新課程高中物理課堂教學設計課件

1、新課程高中物理課堂教學設計 物理課堂教學設計基本原則物理課堂教學設計基本原則 綿陽市教育科學研究所綿陽市教育科學研究所 龔林泉龔林泉E-mailE-mail：內容提要一.什么是新課程高中物理課堂教學設計二.以“三維目標”為導向的原則三.以學生學習為中心的原則四.以理解概念為前提的原則五.以揭示規(guī)律為重心的原則六.以反思評價促發(fā)展的原則1.傳統(tǒng)教學中，“備課”的主要特點 特點2.新課程高中物理課堂教學設計的內涵 內涵3.新課程高中物理課堂教學設計的要素 要素4.新課程高中物理課堂教學設計的基本原則 原則一.什么是新課程高中物理課堂教學設計二.以“三維目標”為導向的原則 “三維目標”是當今世界各國

2、課程標準或教學大綱的共同元素?！叭S目標”的教學設計是新課程改革不可回避的核心課題。“三維目標”與“雙基論”相比，是素質教育的根本訴求。 1.三維教學目標區(qū)別于知識本位的價值取向，是提高學生的科學素養(yǎng)。 素養(yǎng) 2.確定物理課堂教學目標的依據 依據 3.表述課堂教學目標應注意的問題 注意三.以學生學習為中心的原則 上海師大博士生陳隆升選取五種教學“名刊”，梳理其10年間發(fā)表的教學設計、課堂實錄、教案等，共有605個樣本。對這605個樣本進行分析，把材料里提到“學情”的或者說到學生情況的篩選出來，共115個。也就是，605個教學案例中，提到學生情況的只有115個，占樣本數(shù)的19%。由此可以看出，要

3、以學生學習為中心，就必須在課堂教學設計中花大力氣克服傳統(tǒng)教學設計慣性。要克服傳統(tǒng)教學設計慣性，建議重視以下幾點： 1.進行學情分析，為學生找準真實的學習起點，對貫徹執(zhí)行物理學科課程標準至關重要。 學情 2.創(chuàng)新有效情境，促進學生在物理學習過程中的認知得到不斷鞏固和強化。 情景 3.創(chuàng)設五種課堂狀態(tài)，以學生學習為中心。 狀態(tài)四.以理解概念為前提的原則 物理概念是整個物理學知識體系的基礎，物理概念是學生學好物理的關鍵。 1.傳統(tǒng)上，物理概念教學的特點 特點 2.物理概念教學需按照陳述性知識的教學特征，強化由“是什么”到“為什么” 的學習過程 轉化 3.利用“認知沖突”進行物理概念教學 沖突 4.還

4、原原始問題，使學生發(fā)現(xiàn)、體驗概念的形成過程 過程 5.在運用概念的過程中，加深對概念的理解 運用五.以揭示規(guī)律為重心的原則 物理規(guī)律反映的是物理概念之間的聯(lián)系，是物理知識結構體系的樞紐。學生對物理規(guī)律的應用程度，取決于對規(guī)律的理解程度。由此可知，讓學生掌握規(guī)律是教學的重心。1.規(guī)律教學中常見的問題 問題2.創(chuàng)設物理環(huán)境，使學生獲得必要的感性認識 感性3.引導學生按物理學研究方法探索物理規(guī)律 探索4.組織學生討論和運用物理規(guī)律 運用六.以反思評價促發(fā)展的原則 教師對課堂教學設計方案進行反思評價，以便進一步修改完善，是課堂教學設計不可缺少的重要環(huán)節(jié)和基本原則之一。這種反思評價會使未來的課堂教學設計

5、變得更加有效，是對教師教學認識能力的進一步提高，對教師專業(yè)發(fā)展是直接有效的促進。1.教學反思和評價的四個基本要素 要素2.教學反思和評價的五個具體問題 問題（1）傳統(tǒng)教學中，備課是教師為上課所進行的一系列課前準備工作。一般把備課概括成“三備三寫” 1-1.傳統(tǒng)教學中，“備課”的主要特點 “三備”是指：備教材、備學生、備教法 “三寫”是指： 寫學期計劃，包括教學目的、教學內容、教學進度等； 寫單元計劃，包括教學目的、教學內容、單元測驗的制定等； 寫課時計劃（教案），包括教學目標、教學內容（重難點）、 教學方法、教具使用、教學過程的安排等。1-1.傳統(tǒng)教學中，“備課”的主要特點 （2）傳統(tǒng)教學中，

6、備課特點的具體表現(xiàn)教學大綱教科書教學參考書決定教學目標由教學內容確定教學順序“備教材”時，教師主要鉆研 教學目標能否實現(xiàn)：不詳細周密考查師生實際的可能性教學順序的確定沒有根據學習理論的原則（學生學習認知規(guī)律）其問題局限是教師往往從教學任務角度出發(fā)，較少考慮學生的初始狀態(tài)總是以中等水平的學生為教學的起點“備學生”時主要選擇課堂教學的形式和講授的方法往往重教輕學，只設計教法，忽視學生的學法“備教法”時（3）傳統(tǒng)教學中，備課特點導致的結果1-1.傳統(tǒng)教學中，“備課”的主要特點 主觀上，要求學生從同一起點出發(fā)，在統(tǒng)一的教學目標導引下，在共同教學方法指導下，進行相同的教學活動，以相同的學習速度，達到相同

7、的終點。返回 客觀上，導致學生的學習成績相差懸殊，對繼續(xù)學好物理的認同度出現(xiàn)明顯差異，教學效果不易預測和掌控。同時，教師的教學水平和能力也難以得到淋漓盡致的發(fā)揮。1-2.新課程高中物理課堂教學設計的內涵返回 是指教師在新課程理念的指導下，以物理教學理論為基礎，運用系統(tǒng)觀的方法，為達成一定的教學目標，確定解決高中物理課堂教學問題的方法和途徑，并對教學結果進行評價的計劃過程。 包括：（1）學習者的特征、學生的學習需要、學習 內容等方面的分析，1-3.新課程高中物理課堂教學設計的要素（2）教學目標、教學策略、教學媒體等方面 的確定和選擇， （3）教學活動的具體展開，（4）教學效果的評價。返回 教學設

8、計沒有唯一，只有多樣；教學設計沒有最好，只有更好。1-4.新課程高中物理課堂教學設計的基本原則以“三維目標”為導向的原則 以學生學習為中心的原則 以理解概念為前提的原則 以揭示規(guī)律為重心的原則以反思評價促發(fā)展的原則但物理課堂教學設計可遵循以下基本原則：返回 過去的教學大綱主要是強調科學知識，過去的課堂，我們關心學生能學到哪些知識。如果學生不學物理，學生就學不到許多重要的物理知識。 而“知識與技能，過程與方法，情感態(tài)度與價值觀”的三維教學目標，強調以學生為本。提倡在老師的指導下讓同學們經歷動手動腦的自主學習過程，不但學習知識，還學習科學思想、方法，要求學生學會學習。因此，新課程的物理課堂除關注學

9、生學到哪些物理知識外，也關注學生還有哪些收獲。如果學生不學物理，學生不僅不知道許多物理知識，還將失去更為重要的有關科學方法、科學精神等方面的培養(yǎng)和熏陶，最終影響學生科學素養(yǎng)的提升。2-1.三維教學目標區(qū)別于知識本位的價值取向，是提高學生的科學素養(yǎng)返回 例如：學習萬有引力定律時，傳統(tǒng)的知識本位把教學目標定位在定律本身，而忽略了牛頓建立萬有引力定律的創(chuàng)造性思維過程，忽略了牛頓艱苦的智慧勞動。我們如果以三維教學目標為導向，就要考慮如何利用物理學史的寶貴資源使三維目標有機融合。即借鑒歷史，但不是簡單陳述歷史事實；把學生帶進歷史的探究中去；在過程中理解知識；在過程中領悟方法和培養(yǎng)能力；把歷史和現(xiàn)代的發(fā)展

10、聯(lián)系起來。 簡略而精煉的教學目標，是教學的精髓和靈魂。確定一節(jié)課的教學目標時，應該對“教什么”“怎么教”“教到什么程度”等有明確而具體的回答。那么，確定物理課堂教學目標的依據是什么呢？2-2.確定物理課堂教學目標的依據 （1）學生依據 課堂教學目標必須與學生的學習水平相匹配，才能使課堂教學達到學生的最佳發(fā)展區(qū)。 初高中學生思維方式有差異 初中生以形象思維為主，分析綜合能力較低，課堂學習時習慣以身邊的生活現(xiàn)象或事例，通過觀察、體驗與感悟認識事物，在教師的啟發(fā)、集體討論和辨析過程中形成知識。 高中生以抽象思維為主，他們希望通過精彩的物理實驗，嚴密的理論推導或嚴謹?shù)奈淖謹⑹?，去歸納、理解、探究復雜的

11、物理內涵，從而在更深的層次上認識事物。 不同類型學校的學生群體學習起點水平有差異 同一群體不同學生個體學習物理的追求有差異（自然分材教學） （2）學科依據 物理學科特點是物理概念、規(guī)律嚴密，學科知識系統(tǒng)性、實驗性、實用性強，對觀察、理解、分析、歸納、推理、探究的能力要求高，與生產及生活的聯(lián)系緊密。這就要求教學通過逐次化解，達成課堂教學目標，把物理教學的總目標分解在不同的學習階段、不同的課程內完成，并且做到教學目標前后呼應，渾然一體。2-2.確定物理課堂教學目標的依據 例如：對于功的概念，學生則是經歷了初中和高中兩個階段，才逐漸有所領悟。在初中功是力與路程的乘積使學生對功有表象性的認識。到了高中

12、階段，當位移的概念形成以后，功是力與力方向位移的乘積使學生對功的認識提高了一步，還知道了功不僅有大小，還有正負；功的本質是什么，學生仍覺得有疑問。隨著能概念的引入，更讓學生清楚了功的本質是能量轉化的量度，做功的過程是能量轉化的過程，能的轉化必須通過做功來實現(xiàn)，有了對功的理解，才能去研究各種具體形式的能及轉化。這樣的螺旋式上升，循序漸進，不僅讓學生掌握知識，更讓學生提高了獲取知識的能力。 （3）課題依據 盡管新課程的課程目標按照知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個維度來陳述，但是每節(jié)課的課時目標不必機械地、一一對應地照搬上述格式，也不必都按三個維度來陳述。不同的課題，其知識及能力的構成方

13、式不同，學生在探究這些知識時，需要投入的思維方式的重點就不同。因此，應根據具體教學內容和學生認知規(guī)律，側重在三個維度的某些方面或某幾個方面予以加強，以體現(xiàn)課堂教學的靈活性和針對性。2-2.確定物理課堂教學目標的依據返回 例如：關于布朗運動的教學，就應該把側重定位在：通過觀察顯微鏡下花粉顆粒的運動，認識微觀粒子運動的不規(guī)則性，解釋布朗運動；體會由宏觀現(xiàn)象推想微觀本質的思維方法。 （1）要注意教學目標的行為主體是學生，不能以教師作為教學目標的行為主體。教學目標是教學設計中的一個基本要素，是教學活動預期達到的結果，是學生通過學習后預期產生的行為變化。 因此，在教學目標表述中，應避免使用諸如“培養(yǎng)學生

14、”、“提高學生”、“使學生”等教師在教學過程中應當進行的工作。這樣表述帶來兩個困難，一是教學目標中沒有表述學生的具體行為而使教師難以操作，二是難以評價學生是否達到了預期的學習結果而給教學評價帶來困難。2-3.表述課堂教學目標應注意的問題 （2）要注意所使用的行為動詞盡可能是可理解和可評估的。 在以往的教學大綱中，對教學目標的要求所運用的術語比較模糊且籠統(tǒng)，例如“了解”“掌握”“提高”等等，既缺乏質和量的具體規(guī)定性，又缺乏可操作性和可測量性。 （3）如有必要，可附上產生目標指向的結果的行為條件。這里的行為條件是指影響學生產生學習結果的特點的限制和范圍，包括輔助手段的運用，提供信息或提示、時間的限

15、制及完成行為的情景等。對于學生通過一段時間的學習后所產生的行為變化的最低表現(xiàn)水準或學習水平的表述，就要體現(xiàn)出具體的表現(xiàn)程度，如：2-3.表述課堂教學目標應注意的問題返回 根據馬杰和加涅的行為目標理論與技術，一般認為，一個完整、 具體、明確的教學目標應該包括四個要素，即行為主體、行為活動、行為條件和行為標準。例如，“力的圖示”認知教學目標可陳述如下： 目標1：能說出力的三個要素。 目標2：對提供的實例，能用力的三個要素來分析力的作用效果。 目標3：對提供的實例，能用力的圖示法做出正確的圖示。 “完成測電源電動勢和內阻實驗后，80%的學生能夠在1分鐘內按要求整理好實驗器材”、 “天平處于空盤狀態(tài)時

16、，90%的學生能夠在10秒內調節(jié)天平平衡”等。 沒有準確而細致的學情分析，“學的活動”就無法落實。在進行課堂教學設計時，應注意分析和判斷學生的起點能力，包括：學生是否已經了解即將學習知識的有關內容，有多少人了解？了解什么？達到什么程度等？概括講，應該包括知識起點、技能起點和態(tài)度起點等方面內容。3-1.進行學情分析，為學生找準真實的學習起點，對貫徹執(zhí)行物理學科課程標準至關重要返回 分析知識起點能力，就是判斷學習者原有知識結構的狀態(tài)。怎樣判斷呢？用“概念圖”技術（美約瑟夫D.諾瓦克）?！案拍顖D”是一種知識結構的表現(xiàn)方式。由于學習上的差異，每個學習者繪制的概念圖也各不相同。例：下面的概念圖忽視了“速

17、度”的矢量性，表現(xiàn)的是:“勻速圓周運動”和“勻速直線運動”屬于“勻速運動”的下位概念，都屬于“勻速運動”。勻速直線運動勻速運動勻速圓周運動 知識不可能脫離活動情境而抽象地存在，只有通過在實際情境中的應用才能真正被人所理解?！白寣W生在生動具體的情境中學習”是新課程倡導的理念之一。但情境創(chuàng)設必須考慮物理學科教學的有效性。例如，學習螺線管如果把重點放在學生纏繞線圈，看似突出了學生動手，實則把物理課變成了勞技課，對物理學習而言是低效甚至無效的。3-2.創(chuàng)新有效情境，促進學生在物理學習過程中的認知得到不斷鞏固和強化 高中物理新課程還強調“在課程實施上注重自主學習，提倡教學方式的多樣化”。如：學習圓周運動

18、時，老師通過演示實驗和多媒體課件展示下面三個物體所做的曲線運動： 用細線拴住的小球，演示豎直平面內的圓周運動 展示學生熟悉的鐘表指針的走動 用課件展示人造衛(wèi)星圍繞地球的圓周運動讓學生觀察上面運動的共同特點，可以確定它們的運動軌跡均是圓。 然后請學生列舉一些生產和生活中物體做圓周運動的實例。并提出問題：做圓周運動物體上的質點，哪些運動較快？哪些運動較慢？我們應該如何比較它們運動的快慢呢？返回 根據上述猜想，可設計多樣化的教學方式： 對于猜想1、猜想2，讓學生結合教科社課本必修2第22頁中“鬧鐘與手表快慢之爭”提出的問題進行分組討論與交流。 對于猜想3，引導學生設計實驗，探測做圓周運動的物體速度的

19、大小。 對于猜想4，可給出閱讀提綱，讓學生自主學習。3-2.創(chuàng)新有效情境，促進學生在物理學習過程中的認知得到不斷鞏固和強化 引導學生分組討論，形成猜想：猜想1，比較物體轉過一圈所用時間猜想2，比較物體在一段時間內轉過的圈數(shù)猜想3，比較物體在一段時間內通過的圓弧長短猜想4，比較物體在一段確定時間內半徑轉過的角度的大小以學生學習為中心，可從五種外顯狀態(tài)把握學生的學習活動。一是參與狀態(tài)二是緊張狀態(tài)三是試誤狀態(tài)四是討論和評估狀態(tài)五是問題與反思狀態(tài)3-3.創(chuàng)設五種課堂狀態(tài)，以學生學習為中心返回 成功之處： 一講清物理概念的內涵，即它們的物理內容和物理意義；二強調物理概念的外延，即它們的適用條件和范圍；三

20、理清有關概念的聯(lián)系和相近概念的區(qū)別。4-1.傳統(tǒng)上，物理概念教學的特點返回 不足之處： 一是壓縮概念形成過程的教學，概念在教學中往往作為陳述性知識，學生多死記硬背概念。如“電動勢”的概念教學，一般都以定義的直接呈現(xiàn)，告之電動勢是“將其它形式的能轉化為電能的本領”。 二是通過題海戰(zhàn)術讓學生機械熟記概念，而不是在感悟中“升華”。如學習“加速度”時，匆忙給出加速度的意義和數(shù)學表達式，然后進行大量的習題強化，導致許多學生對引入加速度的必要性缺乏充分的認識，沒有理解為什么要引入加速度、什么是加速度、加速度的物理意義等，致使學生被強化了物理難學的意識。 例如，學習“電動勢”概念時，先讓學生觀察以下三個實驗

21、。 實驗1，將小燈泡、開關與干電池連成回路，燈泡發(fā)光。 實驗2，將小燈泡、開關與蓄電池連成回路，燈泡發(fā)光。 實驗3，將小燈泡、開關與手搖發(fā)電機連成回路，搖動發(fā)電機使燈泡發(fā)光，且搖的速度越快，燈泡越亮。 結論1：干電池、蓄電池能將化學能轉化為電能，手搖發(fā)電機能將機械能轉化為電能，我們把這些能將其它形式的能轉化為電能的裝置叫電源。 結論2：干電池、蓄電池、手搖發(fā)電機工作時燈泡的亮度不同，說明它們在相等時間內產生的電能的多少不同，我們把干電池、蓄電池、手搖發(fā)電機這種具有不同的“將其它形式的能轉化為電能的本領”叫做電動勢。也就是說，在上述實驗中，干電池、蓄電池、手搖發(fā)電機產生的電動勢不同。4-2.物理

22、概念教學需按照陳述性知識的教學特征，強化由“是什么”到“為什么”的學習過程 從上述教學設計來看，學生不僅能從具體情境中知道為什么要引入電動勢概念，而且能從中進一步理解電動勢的內涵。通過情境展示，現(xiàn)象對比，引出概念的學習過程幫助學生有效掌握概念。返回 物理概念是客觀事物的物理共同屬性和本質特征在人們頭腦中的反映，是物理事物的抽象。利用學生認知沖突，能讓學生在概念形成過程中伴隨自己內部的心理活動過程，加強其理性分析。如人們在生活中普遍認為“重物體比輕物體下落快”，為此，用一鐵鎖和一紙片從同一高度同時下落，其演示結果和學生的判斷都一樣：“紙片下落慢”。但當紙片質量不變而被緊緊揉成團后，再讓它和鐵鎖同

23、時從同一高度下落，其結果和學生的預期判斷就會不一樣，發(fā)現(xiàn)它們幾乎同時落地。這種現(xiàn)象引起的認知沖突否定了生活中形成的“重物體一定比輕物體下落快”的錯誤概念，在解釋清楚引起這一現(xiàn)象的原因后引出“自由落體”概念，再用真空管做自由落體實驗。這樣，學生就容易形成“自由落體”運動的概念。4-3.利用“認知沖突”進行物理概念教學返回如，關注加速度概念的形成過程。比較：磁浮列車以432km/h高速勻速行駛了8s 蝸牛在10s內速度從零加速到0.1cm/s，體驗：速度大與速度變化大是兩個不同概念。再比較：普通轎車速度從零加速到100km/h用時20s 旅客列車速度從零加速到100km/h用時500s，建立：速度

24、變化相等時變化有快慢的初步概念。4-4.還原原始問題，使學生發(fā)現(xiàn)、體驗概念的形成過程原始問題： 例1，蘭博基尼Murcielago跑車速度從零加速到100km/h，加速時間4.0s， 例2，麥克拉倫F1LM跑車速度從零加速到100km/h，加速時間3.2s 例3，寶馬Z4跑車速度從零加速到60km/h，加速時間3.2 s， 例4，F(xiàn)1方程式賽車速度從零加速到300km/h，加速時間15.6s。生分析：問題1，例1與例2速度變化相同，如何比較其變化快慢？ 問題2，例2與例3變化的時間相同，如何比較其變化快慢？ 問題3，例2與例4速度變化不同，變化時間也不同，如何比較其變化的快慢？ 通過上述比較，

25、學生在探究中逐漸形成速度變化快慢的基本概念，并掌握了如何比較的方法（控制變量法）。返回 概念的真正形成并沒有在概念定義之后就結束，運用物理概念分析、解決物理問題，既是深化認識的過程，也是檢驗學生概念是否清晰正確的標志。堅持讓學生試誤，讓學生自己去碰“釘子”，有利于學生進一步理解概念的本質。4-5.在運用概念的過程中，加深對概念的理解返回 （1）感性知識不足：教學內容中的物理現(xiàn)象，學生親身經歷、感受到的很少，日常的生活經驗不足。5-1.規(guī)律教學中常見的問題返回教師更多關心學生能否正確應用公式得出最后答案。學生表現(xiàn)在： （2）學生日常生活中形成的錯誤觀念的干擾：“先入為主”的表面性、片面性經驗，給

26、學生正確學習和理解物理規(guī)律造成一定的干擾。如，由“合力就是幾個力之和”誤認為是其代數(shù)和，由“要讓物體由靜止變?yōu)檫\動，必須施加力的作用”誤認為力是維持物體運動的原因等。 （3）運用物理規(guī)律說明、解釋現(xiàn)象，分析解決實際問題，有困難。 課堂教學設計讓學生學習物理規(guī)律，首先要引導學生在物理世界中發(fā)現(xiàn)問題。因此，要創(chuàng)設便于發(fā)現(xiàn)問題的物理環(huán)境。5-2.創(chuàng)設物理環(huán)境，使學生獲得必要的感性認識 二是創(chuàng)設的物理環(huán)境要有利于引導學生探索規(guī)律，讓學生獲得探索物理規(guī)律必要的感性知識和數(shù)據，為學生提供進一步思考問題的線索和依據，給學生研究問題提供必要的知識準備等。 創(chuàng)設的物理環(huán)境有助于學生“發(fā)展探索自然、理解自然的興趣

27、與熱情”。 一是通過課堂觀察、實驗發(fā)現(xiàn)問題，或是從分析貼近學生生活的典型事例中發(fā)現(xiàn)問題，在充分利用多媒體輔助教學手段的同時，要避免在黑板上做實驗，避免在屏幕上做實驗。5-2.創(chuàng)設物理環(huán)境，使學生獲得必要的感性認識 例如，學習閉合電路的歐姆定律時， 實驗1，按如圖1所示的電路，測出一組U、I數(shù)據，并作出UI圖線 實驗2，按如圖2所示的電路：電動機卡住不動；電動機轉動。分別測出一組U、I數(shù)據。 結論：當電動機不轉時，其U、I的變化關系與純電路相同；當電動機轉動后，其U、I的比值不再是一個恒量。5-2.創(chuàng)設物理環(huán)境，使學生獲得必要的感性認識返回 現(xiàn)象：實驗1得到的數(shù)據，在誤差允許范圍內是一種線性關系

28、。實驗2中的一組數(shù)據也是線性關系，中的一組數(shù)據的變化是非線性的。 分析：初中物理學習階段，學生對U/I為一恒量已形成定勢。在上述實驗的操作過程中，學生對實驗1的數(shù)據已有先期經驗，對實驗2中的數(shù)據也容易理解，但對實驗2中的數(shù)據則激發(fā)了學生的好奇心，對產生這種現(xiàn)象的原因可做出多種猜測。且對純電阻電路與非純電阻電路元件的本質有了較為深刻的認識，從而理解歐姆定律所闡述的物理量之間的關系以及適用范圍。（1）實驗歸納法。由此發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，一般叫做定律。從物理事物和物理現(xiàn)象中提出問題，對事物和物理現(xiàn)象作多次觀察和實驗，在取得大量實驗資料基礎上，進行分析、綜合、歸納，發(fā)現(xiàn)在一定條件下有關物理量之間的必然聯(lián)系，從而得到結論，再通過實驗檢驗就成為規(guī)律。如牛頓第二定律、動量守恒定律、法拉第電磁感應定律、光的反射定律、折射定律等。5-3.引導學生按物