物理教学中怎样重过程.ppt

,物 理 教 学 中 怎 样“ 重 过 程 ”,黄恕伯,问：如果用最简单的语句来陈述新课程中实施教学的思路，你的体会是什么？,答：“重过程”，“重情感”，“重生活” 。,重过程：重视“过程与方法”的教学。,重情感：重视“情感、态度与价值观”目标的实现。,重生活：重视教学与学生生活、社会实践的联系。,前言,一、什么是“重过程”？,重视学生自主经历某种有价值的学习活动（例如观察、实验、解释、分析、概括、交流等）。,通过该活动，在实现知识与技能目标的同时，让学生获得体验，形成意识，掌握方法，提高能力。,二、为什么要“重过程”？,2.在具体过程中学生能获得相关体验,增强相关的意识。意识是很难通过灌输来达到增强目的的。,4.学生的能力是在相关行为中提高的，学生经历某一过程的行为为培养和发展相应能力创造了条件。,3.方法，通常表现为解决问题的程序。理解某个方法不等于能掌握、运用这个方法。掌握和运用需要通过一定的过程来实现。,1.在具体过程中能理解知识、掌握相关的技能。,二、为什么要“重过程”？,“习题训练”之所以在各地普遍重视，甚至于发展为“题海”，就是因为它是一个过程。,但是，“题海”在很多情况下是一种盲目、杂乱、过量、单调和简单重复的过程。,如何把学生的“习题训练”，改进成一种目标合理、目的有序、份量适度、形式多样、高效创新的优化过程，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。,在一次大型的高中物理教学观摩课上： 主讲老师引领学生探究平抛运动的规律，在获得了平抛运动的轨迹之后，教师为这个轨迹配上了精心设计的坐标格，使得一眼就能看出来，相等水平位移的点的竖直位移之比是1、3、5、7。学生一下子就分析出了平抛运动的规律。,本来，这是让学生自主分析、处理实验数据的好机会，让学生知道怎样根据重垂线来确定坐标系，怎样根据某一个方向的已知规律找到物体在相等时间间隔所到达的位置，怎样根据这些位置来分析判断另一方向的运动规律，这些都是“过程”。这一教学设计表明教师设计教案的指导思想：“尽快得出结果是重要的，过程可以放弃”。,三、“重结果”仍然是当前教学中普遍的情况,1.在新课教学中“重结果”的情况,把获得知识结论作为教学的唯一目标,在一次省的初中物理教学观摩课上： 主讲老师引领学生探究凸透镜成像的规律。学生进行实验时，既没有列出表格，也没有记录实验数据，某组学生向全班汇报探究情况时，只陈述了例如“在成实像的情况下，物距增大像距就会缩小”的结果，教师不仅对此默认，而且给予称赞。,学生不记录数据、不比较数据，而是由操作直接得到实验结果，实际上是把“进行实验”和“分析论证”两个环节混在一起，混淆了“证据”和“结论”的区别。科学探究的重要目的，是让学生经历、认识和理解探究的这些过程。教师认可以上学生的做法，反映了主讲教师的观点：“结果才是是重要的，过程可以舍去”。,三、“重结果”仍然是当前教学中普遍的情况,1.在新课教学中“重结果”的情况,把获得知识结论作为教学的唯一目标,三、“重结果”仍然是当前教学中普遍的情况,让学生记住许多特例的结论，把它作为解题的根据,例如带电粒子在电场中自由运动的曲线轨迹问题。让学生记住这种类型问题的许多结论。,用教师总结出来的结论取代学生具体的分析过程， 学生解题的行为是回忆，而不是分析。,1.在新课教学中“重结果”的情况,2.在习题教学中“重结果”的情况,三、“重结果”仍然是当前教学中普遍的情况,3.学习资料中“重结果”的情况,教科书难以设计出有呼有应的学习过程。 例如：高中物理的“楞次定律”是对物理规律进行概括的典范。它只用了一句话就把各种复杂情况下的感应电流方向判定方法作了高度概括，体现了物理规律的简洁的美。但许多教科书难以让学生经历这一概括过程，而是直接给出了结果。,教辅资料中的问题多数都是求结果的问题。,1.在新课教学中“重结果”的情况,2.在习题教学中“重结果”的情况,四、“重过程”为什么这样难？,1.“解题是为了得到结果”所形成的思维定势,高中物理课中，习题教学是一种师生普遍重视、实施频率很高的教学活动。解答题目的目的是为了得到一个最终结果，解答的水平通常是以结果是否正确来评价的。因此，追求一个正确的结果，不仅成了学生解决问题的目标，也成了教师组织教学活动的目标。,四、“重过程”为什么这样难？,2.教学“以知识为线索”演变成了“以知识为主”,教学为什么以知识为线索？,对方法而言，知识的相互联系比较紧密，而且存在着明确的递进关系。一个新知识的构建，需要原有的知识作为基础。知识的展开，形成了一个网络，网络之间的联系，就是线索。,方法则不是针对一个具体事物的，它是从许多同类事物中概括出来的。方法的存在依赖于具体的事物，如果没有具体知识的支撑而空谈方法，这些“方法”只能是空洞的条文。因此，在进行新课教学中，我们不可能撇开知识，以“方法”作为展开教学的线索。,四、“重过程”为什么这样难？,2.教学“以知识为线索”演变成了“以知识为主”,“以知识为线索”很容易演变成“以知识为主”。,实际上，一个教学环节，通常都融合着“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三个维度的内容，由于教学是以知识为线索串起来的，这就很容易把教学设计的目光集中在知识上，一心一意思考如何使学生获得知识的结论，而忽视了“过程”目标。,四、“重过程”为什么这样难？,3.教科书的信息呈现方式为“重过程”带来了困难,教科书是一种单向传递信息的方式，而教学中的很多过程是需要交互活动才能进行下去的，由于教科书难以获得读者的信息，也就很难设计出有呼有应的活动过程。因此很多教科书都是在陈述了相关过程（而不是让学生经历相关过程）之后就给出了结果。如果教师不能在教学中对教学过程进行再创造，那就只能束缚在“重结果”的圈子里。,教科书陈述某一过程和学生经历某一过程不是一回事！,四、“重过程”为什么这样难？,4.教师对相关的“过程”并不十分熟悉,例如：发现问题、提出问题的过程,一测力计下悬吊一个砝码，置于电梯中。当电梯由静止开始向上运动时，可以看到测力计的示数明显大于砝码的重力。对此，你能提出一个什么问题？你对这个问题有什么认识？,试题：（考查“提出问题”要素）,标准关于提出问题的基本能力要求：,能发现与物理学有关的问题 从物理学的角度明确地表述这些问题,发现问题、提出问题的过程,表 达,抽象、概括,一测力计下悬吊一个砝码，置于电梯中。当电梯由静止开始向上运动时，可以看到测力计的示数明显大于砝码的重力。对此，你能提出一个什么问题？你对这个问题有什么认识？,本题没有让学生经历在问题情境下发现某一现象或事实的过程，更没有对客观现象、事实通过质疑形成疑问，客观上起到了让学生“自己编题自己解答”的作用。学生对本题的回答，无非是提出关于超重的问题，并且根据牛顿运动定律来分析产出超重的原因。这些都是他们学过的知识，而不是他们发现的疑问。以上只是套用了“提出问题”的形式，实质上没有体现 “提出问题”的基本能力要求。,试题：（考查“提出问题”要素）,五、怎样在教学中“重过程”？,1.认识“过程”也是学习目标,初中物理课程标准中有这样一条内容标准： “通过实验，探究通电螺线管外部磁场的方向。”,本条内容标准只有过程要求（实验探究），没有结果要求（不要求掌握磁场跟电流的方向关系）。,如果要有结果要求，标准的陈述应该是这样： “通过实验，探究通电螺线管外部磁场的方向，了解通电螺线管电流方向和外部磁场方向的关系。”,只有过程要求而没有结果要求的课怎样上？,把通电螺线管看做一个磁体，根据你的实验结果，在这两个图上分别标出螺线管的极和极。,蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行，说“极就在我的左边。”,猴子用右手把一个大螺线管夹在腋下，说：“如果电流沿着我右臂所指的方向，极就在我的前方。”,你能想出类似的语言来描述通电螺线管电流方向跟极位置的关系吗？,让学生经历从物理现象概括出物理规律的过程，但可以不记住结论。,五、怎样在教学中“重过程”？,2.对传统教学段落充实、优化必要的过程,例：“曲线运动速度的方向”,传统的教学过程：,列举旋转砂轮上的火星、旋转雨伞上的水滴沿圆周切线飞出的事例,得出结论：做曲线运动的质点经过某位置的速度方向，在曲线过这点的切线方向上。,讲解有关例题，布置有关习题。, 对新教材几个知识点的教材分析,改进的教学过程：,观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链球的照片。提出问题：怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向？,实验：通过钢球在具有任意曲线形状的导轨内的运动，说明曲线运动某点的速度方向跟曲线相切。,水平桌面上有一曲线轨道，它是由几段稍短的轨道组合而成的。钢珠由轨道的一端滚入，在轨道的束缚下按轨道的形状做曲线运动。在轨道的出口A 处放一张白纸，蘸有墨水的钢珠离开轨道后在白纸上留下一条运动的痕迹，它记录了钢珠在A 点的运动方向。 取去一段短轨道，钢珠的轨道出口改在图中B 处，在B 处放一张白纸，记录钢珠在轨道B 点的运动方向。还可以继续取其它位置作为轨道出口进行相同的实验。 分析钢珠运动轨迹跟曲线的关系。,改进的教学过程：,观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链球的照片。提出问题：怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向？,实验：通过钢球在具有任意曲线形状的导轨内的运动，说明曲线运动某点的速度方向跟曲线相切。,简单的理论分析：渗透极限的思想。由平均速度过渡到瞬时速度。,改进的教学过程：,观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链球的照片。提出问题：怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向？,实验：通过钢球在具有任意曲线形状的导轨内的运动，说明曲线运动某点的速度方向跟曲线相切。,简单的理论分析：渗透极限的思想。由平均速度过渡到瞬时速度。,得出结论：做曲线运动的质点经过某位置的速度方向，在曲线过这点的切线方向上。,体验：做一个显示抛体运动速度方向的“飞镖”。 (1)观察在空中速度方向的变化； (2)观察飞镖插入泥土时的入射角。,改进的教学过程：,观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链球的照片。提出问题：怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向？,实验：通过钢球在具有任意曲线形状的导轨内的运动，说明曲线运动某点的速度方向跟曲线相切。,简单的理论分析：渗透极限的思想。由平均速度过渡到瞬时速度。,得出结论：做曲线运动的质点经过某位置的速度方向，在曲线过这点的切线方向上。,体验：“做一做”做一个显示抛体运动速度方向的“飞镖”。 (1)观察在空中速度方向的变化； (2)观察飞镖插入泥土时的入射角。,五、怎样在教学中“重过程”？,2.对传统教学段落充实、优化必要的过程,例：“曲线运动速度的方向”, 对新教材几个知识点的教材分析,例：“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、都有关系,“可以证明”，向心力的大小等于Fmr2,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、 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t很小时匀速圆周运动的v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、 相同两种情况下F 与r的关系,向心加速度难点在于v，正确认识圆周运动的v至此已经有了相当基础，这里又作了进一步强化,把对v方向的分析分为五步骤，减小台阶，降低坡度,v 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。,五、怎样在教学中“重过程”？,2.对传统教学段落充实、优化必要的过程,例：“曲线运动速度的方向”, 对新教材几个知识点的教材分析,例：“向心加速度和向心力”,例：“动能、动能定理”,传统教学是一个逻辑循环的过程,五、怎样在教学中“重过程”？,3.科学探究过程的设计要符合学生的认知规律,某节平抛运动规律的实验探究观摩课片断：,把两个小球同时从两个圆弧槽上相同高度滚下，同时从圆弧下端水平离开圆弧，一个作平抛运动，另一个在它的正下方水平轨道上作匀速直线运动。发现两球恰好在水平轨道上相碰。,由此可知：平抛运动在水平方向上是匀速运动。,事先怎么知道它们会在水平轨道上相碰？,五、怎样在教学中“重过程”？,3.科学探究过程的设计要符合学生的认知规律,改进的平抛运动规律的实验探究方案：,平抛运动的速度越大，水平位移越大，是不是平抛的速度越大，物体在空中运动的时间就越长？,从同一高度以不同速度水平抛出两个物体，发现同时落地,把速度较小的物体改为做自由落体运动，也和平抛物体同时落地，说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,设法描绘出某一平抛运动的轨迹,根据竖直方向上的自由落体，由运动轨迹分析平抛运动物体水平方向上的运动特征,五、怎样在教学中“重过程”？,4.站在总目标的高度上构思具体的教学方案,案 例,如何对案例的设计进行优化？,例：对一个教学案例的争议,一、一个基本电路,二、两种分析方法,1.逐个定性分析：,当 R ,R并 R并RR2 / (R+R2),I总 I总E/(R并+R1+r),U2 U2EI总R1 I总r,I2 I2U2/ R2,I I I总- I2,增强以下意识： 函数式中的常量和变量 变换研究对象，改变函数和自变量角色,一、一个基本电路,二、两种分析方法,2.综合定量讨论：,学习同一问题的两种不同分析思路,增强用常量与变量思考问题的意识,1.逐个定性分析：,强化用常量去表示多余变量的方法,一、一个基本电路,二、两种分析方法, 在一、二的基础上总结出三条结论，旨在发展学生总结、概括的能力。,三、三条重要结论,当电路中某一电阻 R 减小时：,与它并联的 R2 减小 减小 减小,与它串联的 R1 增大 增大 增大,它 自 己 的 增大 减小 不定,五、怎样在教学中“重过程”？,5.尊重程序性知识的认知规律,(1)从一个题目解题过程的分析看程序性知识,一个测试题,通过滑轮组，在绳的一端施加一个水平力把重量为 1000N 的物体缓慢提起（如右图），不考虑滑轮的摩擦和重量，且图中上下方向的细绳均可认为是竖直的。问：在缓慢提起重物的过程中，钩子 A 和 B 对滑轮的作用力是多大？,A,B,1000N,解：选择动滑轮为研究对象,动滑轮所受的力如图所示,由平衡条件得 4FT1000 N， FT250 N,选择上面的定滑轮所为研究对象,定滑轮所受的力如图所示,由平衡条件得 FA5FT1250 N,选择下面的定滑轮所为研究对象,该定滑轮所受的力如图所示,一个测试题,A,B,1000N,解：,动滑轮所受的力如图所示,由平衡条件得 4FT1000 N， FT250 N,选择上面定滑轮所为研究对象,定滑轮所受的力如图所示,由平衡条件得 FA5FT1250 N,选择下面定滑轮所为研究对象,该定滑轮所受的力如图所示,由平衡条件得 FB 2 FT353 N,概念,一个测试题,选择动滑轮为研究对象,A,B,1000N,解：,动滑轮所受的力如图所示,由平衡条件得 4FT1000 N， FT250 N,选择上面定滑轮所为研究对象,定滑轮所受的力如图所示,由平衡条件得 FA5FT1250 N,选择下面定滑轮所为研究对象,该定滑轮所受的力如图所示,由平衡条件得 FB 2 FT353 N,概念,一个测试题,规律,选择动滑轮为研究对象,A,B,1000N,解：,动滑轮所受的力如图所示,由平衡条件得 4FT1000 N， FT250 N,选择上面定滑轮所为研究对象,定滑轮所受的力如图所示,由平衡条件得 FA5FT1250 N,选择下面定滑轮所为研究对象,该定滑轮所受的力如图所示,由平衡条件得 FB 2 FT353 N,概念,一个测试题,规律,选择动滑轮为研究对象,方法,五、怎样在教学中“重过程”？,5.尊重程序性知识的认知规律,(1)从一个题目解题过程的分析看程序性知识,相对概念、规律这类陈述性知识而言，方法、思路属于程序性知识。程序性知识来源于对各种个例共性的抽象，它具有较高的概括性和广泛的适用性。,思维活动与程序性知识相符的人，具有较强的分析和解决问题的能力。,五、怎样在教学中“重过程”？,5.尊重程序性知识的认知规律,(1)从一个题目解题过程的分析看程序性知识,程序性知识的建立依赖于个例的体验。在课堂教学中，让学生经历一定的自主学习过程，并使学生从中获得有益的体验，这是学生掌握解决问题的科学思路和方法所必须的。程序性知识的应用取决于能否将它自觉地迁移到新的情景，由于它比陈述性知识的迁移具有更大的跨度，因此很难通过运用陈述知识的方法达到掌握的目的，讲方法并不一定能使学生掌握方法。,(2)尊重程序性知识的认知规律,五、怎样在教学中“重过程”？,5.尊重程序性知识的认知规律,(1)从一个题目解题过程的分析看程序性知识,(2)尊重程序性知识的认知规律,程序性知识的掌握通常需要： 积累感性认识,进行抽象概括,及时强化巩固,不断拓展提高,五、怎样在教学中“重过程”？,6.在设计教学过程时明确学生应发生的行为,例如：关于“猜想与假设”的教学设计,过程，总是跟学生的某种行为相关的。要让学生经历某一过程，实际上，就是要让学生发生与这一过程相关的行为。因此，应该把教学设计落实到对学生的学习行为的设计上来。,标准关于猜想与假设的基本能力要求：,对解决问题的方式和问题答案提出假设 对物理实验结果进行预测,标准提出了明确的要求：猜想什么？假设什么？, 实施教学时需要考虑的是：怎样猜想？怎样假设？, 科学假设的形成过程,假定,（对问题的答案作出设想）,非逻辑思维,解释,（根据已有事实和知识对假定的合理性进行解释）,逻辑思维,在水平桌面上放有一个木块，当木块受到一平力F 作用时，可以在桌面上做匀速直线运动，这表明木块受到的滑动摩擦力大小等于F。如果在木块上加放一重物，使木块做匀速直线运动，F 的大小将和原来不同，说明滑动摩擦力跟接触面的压力有关。你对滑动摩擦力跟接触面压力的定量关系有什么猜想？请设计一个实验来验证你的猜想，说出你的实验方案。,滑动摩擦力跟接触面的压力成正比，这是学生已学过的知识，是已被确认的规律，学生对这个问题的回答，不存在对结果进行假定和解释的过程，没有发生猜想和假设的行为。同样，本题也无法考查学生制定计划、设计实验的能力，因为这一实验是学生经历过的、熟悉的实验，学生根据回忆来回答问题，而不需要具有设计的能力。,试题：（考查“猜想与假设”、“设计实验”要素）,五、怎样在教学中“重过程”？,7.正确分析和把握课堂教学中的科学探究目标,探究课题的主要能力目标是哪个要素，教师要十分清楚。属于本课题能力目标的要素，应该充分发挥学生的自主性，让学生独立完成；不属于本课题的过程目标，教师可以大胆指导。让学生把主要精力放在教师事先设计需要强化的要素上。一个课题究竟需要强化哪一个要素，应该根据探究课题的特征、学生循序渐进的要求进行合理和全面规划，看起来一节课似乎只突出了某一两个要素，而实际上不同的课题分别突出了不同的要素，学生所得到的是深入和全面的发展。,分析和把握课堂