.,1,新課程物理課堂教學的展望,.,2,高中物理內(nèi)容標準,文科,技術,理科,電與磁,振動與波，光學(一),力學,熱學,動量，原子，光學(二),.,3,（一）關于高中物理三維教學目標（二）關于高中物理課堂教學設計（三）關于學生自主學習能力培養(yǎng),.,4,學會,會學,樂學,切實掌握了知識和技能,通過一定的過程與方法,學生興趣盎然地參與學習活動,（一）關于高中物理三維教學目標,.,5,三個維度的目標不是分步實施的，我們僅僅是在分析時把課程目標分解為三個維度，而在實施時它們是融在一起的。一個好的教學過程，只要仔細分析，都會發(fā)現(xiàn)其中融合著多維目標的實現(xiàn)。,在同一教學過程中融合多維目標,.,6,（一）關于高中物理三維教學目標,一、以知識為載體二、以過程與方法為依托三、培養(yǎng)能力與情感態(tài)度價值觀,.,7,電磁感應現(xiàn)象,電磁感應的條件,電磁感應的規(guī)律,猜想假設、實驗探究的科學方法,鍥而不舍、十年磨一劍的科學精神,電磁互變、世界多樣統(tǒng)一的科學思想,案例1:,一、以知識為載體,.,8,案例2：“開普勒定律”“萬有引力定律”,a,T,思考：是否還應讓學生,領略物理公式的簡約之美,體會科學發(fā)現(xiàn)的艱難之旅,.,9,.,10,在理解“開普勒定律”這個“知識點”的同時，老師們應該不失時機地引導閱讀P30的“科學足跡”。學生在了解到第谷為描述行星的運動積累了近萬個觀測數(shù)據(jù)的時候，會像所有人一樣感到頭疼；開普勒把這么繁雜的數(shù)據(jù)變成了簡潔的三句話，這使人眼前一亮，豁然開朗。這時學生的體驗是高興、佩服和激動，這就是一種積極的情感體驗。開普勒一定也有這種體驗（P32），他自撰的墓志銘表達了他的滿足：“我曾測量天空，現(xiàn)在測量幽冥，靈魂飛向天國，肉體安息土中。（必修2第六章第1節(jié)P32旁批）”,.,11,然而，教科書并沒有就此止步。在這一節(jié)的“科學足跡”中寫道：“不過，開普勒并不知道，他所發(fā)現(xiàn)的三個定律還蘊藏著極其重大的天機”，這里說的“天機”，指的就是“指揮”行星運動的力萬有引力。是牛頓揭露了這個“天機”，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律。這個定律比開普勒定律更深刻（揭示了運動的原因）、更普遍（適用于一切物體）、更簡練（一個公式）。學到這里，學生的體驗是更高興、更佩服和更激動。教科書曾經(jīng)引用一位英國詩人歌頌牛頓的詩句（必修1第四章章首）：“自然和自然的法則在黑暗中隱藏。上帝說，讓牛頓去吧，于是一切都被照亮?！?.,12,教科書還抄錄了一個“外行人”馬克吐溫的話(P38)：“科學真是迷人。根據(jù)零星的事實，增添一點猜想，竟能贏得那么多收獲！”。杰出人物的心靈是相通的，這話雖然出自外行人之口，卻道出了科學方法的真諦，那就是：不完整的事實（或不嚴謹?shù)耐评恚┎孪肱c假設可檢驗的結論新事實的檢驗在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程中，盡管第谷的觀測數(shù)據(jù)成千上萬，但那只是有關太陽系的行星的數(shù)據(jù)，因此只能算是“零星”的事實；把行星之間的引力推廣到月球地球之間、地球與地面物體之間，以至推廣到一切物體之間，這是“猜想”；后來測得了萬有引力常量G，于是根據(jù)萬有引力定律得出了可檢驗的結論對海王星的預言。海王星的發(fā)現(xiàn)和天體質量的測量則是馬克吐溫所說的“收獲”。,.,13,綜上所述，按照教科書的線索，讓學生從“怪異”的行星運動、繁雜的觀測數(shù)據(jù)出發(fā)，越來越清晰、越來越深刻、越來越簡潔地看到自然的規(guī)律，而后又進一步看到這些科學活動的偉大成就，這樣愉悅的心理過程與欣賞一件藝術品的心理過程是一致的，這是積極地情感體驗，一種審美體驗(P35旁批)。多次經(jīng)歷這樣的體驗，學生會逐漸對科學親近、熱愛，以至“著迷”。,“開普勒定律”“萬有引力定律”是個學生應當掌握的知識點，在教學中我們以它為載體，著眼于三維目標的整合，很自然地讓學生“體會科學發(fā)現(xiàn)的艱難之旅，領略物理公式的簡約之美”，而不局限于“赤裸裸”的知識。這就既掌握了知識點，也經(jīng)歷了過程，感悟了方法，也在這個過程中有了積極地情感體驗。,.,14,已知汽車質量m,行駛速度Vo,汽車安裝有防抱死剎車系統(tǒng)(ABS),制動力恒為f.設駕駛員的反應時間為to.問從駕駛員發(fā)現(xiàn)情況到完全停車,共經(jīng)過多少距離?,80,S=mVO2/2f+Voto,案例3：,.,15,二、以過程與方法為依托,（1）什么是“重過程”？重視學生自主經(jīng)歷某種有價值的學習活動，例如觀察、發(fā)現(xiàn)、解釋、分析、概括、交流等。,（2）為什么要“重過程”？通過學生自主經(jīng)歷觀察、發(fā)現(xiàn)、實驗、解釋、分析、概括、交流等活動，在落實知識與技能目標的同時，讓學生獲得體驗，形成意識，掌握方法，提高能力。,（3）教學中怎樣“重過程”？首先，要改變觀念，改變傳統(tǒng)的“重結果”的觀念，真正認識到“過程與方法”對于學生發(fā)展的重要意義。在具體的教學設計中，則應努力為學生經(jīng)歷必要的學習過程創(chuàng)造條件，留出時空。人教版在這方面給出了許多優(yōu)秀的范例。,.,16,案例1：研究質點在平面內(nèi)的運動（P4-6）,新教科書“小題大做”，以紅蠟塊的運動為例，研究物體在平面中運動的問題。通過對紅蠟塊的運動的研究，引導學生悟出求解平面運動的基本思路：物體在相互垂直方向的運動可以分別研究，然后求它的復合運動（或者相反）。接著再循著這個思路探究拋體運動。,.,17,1、以紅蠟塊的運動為例，研究物體在平面中運動的問題。,“我們看出蠟塊是向右上方運動的。那么，它相對于黑板運動的軌跡是直線嗎？相對于黑板在做勻速運動嗎？這些都不是單憑觀察能夠解決的?！?新教材的思路,坐標與時間的關系x=vxty=vyt,軌跡消去t,速度的大小和方向,.,18,2、安排一個例題（P6），鞏固以上方法。例題：求飛機在水平方向和豎直方向的分速度。,從紅蠟塊的運動和這個例題悟出的道理：物體在相互垂直方向的運動可以分別研究，然后求它的復合運動（或者相反）。,.,19,水平方向：力F=0，初速度v0=v位移x=vt豎直方向：力F=重力，加速度=g，初速度v0=0位移y=有了x、y兩個方向的坐標與時間的關系之后軌跡速度的大小速度的方向,3、把這個道理應用于平拋運動,4、如果拋出時的速度不沿水平方向，那么,.,20,學生得到的是解決這類問題的一般性方法兩個方向上的受力兩個方向上的運動方程兩個方向上的位置與時間的關系平面中的運動軌跡（消去t）平面中速度的大小和方向,教科書編者以這種方式闡釋平拋運動，在于強調讓學生經(jīng)歷這個推理過程，領會研究平面運動的方法，并不拘泥于“知識點”。不但沒有強調斜拋，連平拋也淡化，平拋軌跡只是通過例題得出的。,一個物理老師，你讓學生學懂物理，會學物理，喜歡物理，你就達成了三維目標。,.,21,（二）關于高中物理課堂教學設計,一、創(chuàng)設高效課堂情景二、優(yōu)化課堂教學設計三、注重思維互動探究,.,22,“將15克鹽放在你的面前,你無論如何也難以下咽;但將15克鹽放入一碗美味可口的湯中,你早就在享用佳肴時,將它們?nèi)课樟?”,一位德國學者的精辟比喻：,教學情景的作用：,情,景,營造情感氛圍,提供認知背景,一、創(chuàng)設高效課堂情景,.,23,例1：自由落體運動傳統(tǒng)教學把自由落體運動僅僅當作勻變速直線運動的一個特例來教，就是把三個問題講清楚：什么叫自由落體運動？自由落體運動的規(guī)律是什么？自由落體的加速度是多少？它隨著地球的緯度怎樣變化？,一、創(chuàng)設高效課堂情景,“如果誰在第一次學習量子概念時一點都不覺得糊涂,那么他就是一點也沒有懂.”玻爾,.,24,新教材關于自由落體運動的教學,落體運動司空見慣，何以成為物理學的源頭之一？智慧博學如亞氏者，何以鑄成大錯，且一錯近二千年?？杀氖钦l？可怕的是什么？伽利略的高明之處是什么？自由落體運動的研究可以遷移到其他天體上嗎？g值的不同可能導致何種現(xiàn)象？如果g值在白天和黑夜不一樣，會有什么后果？g值為什么隨著緯度不同而不同？,.,25,.,26,你從表中發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律嗎？你能嘗試解釋這個規(guī)律嗎？嘗試解釋就是做出假設和猜想。,科學探究（必修1，P46）,.,27,.,28,.,29,伽利略紀念碑,.,30,發(fā)現(xiàn)、提煉和表述問題的過程，就是一次創(chuàng)造思維過程,表達,抽象、概括,.,31,.,32,例：在學習“動能定理”時，配合推導過程可遞進地提出以下問題：1、對于F=ma，兩邊同乘以位移s，結果如何？2、質點動能定理的成立有條件嗎？3、動能定理可以由“牛二”推導出來，它們闡述的物理意義是否相同?描述的物理過程是否相同？4、動能定理中的合力做功，包括重力的功嗎，為什么？,.,33,例：思考與討論（必修2，P25，）地球可以看做一個巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑。會不會出現(xiàn)這樣的情況：速度大到一定程度時，地面對車的支持力是零？這時駕駛員與座椅之間的壓力是多少？,.,34,二、優(yōu)化課堂教學設計,設計三要求,實：雙基要扎實，不虛華新：教學設計新，教學內(nèi)容新，新穎鮮活活：善于啟動學生思維，會聯(lián)系、會拓展,.,35,第一章運動的描述,章的設計思路,.,36,電場力,電場強度,電勢差,電勢,電勢能,電場力的功,電場力做功與路徑無關,單元的設計思路,.,37,物體被舉高而具有勢能（已知）物體高度變化時，重力要做功（已知）認識這種勢能，似應研究重力的功，即可以在研究重力的功過程中去找到勢能的表達式（猜想）討論從A到B三種不同路徑下重力的功，均得：（研究實踐)發(fā)現(xiàn)重力的功有兩個特點：大小與hA、hB有關，與重力mg有關，卻與路徑無關，即與之有關的兩個因素恰恰就是決定勢能的兩個因素。而mgh既出現(xiàn)在重力的功的表達式中，又包含著與勢能有關的兩個因素，因此mgh可能是一個具有特殊意義的物理量（分析,P60）定義Ep=mgh,進而有(結論),具有清晰的知識線索的教學，可以避免知識的簡單堆砌，它是獲得新知識的一條有效途徑，是提出、整理、檢驗關于自然的種種解釋的一個過程，是經(jīng)驗與理性思維的碰撞。教學中知識演化的邏輯順序越清晰，越有利于學生的知識構建。,節(jié)的設計思路：重力勢能,.,38,矢量,.,39,引入新課磁場對運動電荷的作用,教科書的引入：,情景引入：,提出問題：安培力的微觀原因是什么？作出猜想：磁場對運動的電子有作用力實驗驗證猜想：陰極射線在磁場中偏轉（交互）,（由以下一段引言引入）電子顯像管中的電子只是細細的一束，為什么能使整個屏幕發(fā)光？從宇宙深處射來的帶電粒子為什么只在地球的兩極引起極光？解開這些問題的鑰匙，就是磁場對運動電荷作用的規(guī)律。（陳述）,.,40,引入新課磁場對運動電荷的作用,順理成章地進入陰極射線偏轉的實驗；,及時承接了已學習過的知識內(nèi)容；,增強了學生從微觀原因解釋宏觀現(xiàn)象的意識。,.,41,4、讓學生親歷物理問題的解決過程,3、讓學生參與物理實驗的設計過程,2、讓學生探尋物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程,1、讓學生體驗物理概念的形成過程,三、注重思維互動探究,.,42,1.引入概念2.建立概念3.理解概念4.深化和應用,1、讓學生體驗物理概念的形成過程,.,43,1.引入概念,在物理概念教學中，首先要使學生明白原有概念的局限，從而知道為什么要引入新的物理概念？怎樣引入新概念？,.,44,2.建立概念,（1）概念形成過程（2）定義（3）定義式（4）單位（5）單位的物理意義值得注意的是，形成和建立概念的前提是使學生獲得十分豐富的、有助于形成這個概念的感性材料。從感性認識上升到理性認識，是認識上的飛躍，這個過程只能由學生自己來完成。如果教師包辦代替，在羅列一些物理現(xiàn)象之后，就簡單地把物理概念的定義提出來，學生理解的不充分，就會造成對物理概念囫圇吞棗，死記硬背。,.,45,3.理解概念,（1）概念的內(nèi)涵與外延概念教學的關鍵是使學生了解概念的內(nèi)涵和外延，概念的內(nèi)涵即是概念的本質，概念的外延即是概念的適用范圍。定義是明確概念內(nèi)涵和外延的依據(jù)。所以，為了找出概念的內(nèi)涵和外延，必須從分析概念的定義入手。例1：力的定義是“物體對物體的作用”，力的概念所反映的事物的特有屬性是“物體對物體的作用”，這是力這個概念的內(nèi)涵。力的概念所反映的特有屬性的事物是具有這特有屬性的所有的力，如萬有引力、電磁力、核力等具體的力，這是力這個概念的外延。例2：慣性這個概念的內(nèi)涵是“物體有保持原來運動狀態(tài)的性質”，外延是“一切物體”。,.,46,3.理解概念,（2）概念的結構概念教學要把概念與構成它的要素區(qū)分清楚。例如速度v既不是位移S，也不是時間t。（3）概念的特征固有特征：有些物理概念反映了物質或物體本身的某種固有屬性，這些屬性不隨外界條件的改變而改變，只由物質或物體本身所決定。例如，質量和慣性均是物體（實物物質）本身的屬性。而重力加速度、電場強度、磁感應強度是“場”物質本身的屬性。,.,47,3.理解概念,矢量特征：狀態(tài)特征：過程特征：相對特征：統(tǒng)計特征：描述大量微觀粒子遵循統(tǒng)計規(guī)律運動所產(chǎn)生的宏觀現(xiàn)象的本質的概念，具有統(tǒng)計特征。例如，氣體壓強這個概念是描述大量氣體分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生的效果；安培力是磁場對大量運動電荷作用力的宏觀表現(xiàn)。此外，“物質波”、“電子云”等概念也是描述大量微觀粒子運動遵循統(tǒng)計規(guī)律所產(chǎn)生的宏觀現(xiàn)象的本質的。,.,48,3.理解概念,（4）與其它概念的關系為了深入理解概念，除了要理解其物理意義外，還應找出概念與構成它的要素或與它相近的另一概念的異同點及聯(lián)系，幫助學生掌握概念體系。相鄰概念（如靜電場與重力場，電力線與磁力線，庫侖定律與萬有引力定律等）相似概念（如位移與路程、質量與重量、動量與動能，電壓與電動勢等）相反概念（如力的合成與力的分解，正功與負功等）并列概念（如重力、彈力與摩擦力、電場強度與電勢）從屬概念（如速度與速率、電場強度與點電荷電場強度等）只有當學生弄清了這些易混概念的區(qū)別與聯(lián)系，才能正確理解概念，防止錯用概念，提高運用概念的能力。,.,49,4.深化和應用,深化概念，必須按照循序漸進的教學原則，注意形成概念的階段性學生對概念的認識，只能是從簡單到復雜，逐步加深，不可能一下子就理解得很透徹，它是隨著學生認識水平的提高，抽象思維能力的增長而逐步深化的（1）概念的階段性有些物理概念具有階段性，不同的階段，對概念的認識和理解的深度和廣度都不相同因此，在概念教學中，要結合學生認知能力，分階段、循序漸進的深化物理概念,.,50,4.深化和應用,（2）概念的發(fā)展性有些物理概念是隨著科技進步和人類社會發(fā)展而發(fā)展的，在這些概念的教學中注意不要把發(fā)展中的概念講死例如“光”這個物理概念，就經(jīng)歷了牛頓的粒子說、惠更斯的波動說、麥克斯韋的電磁說、愛因斯坦的量子說，直到揭示了光的波粒二象性的本質特征，長達四個世紀。概念教學的最終目的是要能運用概念來解決具體問題因此，概念教學中要引導學生運用所學的物理概念來分析、解決有關的物理問題在概念的運用中，又能加深對概念的理解，形成自然記憶，并借此可促進學生思維的積極性，及時暴露概念學習中的問題，這樣做有利于學生對概念的進一步理解,.,51,磁感應強度教學示例,1、傳統(tǒng)的磁感應強度的教學講授知識，講授定性實驗驗證,.,52,2、按照教材主線進行的教學,.,53,2、按照教材主線進行的教學,.,54,2、按照教材主線進行的教學,.,55,2、按照教材主線進行的教學,.,56,2、按照教材主線進行的教學,.,57,關于本演示實驗設計的幾點思考,1、如何得到勻強范圍盡量大的強磁場？,2、磁場約為0.01T,電流約為1A,導線長約為0.1m,則安培力約在0.0010.0001N.如何測量這么小的力?,3、由于安培力很小，4根引線必須盡量相同，才能保證實驗的精度。如何得到4根完全相同的引線？如何在控制直導線位置不變的條件下，將引線的觸頭接入電路？,4、如何改變和測量電流？,.,58,3、設計和完成實驗,（1）如何得到勻強范圍盡量大的強磁場？,方案一：幾塊大U型磁鐵平行捆綁在一起；方案二：兩塊20cm10cm1cm的長方體磁鐵豎立平行放置，間距約10cm；,（2）磁場約為0.01T,電流約為1A,導線長約為0.1m,則安培力約在0.0010.0001N.如何測量這么小的力?,方案：用漆包線繞制成200匝10cm20cm的矩形線圈代替鋁棒-使電流和長度均增加約200倍；運用力傳感器測量安培力（0.1N左右）,.,59,3、設計和完成實驗,（3）改變長度遇到的困難：由于安培力很小，4根引線必須盡量相同，才能保證實驗的精度。如何得到4根完全相同的引線？如何在控制直導線位置不變的條件下，將引線的觸頭接入電路？,方案一：第一次用10cm邊，第二次用20cm邊；方案二：從200匝矩形線圈中引出5個接電路的觸頭：0、50、100、150、200,（4）如何改變和測量電流？,方案：用電阻箱改變電流，用數(shù)字電流表測量電流。,.,60,3、設計和完成實驗,力傳感器,電流表,物理思維方法：類比法、以勻代變法、控制變量法、圖象圖表法、比值法，微元法,朗威與電腦,.,61,物理學本身就是研究物質最基本的運動及其規(guī)律的一門科學。物理規(guī)律反映了各物概念之間的相互制約關系，反映了在一定條件下一定物理過程的必然性。中學物理規(guī)律主要有：物理定理：如動能定理，動量定理等。物理定律：如牛頓運動定律、動量守恒定律、法拉第電磁感應定律、光的折射定律等。物理定則：如平行四邊形法則。物理方程：如理想氣體狀態(tài)方程。物理學說：如分子運動論、原子核式結構學說等。對于這些課本中明確出來的規(guī)律，不但要記住它的內(nèi)容表述和對應表達式。更重要的是透徹理解。,2、讓學生探尋物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程,.,62,1、得出規(guī)律的實驗基礎。如力的合成實驗，驗證牛頓第二定律實驗，共點力作用下物體的平衡規(guī)律實驗2、物理規(guī)律的形成過程和內(nèi)容。3、數(shù)學表達式。從物理意義上去理解物理規(guī)律的數(shù)學表達式。如F=ma，不能說質量跟合外力成正比，跟加速度成反比因為同一物質的質量是不變的;又如伏安特性曲線上某點的斜率是什么?4、充分認識物理規(guī)律中各個物理量的物理意義。5、圖表圖象表示。物理圖表和圖象是物理規(guī)律的更直觀、更形象的表達方式。對圖象一般應抓住以下方面：橫縱坐標、交點、直線、斜率、面積的含義；圖象反映的物理情景。,2、讓學生探尋物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程,.,63,2、讓學生探尋物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程,6、注意物理規(guī)律的適用范圍。物理規(guī)律往往都是在一定的條件下建立或推導出來的，只能在一定的范圍內(nèi)使用超越這個范圍，物理規(guī)律則不成立，有時甚至會得出錯誤結論這一點往往易被學生忽視，他們一遇到具體問題，就亂套亂用物理規(guī)律，或者盲目外推，得出錯誤結論因此，在物理規(guī)律教學中，要引導學生注意物理規(guī)律的適用范圍，使他們能夠正確使用物理規(guī)律解決實際問題如：庫侖定律FKq1q2/r2只適用于真空中點電荷；動量定守恒定律適用于不受外力或合外力為零的系統(tǒng)；動量定理對于不論直線還是曲線，恒力