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高一物理课的回顾高一物理课的回顾 黄恕伯黄恕伯 2009.7.212009.7.21 处理好物理教学中的一些关系处理好物理教学中的一些关系 下面将列出几个体现新课程理念的高一物理教下面将列出几个体现新课程理念的高一物理教 科书中的教学课题，回忆一下：当时设计教学时是科书中的教学课题，回忆一下：当时设计教学时是 怎样构思的？实施教学时是怎样处理的？怎样构思的？实施教学时是怎样处理的？ 选修选修3 3系列新物理教材，其内容、要求跟原系列新物理教材，其内容、要求跟原“ “必必 加选加选” ”教材并没有很大的不同。教材并没有很大的不同。“ “新新” ”主要体现在教育主要体现在教育 理念上。理念上。 通过对高一物理课中几个刚刚经历过的教学课通过对高一物理课中几个刚刚经历过的教学课 题的回顾，思考高中物理教学中需要妥善处理的一题的回顾，思考高中物理教学中需要妥善处理的一 些重要、具体的问题，这对优化选修课的教学，对些重要、具体的问题，这对优化选修课的教学，对 进一步认识新的课程理念，将非常有益。进一步认识新的课程理念，将非常有益。 一、处理好转变教学行为和课程目标的关系一、处理好转变教学行为和课程目标的关系 二、处理好过程和结果的关系二、处理好过程和结果的关系 三、处理好教学和教材的关系三、处理好教学和教材的关系 四、处理好教育理念和考试分数的关系四、处理好教育理念和考试分数的关系 五、处理好讲授和探究的关系五、处理好讲授和探究的关系 六、处理好方法和知识的关系六、处理好方法和知识的关系 七、处理好阶段性目标和终结性目标的关系七、处理好阶段性目标和终结性目标的关系 八、处理好练习和学习的关系八、处理好练习和学习的关系 九、处理好继承和发展的关系九、处理好继承和发展的关系 需要正确处理的一些关系需要正确处理的一些关系 1.“过程”和“结果”的含义是什么？ 一、处理好过程和结果的关系 学生自主经历的某种学习活动（例如观察、实 验、调查、思考、解释、分析、概括、交流等）。 物理课程中所说的“过程”，是指： 所谓“结果”，通常是指： 学生在知识上的收获。 2.“过程”和“结果”有什么关系？ 一、处理好过程和结果的关系 关于“过程”和“结果”，不少老师存在着困惑： 新课程把“过程”作为目标。过程好比耕耘，结果 才是收获。过程怎能作为目标？难道只顾耕耘、没有收 获也是教学的追求？ 新课程重过程，但高考是按答题结果评分的，花那 么多时间来重过程，对高考来说岂不是得不偿失？ 重过程就要重视实践，但纸笔测验考的是理论，以 纸笔测验为主的评价方式对重过程的师生公平吗？ 2.“过程”和“结果”有什么关系？ 旅游时，当我们沿着不同的路径到达某游览目的 地，路线不同，收获也不同，经历这些路程，往往就 是目的，而不只是为了到达某一个最终地点。 （过程的本身就是目标，而不仅是手段。）（过程的本身就是目标，而不仅是手段。） 一、处理好过程和结果的关系 “过程”和“结果”的关系就好像路程和位置。 过程和结果的关系在一定程度上就是能力和知识过程和结果的关系在一定程度上就是能力和知识 的关系。的关系。 对传统的教学过程进行反思，进行优化对传统的教学过程进行反思，进行优化 3.怎样在物理教学中做到“重过程”？ 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。 一、处理好过程和结果的关系 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。 A B 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。 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。 A B 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。 改进的教学过程： 回顾一下：对这几个回顾一下：对这几个 教学过程是怎么认识教学过程是怎么认识 的？怎么处理的？的？怎么处理的？ 要测量一个准确弹簧秤内弹簧的劲度，说 出至少需要的器材。 题目 学生对本题失误的主要原因不学生对本题失误的主要原因不 是知识问题，而是缺乏把题目是知识问题，而是缺乏把题目 和实践进行联系的意识。和实践进行联系的意识。 2004年高考全国理综试卷（）第25题 本题满分：20分 平均得分：3.5分 难 度：0.175 为什么本题得分率如此之低？为什么本题得分率如此之低？ 一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面中 央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图。已知盘与桌布 间的动摩擦因数为1，盘与桌面间的动摩擦因数为2。现 突然以恒定的加速度 a 将桌布抽离桌面，加速度的方向水 平且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度 a 满足的条件是什么？（以g表示重力加速度） A B a 设圆盘质量为m，桌长为l，盘在 桌布、桌面上的加速度为a1和a2，有 1 mg ma1 2 mg ma2 设盘离开桌布时速度为v，移动距离为 x1，再在桌面上运动x2停下，有 v2 2a1x1 v2 2a2x2 盘没从桌面掉下的条件 x1+x2l/2 设圆盘在桌布上运动时间为t x a t 2/2 x1 a1t2/2 解得： a a1a2 x1x2 v x l /2 联系实际将不难想到：联系实际将不难想到： 桌布加速度的大小将影响桌布加速度的大小将影响 着圆盘在桌布上的运动时着圆盘在桌布上的运动时 间间 t t，然而许多学生并没然而许多学生并没 有发掘出这个条件。有发掘出这个条件。 ，这段 时间桌布移动距离为x，有 x x1 + l / 2 发掘出题目中的隐含发掘出题目中的隐含 条件常常来自于审题条件常常来自于审题 时的实践意识时的实践意识 解答 设圆盘质量为m，桌长为l，盘在 桌布、桌面上的加速度为a1和a2，有 1 mg ma1 2 mg ma2 设盘离开桌布时速度为v1，移动距离 为x1，再在桌面上运动x2停下，有 v2 2a1x1 v2 2a2x2 盘没从桌面掉下的条件 x1+x2l/2 设圆盘在桌布上运动时间为t x a t 2/2 x1 a1t2/2 解得： a a1a2 x1x2 v x l /2 ，这段 时间桌布移动距离为x，有 x x1 + l / 2 解答 意识来自于哪里？意识来自于哪里？ 意识来自于体验过程，意识来自于体验过程， 而不是来自知识。而不是来自知识。 发掘出题目中的隐含发掘出题目中的隐含 条件常常来自于审题条件常常来自于审题 时的实践意识时的实践意识 通过“体验性实验”增强实践意识 例：向心力和半径是成正比还是成反比？（物理） 实验时，rA40cm，rB80cm，每秒钟喊口令2次。 操作一：手握A，每秒1周； 操作二：手握B，每秒1周； 操作三：手握A，每秒2周； 比较一和二：相同，F 跟 r 成正比： 比较二和三： v 相同，F 跟 r 成反比： 该实验的主要目的是建立该实验的主要目的是建立“ 相同相同”、 “ v v 相同相同”的实践形象。强化实践意识。的实践形象。强化实践意识。 回顾一下：当时对这个实验的必要性是怎么认识的？回顾一下：当时对这个实验的必要性是怎么认识的？ (1)对实现过程目标的重要性认识不足 以为“知识”是解答题目的关键，没有认识到难 题都是难在能力、意识、习惯等非知识性素质方面。 4. 教学中“重过程”为什么很难？ 没有认识到，“过程”对学生获得体验、增强意 识、掌握方法、发展能力方面具有不可替代的作用。 一、处理好过程和结果的关系 (1)对实现过程目标的重要性认识不足 4. 教学中“重过程”为什么很难？ (2)“解题是为了得到结果”所形成的思维定势 课堂教学中，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主要 目标。 一、处理好过程和结果的关系 (1)对实现过程目标的重要性认识不足 4. 教学中“重过程”为什么很难？ (2)“解题是为了得到结果”所形成的思维定势 (3)教学“以知识为线索”演变成了“以知识为主 ” 然而，正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。 一个新知识的构建，需要原有的知识作为基础。知 识的展开，形成了一个结构，其间的联系就是线索。因 此，新课的教学都是以知识为线索展开的。 一、处理好过程和结果的关系 (1)对实现过程目标的重要性认识不足 4. 教学中“重过程”为什么很难？ (2)“解题是为了得到结果”所形成的思维定势 (3)教学“以知识为线索”演变成了“以知识为主 ”(4)教科书信息呈现方式为“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。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。 一、处理好过程和结果的关系 (1)对实现过程目标的重要性认识不足 4. 教学中“重过程”为什么很难？ (2)“解题是为了得到结果”所形成的思维定势 (3)教学“以知识为线索”演变成了“以知识为主 ”(4)教科书信息呈现方式为“重过程”带来了困难 (5)过程的形式易被关注，过程的本质常被忽视 例如：一个考查“提出问题”能力的试题 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？ 一、处理好过程和结果的关系 因此，教学中要真正因此，教学中要真正“ “重过程重过程” ”，就要：，就要： (1)(1)认识过程目标的重要性（学习不仅为获得知识）认识过程目标的重要性（学习不仅为获得知识） (2)(2)克服克服“解题是为了得到结果解题是为了得到结果”的思维定势的思维定势 (3)(3)不要把不要把“以知识为线索以知识为线索”变成了变成了“以知识为主以知识为主” (4)(4)教学中对教科书进行教学过程的再创造教学中对教科书进行教学过程的再创造 (5)(5)不仅关注过程的形式，更要关注过程的本质不仅关注过程的形式，更要关注过程的本质 4. 教学中“重过程”为什么很难？ 一、处理好过程和结果的关系 1. 对教材进行再创造的必要性 不同学校和师生在地域、城乡、层次、特点上的差别 教材不可能在每节课文的细节上体现多维目标 教材是一种单向传递信息的方式，不具有交互性 二、处理好教学和教材的关系 教学需要教师对教材进行再创造教学需要教师对教材进行再创造 “探究作用力与反作用力的关系探究作用力与反作用力的关系”实验的设计实验的设计 (1)学生在实验的通常表现： (2)教学过程的改进设计： 无悬念、漫不经心。 “知识知识”：作用力和反作用力大小相等 、方向相反。 “过程过程”：“等效代替”方法的应用。 “情感情感”：激发学习热情； 引发学生进行质疑； 养成认真、仔细的实验习惯； 培养严谨、求实的态度。 把三维目标融在一起 “探究作用力与反作用力的关系探究作用力与反作用力的关系”实验的设计实验的设计 回顾一下：当时对这个实验是怎么处理的？回顾一下：当时对这个实验是怎么处理的？ 2. 对教材进行再创造的思路 以知识为线索，体现知识逐步深入的逻辑性 构思教学活动，创设教学过程 二、处理好教材和教学的关系 1. 对教材进行再创造的必要性 不同学校和师生在地域、城乡、层次、特点上的差别 教材不可能在每节课文的细节上体现多维目标 教材是一种单向传递信息的方式，不具有交互性 教学需要教师对教材进行再创造教学需要教师对教材进行再创造 例：“自由落体运动”的课堂教学设计 知识线索教学活动设计 是否重的物体下落得一定快？ 影响物体下落快慢的原因 定义：自由落体运动 自由落体运动具有什么规律？ 自由落体运动规律的应用 实验探讨：学生活动 分析：重物体不一定下落快 学生猜想影响下落快慢的原因 演示：牛顿管实验 教师总结 演示：光电门自动收集数据 分析图象，得出自由落体运动规律 估算3秒内下落的位移 探究性游戏人的反应时间测定 同时不同重 同重不同时 演示：计算机绘制st 2图像 研读各城市重力加速度表 提出问题 三、正确阶段性目标和终结性目标的关系 1.高考目标不可能一次性到位 知识 分析问题的能力（心智技能水平） 其他素质：工具（语言、数学、图形）、实践体验、转 化意识 2.课堂教学的设计应分析“新课”的教学目标 回顾：“力的分解”一课，教学目标和过程如何？ “一个已知力分解为两个力，最难的就是确定分力的方 向，要确定分力的方向，就要看力的作用效果” 实验：三角形支架横梁和斜梁的受力效果 习题：求解吊挂在墙上的篮球对墙的压力和对绳的拉力 G N T 面对学生的困惑，老师难以讲清的以下问题 教师：如右图，悬吊的球由于重力的作用产生了 两个效果，一是拉绳子，二是压墙。因此可以把重力 按效果分解为 T 和 N 。 学生：分力和合力是指同一物体上两次受力的的 等效替换，但T、N 和 G 并不作用在同一物体上，一 个力可以分解为别的物体所受的力吗？G 是引力、T 和 N 是弹力，一个引力可以分解为两个弹力吗？ 老师：我们也可以这样去理解，重力 G 分解为两 个分重力（图中黄色的分力），沿水平方向的分重力 产生压墙的效果，沿绳子方向的重力产生拉绳子的效 果。如果这样去认识，G 和它的两个分力既是作用在 同一物体上的力，也是同种性质的力。 学生：平时，如果给球施加一个沿T方向的拉力 ，球对墙的压力将减小，为什么重力沿绳子方向的分 力不会减小墙的压力？ 老师： 。 如果把力的分解的知识目标仅仅定位为一种等效替换的力的计算方法，如果把力的分解的知识目标仅仅定位为一种等效替换的力的计算方法， 是用牛顿定律计算物体受力的一个环节，则可以不去纠缠上述问题，既减轻是用牛顿定律计算物体受力的一个环节，则可以不去纠缠上述问题，既减轻 了新课的负担，也规范了物体受力计算的思路。了新课的负担，也规范了物体受力计算的思路。 力的分解的知识目标设计 1. 1. 知识目标要点知识目标要点 不要求学生把力的分解直接用来求解物体的受力 突出力的分解的等效替换的思想 会用平行四边形定则求解有确定解的两个分力 （求解物体受力的要求，在牛顿定律中实现） 2. 2. 设计上述知识目标的思考设计上述知识目标的思考 降低教学的难度，避免新课时很难说清的问题 把“力的分解”作为牛顿定律解决问题的一个环节来处理 ，使解题思维更规范。 3. 3. 人教版教材人教版教材“ “力的分解力的分解” ”练习题没有要求用力的分解练习题没有要求用力的分解 来求解物体的受力。来求解物体的受力。 回顾：实施回顾：实施“ “力的分解力的分解” ”教学时，知识目标如何？教学时，知识目标如何？ 四、正确处理知识和方法的关系 1.把方法当成知识讲是现实教学中的常见做法 关于方法，流行的做法：“方法概述应用举例” 先用准确、概括的语言介绍某种思路和方法的意义和 步骤，然后用具体的例子来说明它，再用相似的练习题来 巩固它。 这是现阶段高中物理教学中普遍运用的一种教学方法 ，这种教学方法的效果值得怀疑。 2.通过渗透掌握物理方法 新教科书中关于“变与不变”思想方法的渗透 来自质子源的质子(初速度为零），经一加 速电压为 800 kV 的直线加速器加速，形成电流为 1 mA 的细柱形质子流，已知质子电荷 e1.601019 C. 这束质子流每秒打到靶上的质子数为_。假定 分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子 束中与质子源相距 l 和 4 l 的两处，各取一段极短的相 等长度的质子流，其中的质子数分别为 n1 和 n2 ，则 n1/n2_。 高考统计：满分率 0.093（主要错在后一问）。 本题难在哪里？ 一个高考题 假定质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子 源相距 l 和 4 l 的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的 质子数分别为 n1 和 n2 ，则 n1 / n2_. s2 s1 l 4l 思维方法：质子在全过程中做匀加速运动（速度变）；在极 短长度内可看为做匀速运动（速度不变）。 知识： 匀加速运动 v2 2a l 匀速运动 s v t 相等长度下 n 和s 成反比 本题难就难在学生缺乏本题难就难在学生缺乏 “ “ 变与不变变与不变 ” ” 的思的思 想想 讲解：平均速度和瞬时速度渗透“极限”（P16） 新教材对新教材对“变与不变变与不变”思考方法的渗思考方法的渗 透透 讲解：平均速度和瞬时速度渗透“极限”（P16） 实验：测速度用平均速度代表瞬时速度（P20） 新教材对新教材对“变与不变变与不变”思考方法的渗思考方法的渗 透透 讲解：平均速度和瞬时速度渗透“极限”（P16） 实验：测速度用平均速度代表瞬时速度（P20） 讨论：已知各时刻速度，是否可以估算位移（P37） 新教材对新教材对“变与不变变与不变”思考方法的渗思考方法的渗 透透 讲解：平均速度和瞬时速度渗透“极限”（P16） 实验：测速度用平均速度代表瞬时速度（P20） 讨论：已知各时刻速度，是否可以估算位移（P37） 推导：用v - t 图象推出匀变速运动位移公式（P38） 新教材对新教材对“变与不变变与不变”思考方法的渗思考方法的渗 透透 讲解：平均速度和瞬时速度渗透“极限”（P16） 实验：测速度用平均速度代表瞬时速度（P20） 讨论：已知各时刻速度，是否可以估算位移（P37） 推导：用v - t 图象推出匀变速运动位移公式（P38） 做一做：从一张照片估算照相机的曝光时间（P44） 新教材对新教材对“变与不变变与不变”思考方法的渗思考方法的渗 透透 做一做 有一种“傻瓜”照相机，其光圈（ 进光孔径）随被拍摄物体的亮度自动调 节，而快门（曝光时间）是固定不变的 。为估测该照相机的曝光时间，实验者 从某砖墙前的高处使一个石子自由落下 ，拍摄石子在空中的照片如图所示。由 于石子的运动，它在照片上留下了一条 模糊的径迹。 已知每块砖的平均厚度为 6 cm， 石子自由下落的起始位置距地面的高度 约 2.5m。怎样估算这个照相机的曝光 时间？ A B 地面 石子下落的径迹 讲解：平均速度和瞬时速度渗透“极限”（P16） 实验：测速度用平均速度代表瞬时速度（P20） 讨论：已知各时刻速度，是否可以估算位移（P37） 推导：用v - t 图象推出匀变速运动位移公式（P38） 做一做：从一张照片估算照相机的曝光时间（P44） 探究：利用图象怎样计算变力做功？（物理,P64） “变与不变变与不变”的思想从速度的概念拓展到力的概念的思想从速度的概念拓展到力的概念 新教材对新教材对“变与不变变与不变”思考方法的渗思考方法的渗 透透 讲解：平均速度和瞬时速度渗透“极限”（P16） 实验：测速度用平均速度代表瞬时速度（P20） 讨论：已知各时刻速度，是否可以估算位移（P37） 推导：用v - t 图象推出匀变速运动位移公式（P38） 做一做：从一张照片估算照相机的曝光时间（P44） 探究：利用图象怎样计算变力做功？（物理,P64） 在教学内容在教学内容 上进行系统化上进行系统化 布局。布局。 在教学内容在教学内容 上进行系统化上进行系统化 布局。布局。 在教学内容在教学内容 上进行系统化上进行系统化 布局。布局。 在教学内容在教学内容 上进行系统化上进行系统化 布局。布局。 在教学内容在教学内容 上进行系统化上进行系统化 布局。布局。 在教学内容在教学内容 上进行系统化上进行系统化 布局。布局。 “变与不变变与不变”的思想从速度的概念拓展到力的概念的思想从速度的概念拓展到力的概念 什么是渗透？什么是渗透？ 讲解：平均速度和瞬时速度渗透“极限”（P16） 实验：测速度用平均速度代表瞬时速度（P20） 讨论：已知各时刻速度，是否可以估算位移（P37） 推导：用v - t 图象推出匀变速运动位移公式（P38） 做一做：从一张照片估算照相机的曝光时间（P44） 探究：利用图象怎样计算变力做功？（物理,P64） “变与不变变与不变”的思想从速度的概念拓展到力的概念的思想从速度的概念拓展到力的概念 。 。 在教学方式在教学方式 上具有多样上具有多样 化的结构。化的结构。 什么是渗透？什么是渗透？ 真空中速度为v6.4107m/s 的电子束连续射入两平行极 板之间，极板长度为l8.010-2m，间距 d5.010-3m。两极 板不带电时，电子将沿两极板之间的中线通过。在两极板上 加一 50Hz的