第一章

中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)概述——教學(xué)理論與實(shí)踐指導(dǎo)本課程將全面介紹中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)的基本概念、內(nèi)容要求和實(shí)踐案例，為物理學(xué)師范類學(xué)生、報(bào)考中學(xué)物理教師資格證的考生，以及在職中學(xué)物理教師提供系統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)理論指導(dǎo)和實(shí)際操作方法。課程內(nèi)容概覽01基本概念教學(xué)設(shè)計(jì)的發(fā)展歷史與相關(guān)理論基礎(chǔ)02內(nèi)容要求教學(xué)設(shè)計(jì)的原則、作用功能與具體內(nèi)容03示范案例"力的分解"教學(xué)設(shè)計(jì)的詳細(xì)分析第一節(jié)中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)的基本概念一、教學(xué)設(shè)計(jì)的發(fā)展歷史教學(xué)設(shè)計(jì)發(fā)展歷程120世紀(jì)初期-思想萌芽杜威提出建立"橋梁科學(xué)"構(gòu)想，桑代克提出設(shè)計(jì)教學(xué)過程主張240-60年代-理論建立斯金納行為主義理論應(yīng)用，布盧姆教學(xué)目標(biāo)分類，注重教學(xué)過程結(jié)構(gòu)化370年代-認(rèn)知融入認(rèn)知心理學(xué)融入教學(xué)設(shè)計(jì)，加涅、布里格斯等理論著作涌現(xiàn)4現(xiàn)代發(fā)展-技術(shù)驅(qū)動計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用，建構(gòu)主義理念，AI技術(shù)推動個(gè)性化教學(xué)AI技術(shù)對教學(xué)設(shè)計(jì)的變革個(gè)性化教學(xué)通過分析學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，為每位學(xué)生量身定制學(xué)習(xí)路徑和教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)因材施教創(chuàng)新教學(xué)形式VR、AR技術(shù)創(chuàng)造沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)，使知識傳授更加直觀生動動態(tài)調(diào)整根據(jù)學(xué)習(xí)反饋動態(tài)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和形式，適應(yīng)不同學(xué)生需求資源優(yōu)化整合優(yōu)質(zhì)教育資源，讓更多學(xué)生享受高質(zhì)量教育我國課程改革中教學(xué)設(shè)計(jì)的演變目標(biāo)導(dǎo)向轉(zhuǎn)向?qū)W生中心重視學(xué)生個(gè)性發(fā)展、興趣和需求，強(qiáng)調(diào)主動性和參與感能力培養(yǎng)與方法創(chuàng)新注重解決問題能力、創(chuàng)新思維，融入探究式、項(xiàng)目學(xué)習(xí)等新型方法技術(shù)融合與智能化多媒體課件、在線平臺、虛擬實(shí)驗(yàn)室等工具的廣泛應(yīng)用評價(jià)多元與跨學(xué)科整合重視過程性評價(jià)和形成性評價(jià)，注重學(xué)科間融合二、教學(xué)設(shè)計(jì)的相關(guān)理論教學(xué)設(shè)計(jì)是關(guān)于如何有效果、有效率地設(shè)計(jì)教學(xué)的理論，是一個(gè)系統(tǒng)化規(guī)劃教學(xué)系統(tǒng)的過程。定義特征系統(tǒng)方法科學(xué)解決教學(xué)問題以教學(xué)效果最優(yōu)化為目的動態(tài)的持續(xù)改進(jìn)過程核心要素教學(xué)對象和目標(biāo)確定教學(xué)要素有序安排教學(xué)方案形成過程主要理論觀點(diǎn)加涅理論信息加工理論：將學(xué)習(xí)視為信息加工過程，學(xué)習(xí)結(jié)果決定學(xué)習(xí)條件，以此設(shè)計(jì)教學(xué)活動斯皮羅理論認(rèn)知靈活性理論：在不同情境中多角度探索問題，運(yùn)用超文本和案例研究方法布盧姆理論教育目標(biāo)分類學(xué)：知識、理解、應(yīng)用、分析、綜合、評價(jià)六個(gè)層次的目標(biāo)體系喬納森理論建構(gòu)主義觀點(diǎn)：強(qiáng)調(diào)在真實(shí)世界情境中通過探索和實(shí)踐建構(gòu)知識第二節(jié)中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)的內(nèi)容要求一、教學(xué)設(shè)計(jì)的原則遵循科學(xué)的設(shè)計(jì)原則能夠起到事半功倍的效果。教學(xué)設(shè)計(jì)的基本原則科學(xué)性原則以科學(xué)思想為指導(dǎo)，遵循物理學(xué)內(nèi)在規(guī)律和課程標(biāo)準(zhǔn)要求以學(xué)生為中心原則突出學(xué)生主體地位，注重個(gè)性發(fā)展和全面素質(zhì)提升以評價(jià)促完善原則通過有效評價(jià)及時(shí)收集反饋，不斷改進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)合理運(yùn)用資源原則有效利用教材、實(shí)驗(yàn)器材、多媒體等各種教學(xué)資源目標(biāo)導(dǎo)向原則明確具體可達(dá)成的教學(xué)目標(biāo)，指導(dǎo)教學(xué)活動開展實(shí)踐探究原則包含豐富實(shí)驗(yàn)操作和探究活動，鼓勵(lì)動手實(shí)踐二、中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)的作用和功能主要作用提升教學(xué)效果-增強(qiáng)內(nèi)容條理性和邏輯性激發(fā)學(xué)習(xí)興趣-創(chuàng)建積極學(xué)習(xí)環(huán)境提高課堂效率-在有限時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)支持個(gè)性化學(xué)習(xí)-滿足不同學(xué)生需求核心功能規(guī)劃教學(xué)流程-系統(tǒng)化結(jié)構(gòu)化教學(xué)內(nèi)容明確教學(xué)目標(biāo)-設(shè)定清晰可測量目標(biāo)選擇教學(xué)策略-針對性選擇適當(dāng)方法組織學(xué)習(xí)活動-合理安排教學(xué)順序評估學(xué)習(xí)效果-全面了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況三、中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)的內(nèi)容01課程標(biāo)準(zhǔn)、教材分析深入分析解讀教材內(nèi)容，理解編寫意圖和教學(xué)要求02學(xué)情分析了解學(xué)生知識基礎(chǔ)、認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)風(fēng)格等特點(diǎn)03教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)制定物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度四維目標(biāo)04教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)選擇組織具有科學(xué)性、系統(tǒng)性和適宜性的教學(xué)內(nèi)容05教學(xué)過程設(shè)計(jì)規(guī)劃教學(xué)活動順序和時(shí)間分配，注重主動參與06教學(xué)策略設(shè)計(jì)選擇運(yùn)用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法和手段優(yōu)化效果07教學(xué)媒體設(shè)計(jì)合理選擇使用黑板、多媒體、實(shí)驗(yàn)器材等08教學(xué)評價(jià)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)形成性和終結(jié)性評價(jià)，注重反饋激勵(lì)09教學(xué)反思總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不斷改進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)第三節(jié)中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)的示范案例基于核心素養(yǎng)的"力的分解"教學(xué)設(shè)計(jì)案例來源：深圳實(shí)驗(yàn)學(xué)校高中部張春斌一、教學(xué)內(nèi)容分析教材地位滬科版第4章第二節(jié)，包含等效替代思想、合力與分力概念、平行四邊形定則和力的分解技能課程標(biāo)準(zhǔn)要求通過實(shí)驗(yàn)了解力的分解，知道矢量和標(biāo)量，培養(yǎng)物理觀念和科學(xué)思維知識體系地位上承：重力、彈力、摩擦力三個(gè)概念及力的合成技能下接：共點(diǎn)力的平衡問題該技能作為動力學(xué)分析的基本技能，在整個(gè)力學(xué)知識體系中占有基礎(chǔ)性地位。二、學(xué)生情況分析學(xué)習(xí)特點(diǎn)高一學(xué)生，以有意記憶為主在理解基礎(chǔ)上記憶從具體思維向抽象思維轉(zhuǎn)變需要結(jié)合已有知識進(jìn)行"有意義學(xué)習(xí)"知識準(zhǔn)備已學(xué)習(xí)共點(diǎn)力、二力平衡掌握力的合成和平行四邊形定則會畫力的圖示熟悉平行四邊形幾何特點(diǎn)前概念識別需要注意的錯(cuò)誤概念：認(rèn)為分力一定小于合力認(rèn)為斜面上物體重力可以分解為對斜面的壓力和下滑力重難點(diǎn)分析重點(diǎn)：知道力的分解，能夠利用力的分解解釋生活現(xiàn)象難點(diǎn)：理解確定分力方向的方法三、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)（基于核心素養(yǎng)四維度）物理觀念認(rèn)識力的分解，能靈活應(yīng)用力的分解解釋生活現(xiàn)象科學(xué)思維能將現(xiàn)實(shí)問題抽象成物理模型，結(jié)合推理論證多角度解釋現(xiàn)象科學(xué)探究選用合適器材獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)找出規(guī)律，形成合理結(jié)論科學(xué)態(tài)度與責(zé)任融入港珠澳大橋、鄭和下西洋等元素，培養(yǎng)民族自豪感和科學(xué)態(tài)度四、教學(xué)過程設(shè)計(jì)亮點(diǎn)真實(shí)情境導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證通過模擬橋梁實(shí)驗(yàn)、彈簧測力計(jì)實(shí)驗(yàn)等驗(yàn)證理論分析結(jié)果技術(shù)手段支持運(yùn)用DISLab傳感器、同屏技術(shù)等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)突破難點(diǎn)以港珠澳大橋?yàn)槔?，探?索塔為什么要建這么高"和"引橋”為什么要建這么長"教學(xué)過程流程圖創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突200g鉤碼能拉動600g水瓶的演示實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)建立概念復(fù)習(xí)力的合成，建立力的分解概念情境探究應(yīng)用索塔高度問題和引橋長度問題的分析總結(jié)拓展應(yīng)用解釋引入實(shí)驗(yàn)，拓展到實(shí)際生活應(yīng)用五、6E設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)模式應(yīng)用基于STEM教育理念，采用"參與-探索-解釋-工程-深化-評價(jià)"六環(huán)節(jié)教學(xué)模式參與(Engage)港珠澳大橋情境導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣探索(Explore)建構(gòu)物理模型，探索問題規(guī)律解釋(Explain)運(yùn)用科學(xué)知識分析解釋現(xiàn)象工程(Engineer)模擬工程建設(shè)，驗(yàn)證理論結(jié)論深化(Enrich)課后延伸拓展，制作橋梁模型評價(jià)(Evaluate)多維評價(jià)學(xué)習(xí)效果和核心素養(yǎng)發(fā)展六、教學(xué)反思與啟示設(shè)計(jì)亮點(diǎn)四維目標(biāo)設(shè)計(jì)-基于核心素養(yǎng)制定具體等級要求創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)-自創(chuàng)"搬運(yùn)瓶裝水"實(shí)驗(yàn)制造認(rèn)知沖突STEAM理念融入-逆風(fēng)行舟綜合應(yīng)用多學(xué)科知識目標(biāo)過程一致-教學(xué)目標(biāo)與過程設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合注意事項(xiàng)把握好教學(xué)時(shí)間，避免內(nèi)容過多導(dǎo)致超時(shí)做好引導(dǎo)工作，讓學(xué)生掌握分析方法不僅要知道概念，更要理解為什么這樣分解注重從方法論層面掌握力的分解案例價(jià)值本案例體現(xiàn)了現(xiàn)代物理教學(xué)設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢：以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，融合真實(shí)情境，運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)，注重實(shí)踐探究，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo)、過程和評價(jià)的一體化設(shè)計(jì)?？偨Y(jié)與展望理論基礎(chǔ)教學(xué)設(shè)計(jì)理論不斷發(fā)展完善，從行為主義到認(rèn)知主義再到建構(gòu)主義，為現(xiàn)代教學(xué)提供科學(xué)指導(dǎo)實(shí)踐應(yīng)用遵循科學(xué)原則，系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，注重學(xué)生中心和核心素養(yǎng)培養(yǎng)案例示范"力的分解"案例展示了如何將理論與實(shí)踐相結(jié)合，創(chuàng)新教學(xué)方法未來發(fā)展AI技術(shù)推動教學(xué)設(shè)計(jì)向個(gè)性化、智能化方向發(fā)展，STEM理念促進(jìn)跨學(xué)科融合教學(xué)設(shè)計(jì)從“目標(biāo)導(dǎo)向”向“以學(xué)生為中心”轉(zhuǎn)變的過程中，教師的角色發(fā)生了怎樣的變化？請結(jié)合本章內(nèi)