-13-基于HPS的高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u137331.1HPS教學(xué)模式 -1-124351.1.1孟克和奧斯本的HPS教學(xué)模式 -1-136411.1.2補(bǔ)充科學(xué)教學(xué)模式 3160851.2基于HPS教學(xué)模式的教材內(nèi)容選擇 6129491.3基于HPS教學(xué)模式的高中物理教學(xué)設(shè)計(jì) 7245411.1.1HPS教學(xué)模式融入高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)的策略 7208301.1.2教學(xué)案例 81.1HPS教學(xué)模式1.1.1孟克和奧斯本的HPS教學(xué)模式英國教育學(xué)者孟克（Monk）和奧斯本（Osborne）于1997年，在建構(gòu)理論的基礎(chǔ)上提出HPS教學(xué)模式，該模式包括六個(gè)步驟——演示、引出觀念、學(xué)習(xí)歷史、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、科學(xué)的觀念與經(jīng)驗(yàn)性檢驗(yàn)、評(píng)論和評(píng)估。表3-1孟克-奧斯本HPS教學(xué)模式Tab.3-1Monk-Osborne’sHPSteachingmodel階段教師學(xué)生結(jié)果演示產(chǎn)生關(guān)于一個(gè)特點(diǎn)現(xiàn)象的一系列觀念引出觀念學(xué)習(xí)歷史設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)以上觀念科學(xué)的觀念與經(jīng)驗(yàn)性檢驗(yàn)理解科學(xué)的概念，證據(jù)的局限性和不同形式的解釋評(píng)論和評(píng)估每個(gè)步驟的具體過程如下：1.演示，是教師在正式上課前，通過給學(xué)生展示某一自然現(xiàn)象或演示某一實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問題。比如，教師用強(qiáng)磁性磁鐵演示“意念點(diǎn)燈”實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察具體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考“意念點(diǎn)燈”的實(shí)質(zhì)是什么？2.引出觀念，是教師針對(duì)演示，利用復(fù)習(xí)提問等方法，引導(dǎo)學(xué)生就該現(xiàn)象表達(dá)自己的見解，重復(fù)科學(xué)家的思考之旅。該過程主要是將課堂還給學(xué)生，體現(xiàn)學(xué)生的主體性，讓學(xué)生在已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)上暢所欲言，不僅可以初次嘗試“建構(gòu)”，還可以鍛煉學(xué)生的語言組織、表達(dá)能力。1.學(xué)習(xí)歷史，是以教師為主導(dǎo)的過程。它首先要求教師介紹科學(xué)史上的科學(xué)家對(duì)該現(xiàn)象的解釋；其次還要列舉其他科學(xué)家對(duì)該現(xiàn)象的不同解釋，為學(xué)生提供多個(gè)觀點(diǎn)；最后要引導(dǎo)學(xué)生分析這些觀點(diǎn)產(chǎn)生的社會(huì)背景，不僅可以讓學(xué)生意識(shí)到我們是站在偉人的肩膀上的，而且讓學(xué)生意識(shí)到錯(cuò)誤的觀點(diǎn)往往是受到當(dāng)時(shí)社會(huì)的生產(chǎn)資料、實(shí)驗(yàn)技術(shù)、人文思想等的影響。4.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，是教師根據(jù)學(xué)生提出的不同觀點(diǎn)把他們進(jìn)行分組，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己所在小組的觀點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。這一過程既蘊(yùn)含了“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的物理思想和求真精神，又能讓學(xué)生在利用前認(rèn)知設(shè)計(jì)“產(chǎn)品”，這何嘗不是一種知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用呢？5.科學(xué)的觀念與經(jīng)驗(yàn)性檢驗(yàn)，是教師根據(jù)教材對(duì)這一自然現(xiàn)象的解釋，也就是所謂的介紹當(dāng)前的科學(xué)觀念。這一過程可以通過現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)證明，它是在前四個(gè)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，可以為學(xué)生實(shí)現(xiàn)觀念轉(zhuǎn)變提供機(jī)會(huì)。同時(shí)，教師還需強(qiáng)調(diào)，現(xiàn)在所講授的科學(xué)觀念是截止目前最精準(zhǔn)的表達(dá)，但不代表絕對(duì)正確，也許它會(huì)隨著時(shí)間的變化而發(fā)生改變，畢竟我們所說的真理都是具有相對(duì)性的。這個(gè)環(huán)節(jié)傳遞給學(xué)生的除了更新的科學(xué)觀念，還有更新的物理哲學(xué)。6.評(píng)論和評(píng)估，是教師對(duì)以上環(huán)節(jié)的總結(jié)和對(duì)所學(xué)知識(shí)如何應(yīng)用進(jìn)行的評(píng)估，這一過程既可以幫助學(xué)生回顧歷史上科學(xué)家的探究過程和科學(xué)本質(zhì)，也可以加深學(xué)生對(duì)科學(xué)觀念的理解，還可以啟發(fā)學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)如何進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)生一定的思考和見解。上述是完整的將HPS融入科學(xué)教育的孟克-奧斯本教學(xué)模式，它不是將科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)社會(huì)學(xué)復(fù)制粘貼在教學(xué)內(nèi)容中，而是在生活實(shí)例或演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，巧妙地將科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)社會(huì)學(xué)與教學(xué)內(nèi)容融合了起來，既能使課堂靈動(dòng)、有趣，還能高質(zhì)量的完成教學(xué)目標(biāo)；它也可以讓學(xué)生和科學(xué)家們“對(duì)話”，讓他們的思想碰撞出火花，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到原來自己也曾和科學(xué)家們有一樣或類似的思想和洞察力、自己也有可能成為小小科學(xué)家，激發(fā)起學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的濃厚興趣，發(fā)展學(xué)生們的物理思想和科學(xué)態(tài)度；它還可以啟發(fā)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，不單單可以應(yīng)用到物理新知識(shí)的學(xué)習(xí)上以便更好地理解新知識(shí)，還可以應(yīng)用到實(shí)際生活中去以便更好地生產(chǎn)、生活。1.1.2補(bǔ)充科學(xué)教學(xué)模式前文提及的“科學(xué)”的現(xiàn)代意思已經(jīng)脫離了最早的人們說的科學(xué)知識(shí)與技術(shù)，也不局限于傳統(tǒng)HPS定義的科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)社會(huì)學(xué)，而是“自然”，是一種人類看待自然、處理自然的知識(shí)形式和社會(huì)建制。那么，傳統(tǒng)的HPS教學(xué)是否可以與時(shí)俱進(jìn)，發(fā)展出新的模式呢？根據(jù)相關(guān)學(xué)者提出的“HPS可以尋求在科學(xué)未能產(chǎn)生科學(xué)知識(shí)的地方產(chǎn)生科學(xué)知識(shí)，與描述功能和規(guī)范功能相比，這種功能被稱為HPS的補(bǔ)充功能，也就是補(bǔ)充科學(xué)[40]”這一觀點(diǎn)，發(fā)展出了新的HPS教學(xué)模式，被稱為補(bǔ)充科學(xué)模式。2012年，東北師范大學(xué)的袁晶在他的碩士論文中提出補(bǔ)充科學(xué)模式的四個(gè)步驟，即問題重現(xiàn)、產(chǎn)生疑問、還原自然現(xiàn)象、評(píng)價(jià)和反思[41]；2014年，湖南師范大學(xué)的王向坤在他的碩士論文中對(duì)該模式進(jìn)行完善，提出了較為完整的補(bǔ)充科學(xué)模式（以下統(tǒng)稱為補(bǔ)充科學(xué)教學(xué)模式）—問題重現(xiàn)、產(chǎn)生疑問、還原現(xiàn)象、邏輯推理或?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證、評(píng)價(jià)與反思[42]。補(bǔ)充科學(xué)教學(xué)模式的具體步驟如下：1.問題重現(xiàn)。這一階段教師可以穿插呈現(xiàn)自己精心準(zhǔn)備的較為完整的物理學(xué)史，比如亞里士多德在物理學(xué)中提出的“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”這一完整的故事情節(jié)，引起學(xué)生和古希臘哲學(xué)家在猜測(cè)性思辨階段上的共鳴。2.產(chǎn)生疑問。初中階段學(xué)習(xí)“力”時(shí)，學(xué)生已經(jīng)對(duì)“力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”有了初步印象，在亞里士多德的故事之后，學(xué)生必然會(huì)產(chǎn)生疑問，比如：亞里士多德為什么會(huì)這樣認(rèn)為力的作用效果？是他有了更深一步的理解嗎？還是他的認(rèn)識(shí)在某種程度上發(fā)生了偏差呢？這一階段的設(shè)置不同于傳統(tǒng)教學(xué)中的機(jī)械灌輸，它可以培養(yǎng)學(xué)生的批判精神，使得物理課程更具有“育人”意義。1.還原現(xiàn)象，就是回歸根本，從最初的自然現(xiàn)象入手，透過現(xiàn)象尋找本質(zhì)。其中的頭腦風(fēng)暴環(huán)節(jié)需要學(xué)生根據(jù)自己的所思所想暢所欲言，針對(duì)問題和困惑提出解決問題的多種可能性的假設(shè)，此外，還需要在教師的引導(dǎo)下嘗試簡(jiǎn)單的歸納和整理，為后續(xù)的操作打好基礎(chǔ)，該過程不僅可以鍛煉學(xué)生的語言組織、表達(dá)能力，還可以培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維和歸納能力。4.邏輯推理或?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證，是通過邏輯推理或?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證得出正確結(jié)論。有些假設(shè)可以通過邏輯推理，比如“力是改變物體運(yùn)動(dòng)的原因”，有些假設(shè)可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，比如“力的合成滿足平行四邊形法則”。根據(jù)不同的現(xiàn)象特點(diǎn)，可以設(shè)置不同的推理、驗(yàn)證方式。5.評(píng)價(jià)和反思，是在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行總結(jié)和升華，將現(xiàn)有的思想和操作步驟上升到理論層面，比如研究方法的總結(jié)、思維模式的概括。其中也可以包括對(duì)于探索過程中的失敗經(jīng)歷的辯證看法。補(bǔ)充科學(xué)教學(xué)模式不同于孟克-奧斯本的傳統(tǒng)HPS教學(xué)模式，它主要的側(cè)重點(diǎn)在于“重走科學(xué)路”，從一開始的提出問題就是和科學(xué)家們站在同一時(shí)空下，面對(duì)同樣的問題，進(jìn)行類似的思考，結(jié)合自己的前認(rèn)知得出不同的觀點(diǎn)，再到后面的還原現(xiàn)象、邏輯推理或?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證等，無時(shí)不刻都在滲透科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)社會(huì)學(xué)，這樣的模式對(duì)學(xué)生的前認(rèn)知能力要求很高，也正是“學(xué)生主體性，教師主導(dǎo)性”的極致體現(xiàn)。圖3-1孟克-奧斯本的HPS教學(xué)模式Fig.3-1Monk-Osborne’sHPSteachingmodel圖3-2補(bǔ)充科學(xué)教學(xué)模式Fig.3-2SupplementalScienceTeachingMode1.2基于HPS教學(xué)模式的教材內(nèi)容選擇物理課程是多維度的，包括學(xué)科性質(zhì)、科學(xué)、技術(shù)性質(zhì)、科學(xué)文化和培育人文精神這五個(gè)維度。學(xué)科性質(zhì)突出表現(xiàn)在物理的知識(shí)性上，而知識(shí)性又最終落腳于實(shí)驗(yàn)性、思維性、定量性、結(jié)構(gòu)性和應(yīng)用性；科學(xué)是證據(jù)和理性思維，獲得事實(shí)證據(jù)是物理學(xué)習(xí)的基本出發(fā)點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過一個(gè)思維加工過程，形成概念，建立規(guī)律；技術(shù)性質(zhì)是與技術(shù)的相關(guān)性，包括“技術(shù)—物理—技術(shù)”這一模式，典型代表就是熱機(jī)的發(fā)明和使用，還有“物理—技術(shù)—物理”這一模式，典型代表是電氣化的進(jìn)程，最后的“物理—技術(shù)”是現(xiàn)在最新的發(fā)展模式，也是我們力求通過物理教學(xué)就能直接培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力的一種發(fā)展方向；科學(xué)文化是將物理課轉(zhuǎn)換成科學(xué)文化課；培育人文精神包括培養(yǎng)學(xué)生的好奇心、求真欲、求善求美精神。物理學(xué)科的綜合性，要求學(xué)生在掌握學(xué)科知識(shí)的同時(shí)還要發(fā)展出藝術(shù)的美感、人文的精神、理科的邏輯、文科的表達(dá)和工科的實(shí)際應(yīng)用，HPS教學(xué)模式是在保證完成教學(xué)目標(biāo)的同時(shí)仍能滿足上述大部分要求的教學(xué)模式，所以本文將依據(jù)不同的教材內(nèi)容和教材內(nèi)容中的HPS素材，選擇不同的HPS教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)并實(shí)施。高中物理的教材內(nèi)容在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)主要可分為兩類，尤其是在引入環(huán)節(jié)，分為“可使用生活實(shí)例或?qū)嶒?yàn)演示類”和“不可使用生活實(shí)例或?qū)嶒?yàn)演示類”，對(duì)比孟克-奧斯本的傳統(tǒng)HPS教學(xué)模式和補(bǔ)充科學(xué)教學(xué)模式的模式特點(diǎn)，我發(fā)現(xiàn)孟克-奧斯本的傳統(tǒng)HPS教學(xué)模式更適用于能直接進(jìn)行“演示引入”的教學(xué)內(nèi)容，比如自由落體運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力、楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、互感和自感等，王向坤的補(bǔ)充科學(xué)教學(xué)模式更適用于不能直接進(jìn)行“演示引入”的教學(xué)內(nèi)容，比如牛頓第一定律、牛頓第二定律、萬有引力定律、電荷及其守恒定律、歐姆定律、探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件、熱力學(xué)第二定律、原子的核式結(jié)構(gòu)模型等。經(jīng)研究，本文選定人教版高中物理必修一中的《牛頓第一定律》、人教版高中物理選修3-2中的《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》、人教版高中物理選修3-5中的《原子的核式結(jié)構(gòu)模型》進(jìn)行基于HPS教學(xué)模式的教學(xué)設(shè)計(jì)。依據(jù)章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容和HPS素材，我為《牛頓第一定律》和《原子的核式結(jié)構(gòu)模型》選擇了補(bǔ)充科學(xué)教學(xué)模式，為《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》選擇了孟克-奧斯本的HPS教學(xué)模式，具體情況整理如下：表3-2具體章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容Tab.3-2Teachingcontentofspecificchapters教材章節(jié)教學(xué)內(nèi)容HPS素材必修一4.1牛頓第一定律1.伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其主要推理過程和推論2.牛頓第一定律的內(nèi)容及意義1.力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系4.慣性的概念1.亞里士多德的邏輯演繹2.伽利略的理想實(shí)驗(yàn)1.笛卡爾的補(bǔ)充說明4.牛頓的理想實(shí)驗(yàn)與概括總結(jié)選修3-24.1劃時(shí)代的發(fā)下4.2探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件1.奧斯特實(shí)驗(yàn)2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象1.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件1.庫侖的電磁分離說2.奧斯特夢(mèng)圓電生磁1.安培提出電流的磁效應(yīng)4.法拉第心系磁生電選修3-518.2原子的核式結(jié)構(gòu)模型1.α粒子散射實(shí)驗(yàn)及其現(xiàn)象2.盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型1.湯姆生發(fā)現(xiàn)電子2.密立根油滴實(shí)驗(yàn)1.湯姆生的原子棗糕模型4.盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)5.盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型1.3基于HPS教學(xué)模式的高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)1.1.1HPS教學(xué)模式融入高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)的策略人教版高中物理教材中的物理知識(shí)包含了物理概念、物理規(guī)律、物理實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容。這些內(nèi)容互相交錯(cuò)，形成了高中物理的框架和結(jié)構(gòu)。如果把高中物理的知識(shí)體系比作一棵大樹，物理概念、物理規(guī)律就是樹葉，生機(jī)勃勃地在枝頭搖弋；物理實(shí)驗(yàn)就是錯(cuò)節(jié)的枝椏，連接樹葉與樹根；而物理學(xué)史、物理學(xué)哲學(xué)、物理學(xué)社會(huì)學(xué)就是埋在地下的根，為整棵大樹汲取營(yíng)養(yǎng)。那么，如何把碎片化的HPS素材巧妙地轉(zhuǎn)化成養(yǎng)料輸送到這顆物理學(xué)大樹中去，將是我在教學(xué)設(shè)計(jì)中的重難點(diǎn)。1.物理概念和物理規(guī)律的教學(xué)策略人教版高中物理必修一中的很多物理學(xué)概念在初中的教材中都出現(xiàn)過，比如速度、力、牛頓第一定律等，但是高中教材對(duì)這些概念多了一些框定，比如速度和力都是矢量，他們的疊加遵循的是平行四邊形法則而非簡(jiǎn)單的代數(shù)運(yùn)算；牛頓第一定律不是簡(jiǎn)單的推理定律，而是牛頓站在巨人的肩膀上、基于自己建立的力學(xué)體系中、通過理想實(shí)驗(yàn)概括總結(jié)出來的。但是，也有一些初中沒有接觸到的概念和規(guī)律，比如質(zhì)點(diǎn)、加速度、牛頓第二定律等，這些差別點(diǎn)或者新知識(shí)不能生硬地直接灌輸給學(xué)生，而需要結(jié)合物理學(xué)史，讓學(xué)生了解概念和規(guī)律的建立過程，給學(xué)生提供物理學(xué)家的思維視角，幫助學(xué)生更好地理解“新”的概念和規(guī)律。此類物理概念和物理規(guī)律類的知識(shí)，適用的教學(xué)策略主要有“關(guān)注核心概念，建立物理知識(shí)”、“重視認(rèn)知發(fā)展，形成科學(xué)認(rèn)知”以及“形成物理觀念，解決實(shí)際問題”。本文選擇“牛頓第一定律”一節(jié)進(jìn)行了HPS教學(xué)模式的教學(xué)設(shè)計(jì)（具體設(shè)計(jì)過程見教學(xué)案例1），具體的策略實(shí)施將在教學(xué)設(shè)計(jì)中體現(xiàn)。2.物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)策略物理實(shí)驗(yàn)包括測(cè)量類實(shí)驗(yàn)、探究類實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)、觀察類實(shí)驗(yàn)和制作類實(shí)驗(yàn)。在新課標(biāo)背景下，現(xiàn)要求高中生動(dòng)手完成21個(gè)必做實(shí)驗(yàn)，包括9個(gè)測(cè)量類實(shí)驗(yàn)、2個(gè)驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)、8個(gè)探究類實(shí)驗(yàn)、1個(gè)觀察類實(shí)驗(yàn)、1個(gè)制作類實(shí)驗(yàn)，這個(gè)要求有利于突出實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐性，發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的教育功能，但這一要求主要是針對(duì)學(xué)生設(shè)置的。教師端如何利用演示實(shí)驗(yàn)在完成教學(xué)任務(wù)的同時(shí)來達(dá)到育人目的呢？此類情況適配“創(chuàng)設(shè)物理情境，激發(fā)學(xué)生興趣”和“進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生素質(zhì)”的教學(xué)策略，我將從兩位最美的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家——法拉第和盧瑟福的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)中做以節(jié)取，結(jié)合人教版選修3-2和選修3-5的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)（具體設(shè)計(jì)過程見教學(xué)案例2和3），嘗試通過還原演示實(shí)驗(yàn)的歷史過程給學(xué)生以科學(xué)探究的靈感，鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。1.1.2教學(xué)案例【教學(xué)案例1】——牛頓第一定律本節(jié)內(nèi)容按照物理學(xué)史的發(fā)展過程，從亞里士多德的觀點(diǎn)到伽利略的研究，再到笛卡爾的補(bǔ)充，最后引出了牛頓第一定律，闡述了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上引入了慣性的概念，同時(shí)還探討了影響慣性大小的因素。初中階段，學(xué)生對(duì)牛頓第一定律已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí)。但是，在知識(shí)方面，只限于知道牛頓第一定律、常識(shí)性地了解伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推理過程。在能力培養(yǎng)方面，通過斜面小車實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力；通過實(shí)驗(yàn)分析初步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法（分析、概括、推理）。本節(jié)課的授課對(duì)象是高一學(xué)生，高一年級(jí)大部分學(xué)生積極性、主動(dòng)性較強(qiáng)，學(xué)習(xí)熱情高，有參與意識(shí)，這是在教學(xué)中發(fā)揮其主體作用的前提。在這之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了“運(yùn)動(dòng)和力”的基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)定律又有著豐富的生活經(jīng)驗(yàn)，他們對(duì)定律的認(rèn)識(shí)比較熟悉，大部分學(xué)生都能接受定律本身知識(shí)，但是在具體應(yīng)用和認(rèn)知上會(huì)有片面現(xiàn)象，所以迫切需要深入理解規(guī)律來彌補(bǔ)已有知識(shí)在處理相關(guān)問題時(shí)的缺陷，而且好奇心強(qiáng)是高中學(xué)生的心理特征之一，可以通過牛頓第一定律的探索過程的重現(xiàn)來調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以為全面提高接受能力。教學(xué)目標(biāo)【物理觀念】1.知道物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系；2.知道牛頓第一定律是“實(shí)驗(yàn)-推理”得出的結(jié)論，理解牛頓第一定律；1.知道質(zhì)量是慣性大小的量度，理解慣性的概念?！究茖W(xué)思維】1.培養(yǎng)分析問題的能力，培養(yǎng)“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”的能力；2.通過對(duì)生活中慣性現(xiàn)象的解釋，樹立從生活走向物理，從物理走向社會(huì)的理念?！究茖W(xué)探究】1.通過伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)實(shí)事求是的態(tài)度；2.通過對(duì)生活中慣性現(xiàn)象的演示和分析鍛煉綜合分析能力和實(shí)際應(yīng)用能力。【科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】1.通過物理學(xué)史的簡(jiǎn)介，了解人類認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的曲折；2.通過伽利略對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的研究，培養(yǎng)科學(xué)探究精神；1.利用生活中的例子來認(rèn)識(shí)慣性與質(zhì)量的關(guān)系，鼓勵(lì)學(xué)以致用。二、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：1.學(xué)習(xí)加俐略理想實(shí)驗(yàn)中的邏輯思維的提煉，理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系；2.理解牛頓第一定律，認(rèn)識(shí)慣性與質(zhì)量的關(guān)系。難點(diǎn)：根據(jù)文字表述挖掘牛頓第一定律隱含的物理意義（定律的內(nèi)涵和外延）促使學(xué)生透徹理解物理定律；2.糾正學(xué)生在生活中形成的直覺認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤，即力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因；1.理解慣性與質(zhì)量的關(guān)系。三、課前準(zhǔn)備教學(xué)準(zhǔn)備：小車、小球、光滑木板、棉布、毛巾、斜槽、刻度尺、多媒體課件教學(xué)設(shè)計(jì)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖1.問題重現(xiàn)亞里士多德曾經(jīng)面對(duì)著“馬拉車”的問題提出了“力是使物體運(yùn)動(dòng)的原因”這一結(jié)論。思考：生活中的“手推車”“腳踢球”等是不是也正如亞里士多德說的“力是使物體運(yùn)動(dòng)的原因”？結(jié)合生活現(xiàn)象思考問題，重走科學(xué)家的思考之路。2.產(chǎn)生疑問力是使物體運(yùn)動(dòng)的原因嗎？將不同意見的學(xué)生分為不同的兩個(gè)小組。堅(jiān)持“以學(xué)生為主體”的原則，允許課堂上出現(xiàn)不同的聲音。1.還原現(xiàn)象【PPT展示】伽利略的理想實(shí)驗(yàn)：1.在光滑的對(duì)稱斜面上，由靜止釋放的小球會(huì)運(yùn)動(dòng)到對(duì)面斜面的等高位置；2.減小對(duì)面斜面傾角，小球從同一位置釋放，要滾到等高位置，滾動(dòng)距離會(huì)變大；1.把對(duì)面的斜面放平后，小球要到等高位置，就會(huì)一直滾下去。根據(jù)這一現(xiàn)象伽利略得出了什么結(jié)論？【PPT展示】笛卡爾的補(bǔ)充：任何事物憑借其自身的力量總是保持相同的狀態(tài)；因此，物體一旦被推動(dòng)，就會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。觀看理想實(shí)驗(yàn)過程，體會(huì)力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。分析笛卡爾的觀點(diǎn)，體會(huì)力與運(yùn)動(dòng)的更深一層的關(guān)系，體會(huì)笛卡爾的觀點(diǎn)對(duì)牛頓的啟示。批判亞里士多德的邏輯演繹推理不符合事實(shí)情況，培養(yǎng)學(xué)生“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的意識(shí)。同時(shí)肯定亞里士多德的觀點(diǎn)在物理學(xué)發(fā)展中的重要地位。4.邏輯推理或?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證【演示實(shí)驗(yàn)】牛頓的理想實(shí)驗(yàn)：結(jié)論：小車受到的阻力越小，小車的位移越大，小車速度改變得越慢推理：如果小車不受任何阻力，那么小車將做勻速直線運(yùn)動(dòng)【PPT展示】驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)：利用氣墊導(dǎo)軌消除摩擦阻力，之后利用光電門測(cè)出滑塊在不同位置的速度結(jié)論：不同位置的速度在誤差范圍內(nèi)是相等的，牛頓的推論是正確的。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，感受小球最終停下來其實(shí)是摩擦力的原因，同時(shí)思考力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。從物理學(xué)史的角度向?qū)W生展示牛頓第一定律的發(fā)現(xiàn)過程；幫助學(xué)生了解什么是推理概括，并清楚地意識(shí)到牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)結(jié)論，而是推理結(jié)果。給學(xué)生動(dòng)手鍛煉的機(jī)會(huì)，并嘗試將枯燥的實(shí)驗(yàn)和生活實(shí)驗(yàn)聯(lián)系起來，激發(fā)學(xué)生“物理—技術(shù)”的應(yīng)用意識(shí)。5.評(píng)價(jià)和反思【小結(jié)】1.牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。2.力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。1.牛頓第一定律的應(yīng)用：現(xiàn)代車輛的動(dòng)態(tài)制動(dòng)【反思】1.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是指什么？2.牛頓第一定律是否可以用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證？1.什么情況可以看做物體不受力？4.牛頓第一定律又叫慣性定律，慣性是指什么？5.怎么理解慣性這種性質(zhì)呢？6.慣性與質(zhì)量的關(guān)系如何？【總結(jié)】1.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是指速度的大小和方向；2.牛頓第一定律不能準(zhǔn)確地用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，因?yàn)闊o摩擦的理想環(huán)境目前來說是不存在的；1.物體不受力可以理解為物體不受力或物體所受合力為零兩種情況；4.慣性：物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)；5.慣性是物體的固有屬性，不是力的作用；6.物體的質(zhì)量越大，慣性越大。學(xué)生分組討論本節(jié)課衍生出來的問題并體會(huì)生活中的相關(guān)物理現(xiàn)象?？疾鞂W(xué)生對(duì)牛頓第一定律的本質(zhì)認(rèn)識(shí)，與此同時(shí)，將所學(xué)與前認(rèn)知結(jié)合，嘗試?yán)斫馍瞵F(xiàn)象、嘗試解決生活中的疑難雜癥。板書設(shè)計(jì)4.1牛頓第一定律1、科學(xué)家曲折的探究過程（1）亞里士多德的觀點(diǎn)（2）伽利略的觀點(diǎn)（3）笛卡爾的觀點(diǎn)2、牛頓物理的基石——慣性定律一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)，這就是牛頓第一定律。（1）物體具有保持原來勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫慣性，因此牛頓第一定律又叫慣性定律。（2）力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。3、慣性與質(zhì)量物體保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)就慣性。（1）慣性是物體的固有屬性，即一切物體在任何狀態(tài)下都有慣性。（2）質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度。五、教學(xué)案例分析本節(jié)課的重點(diǎn)主要是通過牛頓第一定律的本質(zhì)來理解慣性。通常的課程安排都是教師帶領(lǐng)學(xué)生重復(fù)牛頓版改良的理想實(shí)驗(yàn)，這樣的安排易與初中的安排重復(fù)，并且流于表面，通過調(diào)整，以“史實(shí)”為線索讓學(xué)生感受物理學(xué)研究的歷程，這樣既能“教”給學(xué)生科學(xué)的規(guī)律和研究方法，又能充分利用教材的德育功能，滲透辯證唯物主義教育，培養(yǎng)學(xué)生的科研精神和創(chuàng)新意識(shí)，樹立正確的、科學(xué)的價(jià)值觀。與此同時(shí)，本教學(xué)案例在圍繞“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因還是改變物體運(yùn)動(dòng)的原因”這樣的主題下，積極探索牛頓第一定律的科學(xué)本質(zhì)，讓學(xué)生感受人類對(duì)真理的追求過程是漫長(zhǎng)的，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到“經(jīng)驗(yàn)主義”是一種不良習(xí)慣，整個(gè)教學(xué)過程以問題為推進(jìn)燃料，讓學(xué)生充分思考，切實(shí)體現(xiàn)了關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的情感體驗(yàn)的課程理念。【教學(xué)案例2】——探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件本節(jié)內(nèi)容按照物理學(xué)史的發(fā)展過程，以“劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)”為HPS教學(xué)的素材，在法拉第的實(shí)驗(yàn)理論基礎(chǔ)上探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件。探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件是電磁學(xué)的核心內(nèi)容之一，在整個(gè)高中物理中占有相當(dāng)重要的地位，本節(jié)內(nèi)容揭示了磁和電的內(nèi)在聯(lián)系，通過探究實(shí)驗(yàn)的方法總結(jié)出了“磁生電”的規(guī)律，在教材中起到了承前啟后的作用，是學(xué)生今后學(xué)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律和交變電流的基礎(chǔ)。本節(jié)課的授課對(duì)象是高一學(xué)生，高一年級(jí)大部分學(xué)生積極性、主動(dòng)性較強(qiáng)，學(xué)習(xí)熱情高，有參與意識(shí)，這是在教學(xué)中發(fā)揮其主體作用的前提。在這之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了“閉合電路的部分導(dǎo)線切割磁感線能產(chǎn)生電流”，但限于個(gè)體發(fā)展的階段性，當(dāng)時(shí)的學(xué)習(xí)使得學(xué)生在空間想象、問題本質(zhì)的分析等方面還比較薄弱。那么高中階段的學(xué)習(xí)就可以利用高一學(xué)生的自主學(xué)習(xí)力來進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)的操作，進(jìn)而得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。一、教學(xué)目標(biāo)【物理觀念】1.了解奧斯特實(shí)驗(yàn)揭示的本質(zhì)是電流周圍存在磁場(chǎng)；2.了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象，知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合電路中的磁通量發(fā)生了變化；1.能根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)歸納產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件；4.會(huì)運(yùn)用產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件分析具體的實(shí)例?！究茖W(xué)思維】1.通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)能力，要能在多種實(shí)驗(yàn)結(jié)果的情況下保持清晰的條理，進(jìn)而抓住問題的本質(zhì)進(jìn)行歸類；2.通過對(duì)具體實(shí)例的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)“物理—社會(huì)”的實(shí)際應(yīng)用意識(shí)和理念?！究茖W(xué)探究】通過實(shí)驗(yàn)探究，歸納概括出利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、操作、探究、概括能力?！究茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任】1.通過學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生正確的探究自然規(guī)律的態(tài)度和精神；2.通過學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度；1.通過對(duì)物理學(xué)中對(duì)稱美、簡(jiǎn)潔美的介紹賞析，培養(yǎng)學(xué)生欣賞物理學(xué)中美的情懷。二、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：1.知道與電流磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)相關(guān)的物理學(xué)史；2.通過實(shí)驗(yàn)探究、歸納概括出利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件的過程；1.學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析總結(jié)——磁通量的變化。難點(diǎn)：通過實(shí)驗(yàn)探究、歸納概括出利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件的過程。三、課前準(zhǔn)備教學(xué)準(zhǔn)備：靈敏電流計(jì)、蹄形磁鐵、線框、條形磁鐵、螺線管、電源、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線、多媒體課件教學(xué)設(shè)計(jì)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖1.演示實(shí)驗(yàn)【演示實(shí)驗(yàn)】閉合回路的導(dǎo)體切割磁感線觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考現(xiàn)象產(chǎn)生的原因2.提出觀點(diǎn)當(dāng)閉合電路中的一部分做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉合導(dǎo)體回路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。那么，產(chǎn)生感應(yīng)電流的本質(zhì)是什么？是否還有其他方法可以產(chǎn)生感應(yīng)電流？思考產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么1.學(xué)習(xí)歷史【PPT展示】庫侖的電磁分離學(xué)說【PPT展示】奧斯特電流的磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了什么？【PPT展示】1.法拉第的疑問既然電流能夠引起磁針的運(yùn)動(dòng)，那么磁鐵也會(huì)使導(dǎo)線產(chǎn)生電流2.法拉第的失敗嘗試試圖用強(qiáng)磁鐵靠近閉合導(dǎo)線或用強(qiáng)電流使鄰近的閉合導(dǎo)線中產(chǎn)生出穩(wěn)定的電流1.法拉第的偶然成功①在一個(gè)8/7英寸厚、外徑為6英寸的軟鐵環(huán)上繞上兩個(gè)彼此絕緣的線圈A和B，B的兩端用導(dǎo)線連接成閉合回路，在導(dǎo)線的下面放置一個(gè)與導(dǎo)線平行的小磁針；Ａ和一個(gè)電池組相連接在一個(gè)開關(guān)上②當(dāng)開關(guān)合上有電流通過線圈Ａ的瞬間，小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。隨后又停到原來的位置上；當(dāng)開關(guān)斷開切斷電流時(shí)，磁針又發(fā)生了偏轉(zhuǎn)4.法拉第意識(shí)到電磁轉(zhuǎn)化的暫態(tài)性在一個(gè)圓紙筒上繞了多層線圈，將一個(gè)圓柱形的磁棒插入線圈的一端，然后把磁棒迅速地放進(jìn)螺線管中，這時(shí)線圈所連的電流計(jì)的指針動(dòng)了；抽出磁棒時(shí)，指針又動(dòng)了，但偏轉(zhuǎn)的方向相反該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了電流周圍存在磁場(chǎng)讓學(xué)生們感受物理中的對(duì)稱美感受“動(dòng)則通”體會(huì)法拉第的偶然嘗試是變化的電流產(chǎn)生了感應(yīng)電流。體會(huì)法拉第為了保持“暫態(tài)性”而設(shè)計(jì)的新的實(shí)驗(yàn)：運(yùn)動(dòng)的磁鐵產(chǎn)生的感應(yīng)電流。思考如何設(shè)計(jì)才能保持“暫態(tài)性”？并嘗試?yán)矛F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)觀點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。通過較為完整的物理學(xué)史的呈現(xiàn)，讓學(xué)生們感受物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的課程，同時(shí)，也讓學(xué)生們體會(huì)物理學(xué)中的對(duì)稱美和“動(dòng)”的思想現(xiàn)在看來理所當(dāng)然的事情，在當(dāng)時(shí)的社會(huì)條件背景下顯得愈發(fā)艱難，通過這段物理學(xué)史的學(xué)習(xí)，也深刻地希望學(xué)生們能像法拉第一樣崇尚真理，并且具有克服困難的勇氣和意志。4.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)【學(xué)生模擬實(shí)驗(yàn)1】變化的電流產(chǎn)生感應(yīng)電流【學(xué)生模擬實(shí)驗(yàn)2】運(yùn)動(dòng)的磁鐵產(chǎn)生感應(yīng)電流①按照實(shí)驗(yàn)要求連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；②根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論1.開關(guān)通斷或滑動(dòng)變阻器的滑片迅速移動(dòng)時(shí)，線圈A中的電流變化，線圈A中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)弱發(fā)生變化，線圈B中可以產(chǎn)生感應(yīng)電流。結(jié)論2.閉合電路與磁鐵發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中的磁場(chǎng)強(qiáng)弱變化，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流。利用現(xiàn)有的儀器設(shè)計(jì)出更合理的可以維持“暫態(tài)性”的感應(yīng)電流，考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，同時(shí)檢查學(xué)生對(duì)法拉第的兩次實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)理解。5.科學(xué)的觀念與經(jīng)驗(yàn)性檢驗(yàn)總結(jié)：1.只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流。2.磁通量：①物理意義：表示穿過某一面積的磁感線條數(shù)的多少，用字母φ表示；②計(jì)算公式：φ=BSB為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度S為有磁感線穿過且與B垂直的有效面積③國際單位：韋伯，符號(hào)是Wb，1Wb=1T·m2④磁通量是標(biāo)量。若規(guī)定磁感線穿入這個(gè)平面為正，則穿出為負(fù)；若穿過一個(gè)面的磁感線來自相反方向，則穿過這個(gè)面的磁通量應(yīng)為其代數(shù)和?；貧w課堂最初的演示實(shí)驗(yàn)：現(xiàn)象解釋：當(dāng)導(dǎo)體棒AB切割磁感線時(shí)，導(dǎo)體棒AB所在的閉合電路中的磁通量不斷發(fā)生改變，所以靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這意味著產(chǎn)生了感應(yīng)電流。理解磁通量的物理意義?；貧w到課堂的初始問題并嘗試解釋該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。及時(shí)給出科學(xué)的觀念，并引導(dǎo)學(xué)生思考本節(jié)課最初設(shè)立的問題，不僅體現(xiàn)了學(xué)以致用，同時(shí)保持了課堂的完整性，使得整個(gè)教學(xué)實(shí)施有始有終。6.評(píng)論和評(píng)估【小結(jié)】1.理解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流；2.體會(huì)法拉第“十年磨一劍”的艱辛【應(yīng)用】1.發(fā)電機(jī)2.無線充電感受物理—科技的發(fā)展模式對(duì)人類生活的影響。通過對(duì)本節(jié)課的回顧和對(duì)知識(shí)應(yīng)用的展望，讓學(xué)生受到科學(xué)家的意志力的熏陶，同時(shí)體會(huì)到物理學(xué)與我們的生活息息相關(guān)，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)精神。板書設(shè)計(jì)4.1劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)4.2探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件一、劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)1.庫侖的電磁分離學(xué)說2.奧斯特夢(mèng)圓“電生磁”1.法拉第心系“磁生電”二、探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件1.三個(gè)實(shí)驗(yàn)：閉合回路的導(dǎo)體切割磁感線變化的電流產(chǎn)生感應(yīng)電流運(yùn)動(dòng)的磁鐵產(chǎn)生感應(yīng)電流2.感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流。1.磁通量φ：①物理意義：表示穿過某一面積的磁感線條數(shù)的多少②計(jì)算公式：φ=BSB為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度S為有磁感線穿過且與B垂直的有效面積③國際單位：韋伯，符號(hào)是Wb，1Wb=1T·m2④磁通量是標(biāo)量，若規(guī)定磁感線穿入這個(gè)平面為正，則穿出為負(fù)。4.應(yīng)用①發(fā)電機(jī)②無線充電五、教學(xué)案例分析本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)采用了孟克—奧斯本式的傳統(tǒng)HPS教學(xué)模式，較好地體現(xiàn)了新課標(biāo)的教學(xué)理念，在滿足物理學(xué)科核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)上充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，在達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)的同時(shí)也向?qū)W生傳達(dá)了為電磁學(xué)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)的科學(xué)家們的辛苦與不易。課堂引入部分是以初中的實(shí)驗(yàn)作為引子，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入到神奇的探索之旅，從心理學(xué)角度激發(fā)了學(xué)生“為什么”的求知欲。探究實(shí)驗(yàn)主要是以法拉第偶然成功的兩次實(shí)驗(yàn)作為引子，啟發(fā)學(xué)生借助現(xiàn)有的學(xué)生器材自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，再通過小組討論、交流成果、概括出結(jié)論、成功解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的這一過程，使學(xué)生體會(huì)到法拉第式成功的喜悅以及探究的樂趣。最后的知識(shí)應(yīng)用，不僅直接向?qū)W生展示了“物理—技術(shù)”這一模式，還可以激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)的深深好奇與向往?！窘虒W(xué)案例3】——原子的核式結(jié)構(gòu)模型本節(jié)內(nèi)容來自高中物理人教版選修3-5第十八章第二節(jié)，α粒子散射實(shí)驗(yàn)和原子核式結(jié)構(gòu)是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)，其中，α粒子散射實(shí)驗(yàn)是一個(gè)很重要的實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)了研究微觀世界的一種科學(xué)方法，否定湯姆生的原子模型，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)人類研究微觀世界的科學(xué)方法，提高學(xué)生分析、解決問題的能力。初中階段，學(xué)生已經(jīng)知道原子是組成物質(zhì)的最小微粒，同時(shí)，也對(duì)盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)有一定了解，但由于對(duì)原子物理學(xué)史了解地并不多、總結(jié)歸納能力較弱，無法更深入地去探究原子核