲清密度概

39、念的的基础。所以该节内容重在讲清密度概念的来龙去脉来龙去脉，为，为什么要建立这个概念，而密度又是建立在实验现象的基础什么要建立这个概念，而密度又是建立在实验现象的基础上的，所以上的，所以本节的重点本节的重点是是做好实验做好实验，通过对数据的分析，通过对数据的分析，认识到这些数据间的差异，学生自动就会有疑问、有想建认识到这些数据间的差异，学生自动就会有疑问、有想建立概念的冲动，所以立概念的冲动，所以实验的成败是概念得出的关键。实验的成败是概念得出的关键。由于是分组学生实验，势必存在一定的误差，对这些由于是分组学生实验，势必存在一定的误差，对这些误差的处理要建立在大量的数据基础之上，这样那些有问误

40、差的处理要建立在大量的数据基础之上，这样那些有问题的数据就自动浮出水面了。题的数据就自动浮出水面了。本节课内容多，如果时间不够的话，可以将想想议议本节课内容多，如果时间不够的话，可以将想想议议安排到下节课进行，这节课光让学生练习计算就可以了。安排到下节课进行，这节课光让学生练习计算就可以了。 我们的密度概念高端备课我们的密度概念高端备课 何谓高端备课？何谓高端备课？ “高端高端”一指基于专家支持和现代科学教育理论和方一指基于专家支持和现代科学教育理论和方法法( (理念理念) )指导指导; ; 二指不断地超越和创新已有的教学设计水平二指不断地超越和创新已有的教学设计水平; ;三指基于研究的教学设

41、计与实践三指基于研究的教学设计与实践. .（一）现行教材的逻辑偏误（一）现行教材的逻辑偏误 现行人教版教材（现行人教版教材（20122012版）密度一节安排在质量概版）密度一节安排在质量概念之后。教材首先通过举例提出假设：念之后。教材首先通过举例提出假设：“同种物质的质同种物质的质量与它的体积成正比吗？量与它的体积成正比吗？”旋即安排了实验：旋即安排了实验：“探究同探究同种物质的质量与体积的关系种物质的质量与体积的关系”，以铝块为例，取大小不，以铝块为例，取大小不同的铝块分别测量质量和体积，将数据填表并绘制图线。同的铝块分别测量质量和体积，将数据填表并绘制图线。（如表（如表1 1和图和图1 1

42、所示）所示） / mg3/ Vcm图图1 表表1 / mg 3/ Vcm 铝块 1 铝块 2 铝块 3 铝块 4 由此，引导学生得出铝块质量与体积成正比的结论，由此，引导学生得出铝块质量与体积成正比的结论，并推广至其他物体。在此基础上，教材提出：并推广至其他物体。在此基础上，教材提出：“同种物同种物质的质量与体积的比值是一定的，物质不同，其比值一质的质量与体积的比值是一定的，物质不同，其比值一般也不同，这反映了不同物质的不同性质。般也不同，这反映了不同物质的不同性质。”就此得出就此得出密度概念：密度概念：“某种物质组成的物体的质量与她的体积之某种物质组成的物体的质量与她的体积之比叫做这种物质的

43、密度（比叫做这种物质的密度（densitydensity）”，并进一步给出，并进一步给出了密度的公式。教材编写所传达出的信息就是，密度概了密度的公式。教材编写所传达出的信息就是，密度概念得出的原因就是质量与体积的念得出的原因就是质量与体积的“比值一定比值一定”。教材的这种处理方式主要存在三个问题。教材的这种处理方式主要存在三个问题。第一，教材编写的逻辑谬误在于，第一，教材编写的逻辑谬误在于，完全回完全回避了比值定义法避了比值定义法而试图得出密度概念；第而试图得出密度概念；第二，它忽视了密度教学中的一个关键问题二，它忽视了密度教学中的一个关键问题为什么要用质量与体积相比来定义密为什么要用质量与体

44、积相比来定义密度。度。只回答是什么（比值是常量），而不只回答是什么（比值是常量），而不回答为什么（为什么要比），这反映了教回答为什么（为什么要比），这反映了教材对密度概念引入的理解缺陷与生硬处理；材对密度概念引入的理解缺陷与生硬处理；第三，通过描点、画图，第三，通过描点、画图，用图线的斜率得用图线的斜率得出密度概念并不必要出密度概念并不必要，已经偏离了密度概，已经偏离了密度概念得出的逻辑路线。念得出的逻辑路线。 （二）彰显教学逻辑的高端备课（二）彰显教学逻辑的高端备课现行教材之所以未能合乎逻辑地得出现行教材之所以未能合乎逻辑地得出密度概念，密度概念，归根结底还是因为没能解决为归根结底还是因为没

45、能解决为什么要用两个量相比来定义密度这一核心什么要用两个量相比来定义密度这一核心问题。问题。因此，由因此，由“比值一定比值一定”导出密度概导出密度概念，就必然导致逻辑上倒果为因的错误，念，就必然导致逻辑上倒果为因的错误，由此引发的教学偏向也就可想而知。对此，由此引发的教学偏向也就可想而知。对此，我们认为，只有依据比值定义法的内涵，我们认为，只有依据比值定义法的内涵，才能展现本节课的教学过程并有力地表达才能展现本节课的教学过程并有力地表达密度教学的逻辑。以下是我们设计的密度教学的逻辑。以下是我们设计的“密密度度”概念高端备课的四个教学环节。概念高端备课的四个教学环节。 （1）有心栽花花不成有心栽

46、花花不成：直接比较两个不同物体的质量直接比较两个不同物体的质量我们提出，教材应该将长期以我们提出，教材应该将长期以来用作引入密度的来用作引入密度的“鉴别物质鉴别物质”思思路转变为路转变为“权衡轻重权衡轻重”的思路。的思路。据此，可以引导学生提出：通据此，可以引导学生提出：通过过直接比较两个不同物体的质量直接比较两个不同物体的质量来来判断物体的判断物体的“轻轻”“重重”，从而得，从而得出密度的表达式。出密度的表达式。（2）栽花不成选标准栽花不成选标准：选取相同的：选取相同的 标准继续比较不同物体的质量标准继续比较不同物体的质量（3）无心插柳柳成荫：无心插柳柳成荫： 诠释比值的物理意义诠释比值的物

47、理意义（4）世事洞明皆学问世事洞明皆学问：联系：联系学生的生活经验理解比值定义法学生的生活经验理解比值定义法实际上，比值定义法有着广泛的日常经验基础，实际上，比值定义法有着广泛的日常经验基础，认为其抽象是因为不理解这一方法的本质内涵，即认为其抽象是因为不理解这一方法的本质内涵，即只知道比，而不知道为什么要比。只知道比，而不知道为什么要比。而而“比较要选取比较要选取相同的标准相同的标准”，这种思想与学生已有的经验是高度，这种思想与学生已有的经验是高度一致的，一致的，进一步教师可以举出这样的例子：小明的进一步教师可以举出这样的例子：小明的爸爸下班，走到小区门口，买了爸爸下班，走到小区门口，买了4斤

48、斤2两橘子，花了两橘子，花了16.38元。小明的妈妈也下班，走到小区门口买了元。小明的妈妈也下班，走到小区门口买了5.7斤橘子，花了斤橘子，花了21.09元。问小明的爸爸和妈妈谁买的元。问小明的爸爸和妈妈谁买的橘子更便宜？在这里，学生很容易理解，比较选取橘子更便宜？在这里，学生很容易理解，比较选取相同的标准就是一斤橘子的价钱。相同的标准就是一斤橘子的价钱。奥苏贝尔认为，奥苏贝尔认为，有意义学习就是符号代表的新知识与学习者认知结有意义学习就是符号代表的新知识与学习者认知结构中已有的适当观念建立了非任意的和实质性的联构中已有的适当观念建立了非任意的和实质性的联系，系，显然，这种举例与奥苏贝尔的理论

49、具有一致性。显然，这种举例与奥苏贝尔的理论具有一致性。除的概念非常抽象，而除的概念非常抽象，而这一环节这一环节的教学意义在于它很好地表达了密度的教学意义在于它很好地表达了密度概念是用学生已经拥有的概念是用学生已经拥有的“比较要选比较要选取相同标准取相同标准”的思想来解决这一问题的思想来解决这一问题的，从而使学生产生成功的体验。的，从而使学生产生成功的体验。因因此，该教学环节就绝非画蛇添足，而此，该教学环节就绝非画蛇添足，而是锦上添花。这一教学环节我们谓之是锦上添花。这一教学环节我们谓之“合合”。（三）对教学的启示（三）对教学的启示物理高端备课不仅要明确物理高端备课不仅要明确“做什么做什么”、“

50、如何做如何做”，还要基于深度的理论思考，在教学，还要基于深度的理论思考，在教学中论证中论证“为什么要这样做为什么要这样做”。物理教育家乔际。物理教育家乔际平曾指出：物理教学法只回答了教学过程中平曾指出：物理教学法只回答了教学过程中“是什么是什么”问题，而没有从根本上清楚明确地回问题，而没有从根本上清楚明确地回答物理教学中的答物理教学中的“为什么为什么”的问题，而物理教的问题，而物理教学论则要对物理教学过程中的各种问题作出学论则要对物理教学过程中的各种问题作出“为什么为什么”的回答。从这个意义上讲，密度概念的回答。从这个意义上讲，密度概念教学的高端备课事实上是从物理教学论的视角教学的高端备课事实

51、上是从物理教学论的视角诠释了密度概念引入的教学逻辑。正是基于这诠释了密度概念引入的教学逻辑。正是基于这种视角，我们展开了密度概念教学的四个逻辑种视角，我们展开了密度概念教学的四个逻辑步骤（如表步骤（如表3所示）。所示）。（1）深入理解物理教学的逻辑）深入理解物理教学的逻辑物理教学对逻辑性有着特殊的要求，课程的模物理教学对逻辑性有着特殊的要求，课程的模块、探究的步骤都无法代替对物理教学逻辑的认块、探究的步骤都无法代替对物理教学逻辑的认识。这种教学逻辑要求识。这种教学逻辑要求教师不仅要讲出教师不仅要讲出“是什么是什么”，还要讲出，还要讲出“为什么为什么”，即每一个教学环节和即每一个教学环节和行为都

52、应有整体考量下的充分依据。这样才能使行为都应有整体考量下的充分依据。这样才能使教学环环相扣、逐步深入。本节中，只有厘清比教学环环相扣、逐步深入。本节中，只有厘清比值定义与密度之间的逻辑关系，才能使教学有序值定义与密度之间的逻辑关系，才能使教学有序深入、渐入佳境。否则学生只能掌握密度的表面深入、渐入佳境。否则学生只能掌握密度的表面特征，而不能明晰其来龙去脉，从而造成学生在特征，而不能明晰其来龙去脉，从而造成学生在现象上打转而不能深入到本质。现象上打转而不能深入到本质。（2 2）充分显化物理教学中的科学方法）充分显化物理教学中的科学方法在密度概念教学中，学生大多都有关于密度在密度概念教学中，学生大

53、多都有关于密度的前概念，但是经由科学方法得出的定量概念还的前概念，但是经由科学方法得出的定量概念还未建立。正是在充分洞察并显化比值定义法内涵未建立。正是在充分洞察并显化比值定义法内涵与操作的基础上，物理高端备课才使整个密度教与操作的基础上，物理高端备课才使整个密度教学环节清晰、豁然开朗，学生的思维发展才找到学环节清晰、豁然开朗，学生的思维发展才找到了有力的、系统化的逻辑通道。了有力的、系统化的逻辑通道。（3）洞察并联系学生的朴素认识）洞察并联系学生的朴素认识密度教学由于面对初学物理的学生，所以特别需密度教学由于面对初学物理的学生，所以特别需要关注学生的前概念和朴素认识。因此，初中物理教要关注学

54、生的前概念和朴素认识。因此，初中物理教学就需要对学生给予一种特殊的关照，这种特殊的关学就需要对学生给予一种特殊的关照，这种特殊的关照是指，通过体察入微的教学设计，从而在教学过程照是指，通过体察入微的教学设计，从而在教学过程中使学生确证自己在教学中的主体地位。而教学中使学生确证自己在教学中的主体地位。而教学“权权衡轻重衡轻重”“无心插柳无心插柳”等环节都在潜移默化中彰显了等环节都在潜移默化中彰显了这一考量，并在第四环节联系这一考量，并在第四环节联系“买橘子买橘子”的日常经验的日常经验中给予解释。中给予解释。第四环节看似多余，实则体现了第四环节看似多余，实则体现了关注学生关注学生的教学的教学理念，

55、其核心内涵在于要让学生感受到密度概念是与理念，其核心内涵在于要让学生感受到密度概念是与自己的经验相一致，并且比值定义法的逻辑也是基于自己的经验相一致，并且比值定义法的逻辑也是基于自己的知识和自己的努力思考而自己的知识和自己的努力思考而“想通想通”的。由此学的。由此学生的生的主体地位主体地位得以确立，并最终使整个高端备课的教得以确立，并最终使整个高端备课的教学达到学达到水到渠成水到渠成之境界。之境界。三牛顿第三定律三牛顿第三定律教学教学设计设计解剖解剖 郑纯刚讲课片段郑纯刚讲课片段 “牛顿第三定律牛顿第三定律”教学设计教学设计 教教师师演演示示实实验验学学生生应应用用知知识识教教师师讲讲解解知知

56、识识学学生生分分组组实实验验主要优点主要优点1、“拔河拔河”实验设计体现亮点实验设计体现亮点生活、趣味、生活、趣味、认知冲突认知冲突、思维训练思维训练2、传感器实验体现创新、传感器实验体现创新实时、动态、定量、准确、实时、动态、定量、准确、叠加叠加主要不足主要不足1、对、对“拔河拔河”实验研究的分析不足，未能充实验研究的分析不足，未能充分发掘其内涵，抓住契机对学生进行思维分发掘其内涵，抓住契机对学生进行思维训练；训练；2、“鸡蛋撞石头鸡蛋撞石头”实例，未能充分引起学生实例，未能充分引起学生的兴趣和深入思考。建议换为的兴趣和深入思考。建议换为“打鸡蛋打鸡蛋”实例。实例。“撞蛋问题撞蛋问题”由美国

57、由美国科学和发明科学和发明杂志于杂志于20世纪世纪30年代初提出来的：年代初提出来的：如果你左手握住一只鸡蛋不动，右手如果你左手握住一只鸡蛋不动，右手拿一只鸡蛋去撞它（两只蛋都是一样的坚拿一只鸡蛋去撞它（两只蛋都是一样的坚硬，而且都是用同一部分互相碰撞）。问硬，而且都是用同一部分互相碰撞）。问哪一个更容易被撞破：被撞的那一只呢？哪一个更容易被撞破：被撞的那一只呢？还是去撞的那一只？还是去撞的那一只？1.美国美国科学和发明科学和发明杂志编辑部的答案：杂志编辑部的答案：被撞破的蛋多半是被撞破的蛋多半是“运动着的蛋运动着的蛋”，换句，换句话说，就是话说，就是去撞的那只蛋去撞的那只蛋。2.苏联的答案：

58、苏联的答案：被撞破蛋的概率相等被撞破蛋的概率相等。3.苏联一名叫伊凡诺夫的倔老头为了证明苏联一名叫伊凡诺夫的倔老头为了证明自己的观点自己的观点被撞的那一只更容易破碎被撞的那一只更容易破碎，竟先后打破了竟先后打破了500只鸡蛋！然而，令他感到只鸡蛋！然而，令他感到非常失望的是，无论是美国还是前苏联，非常失望的是，无论是美国还是前苏联，所公布的所公布的“正确答案正确答案”都跟他的不一样。都跟他的不一样。四四教学设计的基本教学设计的基本概念与共识概念与共识教学设计是指教师依据教学设计是指教师依据教育教学理论教育教学理论，教学艺术原理教学艺术原理，为达到某阶段教学目标，为达到某阶段教学目标，依据学生的

59、认知结构，对教学目标、教学依据学生的认知结构，对教学目标、教学内容、教学组织形式、教学方法和需要使内容、教学组织形式、教学方法和需要使用的教学手段进行的策划。用的教学手段进行的策划。教学设计以教学设计以系统理论系统理论和和学习理论学习理论为基为基础，应用系统的观点和方法，分析教学中础，应用系统的观点和方法，分析教学中的问题和需要。根据具体的教学对象和相的问题和需要。根据具体的教学对象和相关条件，综合考虑并设计教学过程中诸因关条件，综合考虑并设计教学过程中诸因素的关系，以求得教学效果素的关系，以求得教学效果最优化最优化的教学的教学设计方法。设计方法。什么叫什么叫最优化？最优化？体会一下两种不同的

60、密度教学设计。体会一下两种不同的密度教学设计。尽管目前对教学设计还没有一个统一尽管目前对教学设计还没有一个统一的定义，但是对于教学设计这一概念，却的定义，但是对于教学设计这一概念，却能够达成一些共识：能够达成一些共识：1.教学设计是以系统方法和设计观为指导，教学设计是以系统方法和设计观为指导，探索解决教学设计的探索解决教学设计的有效方案有效方案，目的是提，目的是提高教学效率，促进学生的学习。高教学效率，促进学生的学习。2.教学设计是以关于教和学的理论为基础的，教学设计是以关于教和学的理论为基础的，它综合考虑教学理论和学习心理的思想，它综合考虑教学理论和学习心理的思想，目的是从学生的目的是从学生

61、的有效学习有效学习出发设计教学。出发设计教学。3.教学设计是充分利用现代教育技术理论和教学设计是充分利用现代教育技术理论和实践，将学生的实践经验与课程内容相结实践，将学生的实践经验与课程内容相结合，进行合，进行有效教学有效教学的物理过程。的物理过程。4.教学设计是一个创造性的过程。每一个教教学设计是一个创造性的过程。每一个教学设计都适应不同的对象，每一个设计都学设计都适应不同的对象，每一个设计都是是创造性的劳动创造性的劳动。五物理五物理教学设计的基本概述教学设计的基本概述物理物理教学设计教学设计是教师在一定的教学理念是教师在一定的教学理念指导下，以物理教学理论为基础，运用系统指导下，以物理教学

62、理论为基础，运用系统的的方法，为达成一定的教学目标，事先对教方法，为达成一定的教学目标，事先对教学活动进行的规划、安排与决策的过程。学活动进行的规划、安排与决策的过程。1.物理物理教学设计教学设计在一定的教学理念指导下进行在一定的教学理念指导下进行新课程理念包括：新课程理念包括：（1）面向全体学生（提问）面向全体学生（提问）（2）有利于学生全面发展）有利于学生全面发展（3）重视学生已有的知识经验）重视学生已有的知识经验（4）重视学生提出问题与发现问题能力培养）重视学生提出问题与发现问题能力培养（5）创设使教师与学生、学生与学生有效互）创设使教师与学生、学生与学生有效互动的情境动的情境（6）突出

63、探究活动）突出探究活动（7）使学生获得物理学习的积极体验与情感）使学生获得物理学习的积极体验与情感（8）关注学生对自己以及他人的学习的反思）关注学生对自己以及他人的学习的反思2.物理物理教学设计教学设计必须有确定的教学内容和教学必须有确定的教学内容和教学目标目标（1）学习并）学习并反思反思课程标准课程标准初中物理的科学方法内容是什么？初中物理的科学方法内容是什么？初中物理的技能内容是什么？初中物理的技能内容是什么？（2）分析与钻研教材）分析与钻研教材a.教材各章节中涉及的基本概念、定律、教材各章节中涉及的基本概念、定律、定理的来龙去脉、推导过程，适用范围是否定理的来龙去脉、推导过程，适用范围是

64、否清楚？还有哪些不理解或疑难之处？清楚？还有哪些不理解或疑难之处？b.为了启发学生的思维，教师应该准备向学生为了启发学生的思维，教师应该准备向学生提出哪些问题？估计学生会提出哪些问题？提出哪些问题？估计学生会提出哪些问题？学生学习的障碍是什么？学生学习的障碍是什么？比如，牛顿第一定律的前科学概念。比如，牛顿第一定律的前科学概念。c.教材对科学探究是如何安排和设计的？有没教材对科学探究是如何安排和设计的？有没有不妥之处和需要改进的地方？学生在探究有不妥之处和需要改进的地方？学生在探究过程中可能会遇到什么困难？过程中可能会遇到什么困难？比如，压强公式是用比值定义法得出结论，比如，压强公式是用比值定

65、义法得出结论，还是用控制变量法得出结论？还是用控制变量法得出结论？d.教学中教师需要做哪些演示实验？教学中教师需要做哪些演示实验？何时做实何时做实验？怎样确保成功？要求学生观察什么？如验？怎样确保成功？要求学生观察什么？如何观察？如何启发学生分析？总结？何观察？如何启发学生分析？总结？比如，低压沸腾实验如何确保成功。比如，低压沸腾实验如何确保成功。e.教材中的插图、图表的物理意义及作用，以教材中的插图、图表的物理意义及作用，以及教材中设置的每个栏目都应该考虑好。及教材中设置的每个栏目都应该考虑好。比如，人教社物理八年级下册比如，人教社物理八年级下册42页活塞式抽页活塞式抽水机工作示意图是否正确

66、？水机工作示意图是否正确？f.如何处理例题、习题和实践性作业？如何处理例题、习题和实践性作业？怎样在教学中渗透一些怎样在教学中渗透一些原始物理问题原始物理问题？比如，女子撑杆跳高的世界记录接近比如，女子撑杆跳高的世界记录接近5m5m ，比普，比普通跳高的记录高得多，这是为什么？请用你学过的通跳高的记录高得多，这是为什么？请用你学过的物理知识进行解释。物理知识进行解释。g.如何掌握教材前后有关知识的内在联系，做如何掌握教材前后有关知识的内在联系，做到相互对照、前后呼应？到相互对照、前后呼应？比如，怎样从液体的压强过渡到大气压强？比如，怎样从液体的压强过渡到大气压强？3.教学教学资源的开发与利用资

67、源的开发与利用将教学资源的开发和利用纳入物理教学设计之将教学资源的开发和利用纳入物理教学设计之中，可以为学生生动、活泼、主动地学习提供保证。中，可以为学生生动、活泼、主动地学习提供保证。教学资源的开发和利用应重视以下方面：教学资源的开发和利用应重视以下方面：a.图书、期刊、报纸；图书、期刊、报纸；b.多媒体资源的开发和利用。视听光盘、电视广播、多媒体资源的开发和利用。视听光盘、电视广播、多媒体软件等。多媒体软件等。比如，讲惯性概念。放中央台播放的大客车翻车比如，讲惯性概念。放中央台播放的大客车翻车视频，人飞起来了。视频，人飞起来了。c.开发实验室的教学资源；开发实验室的教学资源；比如，我们开发

68、的一个步骤就能把阿基米德原比如，我们开发的一个步骤就能把阿基米德原理演示出来的实验。理演示出来的实验。介绍一种新型的阿基米德原理演示仪介绍一种新型的阿基米德原理演示仪物理教师物理教师2003.7d.计算机和信息技术介入物理实验。计算机和信息技术介入物理实验。比如，传感器实验。摩擦力一节，最好是引入力比如，传感器实验。摩擦力一节，最好是引入力传感器。传感器。4.达到最优结合达到最优结合教学活动是学生、教学目标、教学内容、教学教学活动是学生、教学目标、教学内容、教学方法、教学环境、教学反馈、教师等构成的复杂系方法、教学环境、教学反馈、教师等构成的复杂系统。教学设计只有将教学诸要素有目的、有计划、统

69、。教学设计只有将教学诸要素有目的、有计划、有序的安排，才能实现教学过程的最优化。有序的安排，才能实现教学过程的最优化。郑纯刚的讲课郑纯刚的讲课最优结合最优结合六六物理物理教学设计的基本教学设计的基本内容内容1.教学目标分析教学目标分析教学目标分析，就是教师要对学生通过本节教学目标分析，就是教师要对学生通过本节课的教学应达到的行为状态做出具体、明确的说课的教学应达到的行为状态做出具体、明确的说明。明。a.教学目标是期望学生在完成学习任务后达到的教学目标是期望学生在完成学习任务后达到的程度，是预期的教学成果，是组织、设计、实施程度，是预期的教学成果，是组织、设计、实施和评价教学的基本出发点。和评价

70、教学的基本出发点。b.教学目标主要确定一节课教什么内容，通过哪教学目标主要确定一节课教什么内容，通过哪些活动方式来学习。些活动方式来学习。c.教学目标尽可能用可观察和可测量的行为变化教学目标尽可能用可观察和可测量的行为变化来作为教学结果的指标，并确定它们之间的层次来作为教学结果的指标，并确定它们之间的层次关系。关系。2.教学内容分析教学内容分析教学内容分析，主要是要明确教师教什么、教学内容分析，主要是要明确教师教什么、学生学什么。对教学内容的分析主要包括以下几学生学什么。对教学内容的分析主要包括以下几个方面：个方面：a.背景分析。重点分析这部分知识发生、发展的背景分析。重点分析这部分知识发生、

71、发展的过程，与其它知识之间的联系，以及它在社会生过程，与其它知识之间的联系，以及它在社会生活、生产和科学技术中的应用。活、生产和科学技术中的应用。b.功能分析。主要分析这部分内容在整个物理教功能分析。主要分析这部分内容在整个物理教学中的地位与作用，以及对于培养和提高学生的学中的地位与作用，以及对于培养和提高学生的科学素养所具有的功能和价值。科学素养所具有的功能和价值。能量能量熵熵c.结构分析。主要分析这部分内容的知识与技能结构分析。主要分析这部分内容的知识与技能结构、过程与方法结构、情感态度与价值观结构，结构、过程与方法结构、情感态度与价值观结构，以及它们之间的关系和特点，从而确定教学的重以及

72、它们之间的关系和特点，从而确定教学的重点。点。d.资源分析。主要对本节课可以利用的教学资源资源分析。主要对本节课可以利用的教学资源进行分析。如对实验条件、课件、习题等的分析，进行分析。如对实验条件、课件、习题等的分析，以确定能否满足当前的教学需要。以确定能否满足当前的教学需要。3.学习者分析学习者分析对学生进行分析，大体包括以下内容：对学生进行分析，大体包括以下内容：a.了解学生是否具有学习新内容所必须的知识、技能和方了解学生是否具有学习新内容所必须的知识、技能和方法。法。b.了解学生的生活概念或前科学概念。了解学生的生活概念或前科学概念。比如，对于浮力，学生可能会有铁不能漂在任何液体比如，对

73、于浮力，学生可能会有铁不能漂在任何液体表面上等前科学概念。表面上等前科学概念。c.了解学生对新内容的情感态度。哪些学生能够适应，哪了解学生对新内容的情感态度。哪些学生能够适应，哪些学生不能够适应。些学生不能够适应。d.了解学生对新内容的自我监控能力。即了解学生在学习了解学生对新内容的自我监控能力。即了解学生在学习过程中过程中“应该做什么应该做什么”、“能够做什么能够做什么”和和“怎样做怎样做”。在理论层面上，实际上对学生进行分析，就是因材施在理论层面上，实际上对学生进行分析，就是因材施教的问题，应当教的问题，应当确定学生的物理认知水平。确定学生的物理认知水平。a.依据皮亚杰的认知发展阶段理论，

74、编制量表，可以确定依据皮亚杰的认知发展阶段理论，编制量表，可以确定的学生的物理认知水平。的学生的物理认知水平。是处于前运算阶段，具体运算阶段，还是处于形式运算阶是处于前运算阶段，具体运算阶段，还是处于形式运算阶段？段？b.依据皮亚杰的认知发展阶段理论，可以确定初中物理教依据皮亚杰的认知发展阶段理论，可以确定初中物理教材中每一个知识点掌握所需要的认知水平。材中每一个知识点掌握所需要的认知水平。c.把两者进行比较，可以有效地进行因材施教。把两者进行比较，可以有效地进行因材施教。我们做我们做初步工作初步工作:初中物理教材中知识点初中物理教材中知识点70%具体运算水平，具体运算水平，30%形式运算水平

75、形式运算水平初中生的物理认知水平初中生的物理认知水平86%具体运算水平具体运算水平14%形式运算水平形式运算水平4.教学策略设计教学策略设计教学策略设计是教学设计的中心环节。包括教学的组教学策略设计是教学设计的中心环节。包括教学的组织形式、教学方法、学法指导、教学媒体设计。织形式、教学方法、学法指导、教学媒体设计。a.教学的组织形式。教学的组织形式。从小组成员的组合、教材的运用到资源的开发过程，从小组成员的组合、教材的运用到资源的开发过程，从学生的参与方式到教师的引导方式、方法等，都必须在从学生的参与方式到教师的引导方式、方法等，都必须在教学组织设计时加以考虑和整合。教学组织设计时加以考虑和整

76、合。b.教学方法。教学方法。面对多种多样的教学方法，哪些是教学设计时应当优面对多种多样的教学方法，哪些是教学设计时应当优先的教学方法？这些方法又该如何有机地结合在一起？这先的教学方法？这些方法又该如何有机地结合在一起？这些都是制定教学策略的基本问题。些都是制定教学策略的基本问题。讲授法讲授法c.学法指导。学法指导。要注意学生学习方式的养成，在教给学生学习方法的要注意学生学习方式的养成，在教给学生学习方法的同时，重视学生的学习能力和创造能力的培养。同时，重视学生的学习能力和创造能力的培养。学生要学会听课，避免左耳朵进右耳朵出。学生要学会听课，避免左耳朵进右耳朵出。d.教学媒体设计。教学媒体设计。

77、教学媒体设计包括怎样选择媒体、如何运用教学媒体教学媒体设计包括怎样选择媒体、如何运用教学媒体以及在什么样情况下运用等问题。以及在什么样情况下运用等问题。避免该用不用，不该用滥用等倾向。避免该用不用，不该用滥用等倾向。5.教学过程设计教学过程设计教学过程设计是教学设计的重要环节，是教师教学过程设计是教学设计的重要环节，是教师教学理念和教学思想的具体体现。教学理念和教学思想的具体体现。首先要将教学内容首先要将教学内容分解成若干个组成部分分解成若干个组成部分，并，并明明确各组成部分的意义与作用确各组成部分的意义与作用，然后，然后安排恰当的顺安排恰当的顺序进行组织序进行组织。（下页摩擦力的教学设计）（

78、下页摩擦力的教学设计）一个完整的教学过程包括一个完整的教学过程包括导入、新课和结尾导入、新课和结尾三三个环节。个环节。其中红色箭头为主要教学思路其中红色箭头为主要教学思路其中红色箭头为主要教学思路其中红色箭头为主要教学思路 摩擦力的教学摩擦力的教学设计设计 深入深入影影响响滑滑动动摩摩擦擦力力大大小小因因素素摩摩擦擦力力增增大大和和减减小小摩摩擦擦的的方方法法1.压力大小压力大小滑动摩擦滑动摩擦探究探究1分分类类静摩擦静摩擦滚动摩擦滚动摩擦应用应用2.粗糙程度粗糙程度3.接触面大小接触面大小探究探究2探究探究3摩摩擦擦力力引入引入实际上，当我们以系统的观点看待教学过程时，下实际上，当我们以系统

79、的观点看待教学过程时，下面的观点还可以更深入。面的观点还可以更深入。一个完整的教学过程包括一个完整的教学过程包括导入、新课和结尾导入、新课和结尾三个环三个环节。节。把教学过程看做学生的思维状态从被组织向自组织把教学过程看做学生的思维状态从被组织向自组织的转变过程。的转变过程。这样，一个完整的教学过程包括这样，一个完整的教学过程包括被组织阶段、临界被组织阶段、临界阶段和自组织阶段。阶段和自组织阶段。教师的任务就是把学生从被组织阶段引领到临界阶教师的任务就是把学生从被组织阶段引领到临界阶段。段。6.教学媒体设计教学媒体设计a.传统教学媒体传统教学媒体教科书、黑板、粉笔、挂图、标本、模型、实教科书、

80、黑板、粉笔、挂图、标本、模型、实验演示装置。验演示装置。不可或缺，永不过时。不可或缺，永不过时。b.现代教学媒体现代教学媒体幻灯、投影、广播、录音、录像、电影、电视、幻灯、投影、广播、录音、录像、电影、电视、计算机。计算机。功能强大，作用独特。功能强大，作用独特。c.教学目标、教学内容、教学媒体适当匹配。教学目标、教学内容、教学媒体适当匹配。7.教学方案的评价与反思教学方案的评价与反思a.是否考虑过学生通过教学过程要获得哪些知识与是否考虑过学生通过教学过程要获得哪些知识与技能？经历哪些过程与方法？在哪些方面受到情感技能？经历哪些过程与方法？在哪些方面受到情感态度价值观的教育？态度价值观的教育？

81、b.是否考虑过教学过程中应按照怎样的教学线索是否考虑过教学过程中应按照怎样的教学线索（主线）（顺序）来进行？（主线）（顺序）来进行？c.是否考虑过教学过程中应采取哪些教学策略和教是否考虑过教学过程中应采取哪些教学策略和教学方法？学方法？d.是否考虑过在教学过程中哪些是重点？哪些是难点是否考虑过在教学过程中哪些是重点？哪些是难点？e.是否考虑过教学目标是否达到？是否考虑过教学目标是否达到？七教学设计的高端备课1.教学设计要遵循教学设计要遵循简单性简单性原则原则最简单的，就是最好的。最简单的，就是最好的。牛顿：自然界不做无用之事，只要少做一点就成牛顿：自然界不做无用之事，只要少做一点就成了，多做了

82、却是无用，因为自然界喜欢简单化，了，多做了却是无用，因为自然界喜欢简单化，而不爱用什么多余的原因夸耀自己。而不爱用什么多余的原因夸耀自己。爱因斯坦认为物理之美的本质是简单性。爱因斯坦认为物理之美的本质是简单性。 阿基米德原理实验需要很多步骤才能做出来，违反了教学的简单性原需要很多步骤才能做出来，违反了教学的简单性原则。有一步就能做出来的实验吗？有！则。有一步就能做出来的实验吗？有！麦克斯韦说：这些麦克斯韦说：这些实验的教育价值实验的教育价值，往往，往往与仪器的与仪器的复杂性成反比复杂性成反比，学生用自制的仪器，虽然经常出毛病，学生用自制的仪器，虽然经常出毛病，但他却会比用仔细调整好的仪器学到更

83、多的东西。仔但他却会比用仔细调整好的仪器学到更多的东西。仔细调整好的仪器学生易于依赖，而不敢拆成零件。细调整好的仪器学生易于依赖，而不敢拆成零件。2.教学设计要遵循教学设计要遵循直观性直观性原则原则最直观的，就是最好的。最直观的，就是最好的。 大气大气压强的引入，许多老师花了很多心思做很多压强的引入，许多老师花了很多心思做很多实验。实验。在超市买一个装棉被的塑料袋，把在超市买一个装棉被的塑料袋，把2双厚棉被双厚棉被装进去（高大约装进去（高大约40cm)，把口封好，然后把吸尘器，把口封好，然后把吸尘器的吸管对准抽气口，打开开关，的吸管对准抽气口，打开开关，1分钟之内，分钟之内，40cm高的高的2

84、双厚棉被变成了双厚棉被变成了10cm高高.吸尘器只是把塑料袋里面的空气抽走了，谁把吸尘器只是把塑料袋里面的空气抽走了，谁把棉被压憋了？大气压强！还能展现过程。好极了！棉被压憋了？大气压强！还能展现过程。好极了！3.教学设计要把科学性与思想教学设计要把科学性与思想性相结合性相结合初中物理教材对初中物理教材对“功的原理功的原理”的表述为：的表述为：使用机械时人们所做的功，都等于不用机使用机械时人们所做的功，都等于不用机械而直接用手所做的功。械而直接用手所做的功。即使用任何机械都不能省功。功的原理（使用简单机械不省功）功的原理（使用简单机械不省功）为什么？为什么？本质：机械能守衡定律本质：机械能守衡

85、定律思想：守衡的思想（不变）思想：守衡的思想（不变）不变的思想不变的思想4.教学设计要把具体性与抽象性相结合教学设计要把具体性与抽象性相结合功的原理（使用简单机械不省功）功的原理（使用简单机械不省功）功功W=FS 就象一个面团子，体积等于底面就象一个面团子，体积等于底面积乘高，高（积乘高，高（F）可以变，底面积（）可以变，底面积（S）也可）也可以变，但体积（以变，但体积（W）不变。）不变。自然界中有些东西是不变的（守恒的），自然界中有些东西是不变的（守恒的），包括人，每个人的包括人，每个人的DNA不变。不变。5.教学设计要明确教学设计要明确科学方法科学方法每一个物理知识都要借助于科学方法而得到

86、每一个物理知识都要借助于科学方法而得到以以“密度密度”为例为例比值定义法比值定义法基本思想是比较，关键是选取相同的标准。基本思想是比较，关键是选取相同的标准。依据是什么？科学方法中心理论依据是什么？科学方法中心理论科学方法中心论 科学方法科学方法 科学现象科学现象 延伸与应用延伸与应用 科学知识科学知识 数学数学 图图知识知识 方法结构图方法结构图 6.教学设计的每一步都要有教学设计的每一步都要有依据依据（依据就体现了逻辑）（依据就体现了逻辑）以以“液体压强的大小液体压强的大小”为例为例演绎推理的科学方法演绎推理的科学方法必须特别强调、显化科学方法。必须特别强调、显化科学方法。7.教学设计要把

87、握教师的主导作用和学生教学设计要把握教师的主导作用和学生的主体地位的主体地位具体来说，具体来说，教师讲哪些？教师讲哪些？哪些不讲？哪些不讲？如何把握？如何把握？依据是什么？依据是什么？教学过程的自组织转变理论。教学过程的自组织转变理论。一句话一句话; ;把学生送到思维转变的临界区域把学生送到思维转变的临界区域我们认为，采用协同学可以较好地描绘教学我们认为，采用协同学可以较好地描绘教学过程的机理，从而更科学地理解学习过程的规律过程的机理，从而更科学地理解学习过程的规律性，并完备地认识教学主客体关系的真正意义。性，并完备地认识教学主客体关系的真正意义。根据协同学理论，教学过程从无序到有序的转变可以

88、根据协同学理论，教学过程从无序到有序的转变可以分为分为被组织被组织和和自组织自组织两个阶段。在教学过程的大部分时间两个阶段。在教学过程的大部分时间里，系统都处于被组织阶段。在这一阶段，教师的讲授、里，系统都处于被组织阶段。在这一阶段，教师的讲授、引导、启发属于系统的控制变量，控制变量对系统能否发引导、启发属于系统的控制变量，控制变量对系统能否发生相变起决定性作用，如果系统没有到达临界区域，就根生相变起决定性作用，如果系统没有到达临界区域，就根本没有出现相变的可能性。因此，协同学认为：外界条件本没有出现相变的可能性。因此，协同学认为：外界条件对于系统能否发生相变有着决定性的意义。从这里，可以对于

89、系统能否发生相变有着决定性的意义。从这里，可以清楚地看出，清楚地看出，在教学过程的被组织阶段，只有通过教师的在教学过程的被组织阶段，只有通过教师的教学活动，才能使学生的学习系统向临界区域过渡，才能教学活动，才能使学生的学习系统向临界区域过渡，才能促使各个子系统完成量变的积累并最终达到质变。促使各个子系统完成量变的积累并最终达到质变。因此，因此，我们认为，我们认为，在教学过程的被组织阶段，教师起主导作用，在教学过程的被组织阶段，教师起主导作用，是教学过程的决定性因素。是教学过程的决定性因素。如何看待教学过程中教师的作用？如何看待教学过程中教师的作用？如何看待教学过程中教师的作用？如何看待教学过程

90、中教师的作用？同样，同样，依据协同学理论，当教学过程进入从依据协同学理论，当教学过程进入从被组织向自组织转变的临界区域时，教学过程的被组织向自组织转变的临界区域时，教学过程的转变不再需要外部指令。转变不再需要外部指令。在这一阶段，只有通过在这一阶段，只有通过学生的自主学习活动，才能使学生大脑中的大量学生的自主学习活动，才能使学生大脑中的大量子系统自行组织起来。此时，系统中一个随机的子系统自行组织起来。此时，系统中一个随机的微小扰动或涨落，借助于非线性相干和连锁效应微小扰动或涨落，借助于非线性相干和连锁效应被迅速放大，表现为整体的宏观巨涨落，导致系被迅速放大，表现为整体的宏观巨涨落，导致系统发生

91、突变，使学生的大脑越过临界区域，形成统发生突变，使学生的大脑越过临界区域，形成新的有序结构，从而完成对知识的真正掌握。因新的有序结构，从而完成对知识的真正掌握。因此，我们认为，此，我们认为，在教学过程的自组织阶段，学生在教学过程的自组织阶段，学生起主导作用，成为教学过程的决定性因素。起主导作用，成为教学过程的决定性因素。怎样看待教学过程中学生的作用？怎样看待教学过程中学生的作用？怎样看待教学过程中学生的作用？怎样看待教学过程中学生的作用？从协同学的观点看，教学过程的主要子系统从协同学的观点看，教学过程的主要子系统学习学习系统（学生）的演化规律决定着教学的主客体关系。因此，系统（学生）的演化规律

92、决定着教学的主客体关系。因此，只有学生才是教学的主体，教师、教材和环境都是教学的只有学生才是教学的主体，教师、教材和环境都是教学的客体。对这一观点的正确理解是：客体。对这一观点的正确理解是：教师是客体并不等同于教师是客体并不等同于只起非决定性作用，学生是主体也并不意味着都起决定性只起非决定性作用，学生是主体也并不意味着都起决定性作用，它们在教学过程的不同阶段分别起决定性作用。作用，它们在教学过程的不同阶段分别起决定性作用。这这一观点的重要意义不仅在于确定了教师与学生之间的主客一观点的重要意义不仅在于确定了教师与学生之间的主客体关系，而且在于确定了双方在教学过程不同阶段的决定体关系，而且在于确定

93、了双方在教学过程不同阶段的决定性作用。如下表。性作用。如下表。教学过程教学过程教师（客体）教师（客体）学生（主体）学生（主体）被组织阶段被组织阶段决定性作用决定性作用非决定性作用非决定性作用自组织阶段自组织阶段非决定性作用非决定性作用决定性作用决定性作用 8.8.体现学科特色与教学特色体现学科特色与教学特色 你所教学科的特色是什么？你所教学科的特色是什么？ 必须要清楚，并体现在你的教学设计之中必须要清楚，并体现在你的教学设计之中如，语文教育就不能完全按照认知心理学的规律如，语文教育就不能完全按照认知心理学的规律来进行教学。语文是一门来进行教学。语文是一门心灵心灵的学科，不能的学科，不能将语文当

94、作将语文当作语知语知让学生来认识，而要让学生来认识，而要“以心以心会文会文”，“以情感悟以情感悟”。 叶圣陶先生认为，感比知深一层。叶圣陶先生认为，感比知深一层。“知”是我与事物对立，从我知彼“感”是我与事物相融合，彼此不分以心会文 以情感悟原诗曲径通幽处，禅房花木深曲径通幽处，禅房花木深永达旅游永达旅游江西乐安千年古樟林江西乐安千年古樟林永达传媒永达传媒4000864000高铁坐椅背后的广告高铁坐椅背后的广告曲径通幽处曲径通幽处(啤酒啤酒)，驻足品美景，驻足品美景(苍蝇）苍蝇）曲径通幽处，斜阳照深林曲径通幽处，斜阳照深林 物理学的特点物理学的特点： 1. 1. 是一门实验科学；是一门实验科学

95、；（实验）（实验） 2. 2. 是一门严密的理论科学；是一门严密的理论科学；（理论）（理论） 3. 3. 是一门定量的精密科学；是一门定量的精密科学； （数学）（数学） 4. 4. 是一是一门门具有方法论性具有方法论性质质的科学的科学（方法）（方法） 5.5. 是一门应用广泛的基础科学；是一门应用广泛的基础科学； （应用）（应用） 初中物理教学设计要紧紧围绕初中物理教学设计要紧紧围绕5 5个特点进行。个特点进行。 什么是能力？什么是能力？ 能力的结构是什么？能力的结构是什么？ 怎样围绕着物理能力进行教怎样围绕着物理能力进行教 学设计？学设计？9.掌握知识与发展掌握知识与发展能力能力统一统一 依

96、据依据形式教育说形式教育说与与实质教育说实质教育说相统一的思想，相统一的思想，我们认为人的智力，就相当于人的能力的我们认为人的智力，就相当于人的能力的“硬件硬件”，而人们通过练习而巩固的、自动化了的动作，而人们通过练习而巩固的、自动化了的动作或智力的活动方式或智力的活动方式技能，也相当于人的能力技能，也相当于人的能力的的“硬件硬件”。由于这两者均是人的大脑的功能，。由于这两者均是人的大脑的功能，因此，我们定义其为因此，我们定义其为“硬能力硬能力”。而人们通过后。而人们通过后天学习在大脑中拥有的知识、科学方法所形成广天学习在大脑中拥有的知识、科学方法所形成广义知识结构义知识结构-即认知结构，其功

97、能就相当于人即认知结构，其功能就相当于人的能力的的能力的“软件软件”，因此，我们定义其为，因此，我们定义其为“软能软能力力”。 在能力结构中区分在能力结构中区分“硬能力硬能力”与与“软能力软能力”有着有着重要的意义。因为根据这种区分，我们不仅清楚了能重要的意义。因为根据这种区分，我们不仅清楚了能力中的智力、技能、知识和科学方法的不同属性，更力中的智力、技能、知识和科学方法的不同属性，更为重要的是，进一步明确了在能力因素中，智力的提为重要的是，进一步明确了在能力因素中，智力的提高和技能的形成主要是靠训练而达成的，而能力因素高和技能的形成主要是靠训练而达成的，而能力因素中的知识和科学方法则可以通过

98、传授、探究或发现使中的知识和科学方法则可以通过传授、探究或发现使学生掌握。由此，我们提出能力的组成结构学生掌握。由此，我们提出能力的组成结构。 智力智力+ +技能技能+ +认知结构（知识认知结构（知识 + + 科学方法）科学方法） 能力能力 上式中的智力包括注意力、观察力、记忆力、思维力上式中的智力包括注意力、观察力、记忆力、思维力和想象力，其中思维力是智力的核心。思维的过程主要有和想象力，其中思维力是智力的核心。思维的过程主要有分析、综合、抽象、概括等。思维的形式主要有概念、判分析、综合、抽象、概括等。思维的形式主要有概念、判断和推理等。技能包括动作技能和心智技能。认知结构包断和推理等。技能

99、包括动作技能和心智技能。认知结构包括知识和科学方法。可以用表括知识和科学方法。可以用表3 3概括如下。概括如下。表表3 3 ：能力的分类及构成因素：能力的分类及构成因素 我们认为，我们认为，“智力智力-技能技能认知结构认知结构”能力理论能力理论的提出，不仅融合了形式教育说（智力的提出，不仅融合了形式教育说（智力+ +技能）和实质教技能）和实质教育说（知识育说（知识+ +科学方法），而且与心理学的理论是一致的。科学方法），而且与心理学的理论是一致的。定义定义分类分类成分成分培养方式培养方式能力能力硬能力硬能力智力、技能智力、技能训练训练软能力软能力知识、科学方知识、科学方法法传授、探究或发传授、

100、探究或发现现物理能力理论物理能力理论1.观察、实验能力；观察、实验能力；2.物理想象能力；物理想象能力；3.物理思维能力；物理思维能力；4.物理运算能力；物理运算能力；5.运用物理知识和科学方法的能力。运用物理知识和科学方法的能力。初中物理教学设计要紧紧围绕初中物理教学设计要紧紧围绕5 5个能力因素进行个能力因素进行高考物理能力理论理解能力理解能力推理能力推理能力分析综合能力分析综合能力应用数学处理物理问题的能力应用数学处理物理问题的能力实验能力实验能力抽象概括能力呢？抽象概括能力呢？ 课堂教学设计不能以感性经验为依据，而要课堂教学设计不能以感性经验为依据，而要以先进的教育思想和教育理论为指导

101、，这样才能以先进的教育思想和教育理论为指导，这样才能以先进的教育理论来规范教学实践，提高教学质以先进的教育理论来规范教学实践，提高教学质量，以减少实践的盲目性，增加自觉性。正是为量，以减少实践的盲目性，增加自觉性。正是为了发挥理论的指导作用，教学设计又必须把理论了发挥理论的指导作用，教学设计又必须把理论转化为教学行为，给出教学流程，明确可操作的转化为教学行为，给出教学流程，明确可操作的方法。方法。10.理论指导性与实践操作性相统一理论指导性与实践操作性相统一有人提出：绕开理论，直达实践开玩笑（我的评价）不愿学习理论的人，学不进去理论的人为自己开脱没有理论的教学设计如同瞎子摸象学习什么样的理论？

102、关键在于，学习什么样的理论？关键在于，学习什么样的理论？有用的理论有用的理论实用的理论实用的理论朴实的理论朴实的理论简洁的理论简洁的理论学习什么样的理论？教学自组织理论教学自组织理论科学方法教育理论科学方法教育理论物理能力理论物理能力理论原始物理问题教学理论原始物理问题教学理论 先整体先整体思考，后思考，后要素要素分析分析。没有要素分没有要素分析的综合是肤浅的，难以揭示事物的本质，析的综合是肤浅的，难以揭示事物的本质，而只有要素分析，没有综合，必然是孤立而只有要素分析，没有综合，必然是孤立的，并且缺乏整体功能。因此教学设计既的，并且缺乏整体功能。因此教学设计既需要以整体为背景进行要素分析，又需

103、要需要以整体为背景进行要素分析，又需要以要素分析为依据进行综合优化，使教学以要素分析为依据进行综合优化，使教学系统各要素处于相互匹配和最佳结合状态。系统各要素处于相互匹配和最佳结合状态。11.整体设计与要素分析相结合整体设计与要素分析相结合其中红色箭头为主要教学思路其中红色箭头为主要教学思路其中红色箭头为主要教学思路其中红色箭头为主要教学思路 . .摩擦力的教学摩擦力的教学整体设计整体设计 深入深入影影响响滑滑动动摩摩擦擦力力大大小小因因素素摩摩擦擦力力增增大大和和减减小小摩摩擦擦的的方方法法1.压力大小压力大小滑动摩擦滑动摩擦探究探究1分分类类静摩擦静摩擦滚动摩擦滚动摩擦应用应用2.粗糙程度

104、粗糙程度3.接触面大小接触面大小探究探究2探究探究3摩摩擦擦力力引入引入 反映教学过程的发展是有客观反映教学过程的发展是有客观规律的。只有规范才能保证教学质规律的。只有规范才能保证教学质量和教学效率。但新思想、新理论量和教学效率。但新思想、新理论的运用又必须创造，创造是对规范的运用又必须创造，创造是对规范的完善与发展，二者是可以兼顾和的完善与发展，二者是可以兼顾和统一的。统一的。 9.规范性与创新性相结合规范性与创新性相结合其中红色箭头为主要教学思路其中红色箭头为主要教学思路其中红色箭头为主要教学思路其中红色箭头为主要教学思路 . .摩擦力的教学摩擦力的教学整体设计整体设计 深入深入影影响响滑

105、滑动动摩摩擦擦力力大大小小因因素素摩摩擦擦力力增增大大和和减减小小摩摩擦擦的的方方法法1.压力大小压力大小滑动摩擦滑动摩擦探究探究1分分类类静摩擦静摩擦滚动摩擦滚动摩擦应用应用2.粗糙程度粗糙程度3.接触面大小接触面大小探究探究2探究探究3摩摩擦擦力力引入引入 反映教学过程的发展是有客观反映教学过程的发展是有客观规律的。只有规范才能保证教学质规律的。只有规范才能保证教学质量和教学效率。但新思想、新理论量和教学效率。但新思想、新理论的运用又必须创造，创造是对规范的运用又必须创造，创造是对规范的完善与发展，二者是可以兼顾和的完善与发展，二者是可以兼顾和统一的。统一的。 12.规范性与创新性相结合规

106、范性与创新性相结合研究摩擦力的大小与接触面的关系研究摩擦力的大小与接触面的关系就是就是创新设计创新设计！把把力传感器引入力传感器引入就是创新就是创新教材上没有教材上没有与学生的物理直觉不一样与学生的物理直觉不一样可以培养学生的思维能力可以培养学生的思维能力13、自然认知与社会认知相结合自然认知与社会认知相结合个体在成长阶段（从婴幼儿到青少年），由个体在成长阶段（从婴幼儿到青少年），由于社会文化因素的影响，使其在对待自己以及对于社会文化因素的影响，使其在对待自己以及对待别人的一切行为，随年龄增长而逐渐变化的过待别人的一切行为，随年龄增长而逐渐变化的过程。这一过程也称之为社会化。个体在社会化的程。

107、这一过程也称之为社会化。个体在社会化的过程中，由原本单纯的自然人，通过社会环境中过程中，由原本单纯的自然人，通过社会环境中与人、事、物的交互作用，而逐渐学会与人、事、物的交互作用，而逐渐学会认识自己、认识自己、了解别人，了解别人，并进而在人际关系中学会如何并进而在人际关系中学会如何待人、待人、律己、循规、守纪律己、循规、守纪等符合社会规范的一切态度、等符合社会规范的一切态度、观念和行为。观念和行为。学校教育对儿童学校教育对儿童社会行为发展社会行为发展的研究与了解，的研究与了解，与与认知发展认知发展同样重要。同样重要。 社会认知社会认知正确对待自己正确对待他人正确对待社会改变不了他人，改变不了社

108、会，但改变不了他人，改变不了社会，但可以改变自己可以改变自己班杜拉的观察学习理论班杜拉的观察学习理论在价值或行为准则的形成过程中，说教的在价值或行为准则的形成过程中，说教的方法无效，班杜拉的观察学习理论最适合解释这方法无效，班杜拉的观察学习理论最适合解释这类学习。类学习。四川雅安地震英语女教师在生与死的关头四川雅安地震英语女教师在生与死的关头让学生先走，自己后走让学生先走，自己后走全国教师的楷模全国教师的楷模师德灵魂的真实展现，可歌可泣。师德灵魂的真实展现，可歌可泣。 班杜拉的观察学习理论班杜拉的观察学习理论班杜拉把观察学习分为注意、保持、复制和动机四个过程。注意过程：是对观察对象的特征以及活

109、动的探究和知觉；保持过程：是将知觉到的行为转化为表象、符号等心理表征，进行编码，加以存储。 班杜拉的观察学习理论班杜拉的观察学习理论3。复制过程：是将头脑中关于行为的表象、符号等表征转化成适当的行为。4。动机过程：是在各种信诱因的激励下，决定是否观察某种行为，编码、维持、模仿有价值的行为。其中强化起着重要作用。14.14.教师与学生相互协调教师与学生相互协调牛顿第三定律的教学视频牛顿第三定律的教学视频 教学过程既是施教过程，又教学过程既是施教过程，又是学习过程。教学设计的关键是要是学习过程。教学设计的关键是要促进两者的交互与协调，但交互的促进两者的交互与协调，但交互的出发点与落脚点都应该以促进

110、学生出发点与落脚点都应该以促进学生的全面发展为目的的全面发展为目的。 科学方法是人们在认识和改造客观世界的实践活科学方法是人们在认识和改造客观世界的实践活动中总结出来的正确的动中总结出来的正确的思维方式思维方式和和行为方式行为方式，是人们，是人们认识和改造自然的有效工具。在科学发展史上，作出认识和改造自然的有效工具。在科学发展史上，作出创造性贡献的科学家，除了具有博大精深的理论知识创造性贡献的科学家，除了具有博大精深的理论知识外，还掌握了先进的科学方法。外，还掌握了先进的科学方法。 科学课程整体上是由科学课程整体上是由科学知识和科学方法科学知识和科学方法组成的，组成的，通过科学方法揭示科学知识

111、的获得和应用过程，并对通过科学方法揭示科学知识的获得和应用过程，并对科学知识在科学技术发展中的作用进行解读，有利于科学知识在科学技术发展中的作用进行解读，有利于学生了解人类对自然界的认识，扭转传统科学教育由学生了解人类对自然界的认识，扭转传统科学教育由于缺乏科学方法而展现给学生被歪曲的科学世界图象，于缺乏科学方法而展现给学生被歪曲的科学世界图象，从而实现学生智力发展与知识体系建构之间的平行和从而实现学生智力发展与知识体系建构之间的平行和同步。同步。15.知识教学与方法教学相结合知识教学与方法教学相结合科学方法与科学知识虽然在本质上是统一的，科学方法与科学知识虽然在本质上是统一的，但严格说来，两

112、者又有不同的特点。科学方法与但严格说来，两者又有不同的特点。科学方法与科学知识不同，它所涉及的不是物质世界本身，科学知识不同，它所涉及的不是物质世界本身，而是人类认识物质世界的途径与方式，是高度抽而是人类认识物质世界的途径与方式，是高度抽象的。象的。科学方法也不直接由科学知识来表达，而科学方法也不直接由科学知识来表达，而是有它自己独特的表达方式，它往往隐藏在知识是有它自己独特的表达方式，它往往隐藏在知识的背后，支配着知识的获取和应用。的背后，支配着知识的获取和应用。众所周知，许多学生经过多年苦读，学习了大量科学众所周知，许多学生经过多年苦读，学习了大量科学概念、规律，做了许多习题，却不能有效地

113、提高科学素养。概念、规律，做了许多习题，却不能有效地提高科学素养。他们的科学学习如同开了中药铺子，科学知识都被分散放他们的科学学习如同开了中药铺子，科学知识都被分散放在药柜上不同的小匣子里，由于缺少科学方法而不能形成在药柜上不同的小匣子里，由于缺少科学方法而不能形成一个有机的整体。这导致他们在面临科学问题时不能迅速一个有机的整体。这导致他们在面临科学问题时不能迅速判断，稍一动笔就错误百出。在理解科学问题的机制方面判断，稍一动笔就错误百出。在理解科学问题的机制方面也是除了简单的分析外，不能准确表达自己的思想，不能也是除了简单的分析外，不能准确表达自己的思想，不能完整地解决问题。许多人靠加倍的努力

114、来改善这一状况，完整地解决问题。许多人靠加倍的努力来改善这一状况，结果却是在药柜上开了更多的匣子。结果却是在药柜上开了更多的匣子。这种情况就很有可能这种情况就很有可能导致我们的学生虽然学习了一门学科，但却没有掌握科学导致我们的学生虽然学习了一门学科，但却没有掌握科学方法。因此，这样的科学教育充其量只能说是学生学过了方法。因此，这样的科学教育充其量只能说是学生学过了这门学科，而不是掌握了这门学科。这门学科，而不是掌握了这门学科。通过对科学方法的不断了解、积累和熟练，通过对科学方法的不断了解、积累和熟练，就能使学生形成一种借助于科学方法获取科学知就能使学生形成一种借助于科学方法获取科学知识的心理定

115、势。这样，学生就能够以快捷的速度识的心理定势。这样，学生就能够以快捷的速度去获取知识，进而通过在头脑中形成认知结构，去获取知识，进而通过在头脑中形成认知结构，深刻地领会和掌握知识，牢固地记住知识。还可深刻地领会和掌握知识，牢固地记住知识。还可以使学生产生一种对问题的敏感性，并能够用科以使学生产生一种对问题的敏感性，并能够用科学方法迅速地抓住问题的要害，找出解决问题的学方法迅速地抓住问题的要害，找出解决问题的途径。这样一种心理定势，就是学生能力的表现。途径。这样一种心理定势，就是学生能力的表现。所以掌握科学方法，与学生能力的发展直接有关所以掌握科学方法，与学生能力的发展直接有关。因此，科学知识只

116、有借助于科学方因此，科学知识只有借助于科学方法才有生命力，才能显示出其内涵、法才有生命力，才能显示出其内涵、色彩，格调，才能显示出其内在的理色彩，格调，才能显示出其内在的理由、作用和功能，学生学习过的知识由、作用和功能，学生学习过的知识才能真正活起来，这样才能提高学习才能真正活起来，这样才能提高学习效率。效率。 最后，科学方法作为科学的思维方最后，科学方法作为科学的思维方式和行为方式，还蕴涵着能力价值。式和行为方式，还蕴涵着能力价值。学生一旦将科学方法内化为自己的思学生一旦将科学方法内化为自己的思维方式和行为方式，就能很好地促进维方式和行为方式，就能很好地促进能力的发展。能力的发展。从心理学的

117、观点看，方法包含从心理学的观点看，方法包含强认知强认知方法与弱认知方法方法与弱认知方法，两者具有不同认知特，两者具有不同认知特点。强认知方法是特定专业领域的独特认点。强认知方法是特定专业领域的独特认知方法，往往与专业知识紧密结合，不容知方法，往往与专业知识紧密结合，不容易区分，一般与专门知识有密切关系。弱易区分，一般与专门知识有密切关系。弱认知方法是可以被运用到各种问题解决过认知方法是可以被运用到各种问题解决过程中的一般策略和方法，也属于通用问题程中的一般策略和方法，也属于通用问题解决方法，一般与智力因素有更密切的联解决方法，一般与智力因素有更密切的联系。系。强认知方法就是学科方法，而弱认知强

118、认知方法就是学科方法，而弱认知方法就是思维方法。方法就是思维方法。表1：初中获得物理知识的方法 表2：初中应用物理知识的方法思维的基本过程思维的基本过程： 分析分析 综合综合 抽象抽象 概括概括思维的基本形式思维的基本形式 概念概念 判断判断 推理推理16.知识教学与思维教学相结合知识教学与思维教学相结合 沈南鹏沈南鹏( (风险投资家，红杉中国创始合伙人风险投资家，红杉中国创始合伙人) )是个数学是个数学天才，获得过天才，获得过全国中学生数学竞赛一等奖，全国中学生数学竞赛一等奖，19891989年考入美年考入美国哥伦比亚大学数学系。国哥伦比亚大学数学系。19901990年，从哥伦比亚大学退学，

119、年，从哥伦比亚大学退学，到耶鲁大学管理学院攻读到耶鲁大学管理学院攻读MBAMBA。他的目标是到华尔街公司工作，不过，手拿着耶鲁大他的目标是到华尔街公司工作，不过，手拿着耶鲁大学学MBAMBA文凭也不管用。一次次向华尔街公司投递简历，一文凭也不管用。一次次向华尔街公司投递简历，一次次面试，一次次被拒绝，沈南鹏的这段经历并不好受。次次面试，一次次被拒绝，沈南鹏的这段经历并不好受。很多年后沈南鹏对媒体说：很多年后沈南鹏对媒体说：“我在毕业找工作时很不顺利，我在毕业找工作时很不顺利，被很多投行拒绝，但是谁都不会写这段，别人只看到我今被很多投行拒绝，但是谁都不会写这段，别人只看到我今天的一点成功。天的一

120、点成功。”到底亏了几美元到底亏了几美元到底亏了几美元到底亏了几美元？ 最后沈南鹏获得了一个花旗银行的面试机会。投最后沈南鹏获得了一个花旗银行的面试机会。投行的工作需要数据分析和判断，总会有一些投行在面行的工作需要数据分析和判断，总会有一些投行在面试时注意到应聘者的数学能力，而这就是沈南鹏等待试时注意到应聘者的数学能力，而这就是沈南鹏等待的机会。的机会。 当天的面试题是：当天的面试题是：一个美国人在菜市场上做生意。一个美国人在菜市场上做生意。第一次，第一次，8 8美元买了一只鸡，美元买了一只鸡，9 9美元卖掉了；第二次，美元卖掉了；第二次，1010美元买了同样的一只鸡，美元买了同样的一只鸡，11

121、11美元又卖掉了。那么，美元又卖掉了。那么，这个美国人到底是亏了，还是赚了？假如亏了，应该这个美国人到底是亏了，还是赚了？假如亏了，应该亏多少？假如赚了，又赚了多少？亏多少？假如赚了，又赚了多少？那天早上，一共有三个人面试。第一位是美国人，那天早上，一共有三个人面试。第一位是美国人，名字记不得了。第二位是日本人，名字忘记了。第三名字记不得了。第二位是日本人，名字忘记了。第三位是中国人，名字叫做沈南鹏。位是中国人，名字叫做沈南鹏。美国人认为是赚了美国人认为是赚了2 2美元；日本人认为是亏了美元；日本人认为是亏了2 2美元；沈南美元；沈南鹏认为是亏了鹏认为是亏了4 4美元。美元。美国人的理由如下：

122、美国人的理由如下：同样的一只鸡，第一次买一只，第二次买一只。同样的一只鸡，第一次买一只，第二次买一只。第一轮交易：第一轮交易：8 8买买9 9卖，卖，9-8=19-8=1赚了赚了1 1美元。美元。第二轮交易：第二轮交易：1010买买1111卖，卖，11-10=111-10=1赚了赚了1 1美元。美元。两次交易相加：两次交易相加：1+ 1=21+ 1=2所以赚了所以赚了2 2美元。美元。日本人的理由如下：同样的一只鸡，一口气买两只。日本人的理由如下：同样的一只鸡，一口气买两只。第一次交易：第一次交易：8 8买买9 9卖，卖，9-8=19-8=1赚了赚了1 1美元。美元。第二次交易：第二次交易：8

123、 8买买1111卖，卖，11-8=111-8=1赚了赚了3 3美元美元 两次交易相加：两次交易相加：1+ 3=41+ 3=4本来要赚本来要赚4 4美元，但是，他只美元，但是，他只是赚了是赚了2 2美元。美元。所以，所以，2-4=-22-4=-2亏了亏了2 2美元。美元。 中国人（沈南鹏）的理由如下：中国人（沈南鹏）的理由如下： 同样的一只鸡，一口气买两只。同样的一只鸡，一口气买两只。一次交易：一次交易：8 8买买1111卖，（卖，（11-811-8）2=62=6可以赚到可以赚到6 6美元。美元。但是，他只是赚了但是，他只是赚了2 2美元。美元。所以，所以，2-6=-42-6=-4亏了亏了4 4

124、美元。美元。算出赚了算出赚了2 2美元的人，说明他是美元的人，说明他是100%100%的保守，走一步，的保守，走一步， 算一步。算一步。算出亏了算出亏了2 2美元的人，说明他保守一次，冒险一次。美元的人，说明他保守一次，冒险一次。算出亏了算出亏了4 4美元的人，说明他对自己非常自信，决定美元的人，说明他对自己非常自信，决定全力以赴，愿赌愿输。全力以赴，愿赌愿输。风投要求的回报率是非常的高，不然就不叫风投要求的回报率是非常的高，不然就不叫“风投风投”了。通常的情况下，风投公司投资了。通常的情况下，风投公司投资1010家公司，只要家公司，只要1 1家家公司能赚钱，整体上都不亏了。公司能赚钱，整体上

125、都不亏了。所以，投行项目经理的任务是，必须将现金利用到极量。这也是为什所以，投行项目经理的任务是，必须将现金利用到极量。这也是为什么沈南鹏能胜出的原因。么沈南鹏能胜出的原因。 传统教学手段不可或缺，现代化教学传统教学手段不可或缺，现代化教学手段是传统教学手段的延伸与补充手段是传统教学手段的延伸与补充两者相互补充，不能相互代替各有长处，各有所短17传统教学手段与现代化教学手段相传统教学手段与现代化教学手段相结合结合18、原始问题教学与习题教学相结合、原始问题教学与习题教学相结合定义定义：原始物理问题是对物理现象的原始物理问题是对物理现象的描述。描述。指自然界及社会生活、生产中客观存指自然界及社会

126、生活、生产中客观存在且未被加工的典型物理现象和事实。在且未被加工的典型物理现象和事实。典型的原始问题：定性典型的原始问题：定性比如，比如，女子撑杆跳高的世界记录接近女子撑杆跳高的世界记录接近5m5m ，比普通，比普通跳高的记录高得多，这是为什么？请用你学过的物跳高的记录高得多，这是为什么？请用你学过的物理知识进行解释。理知识进行解释。解答：解答： 1. 1.运动员助跑起跳时把动能转化为竿的弹性运动员助跑起跳时把动能转化为竿的弹性势能（势能（1 1分）分） 2. 2.跳起后，竿的弹性势能又转化为运动员的跳起后，竿的弹性势能又转化为运动员的重力势能（重力势能（1 1分）分） 3. 3.因此，运动员

127、能跳的的更高（因此，运动员能跳的的更高（1 1分）分）典型的原始问题：定量典型的原始问题：定量 有些农村的家庭电路，在夜晚用电高峰时白炽有些农村的家庭电路，在夜晚用电高峰时白炽灯昏暗，日光灯无法正常启动。而到了后半夜用电灯昏暗，日光灯无法正常启动。而到了后半夜用电低峰时，白炽灯就正常发光，日光灯也能正常启动。低峰时，白炽灯就正常发光，日光灯也能正常启动。请结合有关的物理学定律，画出相关的图象，设置请结合有关的物理学定律，画出相关的图象，设置相关的物理量，用表达式说明其原因。（相关的物理量，用表达式说明其原因。（20分）分）3.原始物理问题与习题的区别原始物理问题与习题的区别（1） 物理物理 现

128、象现象 原始原始问题问题物理物理习题习题解决解决对物理现象对物理现象进行描述进行描述抽抽象象、设设置物理量置物理量 演算、演算、推导推导（2）（3）图2 19.19.主线与辅线相结合主线与辅线相结合以以知识知识展开为主线展开为主线以以学科学科方法为主线方法为主线以以思维思维方法为主线方法为主线以以实验实验操作为主线操作为主线以以技能技能训练为主线训练为主线以以时间发展时间发展为主线为主线以以空间（地点）变换空间（地点）变换为主线为主线 教学设计的主线就是教学设计的逻辑、脉络，教教学设计的主线就是教学设计的逻辑、脉络，教学设计缺少了主线，教学就是一个没有灵魂的教学。学设计缺少了主线，教学就是一个

129、没有灵魂的教学。我的观点我的观点一般以科学方法为主线（科学方法中心论）一般以科学方法为主线（科学方法中心论）知识与方法的关系珍珠项链的珍珠（知识，显性）与细线（方法，隐性）的关系当然，也可以以其他为主线，比如实验。 20. 20.教学设计要了解心理学理论教学设计要了解心理学理论牛顿第一定律教学设计的关键是什么？牛顿第一定律教学设计的关键是什么？我的观点：我的观点：不是新课教学，而是如何破除学生头脑中不是新课教学，而是如何破除学生头脑中错误的前科学概念。错误的前科学概念。学生头脑中原来就有一个错误的牛顿第一定律：学生头脑中原来就有一个错误的牛顿第一定律：力是维持物体运动的原因。力是维持物体运动的

130、原因。有力则物体运动，无力则物体静止。有力则物体运动，无力则物体静止。亚里士多德的观点。亚里士多德的观点。 当教师的新课讲完后，实际上学生的头脑中有当教师的新课讲完后，实际上学生的头脑中有2 2个牛顿个牛顿第一定律。第一定律。1.1.正确的正确的2.2.错误的错误的两者互不干扰，和平相处。两者互不干扰，和平相处。当学生解决简单的问题时，就会用正确的牛顿第一定律当学生解决简单的问题时，就会用正确的牛顿第一定律当学生解决复杂的问题时，就会用错误的牛顿第一定律当学生解决复杂的问题时，就会用错误的牛顿第一定律如何办？运用认知冲突的方式，破除学生头脑中的前科如何办？运用认知冲突的方式，破除学生头脑中的前科学概念。学概念。 1.1.火车上扔钥匙火车上扔钥匙2.2.飞机扔炸弹飞机扔炸弹3.3.轮船上跳水轮船上跳水4.4.车厢里飞的小蜜蜂车厢里飞的小蜜蜂 请批评指正！请批评指正！