课件87张PPT。高中新课程实施和教学指导意见(物理)解读
梁 旭
浙江省教育厅教研室
一、新课程设计理念 1、对日前高中教学的调查与反思
问题
现行高中教学中存在的主要问题是什么?
国际高中教育的发展趋势是什么?
现状调查国际比较课程改革总体思路 学生终身发展最重要的基本素质 社会责任感和道德、身心健康以及创新精神是学生终身发展最重要的基本素质。在学生身上实际体现得较好的课程目标学生认为学校教育实际关注的目标 69.8%学生认为学校教育实际关注的是基础知识和基本技能。2、国际高中教育的发展趋势
问题
国际高中教育的发展趋势是什么?
基础性
多样化
选择性
教育的发展肯定是越来越精细(分化),越来越适合学生。
——让每一个学生都得到充分发展 在基本要求前提下有一定层次性和选择性; 使学生获得更多选择和发展的机会; 为培养学生的生存能力、实践能力和创造能力打下良好基础。
激活——赋予学生、学校、教师以活力3、新课程设计的价值追求4、新课程中的基本概念领域、科目、模块、学分
问题
领域、科目、模块之间的关系?
模块与学分之间的关系?
必修模块与必修学分之间的关系?
必选修又是什么?
领域考试指什么?普通高中课程结构学习领域
科目
模块二、物理新课程设计
问题
学生对高中物理学习的总体感受如何?
高中物理在五个负面评价中占四个的原因在哪?
学生对学科课程的具体感受问题
学生感到物理最难学在哪个时期?
对我们的教学有怎样的启示?三、高中新课程实施的难点及对策
问题
实验省在实施中碰到的困难有哪些?
解决这些困难的对策是什么?1、教材多样化带来的问题
(1)学生负担的加重;
(2)对教研活动带来的困难;
(3)对考试评价带来的困难。
2、完全放开选课带来的问题
广东省05-06学年度第一学段物理开课情况调查表 大家从上表中能够发现什么问题?海南物理高考考试范围
必考
必修1 必修2 选修3-1 选修3-2
选考(四选2 )
选修3-3 选修3-4 选修3-5 选修2-2
问题:如何做到等值?
宁夏有很多学生选择2系列,但高校招生没有工科这一门类。
浙江的对策:全省统一(教材统一,只有侧文和侧理两类,高考模块相同)
——这是控制教学难度和体现评价公平性的基础3、教学内容增多带来的学生学习负担加重
4、教学课时不够
问题
教师如何应对教学内容增加和教学课时不够?四、对实施和教学指导意见的解读
问题
专业指导委员会是怎样产生的?
主要做了什么工作?
做这些工作的主要目的是什么?主要工作:
(1)选定了教材——对教材选择的说明;
(2)编写了《高中新课程物理学科实施指导意见》——宏观层面;
(3)编写了《高中新课程物理学科教学指导意见》——微观层面。试图解决的问题
1、高中学生应该学哪些内容
2、教与学具体要求(学生应该掌握的深难度)
问题:对学生掌握的要求是否就是教师教学的要求?(例如重要的科学发现与发展过程,如果是考试要求就成为识记知识了)
3、教师的教学如何体现新课程理念
4、怎样评价教师和学生
5、教师与新课程一起成长1、高中物理学科的模块设置与学分分配 看了上面的表,教师们意见最大的肯定是
周课时数
关于周课时数的说明:
(1)周课时数与学分(模块)有密切关系;
(2)表中的周课时数的前提是每周上五天课,在实施过程中学校还是有一定的弹性。
广东省高中新课程物理课周课时情况
第一轮(2004年)91.3 第二轮(2005年)94观点
学生基础特别好(周六又不能上课)的学校,可开2节或2.5节(与化学隔周开设);
一般学校最好是开3节;
不要增开到4节——高三有一年的复习时间——足够,不存在把教学内容前移的问题。
合适的课时是需要的,但过多的课时反映了教师的教学水平——这是我们评价一个教师水平高低的重要因素。
问题
按照上述课程设计:
文/理科学生物理学习的量与原来比有何变化?
文/理科学生的知识结构是否会受到影响?
选修3-3的教育功能
(从高考作文《生有所息,生无所息》谈起)
《永远悲壮的勇士》杭二中尤雨奇
(最后一段)任何生物是无机寒冷的物质世界中的一个奇迹,也是一个悲剧。她是对抗熵增最勇敢、最彻底的战士,她无畏地面对死亡的威胁,沿着衰老和无序的宇宙之流,逆流而上。她的结局注定了她不息的挣扎,她必须在有限的时间内证明她的存在意义,她必须让一朵烟花在漆黑的夜空中留下转瞬即逝却璀璨夺目的痕迹。她是从外界不断吸收能量而维持动力的机器,尽管抵挡不了必然的老化和磨损,以及最后的破败,她依旧用那逐渐老去的躯体在创造奇迹。也许宇宙终将在一片热寂中死亡,死亡终将嘲笑生命所作出的所有努力,但在那一刻到来之前,生命未曾停止,时间长河中一切的生生不息的万物,将始终是这个宇宙的骄傲。
感受:在幽暗背景下的对生命的礼赞,充满张力;在科学认识基础上对生命本质意义的认识,富含深刻。
科学影响着哲学,影响着人的价值观。
选修3-3的教育功能从知识层面来说,从技术层面来说并不是不可或缺,但从对世界无序与有序,守恒与耗散的认识来说则是不可或缺。
想到了教师的专业发展:年龄的增加,交流的减少,面临自然的熵增(无序),如何克服无序,达到把握教学规律(有序),就要打破封闭系统,投入能量,在开放系统中吸收与消化。2、高中物理教学目标与要求的确定(1)三维目标——新课程的特色,体现对教学价值的全面追求——明确了物理教师该做和值得做的事——对教师的高要求(从教书到教人的转化)。
●知识与技能(掌握知识)
1.基础知识、概念和规律,基本观点和思想。
2.认识实验的地位和作用(实验意识),掌握基本技能,使用基本仪器,独立完成一些物理实验。
3.了解发展历程,关注科学技术的主要成就和发展趋势以及物理学对经济、社会发展的影响。
4.运用有关的物理知识和技能解释一些自然现象和生活中的问题。 ●过程与方法(培养能力)
1.经历探究过程,应用探究的方法研究物理问题,验证物理规律。
2.了解研究方法,认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。
3.调控学习过程,有一定的自主学习能力。
4.发表自己的见解,运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题。
5.具有质疑能力,信息收集和处理能力,分析、解决问题能力和交流、合作能力。 ●情感态度与价值观(形成价值取向)
1.领略自然界的奇妙与和谐,发展好奇心与求知欲。
2.参与科技活动,探究与日常生活有关的物理学问题。
3.具有坚持真理、创新和实事求是的科学态度和科学精神,具有判断有关信息是否科学的意识。
4.有将自己的见解与他人交流的愿望,敢于坚持正确观点,勇于修正错误,具有团队精神。
5.关注并思考与物理学相关的热点问题。
6.关心国内、外科技发展现状与趋势,有振兴中华的使命感与责任感,有将科学服务于人类的意识。
问题:学习过程中的情感、态度与价值观找错误(针对情感、态度与价值观)(2)浙江的教学大纲
——《物理学科教学指导意见》
产生背景:课程目标不够明确,适合课时要求,不增加学生学习负担
主要功能:是高中物理教学内容、教学深广度、学分认定、学业评价、升学考试的基本依据。内容介绍:
① “教学要求”以节为单位,分“基本要求” 、 “发展要求”与“说明”三部分。
② “基本要求”是指全体学生在模块学习期间都要达到的要求;
③ “发展要求”是部分学生在模块学习期间可以达到的较高要求;
④ “说明”是对教学深广度的界定。
观点:既要避免为考而教,又要避免对所学内容都要求掌握
(3)把握教学要求的难点——理解教学要求中的行为动词问题
为什么行为动词的表述是分为知识、技能与体验三类?
三维目标与上述三类对应吗?
三维目标与三类对应关系是怎样的?
知识与技能(一维)分为两类,过程是体验性,方法是知识性,情感、态度与价值观也是体验性。实施课程三维目标的基本原则
1、融合原则。物理教学的三维目标是以知识与技能的学习为载体来实现的,教师在实施时不要将三维目标割裂开来,要力求三维目标的融合。
2、渐进原则。知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观这三维目标都是有层次的,教师在实施时不能一蹴而就,要循序渐进。
3、差异原则。虽然任何知识的教学都具有实现三维目标的价值,但对不同的学习内容,三维目标的要求并不是均等的,要根据具体的教学内容区别对待,有所侧重。案例——教学目标分析
目标的融合——实验:探究加速度与力、质量的关系
①认识(认知)影响加速度的因素——力和质量
②通过实验测量(技能)加速度、力、质量,分别作出(技能)加速度与力、加速度与质量的关系图象
③能根据图象得出(认知)加速度与力、质量的关系
④体会(情感)“控制变量法”对研究问题的意义
①体验(情感)实验探究过程:明确实验目的、分析实验思路、制定实验方案、得出实验结论(不是认知上的掌握要求)
②初步认识(认知)数据处理时变换坐标轴的技巧
③初步了解(认知)将“不易测量的物理量转化为可测物理量”的实验方法。
④会对实验误差作初步分析(认知,非操作)
目标的渐进
在讨论平均速度和瞬时速度联系的过程中,体会近似处理的思想方法
经历匀变速直线运动位移规律的探究过程,体会无限逼近的方法
体会求弹簧弹力做功时通过细分过程化变力为恒力的思想方法——并没有提出极限思想
初步体会物理模型(质点)在探索自然规律中的作用
经历自由落体运动模型建立的过程,知道建立物理模型对解决实际问题的作用
知道矢量与标量(位移与路程)运算的差异,会进行一维情况下的矢量运算
掌握力的平行四边形定则
会用矢量图表示速度变化量与速度之间的关系 (向心加速度)
目标的差异(两节有较多物理史的内容)牛顿第一定律——主要是认知目标行星的运动——是认知和情感目标兼有(5)学习要求(作业目标)的把握
问题
学习负担重在何处?课堂?课外作业?
实验省的课外作业与以前有两样吗?
如何在教学中把握教学要求?
对作业本、实验手册编制过程的介绍:
编制每节课的教学要求——在全省范围内选择作者(一线有经验的教师)——学习教学要求——根据条目编写——由编写教学要求的专业指导委员会成员初审——修改——由教研室邀请有经验教师内审——修改——由教育厅邀请高校、中学的审定委员审定。
实验手册——按教学顺序分“学生实验”、“课外实验”、“随堂实验”三类编写。
“学生实验”是必做的实验(实验操作考查命题范围),着重培养学生实验的基本素养,要求学生通过实验能够形成比较规范的实验报告。
“课外实验”重在让学生设计实验方案、开展实验活动,培养学生分析、解决问题的能力和创新能力,教师应该引导学生完成规定的实验
“随堂实验”重在对课堂教学中的学生实验活动进行设计,教师可根据教学设计的需要,选择使用便于有条件的学校拓展学生实验的内容。案例——作业本被删去的题目例举
汽车由西向东匀速行驶,车上的乘客看到窗外的雨是竖直下落的,则站在地面上的人看来,雨滴的下落方向是( )
A.竖直下落 B.斜向东下落
C.斜向西下落 D.斜向南下落
说明:对运动的描述的转换只要求参考系与物体运动方向在同一直线上
一个质点做方向不变的直线运动,加速度方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,则在此过程中( )
A.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达最小值
B.速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达最大值
C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移不再增加
D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达最小值
说明:不要求讨论加速度变化问题
如图是一主动轮A通过皮带带动从动轮B的示意图,主动轮的转动方向如图所示,试分析A轮上M点和B轮上N点受到的摩擦力的方向:fM______,fN______。
发展要求:能够分析生活中既常见又较简单问题中的摩擦力;
不要求判断不在一直线上做相对运动时的滑动摩擦力问题——相对运动趋势,静摩擦更难。
?
两名学生分别做“探究加速度与力、质量关系”的实验时,各自得到的a-F图象如图4-2-6所示。甲图中a-F图象与横轴相交,可知当拉力F为某一值时小车加速度a=0,即加了拉力但小车仍没有运动,这说明小车与水平长木板间有 力。乙图中a-F图象与纵轴相交,可知当拉力F=0时小车加速度,即没有拉力但小车已开始加速运动,这说明长木板的放置情况出了问题: 。
不要求运用a-F图象分析解决问题
对教学目标把握的基本观点
1、充分认识教学内容的增加和时间的限制
2、充分认识学生需要同时学习多个学科
3、充分认识学生对物理学习的畏难心理
4、充分认识初中科学教学的水平——起点水平
5、充分认识不同学校学生的基础和能力水平
6、充分认识必修是对全体学生的要求
7、允许部分学校和部分学生有更高的要求
8、反对“一步到位”的做法,加重学生的负担
一个优秀教师是对学生的学习基础、学习时间、学习困难有深刻感受的人。建议:
循序渐进原则
从起点水平开始教学的原则
控制难度防止分化的原则
从实际出发的原则
区分教学要求与教学内容的原则
(为了激发学生兴趣,为了更好理解问题)3、教学方法与策略建议基本观点:
体现新课程理念的教学是回归物理教学本色(科学知识、科学过程、科学方法、科学文化)的教学。
浙江许多优秀教师的教学实际或教学追求是与新课程要求的教学一致的。
浙江教师对物理本色教学不是“压出来的”,而是“由内而外”生长出来的。
不否认还有许多教师的教学方式需要改变
既认同用新课程理念教学有利于教师成长,又承认教师的成长水平对实践新课程理念的制约。
反对从一个极端走向另一个极端,辩证(如何评价中国教育)、全面(三维目标)地认识教学。
好的教学设计肯定不是按照教材的知识顺序来进行设计(对教材进行加工),肯定不是只按照知识+训练的目的来进行设计。
好的教学设计应该以教学目标为导向,在分析学生基础的前提下,将知识、思维发展、价值观影响结合起来进行设计,既要有知识的建构意识,又要有能力的培养意识,还要有明确的价值导向,最后有目标的达成意识。
一位优秀教师就是最好的教材,是最鲜活、最生动的教材。因为他将生活经验、学术修养和人格魅力结合在一起。问题:你坐电梯的时候有什么感受? (压力)用何工具?(体重计)这种现象我们称为什么?完全失重这种现象我们称为什么?观察体重计指针是否改变案例:曲线运动●这是一节规律探究课——速度的方向列举曲线运动事例后问:曲线运动速度方向如何●感想结论体验应用观察和发现(1)关于实验教学的基本观点
①观察与实验是学习物理最基本的方法——提供典型表象,揭示本质特征。
②教师不仅要充分利用实验室现有仪器,还要根据教学需要开发、制作实验器材。
③对能够演示的实验,要防止用电脑模拟演示的方法来替代。
④在实验过程中,使学生的操作技能与思维能力得到同步发展(国家级培训时关于验证性实验是否具有探究性的讨论)——教学实验的价值追求——不是仅仅为了获得结果或结论,要落实三维目标,兴趣与能力是与发现问题与解决问题密切相连——在演示及实验过程中精心设计问题。
(2)关于概念与规律教学的基本观点①物理概念和规律是物理学知识的核心
②概念与规律教学的根本意义在于理解(与、或、非门电路的教学——教材编写并没有使学生理解)
③要为概念和规律的建构提供基础——事例、情景、实验现象
④重视概念与规律教学的方式方法(模式)
⑤概念与规律的学习并不等同于建立概念和发现规律(科学本身与科学教学的区别)
⑥重视概念和规律在新情景中的应用思考:上述两种概念教学模式的区别是什么?
第二种模式三个层次各是从什么角度构建?教学模式案例(3)促进每一位学生的发展的基本观点
①促进每一位学生的发展是新课程的灵魂(价值追求)。
②根据不同学生的基础和认知能力提出不同层次的要求。
③利用新课程选择性的特点,为优秀学生的自主学习做好导师。
④关注学有困难学生的困难及其成因,采用灵活多样的方法进行教学(例如思维分析有困难,可采用实验说明),采取切实有效的措施(心理指导,学法指导,学业辅导等),增强学生学习物理的信心。
(4)转变学生学习方式的基本观点①倡导自主、合作、探究的学习方式是新课程的一大亮点——针对中国学生学习的弱点。
②教材在课堂学习、作业、各类实验中都作了体现。
③让学生在自主学习中提升主动、独立的学习能力。
④在合作学习中养成协作、分享的团队精神
⑤在探究学习中加深对科学过程与方法的认识,提高探究未知世界的能力。
⑥不同的学习方式相互补充,相互促进。需要处理好的几个关系①学生自主与教师主导之间的关系
(指导、帮助、提醒)
②小组合作与学生独立思考之间的关系
(有分工,有合作,有思考,有讨论)
③探究学习与接受式学习的关系
(不同内容不同方式,不同教学目标不同方式——过程与方法,情感、态度价值观需要通过学生自己的体验)4、评价建议“一对矛盾”
评价是教师最不感兴趣、最不关注、也是最不熟悉的领域
评价是对学生的学习产生巨大影响的事情
——评价是新课程关注的领域,最需要我们研究和创新实践(1)探索新的多元评价的基本原则①结果评价与影响学习的因素相结合
②过程评价和终结评价相结合
③定性评价与定量评价相结合
④笔纸测试评价与操作考核评价相结合
⑤学生自评、互评与教师评价相结合
(2)易操作——好的评价方案的前提 一个好的评价方案,必须是一个可以操作的方案,应遵循科学合理、简便易行的原则。
并不是评价方案越完整、越繁琐、越新奇就越好。——实验省有的学校“天天评、周周评、月月评”——出现“为评价而评价”、搞形式的做法——物理教师知道只要有限个点也能寻找到规律。——考虑到教师和学生的主要任务,评价方案应追求简约——还要让电脑帮人工作。
作业情况检查表
班级 姓名 学号
作业检查认定档次:
一题未作记“0”;部分完成记“1”;全部做完记“2”;全部做完且正确记“3”;全部做完且会做记“4”;全部做完且有创意(如:一题多解、一题多变、对题目的内容有合理的质疑、将题目改得更符合生活实际等)记“5”
评价——能否用,如何用?5、教师要与新课程一起成长(1)基本观点
①物理新课程蕴含着许多新的教育理念,对每一位教师都提出了新的挑战。
②从传统的知识的传授者的角色中走出来,改善自己的教学行为——传授式的教学是“封闭”的教学,教师遇到最少的问题,从而也没有面对问题如何处置的策略。
③使自己不但成为学生学习活动的组织者和促进者,而且也成为一个孜孜不倦的学习者和探究者。
④新课程的实施过程应该是教师教学行为不断优化的过程,是教师专业水平不断提高发展的过程。
认知方面
①创设有利于学生探究的情境,制造学生认知上的冲突,引导学生通过自主活动去建构并完善认知结构
②让学生在问题探究和解决中体会成功,感受能力提高
情意方面
③要创设一个良好的有利于师生共创共生、合作交往和意义建构的外部学习环境,(认知与情意的协调)支持并帮助学生通过探究活动来促进新意义的生成,使整个教学过程自始至终都充满着主动探究的学习气氛。(2)课堂教学中认知与情意协调(3)提高课堂效率减轻学生负担 内容增多:课堂教学效率一定要提高(处理好已知与未知、自学与讲授、材料呈现与思维活动(包括学生讨论)展开等的关系);
负担减轻:作业中习题的类型和难度要控制,减轻学生的负担。(4)改善教学行为的参考系——专家(优秀)教师的教学行为(5)掌握新旧教材变化——不给学生造成混乱尽快熟悉教材中的各种变化:
语言体系的变化
计数点——测量点;时间——时间间隔
内容体系的变化:平均速度等于中间时刻瞬时速度——较短时间内平均速度替代瞬时速度
用速度图象求加速度,而不是用公式(数据处理)
符号体系的变化:位移由S变为X,涉及的变化大多了(公式,图象,推论等)
(6)通过学习与研究提升自己 在实施指导意见中有“好课”的基本要求和优化课程教学的基本方法和策略供大家参考
更新教学观念,观摩优秀的课堂教学,自己积极参与教学展示与比赛活动。
在实施指导意见中列出了四大方面21个课题名称需要大家的研究
新课程实施需要有实践背景的研究者,教师需要通过学习和研究提升自己的专业水平。6、充分利用好现有课程资源 基本观点
(1)教科书是物理课程非常重要的文字课程资源。
(2)对我省所选用的教科书,应根据物理课程标准的要求,吸收和利用各种有利于学生发展的因素。
(3)新课程为我们提供了多样化的教科书,学校应当购置不同版本的高中物理教科书供教师参考,为教师的教学提供更为宽广的选择余地。
各种版本教材有特色的内容,如人教版的物理实验、课题研究和课外读物,上海科教版的总结与评价,山东科技版的导入、我的收获与问题,教育科学版的本章小结等。
案例1——共点力的平衡
人教版——在用牛顿定律解决问题(二)中以合外力为零条件下讲述的,
上海科教和山东科技版——作为“共点力的平衡及其应用”一节内容讲述,
教育科学版——作为一章专门讨论(增加学生负担)。
案例2——超重与失重
人教版——用牛顿定律解决问题(二)中讲述的,其它三种教材——作为一节内容进行讲述。考虑到超重与失重已经成为越来越大众化的概念,专门列一节讲述是十分必需的。
教育科学版——“汽车安全与牛顿运动定律”符合社会发展与联系生活的要求,很有特色。
案例3——关于向心加速度公式的推导
四种版本用了三种方法。
人教社与上海科教版用速度矢量三角形推导,对于必修课本来说,难度太大,教育科学版仅仅说“理论上可以证明”也不合适,我们认为用适合大多数学生认知水平的方式,从力与运动(加速度)联系的角度进行推导——山东科技版的方法比较合理,但还需要精心设计教学过程。
案例4——对自由落体运动的讲述
人教版和山东科技版的处理是把自由落体运动作为匀变速运动的一个实例,体现的是验证的思路,
上海科教版从伽利略对落体运动的研究开始,以探究的方式把自由落体运动作为匀变速运动的实例进行研究,其立意和具体设计很合乎学生思维发展规律。
教育科学版教材将自由落体运动作为牛顿运动定律的应用,通过受力分析,确定运动情况,也很有创意,只是将这种运动放在第三章不太合适,另外这样做也可能将物理学史的教育作用淡化了。
人教版
标题——伽利略对自由落体的研究
结构
绵延二千年的错误
逻辑的力量
猜想与假说
实验验证
伽利略的科学方法
STS:从伽利略的一生看科学和社会。
感受——以历史发展为主线,充分而准确地把握了问题的重点,过程叙述比较严谨和详细,学生思维活动能够较充分展开。在此基础上总结方法,应该说是一篇力作。 教育科学版
标题——人类对运动的认识历程
结构
亚里士多德的错误理论
伽利略的研究工作
伽利略工作的意义(方法概括)
感受——对“人类对运动的认识历程”非常看重,但由于把它放在第一章第一节,没有放到特定的知识体系中,不仅学生知识基础不够,学生思维活动也不能够充分展开。也有点“生硬”、“不顺”的感觉。 上海科技版
标题——伽利略对落体的研究
结构
小石头诘难大科学家(伽利略佯谬)
拨开阻力的迷雾
伽利略的探究之路(大胆的猜想,困难之一(如何测瞬时速度-转化成间接寻找距离与时间关系),困难之二(如何精确测量时间—冲淡重力),困难之三(如何从斜面到自由落体)
方法总结
超越伽利略(频闪照片)
调查报告——关于“亚里士多德”和“伽利略”
感受——风趣,有点像章回小说,叙述很有特点。从小标题看出,过程展开细致,学生思维活动能够充分展开。简化了一些因素,超越伽利略(频闪照片)又将历史与现代紧密联系,也是富有特色的一篇力作。 案例5——牛顿第一定律 人教版结构
理想实验的魅力
牛顿物理学的基石——惯性定律
惯性与质量
科学漫步——惯性参考系
感受——对牛顿第一定律的地位有了高度认识,否定了“双基论”牛顿第二定律是核心,第一定律是其特殊情况的错误认识。认为从三维目标来看,第一定律包含最富成果的科学概念,如力,惯性,参考系等。正是第一定律摧毁了亚里士多德的基础。牛顿第一定律上升到牛顿物理学基石的位置。
教育科学版结构
运动是不是需要力来维持
牛顿第一定律
惯性
感受——通过对生活实际中几个实例,讨论“运动是否要用力来维持”说法。
通过讨论结合第一章第一节内容“人类对运动的认识历程”,说出“力与运动的关系”,在此基础上总结牛顿第一定律。
在此基础上定义惯性。 上海科技版结构
重新习惯地球上的生活
伽利略的实验和牛顿的总结
惯性有大小吗?
多学一点:惯性系
STS:安全带与安全气囊
感受——既基于现代学生的生活经验(宇航员的生活经验),又重视物理学史(学科本身)的“营养”成分,是物理学科特点与现代教学理论相结合的经典之作。开始的“重新习惯地球上的生活”真实、有趣、发人深思。
“安全带与安全气囊”充满现代气息和人文关怀。 山东科技版结构
导入——跨越时空的对话
力与运动状态
牛顿第一运动定律
物体的惯性
信息窗——跳伞运动
感受——通过对生活实际中几个实例,讨论“运动是否要用力来维持”说法。
利用气垫导轨实验得出牛顿第一定律。
虽然在引入的时候有亚里士多德、伽利略、牛顿的观点,但发掘不深,交锋不够。有“回避难点,给予结论”之感。从知识传授的角度符合现代教育理论,但没有做到学科特点与现代教育理论的结合,缺少本节内容应该具有的厚重感。 对教师们的几点建议
不争新课程有没有意义,有没有价值,能不能解决升学压力问题等;
尽快熟悉新课程,切实控制好授课和作业难度,不加快进度(影响自己);
新课程需要研究的问题很多,教研部门和杂志社需要好的课例(实验教学)、经验与方法(已经从理论到实施),探索具体问题的最佳解决途径。
让我们共同面对新课程的到来,成为解决问题和困难的合作伙伴,成为新课程理念的实践者和新课程成功的享受者。
谢谢大家!课件7张PPT。无锡市教育研究中心 马宇澄wxmaych@163.com新课程实施过程中的尝试和思考我市高中物理新课程实验的概况组织前期培训
组织备课活动
课堂教学研讨
课堂教学设计与课堂教学观摩
关注“过程与方法”的评价新课程培训工作国家级:培训者培训
省级:骨干教师培训
地市级:全员培训
专家引领,问题讨论,案例分析
更重要的是平时教学中分层次的经常性的备课评课交流研讨活动
每章的集体备课
校本教研 精心准备每章的集体备课活动骨干教师做教材分析和教学建议
教学三维目标的定位,教学要求的把握,各节教学内容的解读和课时教学建议,甚至重点实验和习题的研究等……
例牛顿运动定律
重点节说课,做实验建议和教学设计
典型课例的公开课研讨课堂教学设计学情分析和教学目标的确定,尤其是“过程和方法”目标的落实 力的合成
重点难点分析和教学内容的取舍
教学线索和教学内容的内在逻辑关系 追寻守恒量
关于科学方法的教学 伽利略对自由落体运动的研究1 、2
学生探究活动方案设计和教师的参与时机与程度 探究弹性势能的表达式1、2、3
引题和问题情境的设置 伽利略对自由落体运动的研究
教学准备:资源、媒体和实验 电容
教学反馈设计和教学评价与反思 力的合成
教学设计的出发点一定要以学生的思维和视角设计教学而不是想当然地包办代替或追求形式上的“科学探究”
教学比较 电阻定律1戴、2钟、3朱、4狄关注“过程与方法”的评价关于教学评价
关于学生学业评价
对“过程与方法”的评价
类比与对比 例
过程的迁移 例1、例2
方法的运用 例1、例2典型课例课堂教学案例研究--向心力研究背景
向心力教材结构
课例1:华、评
课例2:李1、2
课例3:戴1、2、3
课例4:王1、2、3、4、5、6、7、9课件7张PPT。●向心加速度和向心力现行教科书:分析做匀速圆周运动的物体受到向心力作用实验得出:向心力的大小跟m、r、ω都有关系“可以证明”,向心力的大小等于F=mrω2从力要产生加速度导出向心加速度意义和公式阅读材料:向心加速度公式的推导做一做:感受向心力(m、r、ω 大,则F 大) 实验装置比较复杂,难以作为学生实验;
力的大小的呈现比较间接,不易形成直观认识。 学生没有经历这个过程 学生只有动力学的向心加速度概念,对“加速度”运动学含义没有认识。 推导的基础不牢,作为阅读材料,难以落实 起到一定的弥补作用。新教科书(人教版):用一定的篇幅,设立小标题,进一步明确“速度变化量”概念通过五个步骤说明Δt很小时匀速圆周运动的Δv指向圆心,引入向心加速度给出向心加速度公式,在“做一做”中让学生尝试自己进行推导通过实例引入向心力概念,通过牛顿第二定律推导向心力公式用圆锥摆粗略验证向心力公式做一做:体验在v 相同、ω 相同两种情况下F 与r的关系 向心加速度难点在于Δv,正确认识圆周运动的Δv至此已经有了相当基础,这里又作了进一步强化 把对Δv方向的分析分为五步骤,减小台阶,降低坡度 Δv 问题解决了,推导只是数学问题,放在“做一做”中,兼顾学生的差异性 至此,学生获得的是完整的向心加速度概念·装置简单,能当学生实验;
·也是一个应用知识的实例 通过体验来认识r和F的定量关系,强化实践意识。还可以把v2变为和v1的方向相反来分析还可以用平抛运动来具体分析返回原页1.分别作出质点在A、B两点的速度矢量(长度一样)。2.将vA的起点移到B,并保持vA的长度和方向不变。3. 以vA的箭头端为起点, vB的箭头端为终点作矢量Δv。4. Δv/Δt 是质点由A到B的平均加速度, Δv 的方向就是加速度的方向。5. 当Δt 很小很小时,AB非常接近,等腰三角形的底角接近直角,Δv 的方向跟vA(或vB)的方向垂直。即指向圆心。返回原页返回原页●通过“体验性实验”增强实践意识 例:向心力和半径是成正比还是成反比?(新教材) 实验时,rA=40cm,rB=80cm,每秒钟喊口令2次。 操作一:手握A,每秒1周;操作二:手握B,每秒1周;操作三:手握A,每秒2周;比较一和二:ω相同,F 跟 r 成正比:比较二和三: v 相同,F 跟 r 成反比: 该实验的主要目的是建立“ω相同”、“v相同”的实践形象。强化实践意识。返回原页课件3张PPT。培训中提出的一些问题课程改了,高考怎么改?考试方案如何适应模块选修?考试内容如何体现新课程理念?
我们按照新课程的理念教学了,但是万一考试成绩不如题海战术的好,社会、家长、学校会怎样评价我们的教学?
三个系列的选修课程,学校如何开设?是不是打乱原有的班级授课?
对学生的过程性评价如何落实?会不会流于形式?
大量的科学探究,教学时间会不会不够?
教学目标上长期效应与短期效应的冲突
教学方式上学习方式多样化与学生有限的自主学习时间的冲突
教育的自身价值和规律与功利化社会竞争环境的矛盾解决问题需要勇气,更需要智慧
思路:中庸哲学,不追求一步到位,反对矫枉过正,防止欲速不达.
我对高中物理新课程的认识
课程教材研究所(人民教育出版社) 张大昌
人教社网址:www.pep.com.cn
(或键入汉字“人民教育出版社”)
张大昌的邮箱:zhangdc@pep.com.cn
与张大昌的网上交流
www.pep.com.cn →人教论坛→中学物理教育论坛→教学资源专区→张大昌老师……
三个系列各为哪些学生准备的
三个系列从不同的角度展示物理学
不与高校的系科相对应
选修2系列不是为学工科的学生准备的
一、新课程的理念
●强调课程的三维目标
改变学生的学习方式
时代性、基础性、选择性、实践意识……
二、关于科学探究
●科学探究贯穿于整个课程
科学探究不搞形式主义
三、新课程与高考
(黄恕伯先生的研究成果)
●独立思考是学生解题的基本条件
●实践意识是审题环节的基本素质
掌握科学方法是解题的必要条件
四、教科书的作用
●教科书为课程目标导向,为学习方法导向
●教科书要成为教师的好帮手
●教科书要提供物理情景和学习资料
教师不是教科书的“奴隶”
避免进入误区
不可能对知识要求做出刚性的解释
一、新课程的理念
●强调课程的三维目标
知识与技能
过程与方法
情感、态度与价值观
研究平抛运动的等时性
例:抛体运动的研究
过去(教学大纲):“平抛运动(B)”
过去的教材:
得到的是关于平抛运动的一堆知识
研究红蜡块的运动
现在(课程标准):
“会用运动合成与分解的方法分析抛体运动”
新的思路
1. 以红蜡块的运动为例,研究解决二维运动的方法
“我们看出蜡块是向右上方运动的。那么,合运动的轨迹是直线吗?蜡块的合运动是匀速运动吗?这些都不是单凭观察能够解决的。”
●坐标与时间的关系
x = vxt
y = vyt
●轨迹――消去t
y =x
●速度的大小和方向……
v =
……
计算飞机的分速度
2. 例题:求飞机在水平方向和竖直方向的分速度。巩固以上方法。
悟出的道理:相互垂直方向的运动可以分别研究,然后求它们的复合运动。
3. 把这个道理应用于平抛运动
水平方向 F = 0, v0 = v, x = vt
竖直方向F = 重力,加速度 = g,v0 = 0,y =gt2
有了x、y两个方向的坐标与时间的关系之后,
轨迹…… 速度的大小…… 速度的方向……
4. 如果抛出时的速度不沿水平方向,那么……
得到的是解决抛体运动(平面中的二维运动)的一般性方法
例:做匀速圆周运动的物体的加速度的方向
过去:
绳系石块的圆周运动→石块受力指向圆心→加速度也指向圆心
现在:
受到什么启示?
但是没有由此得出结论,而是要学生们思考:
如果做匀速圆周运动的物体的加速度不是指向圆心,那么……
更进一步:
研究匀速圆周的加速度的方向
提倡理性思维(质疑的习惯、批判性思维……)
不能忽视直接经验
直接经验的作用――科学的价值观和科学方法
学生学过科学课程之后,将
以不同的视角、不同的方法看世界
提高了认识世界的能力
例:狭义相对论――“同时”的相对性
“光速不变原理”,“狭义相对性原理”
闪光同时到达车厢的前后两壁吗?
1. 科学的方法与科学的价值观
实验或观测事实(或直接经验)
↓
猜想与假设(两个基本原理)
↓
逻辑分析(数学推理)
↓
可检验的结论
一个外行人――马克·吐温的话:
科学真是迷人。根据零星的事实,增添一点猜想,竟能赢得那么多收获!
另外的例子:
牛顿对万有引力的研究;伽利略对自由落体运动的研究
2. 体会人的认识能力,感受直接经验的局限性
――情感态度价值观的教育
相对论以深奥难懂著称。其实,以少数不深奥、不难懂的原理为基础,经过可信的逻辑推理,你会看到,那些神奇的结论竟是十分自然的!
知识可以在人生的任何阶段学习,观念只能在一定的年龄建立
例:“初步了解广义相对论的主要观点以及主要观测证据”
等效原理
引力使光线弯曲
太阳使星光偏折
理性思维与实践――
科学价值观的教育
●改变学生的学习方式
过去:
老师讲、学生听、学生练
我们希望:
独立思考、同伴交流、师生互动
例:思考与讨论
老师拿来了一位往届同学所做的“探究小车的运动规律”的测量记录(见下表),表中“速度v”一行是这位同学用某种方法(方法不详)得到的物体在0、1、2……5几个位置的瞬时速度。原始的纸带没有保存。
位置编号
0
1
2
3
4
5
时间t/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
速度v/(m·s-1)
0.38
0.63
0.88
1.11
1.38
1.62
以下是关于这个问题的讨论。
老师:能不能根据表中的数据,用最简便的方法估算实验中小车从位置0到位置5的位移?
学生A:能。可以用下面的办法估算:
x = 0.38×0.1+0.63×0.1+0.88×0.1+1.11×0.1+1.38×0.1
= ……
学生B:这个办法不好。从表中看出,小车的速度在不断增加,0.38只是0时刻的瞬时速度,以后的速度比这个数值大。用这个数值乘以0.1 s,得到的位移比实际位移要小。后面的几项也有同样的问题。
学生A:老师要求的是“估算”,这样做是可以的。
老师:你们两个人说得都有道理。这样做的确会带来一定误差,但在时间间隔比较小、精确程度要求比较低的时候,可以这样估算。
要提高估算的精确程度,可以有多种方法。其中一个方法请大家考虑:如果当初实验时时间间隔不是取0.1 s,而是取得更小些,比如0.06 s,同样用这个方法计算,误差是不是会小一些?如果取0.04 s、0.02 s …… 误差会怎样?
欢迎大家发表意见。
例:实验:验证机械能守恒定律
过去:如何如何操作……得出什么结论
现在
验证机械能守恒定律
实验方法 所用装置如图。
重物的质量用天平测出,纸带上某两点的距离等于重物下落的高度,这样就能得到重物下落过程中势能的变化。
重物的速度可以用大家熟悉的方法从纸带测出,这样也就知道了它在各点的瞬时速度,从而得到它在各点的动能。
比较重物在某两点的动能与势能之和,就能验证机械能是否守恒。
要注意的问题
1. 重物下落过程中,除了重力外会受到哪些阻力?怎样减少这些阻力对实验的影响?
2. 重物下落时,最好选择什么样的两个位置作为过程的开始和终结?
3. 为了增加实验结果的可靠性,可以重复进行多次实验,还可以在一次下落中测量多个位置的速度,比较重物在这些位置上动能与势能之和。
4. 实验报告中要写明这次实验的目的、原理、器材、主要实验步骤、数据的分析、结论,以及对结论可靠性的评估(包括对可能产生的误差的分析)。
求瞬时速度
速度的测量 利用纸带测量瞬时速度,所用的方法大家已经熟悉……学过了匀变速运动的规律,并且已经知道自由落体的运动是匀变速运动,我们就可以用一个更简单、更准确的方法测量重物下落时的瞬时速度了。
如果A、B、C是纸带上相邻的三个点(如图)……所以
vB =
……
体现了:独立思考,师生互动
二、关于科学探究
●科学探究贯穿于整个课程
教学中的科学探究是课程理念的体现
提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、分析与论证、评估、交流与合作
◆前面“从实验测得的速度估算变速运动的位移”、“实验:验证机械能守恒定律”,既是体现科学方法的例子,也是体现科学探究的例子。
◆例:单摆振动周期的教学
过去的学习过程
实验
取一个摆长约1 m的单摆,在偏角很小的情况下……算出它的周期。在偏角更小的情况下,同样测出单摆的周期。实验表明,两次测出的周期是相同的。大量实验表明,单摆的周期跟它的振幅没有关系……
取摆长不同的单摆,分别测出它们的周期。实验表明,摆长越长,周期越大。
换用大小相同、质量不同的摆球,重做测定周期的实验。实验表明,单摆的周期跟摆球的质量没有关系。
荷兰物理学家惠更斯……发现……
我们推荐的学习过程
一条短绳系一个小球,它的振动周期很短,天文馆里巨大的傅科摆,周期很长。单摆的周期与什么因素有关?
演示
单摆的振幅、质量、摆长对周期各有什么影响?
如图××,在铁架台的横梁上固定两个单摆,按照以下几种情况,把它们拉起一定角度后同时释放,观察两摆的振动周期。
1. 两摆的振幅不同(都在小偏角下)
2. 两摆的质量不同
3. 两摆的摆长不同
比较三种情况下两摆的周期,可以得出什么结论?
实验表明:单摆振动的周期与摆球质量无关、与振幅无关,但与摆长有关,摆长越长,周期也越长。
接下来又问:单摆周期与摆长之间有什么定量的关系?
实验
探究单摆周期与摆长的关系
如图××,铁架台上固定一个夹子,把单摆的摆线夹在夹子上,这样单摆的摆长比较容易调整。用停表测出单摆做30~50次全振动的时间,计算出它的周期,并测出单摆的摆长(用刻度尺量出悬线长度,用游标卡尺测量摆球的直径并算出半径,摆线长度与摆球半径之和就是单摆的摆长)。
改变摆长,测量各组不同摆长、周期的数据。把它们填在表格中。
怎样分析处理实验数据?在过去的实验中,我们经历过定量处理实验数据的过程。可以先通过估算,对周期T与摆长l的定量关系做出猜测,例如可能是T∝l、T∝l 2,或者T∝、T∝……然后按照猜测来确定纵坐标轴和横坐标轴。例如,我们通过简单的估算,认为很可能是T∝l 2,那么可以用纵坐标表示T,横坐标表示l 2,作出图象。如果这样作出的图象确实是一条直线,说明的确有T∝l 2的关系,否则再做其他尝试。、
荷兰物理学家惠更斯……发现……
◆通过前人的工作了解科学探究
例:量子论的建立
黑体辐射的规律
19世纪,经典的力学、电磁学、统计物理学取得了极大的成就。威廉·汤姆孙1900年元旦,回顾了物理学过去几百年的发展,充满自信地宣称:科学的大厦已经完成,未来的物理学家只要做些修补的工作就可以了。不过他也承认,“明朗的天空中还有两朵小小的、另人不快的乌云。”
黑体辐射――经典电磁学――矛盾――普朗克假设――推理(数学)――验证
例:伽利略对自由落体运动的研究
●科学探究不搞形式主义
“要素”不等于“环节”,不追求探究的“完整性”
教学中的科学探究不是新八股,科学探究没有一定的模式
费曼讲过的故事
科学探究不一定都要做实验
(反对高中科学课程的幼儿化)
(物理学定律不是实验事实的直接归纳)
提高教学效率
例:超重和失重(课堂实录)
讨论:乘电梯时的感觉
看录像:在电梯中,人站在体重计上,展示电梯运动时读数的变化
演示:手提测力计,下面有砝码,观察上下运动时读数的变化
小结:加速运动时读数会有变化
什么道理? 可以用牛顿第二定律来研究!
分析:用牛顿第二定律列方程,求解,得出定量关系
讨论:各种情况下物体对支持物的压力与物体重量的关系――超重和失重
讨论:生活中的超重和失重、航天活动中的超重和失重
演示+看录像:漏水的瓶子,自由下落时不再漏水
练习:解计算题
一种意见:走到电梯中去,实际测量电梯运动时读数的变化,总结规律,这才叫探究
――没有必要
●怎样教会学生探究
教师自己要乐于探究、善于探究
教师热爱科学,学生才能热爱科学
继续学习对于教师的意义:不只是积累知识
三、新课程与高考
(黄恕伯先生的研究成果)
--“会当凌绝顶,一览众山小”
取得好成绩的前提是学好物理学
新课程理念目的是学好物理
(科学过程、科学方法、科学精神是物理学所固有的)
●独立思考是学生解题的基本条件
学生在新课程中养成的自主学习能力为解题奠定了良好的基础
●实践意识是审题环节的基本素质
例:一个题目
要测量一个准确弹簧秤内弹簧的劲度,说出至少需要的器材。
错误答案:砝码和刻度尺。
没有知识问题,缺少实践意识。
例(2004年高考全国理综试卷Ⅱ第25题)
求加速度满足的条件
一个小圆盘静止在桌布上,位于一个方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合,如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为μ1,盘与桌面间的动摩擦因数为μ2。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度的方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下,加速度a满足的条件是什么?(以g表示重力加速度)
解 设圆盘质量为m,桌长为l,圆盘脱离桌布前后相对桌面的加速度分别为a1和a2,于是
μ1mg = ma1 ①
μ2mg = ma2 ②
设圆盘离开桌布时的速度为v1,相对桌面移动了距离x1,然后又在桌面上运动了距离x2后停下,因此有
v12 = 2a1x1 ③
v12 = 2a2x2 ④
圆盘不会从桌面掉下的条件是
x1 + x2 ≤ ⑤
设圆盘在桌布上运动的时间为t,这段时间内桌布相对桌面移动的距离为x,于是有
(根据实际情况不难想到:桌布加速度的大小影响圆盘在桌布上的运动时间t)
x =a t 2 ⑥
x1 =a1 t 2 ⑦
x = x1 + ⑧
解得
a ≥ ⑨
本题满分:20分
平均得分:3.5分
难 度:0.175
意识很难通过集中灌输来建立
新课程的各种体验性活动有利于实践意识的形成
实践活动:按图制作飞镖,抛出后观察飞镖飞行方向的变化和落地时插入泥土的方向。
实践活动:摇绳发电
飞镖
摇绳发电
●掌握科学方法是解题的必要条件
新课程注重使学生掌握科学思想、科学方法
例:一道高考题
质子流
来自质子源的质子(初速度为零),经加速电压为 800 kV的直线加速器加速,形成电流强度为1 mA的细柱形质子流,已知质子电荷e = 1.60×10-19 C。这束质子流每秒打到靶上的质子数为________。
设质子源与靶之间的加速电场是均匀的。在质子束中,与质子源相距l和4l的两处,各取一段极短的相等长度Δl的质子流,其中的质子数分别为n1和n2,则n1与n2之比为 _______ 。
思路:质子在全过程中做匀加速运动(速度变);在极短长度内可看为做匀速运动(速度不变)。
知识:●匀加速运动 v2 =2al
●匀速运动 Δs =vt
●相等长度下n与Δs成反比
难点:学生缺乏“变与不变”的思想
高考统计:得分率0.093,主要错在后一问。多数学生不会运用“变与不变”的思想分析具体的问题。
例:又一道高考题
真空中速度为v = 6.4×107 m/s的电子束连续射入两平行极板之间,极板长度为l = 8.0×10-2 m,间距d = 5.0×10-3 m。两极板不带电时,电子沿两极板之间的中线通过。在两极板间加50 Hz的交变电压u = U0sin ωt。如果所加电压的最大值U0超过某一值Uc时,开始出现以下现象:电子束有时能通过两极板;有时间断,不能通过。
计算Uc
(1) 求Uc的大小。
(2) Uc为何值才能使通过的时间Δt通跟间断的时间Δt断之比Δt通:Δt断 = 2 : 1?
方法通常指解决某个问题的程序。理解某个方法并不等于会运用这个方法。运用某一方法的前提是具有运用这种方法的意识。这种意识的建立难以通过“讲”来完成,它需要经历相应“过程”的体验。
新课程重视学习的过程,让学生在自主学习的过程中总结、领悟解决问题的思路,为掌握科学的思维方法创造了基本的条件。
新教材对重要方法的教学进行了系统化、结构化的处理
系统化科学思想教育举例――新教材中的“变与不变”
◆讲解:平均速度和瞬时速度——渗透“极限”(P18)
平均速度和瞬时速度 一般说来,物体在某一时间间隔内,运动的快慢也不一定是时时一样的,所以由(1)式求得的速度,表示的只是物体在时间间隔Δt内的平均快慢程度,称为平均速度(average velocity)。
显然,平均速度只能粗略地描述运动的快慢。为了使描述精确些,可以把Δt取得小一些。物体在从t到t +Δt这样一个较小的时间间隔内,运动快慢的差异也就小一些。Δt越小,运动的描述就越精确。可以想像,如果Δt非常非常小,就可以认为表示的是物体在时刻t的速度,这个速度叫做瞬时速度(instantaneous velocity)。
◆实验:测速度——用平均速度代表瞬时速度(P23)
用打点计时器测量瞬时速度 在图示的例子中,测量后计算得出的是D、G两点间的平均速度。如果速度变化得不很剧烈,我们又不要求很精确,用这个平均速度粗略地代表E点的瞬时速度,也未尝不可。然而,如果把包含E点在内的间隔取得小一些,例如图中的DF,那么根据D、F两点间的位移Δx和时间Δt,算出纸带在这两点间的平均速度,用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度,就会更准确。
用打点计时器测量瞬时速度
过去通过纸带求E点瞬时速度的方法:一定要利用D点和无名点。
◆讨论:已知各时刻速度,是否可以估算位移(P40)
老师拿来了一位往届同学所做的“探究小车的运动规律”的测量记录(见下表),表中“速度v”一行是这位同学用某种方法(方法不详)得到的物体在0、1、2……5几个位置的瞬时速度。原始的纸带没有保存。
位置编号
0
1
2
3
4
5
时间t/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
速度v/(m·s-1)
0.38
0.63
0.88
1.11
1.38
1.62
以下是关于这个问题的讨论。
老师:能不能根据表中的数据,用最简便的方法估算实验中小车从位置0到位置5的位移?
学生A:能。可以用下面的办法估算:
x = 0.38×0.1+0.63×0.1+0.88×0.1+1.11×0.1+1.38×0.1
= ……
由速度求位移
◆推导:用v - t图象导出匀变速运动的位移公式(P41)
◆做一做:通过照片估算照相机的曝光时间(P47)
墙前落石
从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如图。由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。
已知每块砖的平均厚度为 6 cm,拍摄到的石子位置 A 距石子起落点的竖直距离约 2 m。怎样估算这个照相机的曝光时间?
石子从 A 到 B 的运动能否按匀速运动处理?
◆探究:怎样计算变力做的功?(物理2,P16)
计算变力做的功
习题训练之所以受到普遍重视,甚至发展为“题海”,就是只有经历过程才能学到方法。
但是,在很多情况下“题海”练习是一种盲目、杂乱、单调和简单重复的过程。
如何把学生的习题训练,改进成目标科学、程序清楚、形式多样的优化过程,是摆在我们面前的一个极有实践价值和理论意义的研究课题。
肤浅的、形式主义的做法不等于新课程
单纯的操练不是提高考试成绩的最佳途径
反例:有人总结的“碰撞问题的六个类型”
解题能力的三个要素:
基本概念和基本规律
基本方法(包括数学技巧)
随机应变的能力(记忆“类型”用处不大)
四、教科书的作用
●教科书为课程目标导向、为学习方法导向
正文以及“思考与讨论”、“说一说”、“实验”、“演示”等各种栏目都要为此服务
例:学过匀速圆周运动之后
思考与讨论
驾驶员与座椅间的压力是多少?
地球可以看做一个巨大的拱形桥,桥面的半径就是地球的半径。会不会出现这样的情况:速度大到一定程度时,地面对车的支持力是零?这时驾驶员与座椅之间的压力是多少?……
(科学探究的精神――提出问题、猜想与假设、分析论证,以及评估、交流与合作)
例:强相互作用的引入
说一说
质子带正电,但质子(与中子一起)却能聚在一起构成原子核。根据你的推测,原因可能是什么?
(科学探究的精神――提出问题)
例:学过“力学单位制”之后,可以考虑以下问题
说一说
圆锥体积的公式
有时候根据物理量的单位能够查出运算或者印刷中的错误。
小刚在课余制作中需要计算圆锥的体积,他从一本书中查得圆锥体积的计算公式为
V=πR3h
小红说,从单位关系上看,这个公式肯定是错误的。她的根据是什么?
例:“力的平行四边形定则”的教学
原来的教材
图示为橡皮条GE在两个力的共同作用下,沿着直线GC伸长……所以力F等于F1和F2的合力。
在力F1和F2的方向上各作线段OA和OB,使它们的长度分别表示力F1和F2。以OA和OB为邻边作平行四边形。量出这个平行四边形的对角线的长度。
可以看出,合力F的大小和方向可以用对角线OC表示出来。
新课标教材
图甲表示橡皮条GE在两个力的共同作用下,沿着直线GC伸长……所以力F等于F1和F2的合力。
我们需要研究的是:合力F与分力F1、F2有什么关系?
探究时要注意下面几个问题。
1. 几个力的方向是沿着拉线方向的,因此要把拉线的方向描在木板的白纸上。
2. 几个力的大小由所挂砝码决定,用力的图示法在纸上画出表示几个力的箭头。
3. 怎样表述合力的大小、方向与分力的大小、方向的关系?
建议用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端连接,也许能够得到启示。
4. 得出你的结论后,改变F1和F2的大小和方向,重做上述实验,看看结论是否相同。
教材的不同写法代表了不同的教学理念
演示实验只写做法,不写将要出现的现象,更不写结论。目的:鼓励学生
――细心观察、独立思考、同伴交流、师生互动
――改变学习方法
例:信息技术与学科教学相结合的导向
做一做
借助传感器用计算机测速度
A 同时发出超声波和红外线,B 根据接收二者的时差测出 A、B的距离。
图1.4-7用传感器测速度的原理
图1.4-8实验室用来测速度的运动传感器
引入教学仪器的最新研究成果:DIS实验室
上海市中小学数字化实验系统研发中心
山东远大网络多媒体有限责任公司
学生要直接接触自然――反对虚拟的实验
“基本技能”随时代而变――时代性
●教科书要成为教师的好帮手
落实三维课程目标的前提是“学懂”
泰山:1 524 m;一个峭壁:5 m
“没有不能攀登的高山,只有上不去的台阶”
循序渐进,分散难点
在教学设计上多替教师做些工作
例:矢量的教学
――“步步登高”而非“一步到位”
(1)通过位移初步接触矢量(P15)
指出特点:大小、方向
(2)通过思考与讨论“领悟”矢量相加的特殊规律(P15)
通过位移了解矢量
一位同学从操场中心中发,向北走了40 m,到达C点,然后又向东走了30 m,到达B点 ……你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗?
(这时还不要求得出这个法则,但要思考)
(3)通过实验“得出”矢量的加法(P66)
通过实验研究力的合成的法则
(4)给出矢量的科学定义(P69)
强调两点:
有方向
平行四边形定则
(5)通过“说一说”深化矢量相加的法则(P69)
怎样找出Δv?
一个物体的速度v1在一小段时间内发生了变化,变成了v2,你能根据v1、v2,按照三角形定则,找出变化量Δv 吗?
(6)矢量概念的进一步运用(物理2,P50)
在向心加速度的学习中运用矢量概念
●教科书要提供物理情景和学习资料
飞机起飞时每隔 4 s 曝光一次所得照片。这张照片说明什么问题?
提供物理情景例1
提供物理情景例2
滑动摩擦与静摩擦
提供学习资料例1
用比值定义物理量
墙前落石
提供学习资料例2
――“变”与“不变”的关系
提供学习资料例3
轮船的水下部分
轮船水下部分
提供学习资料例4
科学漫步
全球卫星定位系统(GPS)
这个GPS定位器此刻处于我国哪个城市的什么部位?从显示屏中你还能获得哪些信息?
手持式GPS定位器
播种一种行为,收获一种习惯
(张维善语)
车载GPS定位系统1
车载GPS定位系统2
教科书提供的学习资料包括文字资料
例:
速度与现代社会
●教师不是教科书的奴隶
过去:
教科书上的每一句话都要学懂、学透
教科书外的任何(物理)知识都可以不学
教科书是教师的参考资料,教师不是教科书的奴隶
教师应该阅读多种书籍
――5个版本的教科书
――原来的统编教科书
――国外的教科书
――其他参考书
(课本后面列出了参考书目)
避免进入误区
不可能对知识要求做出刚性的解释
“刚性的解释”:
是否要求计算、所用公式能否变形、综合应用时解题过程不能超过几步……
例:
《课程标准》10页要求 “知道万有引力定律”,而在6 页关于行为动词的说明中,“知道”与“计算”不是同一层次的要求。
有人由此得出结论:对于万有引力定律不要求计算(?)
于是说课标应该修改万有引力定律要求的表述,或者修改行为动词的解释。
另一方面
如果“知道”层次排除计算,13页“知道胡克定律”该怎么办?
如果“知道”层次排除计算,难道连德布罗意波长都不能出现吗(47页“知道实物粒子具有波动性”)?如果真的不进行计算,还怎么说明我们无法观察到子弹的波动性呢?还怎么让学生体会到
E = hν 与
的对称之美呢?
然而
如果“知道”层次都要求计算,47页“知道电子云”该怎么办?
结论
课标给出的“知道”、“理解”等要求是相对的
教材编写者、教师、考试命题者都有足够的能力根据知识在物理学中的地位、高中学生的基础和学习能力等几方面的因素,做出正确处理。
几十年来的中国中学物理教育史证明
1. 在教学大纲、课程标准中用文字来限制知识与习题难度的企图是做不到的。
2. 纠缠于考试题在“纲内”、“纲外”使我们迷失方向
――记住了知识,忽视了方法
例:多普勒效应的公式、霍尔效应的公式
课件66张PPT。新课标教材分析运动的描述和匀变速直线运动的研究绍兴市教研室 吕华荣 2006年7月新、旧教材的对比 一、章节结构的对比二、栏目、编写形式对比总体感觉(一)结构方面(结构和思路作了合理的调整)(二)内容方面
(与原教材大体相同.注重基础性、连贯性、探究性和实践性)⑵ 将原来运动学一分为二⑴ 运动学提到静力学前面(三)理念方面1、重视三维目标的落实,
重视“过程与方法”和“情感、态度和价值观”目标的体现2、注重对科学、技术、社会的联系3、重视科学史的教育功能4、在课程实施上注重自主学习,提倡教学方式多样化教材分析 1.通过对质点的认识,了解物理学研究中物理模型
的特点,体会物理模型在探索自然规律中的作用。第一章 运动的描述2.理解位移、速度和加速度。
一、课程标准内容各单元教材分析和教学建议第一章集中了几个概念,主要是运动学的基本概念,
未涉及规律。第1节 质点 参考系和坐标系一、怎样对物体进行简化 —— 质点1、强调一般性的科学方法——建立物理模型2、从质点教学上来说没有本质区别,但在教学中要进一步创设问题情景,展示研究的科学思维过程,来建立质点概念。 新教材:从实际出发,提出问题,合理简化,建立模型。旧教材:强调质点的定义和判定。质点教学案例第2节 时间和位移二、怎样描述物体位置变化 —— 位移质点①在t1时刻在A点,坐标x1=10 m,质点①在t2时刻在B点,坐标x2=30 m 质点的位移是有向线段AB,线段的长度20 m表示位移的大小,有向线段的方向表示位移的方向。
Δx=x2-x1=20 m,Δx的绝对值表示位移AB的大小,Δx为正值表示位移AB的方向与x轴正方向相同。为了加深对位置和位移的理解,我们还可考虑设置下列问题: 1、质点②t1时刻在C点,t2时刻在D点;
2、质点③t1时刻在E点,t2时刻在F点;
3、质点④t1时刻在G点,t2时刻在H点;
Δx =x2-x1三、怎样进行矢量教学 (2)思考与讨论:
一位同学从操场中心中发,向北走了40 m,到达C点,然后又向东走了30 m,到达B点 ……你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗?(此时还不要求得出这个法则,但要思考。)(1) 位移: 指出它叫做矢量----大小、方向。(教学不宜一步到位) (4)给出矢量的定义强调两点:
有方向
平行四边形定则(3)实验:
探究求合力的方法
总结力的合成分解的法则 (5)说一说
一个物体的速度 v1 在一小段时间内发生了变化,变成了v2 ,你能根据 v1、v2 ,按照三角形定则找出变化量 ?v 吗?
为后面向心加速度的学习“搭台阶”(6)矢量概念的进一步运用第3节 运动快慢的描述——速度四、怎样理解“变”与“不变”的思想(平均速度和瞬时速度的教学) 极限思想的渗透极限不只是知识、更是一种方法、一种观念。
要让学生掌握用这种思想去分析问题方法 。第4节 实验:用打点计时器测速度五、用图象表示v—t关系实验目的:要求学生通过教科书和阅读“说明卡”观察仪器,掌握使用打点计时器在纸带上记录时间和位移的技能,并运用这一技能测定平均速度,画出v-t图象。了解用图象研究物理问题的方法。 第5节 速度变化快慢的描述——加速度六、加速度的引入加速度是力学中重要的概念,但它的引入始终是一个难点。 1、汽车的加速性能是反映汽车质量优劣的一项重要指标;
2、汽车的制动距离也是反映汽车性能的一项指标;
3、研究速度变化快慢是有意义的;
4、需要引入一个物理量来描述速度变化的快慢。 利用教材描述的小型轿车和旅客列车加速情况的比较,组织同学思考、讨论,要求学生明确: 儿童(女)身高随年龄变化表教学建议一、课时建议二、教法建议3、本章安排的学生分组实验“用打点计时器测速度”是学生在高中物理学习中进行的第一个分组实验,由于浙教版初中《科学》教材上没有实验误差方面的内容,高中物理实验相对于初中实验要求上有较大的提高。所以,实验之前可以安排1课时,对学生进行实验常识的教育,如实验对物理学研究和物理学习的意义;实验的基本要求;实验误差和有效数字,等等。1、加强对这些概念的比较,使学生在认识相近概念的共同性、差异性和相互联系中,达到对每个概念的透彻理解。2、学生在初中已学习过参照物、路程、时间、速度、平均速度等概念,所以,本章教学时既要充分利用学生已有的认识,又要根据高、初中知识之间的差异,对学生已有的知识进行提高和拓展。
5、本章蕴含着丰富的科学方法教育的因素,如以质点为代表的理想化方法、以短时间内的平均速度代替瞬时速度为代表的近似方法、以比值定义法为代表的数学方法、以平均速度为代表的等效代替方法,等等。教学时要充分利用这些因素,对学生进行科学方法的教育,使学生了解这些方法对科学研究的意义和适用条件,提高学生的物理思维能力。但由于学生刚刚学习高中物理,他们的认知水平相对较低,对科学方法也有一个从体验到认识,再到运用,以及逐步积累、逐渐深化的过程,所以,在本章教学中不宜提出过高的要求。比如质点、匀速直线运动等都是理想化模型,但理想化模型方法的教育应当重点放在质点概念的教学上。4、为了理解打点计时器的功能和作用,教师可参考教科书27页的“自制模拟打点计时器”内容,在课堂中组织学生活动,将活动与问题思考结合起来,通过学生的体验,领悟打点计时器的工作原理和作用。建议活动由两个学生合作进行,一个学生拉纸带,另一个学生用铅笔打点(角色应互换),为了使打点不受到干扰,可让打点的学生闭上眼睛。第二章 匀变速直线运动的研究一 、课程标准内容
1、通过史实,初步了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动作用。
2、经历匀变速直线运动的实验研究过程,了解匀变速直线运动的规律,体会实验在发现自然规律中的作用。
3、能用公式和图象描述匀变速直线运动,体会数学在研究物理问题中的重要性。二、教学要求第一节 实验:探究小车速度随时间变化的规律探究实验 通过实验忠实记录小车在重物牵引下运动时,时间与对应的速度的数据
↓
作出速度与时间关系的图象
↓
发现存在着这样一种运动,它的v-t图象是一条倾斜的直线
↓
发现直线v-t图象所代表的运动,是加速度不变的运动,给出匀变速运动的定义
↓
通过图象一般性地研究匀变速直线运动,得出v=v0 + at教材的思路如下:第二节 匀变速直线运动的速度与时间的关系第三节 匀变速直线运动的位移与时间的关系新教材突出图像功能第四节 自由落体运动第五节 伽利略对自由落体运动的研究 根据学生交流、讨论的情况,教师也可做些点拨,如伽利略研究自由落体运动的几个重要的步骤是:·通过理想实验的方法揭露了重物下落快的错误;
·从“自由落体运动应该是简单的”认识出发,猜想 v ∝x 和
v ∝t 两种可能性,但经过推理判定v∝x不正确;
·从逻辑推理得出检验 v ∝ t 即是检验 x ∝ t2;
·巧妙设计斜面实验检验 x∝t2。
让学生思考:伽利略是如何发现问题、克服一个又一个困难的?设想自己处在伽利略的地位会怎样思考问题。
·最后,作为作业可让每个学生写一篇短文,谈谈自己的认识、体会和受到启发而想到的问题。1、课时建议三、教学建议(1)本章主要是引导学生探究最简单的变速运动和学习匀加速直线运动(自由落体运动)的规律。通过教学要使学生明确利用实验来探究一种运动的特点和规律的科学思维方法:即提出问题→设计实验方案→进行实验→获取数据→处理数据(作出图象、分析图象)→得出结论。在实验过程中可结合获取数据过程进行实事求是的科学态度教育。2、教法建议(2)匀变速直线运动的速度与时间关系式,位移与时间关系式的导出均利用了第一节实验探究中所得到的v-t图象,教学中要鼓励学生大胆猜想,交流评价,注意科学推理的过程,理解其物理意义,避免把物理公式简单理解为数学表达式。(3)对于教科书涉及的由v—t图推出X—t公式及从一张照片估算照相机曝光的时间,可组织学生在充分讨论之后得到结论,这两处较好地渗透了“变”与“不变”的转化思想,教师要通过组织学生的小组讨论活动,引导学生进一步领会这种思想。(4)匀变速直线公式(包括自由落体运动公式)的运用对培养学生应用数学的能力有很大作用,但学生能力的提高要注意循序渐进,切不可一步到位。在应用运动学规律解决问题的过程中,应逐步使学生明确解决运动学问题的基本方法和步骤,并注意速度公式和位移公式的矢量性、公式选择的合适性和结果的合理性。(5)自由落体运动是一种最简单的匀变速直线运动,也是一种理想化的运动。学生易受日常经验的影响,对重物体下落快、轻物体下落慢的印象很深。为克服学生的前概念,要注意充分暴露学生的认知过程,应用实验与分析、推理相结合的科学方法,清除生活中得来的错误观念。(6)伽利略对自由落体运动的研究,蕴含丰富的物理思想,是方法教育和情感教育的好素材,建议让学生找一些课外资料进行自主学习,教师也可积极创设情景,采用“溯源法”引导学生体会伽利略“提出假设、数学推理、实验验证和合理外推”的研究方法,激发科学的探索精神。 树立正确的教材观,努力把握教材的设计思路与意图,以教材作为主要的教学线索,展开物理学习活动。树立用教材来教物理,而不是来教教材的教学思想,要根据课堂教学实际,主动地附加一些例子、或选取其他的思考途径等,积极灵活地使用教材。 同时要清醒的认识到教材是学生学习物理的重要资源,但不是惟一资源,教材不可能满足所有学生学习物理的需求;只使用教材通常不能够学“通”物理。 按照建构主义的理论,教材只是教师教学活动的一条线索,并非教学活动的圣经。教师要从学生的具体情况出发进行再度创造,教材只是参考,符合学生具体情况的我们可以参考,不符合的我们可以完善或者改变教材,甚至自己设计。 新《课标》提倡的问题呈现模式
问题情景—引领
思考与探索—
猜想验证——获得结论、建立模型
解释与应用——
谢 谢 ! 据报道,“神舟” 5号飞船载人舱长7.4m,直径2.8m,用长58m、重达480t的“长征”2号火箭发射。升空后,显示在指挥部荧光屏上的仅是一个小小的光点。科学家研究它在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时,可以把它简化成一个有质量的点吗? 乒乓球小而轻,直径仅4cm,质量约2.7g,运动员研究各种旋转球的打法时,要关注球的受力部位和受力方向对旋转的影响。这种情况下,可否把它简化为一个点?极限思想在教材中的渗透分析与解: 由图可知径迹AB长度约等于照片中2块砖厚度, 所以在曝光时间内石子下落的距离hAB约为12cm。设曝光时间为t,石子从开始下落点到达A点的时间为tA,则径迹表示的长度约Δx=0.12 m解答二:(1998全国高考)来自质子源的质子(初速度为零),经加速电压为 800 kV的直线加速器加速,形成电流强度为1 mA的细柱形质子流,已知质子电荷e = 1.60×10-19 C。这束质子流每秒打到靶上的质子数为________。在质子源到靶之间的加速电场是均匀的。在质子束中,与质子源相距l和4l的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n1和n2,则n1与n2之比为 _______ 。极限思想在高考题中的渗透思路:质子在全过程中做匀加速运动(速度变);
在极短长度内可看为做匀速运动(速度不变)。
知识:●匀加速运动 v2 =2al
●匀速运动 Δs =vt
●相等长度下n与v成反比
难点:学生没有掌握思维方法。
高考统计:得分率0.093,主要错在后一问。
多数学生不会运用“变与不变”的思想分析具体的问题(高考题)图1所示,在真空中速度为v=6.4×107m/s的电子束连续地射入两平行极板之间,极板长度l=8.0×10-2m,间距为d=5.0×10-3m两极板不带电时,电子束将沿两极板之间的中线通过.在两极板上加频率为50Hz的交变电压u = Umsinωt,如果所加电压的最大值Um超过某一值UC时,将开始出现以下现象:电子束有时能通过两极板,有时间断不能通过.(1)求UC的大小;(2)求Um为何值时,才能使通过时间和间断的时间之比为2∶1.分析与解: 加交变电场之后,电子在沿板方向上仍以初速度v作匀速直线运动,电子穿越板间电场所需时间为t,则交变电场的周期T为: 显然有T>>t,因此相对粒子在电场中的运动来说,所加交变电场为低频交变电场.对于这种情况,可作如下处理,即近似认为一个电子在两板间运动期间,电场来不及发生变化,因此就一个电子来说,它相当于穿过一个恒定的电场,对前后不同的电子来说,它们所穿越的是场强不同的恒定电场,而不同的电场强度是由该电子穿越时,两板的电压值所决定的. 课件75张PPT。高中物理课程评价及考试改革 盛正卯
浙江大学物理系
2006年7月
Zmsheng@css.zju.edu.cn 内容提要1. 引言2. 新课程评价 3. 理科高考的新思考4. 对相关教学的建议引言 新课改的背景、理念
知识经济:知本、但更新快
科技知识积累的加速化(知识大爆炸)
需要不断的学习,才能跟上时代步伐
如何有效地获取知识? 世界科技发展的趋势 科学技术从发明或创新到实际应用的时间在缩短
产品更新换代加快,不能依靠一项技术享用一生
创新变得越来越重要!世界科技发展的趋势发展呈国际化趋势
全球一体化,世界上一地发生事情会影响其它地方。
需要关注世界整体的科技发展,不能闭门造车。
世界科技发展的趋势学科之间呈现相互渗透、交叉、共同发展
例如物理学的发展会影响生命科学、信息科学的发展,反过来也会促进物理学的发展
基础学科的重要性得到提升!创新型国家:
原始创新 (需要厚基础)
集成创新 (需要宽的知识面)
引进消化再创新(了解国际国内发展动态)
厚基础、宽口径、国际化、个性化
终身教育:核心知识、“授人以渔”引言 所谓评价就是:对“什么是重要的” 给出可操作的定义
不同的价值取向就有不同的评价标准
在以追求升学率为目的的价值观指导下,高中课程的实施与评价,完全不同于以提高学生学科素养为目的的价值观下的课程实施与评价
引言 课程评价活动的目的是根据所搜集的信息,做出教学效果是否达到课程目标的判断,并在此基础上改进课程的设计与实施。
评价体系要有利于新课程培养目标的实现
评价体系要体现新课改的理念
课程评价的依据:课程标准引言 物理课程的评价应帮助管理者、教师、学生、家长等了解高中物理教学情况;促进学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观方面的全面发展;发现学生潜能,了解学生需求;使学生能看到自己在发展中的长处和不足,增强学习物理课程的自信心;激励、引导学生发展,鼓励学生发展自己的特长和爱好。例如,激励他们在理论学习、物理实验、科学制作、社会调查等方面或某一方面有比较突出的发展。
课程评价包括:对学生的评价,对教师的评价,和课程总体的评价.
下面主要讨论对学生的评价物理新课程评价课程性质??
高中物理是普通高中科学学习领域的一门基础课程,与九年义务教育物理或科学课程相衔接,旨在进一步提高学生的科学素养。? 高中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知识与技能;体验科学探究过程,了解科学研究方法;增强创新意识和实践能力,发展探索自然、理解自然的兴趣与热情;认识物理学对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响;为终身发展,形成科学世界观和科学价值观打下基础。物理新课程评价课程总目标
学习终身发展必备的物理基础知识和技能,了解这些知识与技能在生活、生产中的应用,关注科学技术的现状及发展趋势。
学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯,能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。
发展好奇心与求知欲,发展科学探索兴趣,有坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神,有振兴中华,将科学服务于人类的社会责任感。
了解科学与技术、经济和社会的互动作用,认识人与自然、社会的关系,有可持续发展意识和全球观念。物理课程评价的基本理念 在课程评价上强调更新观念,促进学生发展 高中物理课程应体现评价的内在激励功能和诊断功能,关注过程性评价,注意学生的个体差异,帮助学生认识自我、建立自信,促进学生在原有水平上发展。通过评价还应促进教师的提高以及教学实践的改进等。 强调评价在促进学生发展方面的作用
关注学生发展与提高,淡化甄别与选拔,体现评价的内在激励功能
重视学习过程的评价
把学生在课堂、作业、活动、实验、制作、探究等方面的表现纳入评价范围,淡化考试分数,重视发挥评价的激励、诊断作用 。
注意评价标准和内容的多元化
关注学生特长和个性.定性与定量相结合,例如动手能力特别强,理论计算稍弱些,同样是优秀学生.
提倡学生参与评价
学生参与学习过程的评价,进行自我评价或同学之间的互评,有利于学生认识自我,建立自信.教师要成为学生学习的促进者、学习评价的指导者,学习潜能的开发者。 评价内容
知识和技能(相对容易)
过程和方法方面的评价
情感态度与价值观方面的评价
高中物理新课程以相对独立的各个模块作为学习基本单元并认定相应学分,因此,学生学习过程的评价必须围绕着模块来进行。基于课程模块的物理学业成绩评价,由学校自行组织,主要由过程性评价和模块终结性测验两个方面构成,两者应该分开报告,其结果作为学分认定的主要依据。
评价形式
倡导评价方式的多样化。要对形成性评价和终结性评价给予同等重视,使发展变化过程成为评价的组成部分。物理教师要在教育、教学的全过程中采用多样的开放式的评价方法,如采用笔试、实验操作、课题研究、行为观察、成长记录档案、活动表现评价等方式评价学生。物理教师与学校要积极探索科学、简便易行的评价办法。
1.过程性评价
过程性评价采取目标与过程并重的价值取向,对学生的学习评价,是对课程实施意义上的学习动机、过程和效果的三位一体的评价。在高中物理新课程实施的过程中,应根据模块结构和学生学习的特点,针对学生参加模块的学习过程(含实验操作、探究活动等)进行评价,并以《模块教学指导意见》中“教学要求”相关要求为依据,对学生模块学习的过程进行评价。 学生参加物理模块学习的过程性评价,由授课教师的课堂记录、学生的自我评价、小组评定、其他相关人员评价以及反映终结性评价的单元测验这几个部分组成。
如家长、实验室工作人员、图书馆工作人员、研究性学习指导老师、学科小论文或小制作的指导者等,学生可提交这些评价。 高中物理模块学习过程性评价报告
?
模块???????????????????????? 班级??????? 学号????????? 姓名
2.模块终结性测验
模块终结性测验的目的是检查学生在该课程模块的学习中所达到的水平,诊断学生学习中存在的问题,促进学生的反思评价和能力发展,增强学生学习物理的自信心。模块终结性测验是用于衡量学生实际水平的参照性测验,而不是用于确定学生在群体中相对水平位置的甄别性选拔考试,测验的重点应放在重要知识技能的理解和掌握以及科学探究能力的形成上。难点是情感态度与价值观方面的评价
对自然现象的敏感性、对科技的关注、
应用物理知识探究科学问题的热情
是否有足够的好奇性?
科学态度与科学精神
合作精神
对待困难的态度 例如
可以通过观测是否愿意修理家用小物件,发现学生对实验科学的兴趣大小 。学分管理、学习等级评定
全体学生完成共同必修模块物理1和物理2的学习后,获得4个必修学分,接着从选修1-1和选修3-1中选择修习1个模块,完成余下的2个必修学分。对于侧文学生可自主决定是否选修1-2模块,对于侧理类要参加高考的学生,侧必须继续选修Ⅰ―1系列中的选修3-2、选修3-4和选修3-5模块,自主决定是否选修3-3模块。
由于物理学科知识体系的严谨和连续性,我们认为应该对学生学习选修课的顺序有一定的限定, 1、 探索高中学生发展性评价体系,建立学生学业成绩与成长记录相结合的综合评价方式,制定《普通高中实验年级学生学业成绩测试和学分认定指导意见》和《普通高中学生综合素质评价手册》,构建发展性的评价制度和科学有效的教学质量监测体系。??? 2、建立促进教师专业发展的评价制度,全面、科学、准确地评价教师教学工作,将教师教学工作评价与教师专业发展评价统一起来。通过评价,促进教师提高实施、开发、创生课程的能力,发挥评价对实施新课程的促进作用,努力营造实施新课程的学校环境和社会环境。 ?? ??? 3、建立符合新课程改革要求的、学校自我评估与外部评估相结合的普通高中学校评估机制,使普通高中评估成为保障新课程实验顺利进行和推动学校可持续发展的重要手段。
? 关键是新课程背景下的高校招生制度改革。因为高考是指挥棒! 高考改革:
高中课程改革与高考是互动的关系,高考改革方案要有利于保障和推进高中课程改革,有利于中学实施素质教育。
公平公正是高考的底线,高考改革要在确保考试公平公正和有利于学生减轻负担的前提下进行。
同时要满足高等教育选拔人才的要求考试性质 普通高等学校招生考试是由合格的高中毕业生和具有同等学力的考生参加的选拔性考试。高考学校根据考生的成绩,按已确定的招生计划,德、智、体全面衡量,择优录取。因此,高考应有较高的信度、效度,必要的区分度和适当的难度。 考试内容 根据普通高等学校对新生文化素质的要求,参照《新课程标准》,并考虑中学教学实际,制定考试内容 能力要求 高考把对能力的考核放在首要位置。要通过考核知识及其运用来鉴别考生能力的高低,但不应把某些知识与某种能力简单地对应起来。 要以能力测试为主导,考查考生对所学相关课程基础知识、基本技能的掌握程度和综合运用所学知识分析、解决实际问题的能力。要重视理论联系实际,关注科学技术、社会经济和生态环境的协调发展;要重视对考生科学素养的考查。 观察能力
能够通过对自然界、生产、生活中的物理学现象的观察,获取有关的感性知识和印象,并对这些感性知识进行初步加工和定性分析的能力。
油膜反光 日冕加热
信息的获取和取舍能力 在一堆的描述中能准确抓住要点。 关注对科学、技术和社会发展有重大影响和意义的物理学新进展。 实验与探究能力 理解能力 ?
理解物理概念、物理规律的确切含义,理解物理规律的适用条件,以及它们在简单情况下的应用;能够清楚地认识概念和规律的表达形式(包括文字表述和数学表达);能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法;理解相关知识的区别和联系。实验与探究能力 实验与探究能力 ?
能独立完成有关实验,能明确实验目的,能理解实验原理和方法,能控制实验条件,会使用仪器,会观察、分析实验现象,会记录、处理实验数据,并得出结论;能灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题。
仪器的取舍(在多余的仪器中选择最佳仪器组合)推理能力 ?
能够根据已知的知识和物理事实、条件,对物理问题进行逻辑推理和论证,得出正确的结论或作出正确的判断,并能把推理过程正确地表达出来。
包括定性的推论。例如告知每年农历八月十八左右钱塘江会出现大潮,推论引起潮水的主要因数。 分析综合能力 ?
能够独立地对所遇到的问题进行具体分析,弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境,找出其中起重要作用的因素及有关条件;能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题,找出它们之间的联系;能够理论联系实际,运用物理知识综合解决所遇到的问题。 应用数学处理物理问题的能力 ?
能够根据具体问题列出物理量之间的关系式,进行推导和求解,并根据结果得出物理结论;必要时能运用几何图形,函数图像进行表达、分析。
主要在核心内容中出题,如必修内容和限定选修内容中。自学能力(1)敏捷地接受试题所给出的新信息的能力。(2)将试题所给的新信息,与课内已学过的有关知识结合起来,解决问题的能力。(3)在分析评价的基础上,应用新信息的能力。
任选内容,科学前沿,社会关注热点科技领域等
以上能力范畴,事实上是有重叠交叉的。一个试题可以测试多种能力或是一种能力中的多个层次。实验与探究能力 考试范围和要求必修模块物理1和物理2,选修3-1选修3-2、选修3-4和选修3-5模块
选修3-3模块? (定性了解还是需要的)对相关教学的建议 培养好奇性
关注物理学的应用
关注学科前沿的发展
培养自学能力,资料的取舍能力物理学研究的目标之一:
认识世界(满足人们的好奇心)
研究新物质、发现新现象、发展新概念、 建立新理论?开拓新的学科领域
新!如 :世界是由什么组成的?
宇宙是怎样形成的?
亚核粒子间是怎样相互作用的?
某些自然现象产生的原因?
物质存在的可能状态,及其满足的规律?(气态、液态、固态、等离子态、BEC等)神奇的蝴蝶 Euploea mulciber 异型紫斑蝶?MaleEuploea core 紫斑蝶赤 橙 黃 绿 青 蓝 紫彩虹什麼是「顏色」?顏色反射光什么是「色素色」??吸收反射?-- 由原子特性所产生的颜色实什么是「结构色」?单层油膜-- 由物理结构所产特点:
-- 本身可不帶颜色
-- 不同角度,不同色彩
-- 取決于介质的折射
系数生的颜色闪除了单层膜还有多层膜-- 反射更多光-- 有单层膜的特点要理解结构色, 須要物理知识蝴蝶的鱗片如何反光?色素结构蝴蝶鱗片的结构
---屋頂瓦片排列 排列整齐的闪光鱗片蝴蝶鱗片构造
-- 光学显微镜X200X10001,角度2,介质的折射率3,油膜的厚度光源斜照中国的传统是入世的,不是出世的例子之一是天文学。
直到18世纪、19世纪中国大部分人还认为大地是平的。
Anaximander(BC 610-545)等认为地是薄薄的圆片,漂浮在空气的旋涡里,孤立在球状宇宙的中心。
Pythagoras (BC580-500)等,首先发现地是球形的。
方法1:出去的船在地平线处桅杆隐没。
方法2:人向南行,南天的星上升, 北天 的星下沉。 物理学研究的目标之二:应用物理的手段、规律改造自然,服务人类
如: 利用原子核的知识建造核电站。
利 用力学知识制造机器等。
利用量子规律,研制量子通讯、量子 计 算、量子编码、SQUID等。
利用物理手段确定病源、病因(B超、 CT、 核磁共振、正电子成像 ) 物质的形态固体
液体
气体
等离子体(离子和电子构成)液体?固体水?冰(加热/冷却)
固体?液体(其他方法?)电流变液在外加电场时,它会在数毫秒(千分之一秒)间由液体变为固体
电流消失,则在瞬间回复液态
整个过程可反复转换。电流变液的原理在沒有外加电场下, 电流变液呈粘性液体状态
施加电场后, 分子随着电场方向两极化+
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-施加电场-
+电流变液的原理分子因电磁力吸引排成柱壮, 形成类似固体的硬物质
电场消失后分子重新排列, 回复原状关闭电场电流变液的应用 由于电流变液的強度可随意用电场控制, 能应用于减震器,剎車器, 离合器等学科前沿 宇宙学 量子信息、量子计算
新的物质状态(固、液、气、等离子、BEC)
新能源(核聚变)
强激光
。。。。。能源需求各种能源储量和可用年数(按目前消耗水平)ITER通向聚变我国的磁约束聚变研究EAST超导
托卡马克
人造太阳培养自学能力,资料的取舍能力
提供一些有趣的泛读材料
例如《自然》(nature)
《科学》(Science)
《今日物理》(Physics Today)
科普图书为了支持 “新课改” 浙江大学今年特别设立教育专业硕士(物理教学方向),希望通过在职攻读专业学位,来研讨新课改。
内容包括中外物理教育比较,中学物理教学改革与研究,评价与考试改革、物理学前沿介绍等
硕士学位论文的选题主要围绕新课改。
报名: http://xwb.zju.edu.cn
有兴趣的老师可以找浙江大学夏阿根教授索要招生简章 (1310房间)谢谢!课件75张PPT。新课程背景下物理教师成长基本策略在教学中研究 在研究中教学朱 铁 成
电话:2298885,2282068
email:tczhu@zjnu.cn教育部部长周济指出应试教育倾向仍未从整体上得到改变
学生课业负担过重的现象未能得到有效扭转
一些制约素质教育推进的体制性障碍尚未消除课题组的一项调查表明80%教师主要从知识学习效率和应试成绩来衡量教育方式的优劣
70.5%的教师认为在教学中推行“自主”“探究”“合作”的教学方式有难度,有24.5%的教师认为难度非常大
高中课堂教学活动时间的分配:教师活动80.9%,学生活动17.0%,互动10.6%
75%教师对课程改革能成功持怀疑态度
70%的教师把教学评价转型困难的原因归咎于我国的考试升学制度 教师是成功实施新课程的关键因素之一新课程的内在精神需要教师去传播
新课程的内容需要教师去呈现
新课程的实施方法需要教师去创新
新课程的评价需要教师去执行
新课程的研究需要教师去参与无论多么好的课程理念,如果没有教师的教育思想的转变和教学方式方法的更新,都将无法得到落实。
基础教育与课程改革:教师面临新的挑战与机遇。教学质量和教师素质的重要性无论怎样强调都不过分。研究表明:优秀教师的成长具有几个特点内发性的成长愿望
从“为着生存技能的提高”到“关注教师精神价值追求的自我实现”
江苏省特级教师胡平说:“以持续发展为目标,立志终生与知识相连,与中学物理教学相伴,在学习传播物理文化中不断地充实自己。”
强烈的自我指导的心理需求
针对教育实践中问题,不断研修
能应用学习的知识与技能
主动、自觉的学习与提高
特级教师凌瑞初:
认识自己的教学---与学生同成长
研究自己的教学---与问题同行
超越自己的教学----追求真正的教学
行动本体为中心
对教学实践的问题、困惑、进行反思
在教学中研究,并在研究中教学
及时记录教学的成果与成长历程
吴加澍老师在教学中研究在研究中教学,形成自己的教育思想和风格,创建了以优化教学过程为核心的“实验-启思-引探”教学模式,提出以实验为基础,以思维为中心,以过程为主线,以变式为手段的物理教学原则 调查显示:物理教师对理论的渴求向专家型教师发展过程中,教师对理论的需求会不断提升
一线教师:“我们最缺乏的是理论,需要学些有用的理论”
教研员:“指导教学要避免盲目性,有针对性的理论学习与指导对实施新课程迫在眉睫。”
课程专家:“教师要批判性学习与吸收新的教育理论,这对新课程的实施是至关重要的。”新课程背景下物理教师成长的基本策略以课改的理论学习为引导
在新课程实践中不断地反思
在研究中教学、在教学中研究
及时记录实践研究中的体验、心得与成果一、以课改的理论学习为引导物理学什么?
怎么学?
怎么应用?理论学习要针对解决教育中的问题与困惑,
通过专家的引领,与问题解决相结合高中物理教师需要学习的课改理论高中新课程的理念与理论
高中物理课程标准
高中新物理教材编制思想
高中新课程实施理论与方法
高中新课程评价理论与方法
问题-理论-移植-创新问题:根据教育实践中的困惑,选择研究问题
理论:有针对性学习理论并将其内化为信念与价值追求
移植:将理论具体化应用到教育实践中
创新:将理论与自我经验进行整合与创新案例:高中物理目标整合的教学我国高中物理课程目标的沿革
高中物理新课程目标的内涵
高中物理新课程目标是三位一体的理论基础
目标教学的理论与研究高中物理课程目标的变化 知识目标:一是从知识本位转向关注知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观;二是课程目标定位于提高学生科学素养,调整知识的教学要求。
能力目标:一是完善对能力范畴的认识,二是注重在过程与方法中培养学生的能力。
情感态度价值观:一是正确定位,注重情感态度价值观的和谐发展。高中物理新课程目标的内涵学习终身发展必备的物理基础知识和技能,了解这些知识与技能在生活、生产中的应用,关注科学技术的现状及发展趋势;
学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯,能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题;
保持好奇心与求知欲,发展科学探索兴趣,有坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神,有振兴中华,将科学服务于人类的社会责任感;
了解科学与技术、经济和社会的互动作用,认识人与自然、社会的关系,有可持续发展意识和全球观念。
学生发展应当是完整意义上人的发展,人的认知、能力、情感态度是有机结合在一起的。新课程的三维目标必须是融为一体、不可分割的。《标准》在知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三个维度上,提出了高中物理课程的具体目标。在具体教学中,课程目标的这三个维度并不是相互孤立的,它们都融于同一个教学过程之中。 案例:高中物理自主学习的研究新课程倡导自主、合作、探究学习
学习有关自主学习的理论
自主学习
主动性、独立性、自控性
自主学习与他主学习
教师的主导性与学生的自主性实践反思自主学习是否会淡化教师作用?
学生有没有自主学习能力与习惯?
自主学习的效果如何?
启示:在新课程背景下,学习教育理论要切合实践
要针对课改实践中的问题,选择相应的理论进行学习
用理论去发现甄别教育实践中的问题,并分析哪些是研究亟待解决的问题
科学理论要与实践经验相结合,来进行问题解决
对问题解决的过程与结论,要揭示其理论的内在依据
二、在实践中自我反思为主要手段 新物理课程是完美无缺的吗?
三年以后的高考会怎么样考?新物理教材与课时的矛盾如何化解?
自主探究与接受学习哪个好?教师成长=经验+反思案例:应然教学目的与实然教学目的的矛盾与化解计划课程中的教学目的
执行课程中的教学目的
体验课程中的教学目的
在我国教育实践中,应然教学目的与实然教学目严重相悖学生终身发展最重要的基本素质 校长和教师认为社会责任感和道德、身心健康以及创新精神是学生终身发展最重要的基本素质。校长、教师认为在学生身上实际体现得较好的课程目标学生认为学校教育实际关注的目标 有69.8%学生认为学校教育实际关注的是基础知识和基本技能。来自课改实验区的教师的反思人教社物理必修模块的优点
物理知识的完整性、某些物理学的基本方法有点欠缺?
它与高考的要求相适应吗?三年后的高考如何改革?试卷与试题形式会是怎么样的?目前的反思与化解对策重视能力、态度与情感目标,但不是忽略知识与技能的目标
力求教学价值理念的转变,改进教学的方式与方法,自主探究合作与接受学习的灵活运用
把握好知识点的教学的深广度
案例:探究性学习与接受性学习的矛盾与化解倡导自主学习,重视科学探究,是课程改革的亮点。改革
教法,促进学习方式的根本转变,是课改的主要目标之一。探究性学习还是接受性学习好?疑问:课堂教学一定要探究吗?
接受性学习一定是被动学习吗?接受性学习一定是机械学习吗?
学生探究发生错误怎么办?
学生探究的知识基础和能力缺乏怎么办?
如何确保教学进度?
探究能力如何考查与评价?
接受性学习与探究性学习接受性学习是学生通过教师呈现知识来掌握现成知识的一种学习方式。它不等同机械学习或被动学习。
接受性学习是一种间接学习,知识高效学习方式,对教育设施要求低。
探究性学习是学生通过有指导的或完全自主的探索活动,来获取知识、培养能力和形成情感态度价值观的学习方式。
探究性学习是一种直接学习,具有问题性、主体性、过程性的特点
静摩擦力的教学:用接受学习还是探究性学习?用简单器材做静摩擦力实验(谁做)
用手拉页码交叠的课本或杂志,并要求学生解释实验现象
设计实验研究静摩擦力产生的条件
实验研究得出结论(谁设计,谁做)
设计实验研究静摩擦力的特点
用控制变量方法进行实验(谁设计,谁做)“力的平行四边形法则”教学中用探究性实验还是验证性实验?问题情境-实验探究-分组讨论-归纳结论-汇报交流
全班16个组中只有三个组在规定时间内得出结论,大部分学生不知道怎么样去探究。
反思:教材编写与学生认知水平不一致;教材有忽视教学实际之嫌
问题情境-猜想假设-讨论讲解-实验验证
降低实验难度,收到良好教学效果来自课改区的声音:探究性学习能确立学生的主体地位,促进学生的探究能力与实践能力的发展
用探究性教学有时效果不佳,不能完成教学任务
学生探究能力与习惯的培养问题
反思与化解对策正确处理接受性学习与探究学习的关系
根据教学实际,采用多样化的教学方法
探究可以包括提出问题、猜想与假设、实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作的全部要素,与可以是部分要素
防止探究性学习的“形式化”与“绝对化”
循序渐进地开展探究性学习,做到“形”“神”统一教师成长的公式:经验+反思=成长波斯纳说:“没有反思的经验是狭隘
的经验,至多是肤浅的知识。”
教师成长的公式:经验+反思=成长三、在行动中研究,在研究中行动行动(Action)是实际工作者的实践活动吗?
研究(Research)是专业研究者的工作吗?
理论与实践、研究与行动相融合,
理论研究者要参与实践,实践者就是研究者
行动研究(Action Research)研究课题来自实践(行动)
研究在实际工作(行动)中进行
研究由实际工作者(行动者)或与专家共同完成
研究以解决实际问题、改善行动为目的如何寻找行动研究的问题?1.从教育实践中寻找行动研究的问题
2.在教育与课程的变化中,寻找行动研究的问题
3.从课标、教材、学术文献、学术会议中寻找行动研究问题
4.与他人交流,向他人请教
案例:实践中的问题与研究的课题怎样帮助某学生提高物理学习成绩?
某个物理试题有几种解法?
高中教学如何培养学生的能力?
高一学生学习物理有台阶现象,原因是什么?
?
中学物理教学目标的沿革
高中物理基于学生问题的教与学
中学物理探究性教学的实践研究
多元智力理论在物理教学中的应用
中学物理专题研修
中学物理常规实验的探究性功能的开发
中学物理探究能力的评价
新课程背景下物理考试改革的研究高中物理基于学生问题的教学的研究背景
“最精湛的教学艺术,遵循的最高准则就是让学生自己提出问题。”“求学问,需学问;只学答,非学问。”
“教师有必要对一些探究的物理问题创设一些情境,让学生在观察和体验后有所发现、有所联想,萌发出科学问题;或者创设一些任务,让学生在完成任务中运用科学思维,自己提炼出应探究的科学问题”。
“有些探究的物理问题是由教师和教科书提出,虽然其中不乏关于问题背景的介绍,但很少有让学生主动发现和构思问题的机会。”呈现问题的教学:教师通过语言、教材或其它教学手段向学生提出有关的问题,这类问题由教师预先设计,大都陈述清晰和完整,对教师和大部分学生而言,它们有已知的解决方案和方法。教学便形成了“教师问--学生答”的模式。
这类问题是一些他主性的问题,并非学生自主参与生成的,而是教师预先设计的,往往追求“唯一正确的答案”,压抑求异、质疑,妨碍创造性的发挥。 发现问题的教学:教师并不向学生呈现明确的问题,而是通过各种教学手段在教学中设置具有一定难度的、需要学生努力而又是力所能及的学习情境,让学生通过对有关现象、事例、实验或其他学习材料的感知,独立自主地发现问题和提出问题。
一般而言,学生并不知道问题的解决方法,有时教师也不知它们的解决方法。
学习就在学生独立自主的发现问题、构建问题和解决问题中进行。它的意义主要不在于寻得正确的解答,而在于激发学生对问题、现象保持一种敏感性和好奇心,让学生通过发现、提出问题和问题解决来对知识进行自主的意义建构,养成科学怀疑和科学求真的基本价值观。 案例:对人教社物理新教材分析研究12个模块的编写理念
整体设计的安排
在打好基础的同时,兼顾差异
联系实际,突出STS思想
关注科学方法,培养科学探究能力
注重开放性,努力促成学生学习方式多样化
努力反映科学文化内涵在打好基础的同时,兼顾差异重视基础知识、基本概念和规律的教学
注重学生今后发展必需的知识
注重理解知识和掌握方法
重视实验及实践活动的设计
演示;(随堂)实验;做一做;动手活动;课外实践活动;课题研究
为不同潜能学生的发展提供空间
不同模块各具特色,供学生选择
必修模块的弹性处理,如“说一说”“做一做”“科学漫步”“STS”等栏目案例:水火箭的研究制作一个水火箭
与他人交流:
为加强课题的研究性,可以研究如何测量水火箭的上升的高度,水火箭上升的高度与哪些因素有关的问题
为加强大家参与性,可以开展比谁的水火箭上升的高的竞赛,并酌情给予奖励案例:中学物理探索性实验的开发模块的整体教学设计
直流电路
用什么器材什么方法使小灯泡发光?
哪些材料容易导电?哪些材料不容易导电?
如何用多节电池和多只灯泡组成电路?
运用所学知识设计制作一件电器,并讨论用电安全常识。
按一定要求,给“房子”安装用电系统。
高中物理模块1 运动的描述 相互作用与运动规律伽利略实验
用打点计时器、频闪照相或其他方法研究匀变速直线运动
自由落体实验
实验研究质量相同大小不同的物体在空气中下落的情况,了解空气对落体运动的影响
制作简易弹簧秤
力的合成与分解实验
实验探究物体的加速度与哪些因素有关
摩擦力实验
尝试设计一种微重力条件下的实验方案高中物理选修3-4中的《机械振动与机械波》部分单摆简谐振动相位差演示
实验研究单摆的周期与摆长的关系
用单摆测重力加速度
受迫振动与共振
波的传播演示
波的干涉、衍射现象实验
实验感受多普勒效应
设计一种利用多普勒效应的实用装置案例:物理课堂中主动性活动与被动性活动的效果差异被动性活动:
听讲、看演示、看解题、听小结等
主动性活动:
自学、对话、讨论、做实验、练习、自我小结等
听过易忘,看过易记住,做过易掌握
增大课堂学生学习主动性活动量的目的是什么?
课堂学生学习主动性活动量的形式有哪些?
课堂学生学习主动性活动量的时间如何分配为佳?
增大课堂学生学习主动性活动量的理论依据有哪些?
增大课堂学生学习主动性活动量的效果如何?案例:洋思中学“先学后教,当堂训练”实验 被江苏省政府、省教委授予“江苏省先进集体”——洋思中学,自1983年开始进行“先学后教,当堂训练”的教改实验。1990年以来,学校连续10年的学生毕业率、合格率均为100%,居全市之首,全校学生的每门功课考试成绩都在90分以上。他们的做法是——每堂课教师只讲4分钟 洋思中学经验的启示限制教师课堂低效或无效的活动,可以增大学生主动性学习活动量
学生自学可以提高学习效率,同时能培养学生的自学能力
自学可以较好地使不同水平学生都有收获
中学物理课堂有效教学行为的研究中学物理课堂无效和低效教学行为的研究 1. 建立情景2.讨论4. 汇报5. 总結3. 实践开展课改行动研究,促进教师成长目的:改进课改实践工作,解决课改实际问题、提高课改实施质量
研究者:提倡一线教师与专家相互协作,共同研究
研究场所:在课改的实践中
研究发展性:自我反思、行动改进、不断提高
方法实效性:综合运用有利于问题解决和改进行动的各种方法
四、及时记录实践研究中的体验、心得与成果记录的涵义是什么?
为什么要记录?
记录的形式有哪些?记录是一个保存、总结、反思、提升教育实践性
知识的过程记录方式可以是教学方案、备课笔记、
后记、案例、经验总结、研究报告、论文、论著、
音像文档等
谈特级教师的例子特级教师凌瑞初说“我发现自己做了一件现在看来非常有意义的事,就是每天写教学后记。”
特级教师吴加澎以多种方式记录下以优化教学过程的“实验-启思-引探”的教学思想,“以实验为基础、以思维为中心、以过程为主线、以变式为手段”的教学方略得到同行高度的评价。特级教师徐承楠《促成学生有效学习”的高中物理教学模式》获省市基础教育成果一等奖,《自主发展教育》研究在全国引起很大反响
特级教师姜水根发表众多的有关高中物理科学方法教育研究、科学教育哲学的研究文章对具体课例或案例的比较《电势差 电势》的引入教学1一个电荷在匀强电场中从A点移动到B点,或从A点经C移动到B,两次做功多少?教师讲解“”,学生则主要听讲解,
概括出“电场力做功与路径无关”。《电势差 电势》的引入教学2让学生解决“一个电荷在匀强电场中从A点移动到B点,或从A点经C移动到B,两次做功多少”的问题
在学生发现两次做功相同时,引导学生猜测“电场力做功有什么特点”的问题
引导学生概括出“电场力做功与路径无关”。《电势差 电势》的引入教学3把一个电荷在匀强电场中从A点移动到B点,怎样移动才能使电场力做功最少?学生讨论,发现把这个电荷沿任意路径
从A点移动到B点,电场力做功始终相同,
从而得出“电场力做功与路径无关”。具体成功的物理教育经验小结
记录的形式:物理教育活动过程+效果+体会
“改错法”教学简单易行,效果惊人
例谈物理教学中生成性和隐性教育资源的利用
一般性的物理教育经验总结形式:
某种指导思想或理论
基本程序和实例
适用范围和实施的建议等
案例:高中物理教学中“认知冲突”策略的应用研究背景:教学非常重视某些知识点,学生在做相应题目往往出错
研究过程:思考可能的原因,调整教学策略,采用能引起学生认知冲突的教学方法
研究效果:教学效率高,学生思维深刻,错误率低,有成就感高中物理教学中“认知冲突”策略的应用研究的理论依据费斯丁格的认知失调的动机理论:个体有保持心理平衡的倾向,当面对认知冲突时,就会产生心理的失衡现象,为恢复平衡,产生旨在消除认知冲突的行为动力
没有认知冲突的学习,难以有深刻的体验和体会,容易遗忘
合理设置认知冲突,可以强化注意焦点,保持知觉的警觉和注意力的集中
个体由于努力认知,消除认知失衡,得到满意和轻松的情绪体验,对认知动机起了一种强化的作用。韩震教授说:练习用文字表述自己的思想,能够帮助我们形成有条理的连续思维和深入分析的习惯。 及时记录,以便研究
记录是对自己实践性知识进行反思、总结、提高的过程
用于交流与传播自己教育思想和方法小结:新课程背景下物理教师成长的基本策略以课改的理论学习为引导
在新课程实践中不断地反思
在研究中教学、在教学中研究
及时记录课改实践中的体验、心得与成果
谢谢!电话:0579-229885(0)2282068(H)
tczhu@zjnu.cn案例:高中物理学习“差生”的转变背景:学校升员差,学生学习自信心低,学习成绩差,不爱学习物理
特级教师韦品江的方法:给学生学习成功的机会,提高学生学习自信心,磨练学生学习的意志,循序渐进地提高学生学习成绩
效果:学习物理兴趣大增,高考物理平均成绩显著提高高中物理学习“差生”转变的研究的理论依据加德纳的多元智力理论:人的智力由多种成份构成,并从新的角度阐述智力的存在方式以及发展潜力
马斯洛需要层次理论:人的需要有几个递进的层次:生理的需要、安全的需要、爱的需要、尊重的需要、自我实现的需要
班杜拉的自我效能理论:人的自我效能感影响对学习任务的选择、学习的努力、学习的紧张与焦虑
案例:来自宁夏课改实验区的问题师资资源不足
教师负担过重
课时不足
课堂质量问题
学生学习质量问题
高考问题
选修课程安排问题
选修课程指导问题 新课程实施过程和实施后的结果如何评价
对学生的学业水平如何评价
校际之间办学水平的比较
选课背景下的班级管理
选修课程必修化等课件16张PPT。普通高中新课程的结构框架及其对实施方式的诉求? 余进利yujl-8888@163.com 13735675797?个人简介:浙江淳安人。博士,师从教育部基础教育课程改革专家组组长、华东师范大学课程与教学研究所所长钟启泉教授,2004年获上海市普通高等学校优秀博士毕业生称号。近年来参加了教育部多项重大基础教育课程改革项目研究。现为教育部师范司教师教育课程改革专家组成员,浙江师范大学教育学院副教授、硕士生导师。
一、新课程的结构框架有什么特点??(一)新课程分学习领域、科目和模块三个层次 1、学习领域设置了语言与文学、数学、人文与社会、科学、技术、艺术、体育与健康和综合实践八个学习领域。综合实践活动是一种基于学生的直接经验,密切联系学生的自身生活和社会生活,体现对知识的综合运用的实践性课程。2、科目每一领域由课程价值相近的若干科目组成。如,综合实践活动包括研究性学习活动、社区服务与社会实践三方面的内容。这里的研究性学习与学科中的“研究性的学习”不同,它是一门超越学科的、以探究为学习方式的、独立的综合课程。3、模块每一科目由若干模块组成。可见,模块是构成科目的基本单位,是科目开发的主要平台和学生学习内容的主要载体。?(二)新课程包括必修课程、选修课程Ⅰ、选修课程Ⅱ 1、由谁开发 必修课程和选修课程Ⅰ的标准由国家研制,选修课程Ⅱ由学校自行开发(校本课程)。 2、必修课程、选修课程与课程由谁开发关系不大 选修课程Ⅱ是由学校自己开发的课程,但校本课程并不都是选修课程。如综合实践活动,是一门学校开发的必修课程。?(三)必修学分、选修学分与必修课程、选修课程的关系 每个科目都规定了要获得多少个必修学分,必修课程(模块)自然是要学的,但必修学分并不一定都是从必修课程获得的。如,物理有6个必修学分,其中4个是通过学习共同必修模块获得的,另外两个学分要从选修课程Ⅰ中获得。 选修学分自然是从选修课程Ⅰ和选修课程Ⅱ中获得的学分。《普通高中课程方案(实验)》规定学生在三年里在选修课程Ⅱ中至少要获得6个学分。 除此,由学生任意选修,总学分达到144方可毕业。? 二、从哪些方面推进课程改革??(一)五个维度 1、从结构方面(1)基本涵义 能发展清晰工作结构、政策和程序,促使成员对结果负责,并提供适合的技术支持,以规划、组织、协调和实践课程政策。(2)围绕三级课程管理权责进行分析几点发现:?三级课程行政主体可(要)做的“功课”很多,存在很大的制度创新空间。?建立“松控”与“紧控”相结合的三级课程管理体制。……(3)领导形象?正面:建筑师(或者说设计师)——注重分析和设计?负面:“暴君”——凭细节和命令进行管理?国家、地方和学校三级课程权责分配框架国家、地方和学校三级课程权责分配框架资料来源:教育部基础教育司,师范教育司组织编写:《新课程的领导、组织与推进》,高等教育出版社2004年版,第27页。
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注:国家一级为配合新课程实施采取了多项举措。一是制定了各种课程管理文本,如关于教材编写、审查和选用的规定、学校课程管理指南、校本课程开发建议、综合实践活动课程实施建议、关于开展校本教研和改革学业评价方式的意见,还专门针对高中新课程的特点提出了如何建立校内选课制度、学分制管理以及如何排课的指导性意见,等;二是进行教师教育改革,已经制定教师教育课程标准,接下去还要制定教师专业发展标准。2、从政治方面 (1)基本涵义 能说服有关人士互相团结及支持,并能有效解决他们之间的冲突。(2)课程改革政治生态图?新课程方案的形成过程——不能简单斥之为“大杂烩”“大拼盘”,是政治协商结果的常态。? 学科性质的争论——如语文?为什么许多地方把课程改革归约为更换一套教材?不把教材选用权归还给学校——利益驱动?学校开展综合实践活动——“众声喧哗”…… ?关注课程改革中出现的意识形态差异、权力结构的改变、资源的再分配,以及结盟、谈判、磋商等政治活动。(3)领导形象 ?正面:倡导者——重视宣导和建立联盟例子:杭州市安吉路实验学校——完成了“高的分数+‘好’的教师+大的学校”的“资本积累”?谋求高端突破?“学校课程发展规划” ?为学生提供更好的课程 ?负面:玩弄权术者——用诡计、操纵进行管理?3、从人性方面 (1)基本涵义关切的、提供支持、促进参与、加强成员投入感和满意度,并鼓励正面的人际关系。(2)基本视点?仅仅从知能层面理解改革对人的需要是远远不够的?关注学校、教师的生存状态?“松绑”?学校里住着一群有需要、有感情、有成见、有技能,也有局限的一群人,他们有很强的学习能力,有时还有更强的捍卫旧的态度和信仰的能力。?从人性的角度看,改革取得成功的关键是“人能控制变革”而不是“人被变革控制”——找到一种既能让人们完成工作,同时又对自己所做之事有良好感觉的组织形式。(3)领导形象?正面:促进者——重视支持和赋权增能?负面:畏缩者——推卸责任?4、从文化方面 (1)基本涵义能鼓舞人心、有魅力、助成员发展有关教育的使命、价值和规范,从而建立学校的文化。(2)对教师文化的分析?教师文化的定义有内容与形式两个面向。内容包括实质的态度、价值、信仰、习惯、假设以及特定教师团体或广大教师社群间共享的做事方式;形式则包括教师之间关系的形态以及成员间的结盟形式——说明教师间关系如何运作。?从文化相容性上解释变革抵制现象,以及不同学校的变革程度。?教师文化具有个人主义、不自然的同僚关系以及巴尔干化之特点?互助合作文化个人主义兼具正面和负面特质。不自然的同僚关系是强加的、强迫的、以实施为导向的、受行政规范的、以及可预测的。巴尔干化指的是将教师们分到学校中独立的、且是互相竞争的次团体。互助合作是指能够分享理解、观点、信仰、以及实务工作,完全参与共同的问题解决与具有创意的计划、相互的支持,以及专业发展。 (3)领导形象?正面:布道者——富于激发、建构经验?负面:盲信者——依靠幻想、错觉和表象进行管理?5、从教育方面 (1)基本涵义能鼓励专业发展及教学改进,诊断教育问题,对学校教育事宜提供专业意见及指引。(2)基本视点?倡导大学更加积极地介入基础教育课程改革;教师教育改革正在迎头赶上?“我怎么不会教书(教学)了?”?重塑专业(3)领导形象?正面:专家——能进行课程领导(狭义)或者说教学领导?负面:外行——江湖郎中、装模作样?(二)对基础教育课程改革实践的几点认识 1、我国课程改革还缺乏整全视野。作为关键者,教育行政部门习惯了使用透过各级教育行政机关的层级节制和各种视辅导措施传递至学校这种直线式的行政控制模式;学校里是如法炮制;理论工作者“各说各话”,而且不同时候说不同的话。2、可见结构方法是我国进行课程改革的“主打武器”,但用得多不等于会用,它对我们来说既熟悉又陌生。3、即便有好的课程,也不过是技术层面的变革。正因为课程改革还停留在技术、结构层面上——本身还不完善的,忽视了人性、政治、文化、教育的维度,所以课程改革效果并不好。4、尽管如此,课程的改革和发展是没有起点的,任何类型、历史和资源设备的学校,都可以找到改革和发展的位置。我们个人何尝不是这样?“为了中华民族的复兴,为了每位学生的发展”,我们要作出自己应有的贡献!!!!?谢谢垂听!欢迎批评指正!多些联系!课件58张PPT。相互作用、牛顿运动定律教材分析及教学建议
杭州外国语学校 沈启正 2006年浙江省新课改物理培训会(2006.7.13)第三章《相互作用》分析老教材与新教材的对比
初高中知识的衔接
教学要求解读及教学建议
第一节 重力 基本相互作用发展要求 ①理解悬挂法测重心位置的原理
②运用重力、重心概念解决简单的实际问题,会迁移到解决其它星球上的重力问题。 说明 ①万有引力与重力的相互关系本章不作要求
②四种相互作用的分类及研究进展不作要求
③不要求掌握重心与稳度的关系 第二节 弹力基本要求①知道形变和弹性形变.能识别常见的形变
②知道弹力产生的条件,知道常见的弹力种类
③会判断弹力的有无及弹力的方向
④知道胡克定律的表达式,了解劲度系数的单位、符号
⑤运用胡克定律进行有关计算
⑥知道胡克定律的图象表示,掌握根据图象计算劲度系数的方法发展要求①体会放大法的实验思想,会用简单器材显示微小形变
②理解劲度系数的物理意义形变的种类压缩形变,
拉伸形变,
弯曲形变,
扭曲形变。说明多个弹簧的串、并联问题授新课时不作要求图2-11第三节 摩擦力基本要求①知道静摩擦力的产生条件,会判断静摩擦力的方向
②通过实验探究静摩擦力的大小,掌握静摩擦力的最大值及变化范围
③知道滑动摩擦力的产生条件,会判断滑动摩擦力的方向
④会运用计算滑动摩擦力的大小
⑤知道动摩擦因数无单位,了解与动摩擦因数有关的因素
⑥能用二力平衡的条件判断静摩擦力发展要求①知道最大静摩擦力与动摩擦力的关系
②理解相对运动与相对运动趋势的含义
③能够分析生活中既常见又较简单问题中的摩擦力说明 ①不要求引入静摩擦因数
②不要求判断不在一直线上做相对运动时的滑动摩擦力方向
③不要求掌握滚动摩擦产生的原理
④不要求掌握影响流体阻力大小的因素 第四节 力的合成基本要求 ①理解合力和分力的概念,知道什么叫力的合成
②掌握力的平行四边形定则,会用作图法求合力
③知道共点力的概念,会计算在同一直线上的几个共点力的合力 发展要求 ①用直角三角形知识计算合力
②知道合力不一定大于分力
③会大致判断合力大小与两分力夹角之间的关系 说明不要求用计算法求解两分力成任意角度时的合力第五节 力的分解基本要求 ①知道力的分解是力的合成的逆运算
②知道力的分解所遵循的规律
③初步掌握力的分解要从力的实际作用效果出发的思想方法
④掌握用作图法求分力的方法,并会用直角三角形知识计算分力
⑤了解三角形定则,并知道与平行四边形定则的实质一样
⑥能进一步区分矢量和标量,知道力的平行四边形定则是矢量相加的普遍法则发展要求 ①掌握力的正交分解法,分析简单的日常生活和生产中的问题
②能运用三角形定则定性分析简单的动态变化问题 说明①不要求用相似三角形知识求分力
②不要求用求解斜三角形的知识求分力
③复杂的动态变化的问题不作要求图2-39第四章《牛顿运动定律》分析老教材与新教材的对比
初高中知识的衔接
教学要求解读
教学建议第一节 牛顿第一定律基本要求 ①了解亚里士多德对力和运动关系的论述及存在的问题
②认识伽利略研究运动和力关系的思想方法,了解理想实验的作用
③知道“位置”和“速度”是描述物体运动状态的物理量
④理解牛顿第一定律的内容,能够运用牛顿第一定律解释有关现象
⑤知道惯性是物体的固有属性,知道质量是物体惯性大小的量度
⑥运用惯性概念,解释有关实际问题 发展要求 ①区分运动学和动力学研究角度的不同
②区分惯性系与非惯性系(科学漫步中出现)说明 ①不要求区分惯性质量与引力质量
②不要求分析非惯性系中的运动情况 图2-4②、③、①、④ 和B 第二节 实验:探究加速度与力、质量的关系基本要求
①认识影响加速度的因素——力和质量
②通过实验测量加速度、力、质量,分别作出加速度与力、加速度与质量的关系图像
③根据图像写出加速度与力、质量的关系式
④体会“控制变量法”对研究问题的意义发展要求①体验实验探究过程:明确实验目的、分析实验思路、制定实验方案、得出实验结论
②初步认识数据处理时变换坐标轴的技巧
③体会如何根据物理规律设计实验,体会如何依据规律转化测量值
④会对实验误差作初步分析说明不要求运用a-F图像和a-1/m图像分析与解决问题第三节 牛顿第二定律基本要求
①掌握牛顿第二定律的内容和数学表达式,知道公式中各量应采用的单位
②知道公式中F指的是物体所受的合力,知道加速度的方向与合外力的方向一致
③知道力的单位“牛顿”的定义方法
④运用牛顿第二定律,解决简单的动力学问题发展要求①认识加速度与物体所受的合力之间的正比性、同向性和瞬时性
②根据牛顿第二定律进一步理解G=mg
③结合正交分解法运用牛顿第二定律解决实际问题说明连接体问题只限于各物体加速度相同的情形第四节 力学单位制基本要求
①知道物理公式既确定物理量之间的关系,又确定物理量单位间的关系
②知道什么是基本单位、导出单位和单位制
③了解国际单位制的基本单位,知道国际单位制中力学的三个基本单位
④认识单位制在物理学中的重要意义,知道中学物理计算中都采用国际单位制的单位发展要求①会利用物理公式推导单位之间的关系
②根据物理量的单位,判断运算结果中表达式的正误说明不介绍其他单位制第五节 牛顿第三定律基本要求
①通过对具体实例的观察和演示实验,认识力的作用是相互的
②能找出某个力对应的反作用力
③掌握牛顿第三定律的内容,知道作用力和反作用力的关系,不受物体运动状态和参照系等的影响
④运用牛顿第三定律,解释生活中的有关问题发展要求①运用牛顿第三定律,提高受力分析能力
②区分一对作用力和反作用力与一对平衡力说明不要求理解力传感器的工作原理第六节 用牛顿定律解决问题(一)基本要求
①能分析物体的受力情况,分析物体运动状态
②掌握动力学两类基本问题的求解思路
③初步形成解决动力学问题的程序发展要求结合力的分解求解较复杂的实际问题说明斜面上的动力学问题只限于已知运动方向的情况第七节 用牛顿定律解决问题(二)基本要求
①知道物体处于平衡状态的运动学特征,区分平衡状态与平衡条件
②知道共点力的平衡条件,能利用共点力的平衡条件解决有关问题
③认识超重和失重现象的本质,知道超重与失重现象中,地球对物体的作用力并没有变化发展要求①会用正交分解法,解决共点力作用下的平衡问题
②能够根据加速度的方向,判别物体的超重和失重现象
③知道完全失重状态的特征和条件,知道人造卫星中的物体处于完全失重状态
④运用牛顿第二定律,解释实际中的超重和失重现象说明①共点力的平衡问题不要求用正弦定理、余弦定理、相似三角形对应边成比例等方法求解
②只要求同一平面上的共点力平衡问题,不要求空间上的共点力平衡问题
③不要求通过计算理解人造卫星中的完全失重问题。课件78张PPT。走向探究的高中物理新课程玉环县教育局教研室 郑青岳走向探究的高中物理新课程两个教学案例
什么叫科学探究
从课程标准看科学探究
探究教学的几个误区
对教师的几条建议导言新课程,
与教师关系最密切的是什么? 改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。
《基础教育课程改革纲要》 以实验为基础,
以过程为主线,
以思维为中心,
以变式为手段。吴加澍物理教育思想一
两个教学案例案例1 吸尘器的教学案例2 阿基米德原理的教学原有教法的缺陷根据答案安排的活动,并不符合人的认知规律;
淡化了阿基米德发现浮力原理最富有魅力的环节;
无视学生的前概念,重教与不重学。探究浮力大小的相关因素假说1: 可能跟物体的密度有关;
假说2: 可能跟物体的体积有关;
假说3: 可能跟液体的密度有关;
假说4: 可能跟物体浸入液体的深度有关;
假说5: 可能跟物体浸入液体的体积有关;
假说6: 可能跟物体排开液体的体积有关;
假说7: 可能跟物体的形状有关;
假说8: 可能跟液体的温度有关;
假说9:可能跟物体与液体的接触面积有关。 问题:浮力的大小跟哪些因素有关?二、什么叫科学探究科学家(学术意义)的科学探究
科学探究指的是科学家用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。
学生(课程意义)的科学探究
科学探究也指的是学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用方法而进行的各种活动。
《美国国家科学教育标准》 科学探究包含哪些内容 探究是一种有多侧面的活动,需要做观察;需要提出问题;需要查阅书刊及其他信息源以便弄清楚什么情况已经是为人所知的东西;需要运用各种手段来搜集、分析和解读数据;需要提出答案、解释和预测;需要把研究结果告之于人。探究需要提出明确假设,需要运用判断思维和逻辑思维,需要考虑可能的其他解释。
《美国国家科学教育标准》学生的探究与科学家的探究的共通点都对观察到的现象产生好奇和疑问;
问题的答案对自己来说都是未知的;
都要运用经验知识对现象作出尝试性的解释;
都要设计方案,收集证据检验解释的合理性;
都需要通过与人交流,以完善对问题的认识。学生的探究与科学家的探究的差异点目标不同;
问题的新颖性不同;案例3 自感的教学案例4 钱罐(一个美国的案例)学生的探究与科学家的探究的差异点目标不同;
问题的新颖性不同;自我监控能力不同;
思维严密性不同;
实验精度要求不同;
时空范围不同;
完整性不同。几点启示关注三维目标;
为学生提供恰当的帮助;
容忍学生的错误;
开发简易的实验;
精心设计探究活动。三 课程标准中的科学探究普通高中物理课程标准第一部分 前言
第二部分 课程目标
第三部分 内容标准
第四部分 实施建议高中物理新课程的五大基本理念在课程目标上注重提高全体学生的科学素养;
在课程结构上重视基础,体现课程的选择性;
在课程内容上体现时代性、基础性、选择性;
在课程实施上注重自主学习,提倡教学方式多样化;
在课程评价上强调更新观念,促进学生发展。 高中物理课程应促进学生自主学习,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能,培养其科学探究能力,使其逐步形成科学科学态度与科学精神。 《普通高中物理课程标准》高中物理课程的三维目标知识与技能;
过程与方法;
情感态度与价值观。 经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。内容标准科学探究及物理实验能力要求
共同必修模块
选修模块提出问题
猜想与假设
制定计划与设计实验
进行实验与收集证据
分析与论证
评估
交流与合作
通过实验,探究加速度与物体质量、物体受力的关系。
通过实验,探究恒力做功与物体动能变化的关系。
探究并理解透镜成像的规律。
通过实验,探究决定导线电阻的因素。
通过探究,理解楞次定律。
通过实验,探究变压器电压与匝数的关系。
通过实验,探究单摆的周期与摆长的关系。
探究物体弹性碰撞的一些特点。教学建议从课程目标的三个维度来设计教学过程。
提高科学探究的质量,关注科学探究学习目标的达成。
使物理贴近学生生活、联系社会实际。
突出物理学科特点,发挥实验在物理教学中的重要作用。评价建议把学生在活动、实验、制作、探究等方面的表现纳入评价范围,不以书面考试为唯一的评价方式。教科书编写的两大方面内容的选择
组织与呈现内容选择的要求既要落实课程标准的要求,又要突出特色
坚持时代性与基础性相结合的原则
教科书的内容应重视科学的发生过程
关注科学探究活动
重视发展学生的科学思维能力
优化练习和习题的选择组织与呈现的要求教科书应成为提出问题、分析问题和解决问题的范例
为实施探究活动提供指导和帮助
呈现形式要生动活泼
教科书应传递多种有教育价值的信息人教版教科书对科学探究的体现将探究活动作为整节的内容将探究活动作为整节的内容实验:探究小车速度随时间变化的规律
伽利略对自由落体运动的研究(介绍前人的探究历程)
实验:探究加速度与力、质量的关系
探究弹性势能的表达式
探究功与物体速度变化的关系
探究平抛运动的规律伽利略对自由落体运动的研究绵延两千年的错误
逻辑的力量
猜想与假说
实验验证
伽利略的科学方法人教版教科书对科学探究的体现将探究活动作为整节的内容安排了大量观察实验活动
设置了许多与科学探究相关的栏目
做一做
说一说
旁白
思考与讨论
做一做 利用“傻瓜”机,通过照片中石子的径迹估算相机的曝光时间。四、探究教学的几个误区探究教学的几个误区误区1:科学探究必须按一定的程式来进行。真正的科学探究并不是按菜单的方式进行的;
探究教学的流程并不是线性的,而是交叉进行的;
课程意义上的探究可以包含所有七个要素,也可以只包含其中若干个要素。
即使是科学家完整的探究,也不一定包含所有七个要素。 “非科学工作者在教授科学方法时常常要求科学探究必须源于一个假说,实际上,这常常是不正确的。”大量科学探究的事例却是,“已有的知识不足以提出一个最初的、让探究聚焦其上的假说。” [美]探究 ——小学科学教学的思想、观点与策略案例5 开普勒行星运行规律轨道定律:行星运行的轨道是一个椭圆。
面积定律:行星到太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。T2=D3 D T
0.387 0.24
0.723 0.615
1.000 1.000
1.524 1.88
5.20 11.86
9.539 29.46
19.2 84
30.1 165
39.5 248 D3 T2
0.058 0.058
0.378 0.378
1.000 1.000
3.54 3.53
140.61 140.66
867.98 867.89
7077.89 7077.89
27270.90 27270.90
61629.88 61504开普勒探究周期定律时有D2=T3的假说吗? “非科学工作者在教授科学方法时常常要求科学探究必须源于一个假说,实际上,这常常是不正确的。”大量科学探究的事例却是,“已有的知识不足以提出一个最初的、让探究聚焦其上的假说。” “如果我们坚持必须要一个假说,那么,我们就会经常被迫做出一些非科学性的猜测。” [美]探究 ——小学科学教学的思想、观点与策略科学探究认识上的几个误区误区1:科学探究必须按一定的程式来进行。误区2:科学探究的自主性越强越好。科学探究自主型探究指导型探究科学探究认识上的几个误区误区1:科学探究必须按一定的程式来进行。误区2:科学探究开放性越大越好。误区3:科学探究必须要有实验。 物体受三个不平行的力作用而处于平衡时,这三个力的作用线必定交于一点。GFNFTFTFNFG观察、比较案例6 三力平衡的特征例7 平抛运动科学探究认识上的几个误区误区1:科学探究必须按一定的程式来进行。误区2:科学探究开放性越大越好。误区3:科学探究必须要有实验。误区4:探究教学必须在重点和难点知识上展开。科学探究认识上的几个误区误区1:科学探究必须按一定的程式来进行。误区2:科学探究开放性越大越好。误区3:科学探究必须要有实验。误区4:探究教学必须在重点和难点知识上展开。误区5:探究教学追求的是过程,而不是结果。杜威:除了探究,知识没有别的意义。
布鲁纳:知识是过程,而不是结果。 现代教育学研究表明:掌握知识和发展智力相结合是一条规律性的要求,方法的训练,能力的培养,只能融于知识的教学之中,必须以知识的教学为载体。 发展学生的科学探究能力和学习科学概念和原理是同样重要的, … …它们是相得益彰的两种学习结果。
在许多教学活动中,学生运用探究能力发展对科学概念的理解。有时教师认为学生只要用到了探究能力,就能使他们得到发展。然而,打这样的保票是不合适的。实际上,教师必须做到在科学概念的学习和探究能力的发展之间保持合理的平衡。
[美]科学探究与国家科学教育标准·学与教的指南》五、对教师的几条建议对教师的几点建议了解科学发展史 阅读使人充实,会谈使人敏捷,写作与笔记使人精确。……读史使人明智,诗歌使人巧慧,数学使人精细,博物使人深沉,伦理之学使人庄重,逻辑与修辞使人善辩。
培根科学史在探究教学中的作用 完善对科学的认识;科学不是概念和规律的堆砌,其动态的特征是不断探究的过程;
科学理论的真理性是相对的,它是可变的,进化的;
科学是一个不断证伪的过程。对设计学生的探究提供摹本; 所谓科学探究学习,是指学生在教师指导下,为获得科学素养以类似于科学家探究科学的方式所进行的学习活动。科学史在探究教学中的作用 完善对科学的认识;
为设计学生的探究提供摹本;
为学生的再探究提供材料;
学习科学家的智慧和精神。
案例8 牛顿第一定律的教学对教师的几点建议了解科学发展史了解学生的前概念案例9 重力与高度的关系学生:“等一等,如果我们把它举起
来,会怎样?” 这个球较高,重力就较强地往下拉它。它到达的高度越高,重力对它的作用也越大。就好比你站在那边,某人扔下一个小石子,石子只是碰了你一下而不会有伤害。但是,如果我从飞机上扔下一颗石子,那它就会加速得越来越快,一旦碰到某人的头,就会砸死他。科学概念是建构的;
概念建构的本质是概念的转化。促成概念转化的策略让学生充分表达,以暴露他们的前概念;
利用典型的实验和反例,动摇并推翻学生错误的前概念;
加强相关概念的比较,揭示其相关性和差异性;
……学生建立假说的过程就是暴露前概念的过程!对教师的几点建议了解科学发展史了解学生的前概念注意多种方法的相互配合
实现角色的转变教师是什么?角色1:教师是知识的传授者。
角色2:教师是学生学习活动的组织者、规
范者和引导者。
教师应当注意:既不能一收就死,又不能一放就乱;
既不能一味地灌注,又不能消极地观望;
既不能无视课堂生发的问题,又不能完全被学生生发的问题牵着鼻子走。
教师是什么?角色1:教师是知识的传授者。
角色2:教师是学生学习活动的组织者、规
范者和引导者。
教师还应当成为积极的探究者。案例10 探究凸透镜成像的规律谢谢!课件49张PPT。走进新课程、体验新课程人教版高中物理必修1第四章教材分析江苏省梅村高级中学物理教研组 陈行 Chenhang99@sina.com物理必修1简介物理必修1的教学目标与要求本模块是共同必修模块,也是高中物理的第一个模块。在本模块中,学生将进一步学习物理学的内容和研究方法,了解物理学在技术上的应用和物理学对社会的影响。
本模块的概念和规律是进一步学习的基础,有关实验在高中物理中具有典型性。要通过这些实验学习基本的操作技能,体会实验在物理学中的地位及实践在人类认识世界中的作用。
在本模块中,学生将在学习基础物理知识的同时,初步经历对自然规律的探究过程,从中体会物理学的思想,并在情感、态度与价值观方面受到多方面的熏陶。新课程对知识目标行为动词的界定新课程对体验性目标行为动词的界定第一模块必修1的二级主题运动的描述
相互作用与运动规律(运动与力的关系)
(4)通过实验,探究加速度与物体质量、物体受力的关系。理解牛顿运动定律,能用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。通过实验认识超重和失重现象。
(5)认识单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。 第一模块第四 章的三级主题第四章教学内容和教学建议本章的二级主题 是运动与力的关系。
本章内容可分为四个单元:
1、牛顿第一运动定律;
2、牛顿第二运动定律;
3、牛顿第三运动定律;
4、牛顿运动定律的应用。
本章建议用八到十课时。
牛顿第一运动定律教学建议本单元的内容包括以下三个方面:
1、关注人类探索运动与力关系的历程;
2、牛顿物理学的基石——惯性定律;
3、惯性参照系与非惯性参照系。
本单元建议用一课时。前人探究的历史也是科学方法与科学精神教育的很好素材 关注人类探索运动与力关系的历程关注人类探索运动与力关系的历程要让学生体验到探索的艰难;
应该正确对待亚里士多德的研究工作;
伽利略的正确线索是什么?
爱因斯坦在《物理学的进化》中说:“伽利略的(实验)发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。”
伽利略开创了用实验方法研究物理问题的新途径,这标志着“物理学的真正开始”。
懂得这一点,就能懂得物理实验的重要意义。
理想实验的魅力在哪里?
明明白白的实验事实和清清楚楚的逻辑推理有机地结合在一起 ,这就是理想实验的全部魅力。
正确对待亚里士多德的研究工作亚里士多德曾经把自然界的运动分为两种:一种是天然运动,轻的东西如气、火向上走,重的东西如水、土向下跑,这是天然运动。它是由于物体的本性决定的,一旦物体达到了自己天然的位置,就不再有运动的倾向了。另一种是受迫运动,如水平地面上的马车,只有马的拉力才能迫使马车运动,这样的运动是受迫运动。地面上物体的运动都是受迫运动。外力一旦消失,受迫运动也就停止了。
请你对上述观点发表自己的看法。 伽利略曾说:“老实说,我赞成看亚里士多德的著作,并精心进行研究,我只是责备那些把自己完全沦为亚里士多德奴隶的人。”
请谈谈这段话能给我们怎样的启迪?
牛顿物理学的基石——惯性定律牛顿物理学的基石——惯性定律为什么惯性定律是牛顿物理学的基石?
惯性定律揭示了一切物体的本性——保持自己原来的运动状态。
这是对物理学研究对象的最广泛、最深刻的认识。
惯性定律指出:只有外力才能改变物体的运动状态。
这不仅纠正了力是维持运动的原因的错误认识,更重要的是揭示了力是改变运动状态的原因。牛顿物理学的基石——惯性定律要创造条件,让学生体验一切物体都存在惯性、体验只有外力才能改变物体的运动状态。
课本提出了冰壶球运动,指出冰壶球可以在较长的时间内保持运动的速度大小和方向不变。
应该再讨论怎样才能改变冰壶球的运动状态?还可以由学生举出一些例子,从物体要保持原来的运动状态;只有外力才能改变物体的运动状态这两个方面理解惯性定律。安全带与安全气囊汽车运动中的两种状态惯性与质量用思考与讨论的方法,让学生体会到质量是惯性大小的量度。惯性参照系与非惯性参照系学生活动:你能举出另外一些使牛顿第一定律不能成立的参照系吗?能找出这些参照系的共同之处吗?回顾牛顿第一运动定律教学内容本单元的内容包括以下三个方面:
1、关注人类探索运动与力关系的历程;
2、牛顿物理学的基石——惯性定律;
3、惯性参照系与非惯性参照系。开放性的练习1、踢出去的球在地面上滚动,一会就停了下来,亚里士多德对此怎样解释?伽利略又怎样解释?
2、试设计一个小实验,用来说明气体也有惯性。
3、假设有一天地球突然停止自转,地面上将会发生哪些现象?请你至少说出三种现象。有兴趣的同学以“清晨——地球突然停止了自转”为题写一篇科幻小说。
第二单元、牛顿第二定律
本单元的主要内容包括以下三个方面:
1、实验探究加速度与力、质量的关系;
2、牛顿第二定律;
3、力学单位制。
本单元建议用三到四课时。实验探究加速度与力、质量的关系实验探究主要解决以下三个问题:
1、运动状态的变化与力的大小、与质量的大小有关系。(直觉、经验、事实)
2、探究以上三者之间的定量关系。(实验思路、实验方案)
3、认识由实验结果到得出结论的道路既艰巨又漫长。(情感、体验、价值观)
本节内容建议用两课时,如果能两节课连排就更加理想。
加速度与外力、质量的关系可见,物体的“运动状态改变”就意味着这个物体具有加速度。教材重视生活经验的作用课本P73物体的加速度与哪些因素有关?
赛车因为安装了强大的发动机,可以在四五秒的时间内从静止加速到100Km/h.
火车的发动机更强大,但火车的加速度却比赛车小得多。
脚踢一个足球,可以凌空远射;
如果脚踢一个铅球呢,可能凌空远射吗?你想试一试吗?
加速度与外力、质量的定量关系实验探究:要注重过程、方法;情感、态度
实验的基本思路(控制变量法)
实验数据的分析(设计表格、画图象)
教材在数据处理时都有一些猜想;
这些猜想是生活经验与理性思维相结合的产物缺少这种产物的探究是不完善的探究。体会数据处理的技巧在数据处理的技巧中,不仅有“过程与方法”的目标维度,而且有“情感、态度与价值观”的目标维度。
教材对两种图象的对比就是上述目标的体现。实验方案我们要测量哪些物理量?
质量、加速度、外力。
我们怎么测量这些物理量?
需要哪些仪器?这些仪器怎么组合使用?
怎样提供并测量物体所受的恒力?
这是本实验的最大难点,教材提供了参考案例,学生可以在此基础上设计新的方案。
学生开始分组实验,学生的实验操作中会有不少问题,如平衡摩擦力、拉线与平板平行、坐标轴的单位和图象的标度等等。出现问题、甚至出现错误,也都是一种对过程的体验。这是第二堂课,要优化实验操作,分析误差,规范数据采集、优化图象。由实验结果得出结论是个艰苦的过程 根据日常经验和观察到的事实作出猜想;
设计实验,收集数据,研究对比;
分析误差,反思实验操作,改进实验;
接受检验,得出结论。牛顿第二定律这一节主要有三个方面的内容
1、牛顿第二定律(加速度的方向可以提出来让学生讨论)
2、力的单位
3、例题(培养良好的审题和解题习惯)
科学漫步不同于以前的阅读理解,
引导思考,激发兴趣。
宇宙飞船轨道对接开放性练习按照图示的心脏的简化模型,设心脏每搏动一次(收缩和舒张)的周期为 0.10 s ,每次收缩把约 20 g 的血液从 0.25 m/s 加速到 0.35 m/s,估算由心脏肌肉收缩施加给血液的力有多大? 开放性练习我国第一汽车制造厂生产的红旗世纪星轿车的技术参数见左表。试求该汽车起动时的最大合外力。力学单位制本课时主要内容为:
1、单位制的组成方法;
2、国际单位制单位的基本单位和导出单位;
3、单位制的应用举例。
STS 一次因单位失误而造成的事故
美国回家航天局(NASA)在20世纪末曾发射过一个火星探测器,但它由于飞得靠火星过近,结果因温度过高而起火,并脱离轨道坠入火星的大气层。
航空航天局调查原因时发现:原来探测器的制造商洛克希德.马丁公司计算加速时的力使用了英制单位,而喷气推动实验室的工程师理所当然地认为他们提供的数据是以国际单位算出来的,并把这些数据直接输入电脑。
你看,就是因为在单位制上的失误,结果犯了一个“极端愚蠢的错误”,价值1.25亿美元的火星探测器毁于一旦。牛顿第三定律本单元主要内容是:
1、作用力与反作用力的概念;
2、牛顿第三定律;
3、牛顿第三定律的应用。体验作用力与反作用力除了教材提供的资料外,还可以增加一些小实验;
关于“作用力与反任用力同时产生、同时消失,互相依存”要创造条件多体验。牛顿第三定律实验虽然简单,但还是要认真对待。
要沿不同方向拉弹簧秤;
两弹簧秤沿着竖直方向拉,学生易出错
要体验同时产生、同时消失;
不要由这个实验就得出牛顿第三定律;
用力传感器做实验时也应该变换方向,还应该在运动状态中演示;
可能是运算速度的问题,力传感受器对变化很快的力会出现较大的误差,演示时力不宜变化太快。日常生活中的作用与反作用力“掰腕子”问题不宜深入讨论,只讨论两人的力是否大小相等;
可以讨论拔河比赛;
弹簧秤的读数问题,为超重与失重问题作铺垫开放性练习
宇航员汤姆走出空间站维修天线,一不小心他推了空间站一下,他眼看自己与空间站分离了。你说汤姆有哪些方法可以使自己追上空间站?
牛顿运动定律的应用一从受力确定运动情况
从运动情况确定受力
教材在分析例题方面增加了篇幅,
体现了过程与方法的目标维度
控制习题难度
增加习题的生活情景
体现了态度、情感与价值感的目标维度牛顿运动定律的应用二把共点力的平衡条件纳入应用;
把超重与失重纳入应用。
怎样加深对超重与失重现象的体验?
教材先作理论探究,再提出实验观察的途径。
应该引导学生归纳:出现超重、失重现象的条件!案例1——超重与失重的引入用压力传感器做实验,引导学生讨论压力与速度有关还是与加速度有关案例2从两本书之间的摩擦力开始引入案例3案例3演示完全失重的简易实验新课程的最明显的特点1、注重三维目标
知识与技能
过程与方法
情感、态度与价值感。
2、关注学生的学习方法。
自主学习
探究学习
合作学习
培养终生学习的能力开放性探究习题地球上云雾雨雪等自然现象生成于对流层中,主要发生在距离地面10000m以下,如果没有空气阻力的影响,即使是很轻小的雨滴或冰雹落到地面造成的损失也是不堪设想的。
现对冰雹的下落作一些探究
估算:高空落下的冰雹,如果没有空气阻力的作用,落到地面时的速度大约是多少(自设条件,估算数量级)?
想象:假设冰雹受到的空气阻力与它的速度大小成正比,即f=kv,想象一下,冰雹从高空落下后将作怎么样的运动?合力、加速度和速度怎样变化?
设计与实验:请你设计一个实验估测与冰雹相似的物体下落时受到阻力的k值。(提示:如将粉笔头从高楼窗口落下)需要测量哪些量?怎样测量?实验时一定要注意安全!
根据你实验的结果再估算出冰雹接近地面时的“收尾速度”。
评价:对你的探究过程和结果进行评价,提出改进意见。 教师在教学中应注意 明确要获得哪些知识和技能,要培养学生哪些方面能力?明确通过什么方式来获得?弄清学生自主活动的重点是什么?
教师针对学生的问题思考何时介入,如何引导,介入多少,哪些指导是必要的,怎样指导才算充分。教师介入过早会怎样?(剥夺了学生尝试错误的机会)教师介入太晚,让学生过久地处于无助状态,以致学生束手无策。
教师在实践中探索成长评价体系的惯性不可低估
教学方法的惯性客观存在
内力和外力都能改变现状
主动学习、自觉探索者可以获得较大的加速度
教师也要终生学习
对课堂教学的自我评价也是一种学习
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