file2010年中考物理复习探究性教学理念下的物理教学.ppt

热烈欢迎热烈欢迎 各兄弟学校的物理各兄弟学校的物理 老师莅临指导！老师莅临指导！ 探究性教育理念下的中学物理教学探究性教育理念下的中学物理教学 兼谈兼谈“ “以问题为中心以问题为中心” ”的课堂教学模式的课堂教学模式 1 1中学物理教学需要什么样的教育理念中学物理教学需要什么样的教育理念 作指导？作指导？ 教育理念教育理念指导教育行为的思想观念和精指导教育行为的思想观念和精 神追求。神追求。 探究教学探究教学“是指学生用以获助知识，领悟是指学生用以获助知识，领悟 科学家的思想观念、领悟科学家研究自然界所科学家的思想观念、领悟科学家研究自然界所 用的方法而进行的种种活动。用的方法而进行的种种活动。” ” 摘自美国摘自美国 国家科学教育标准国家科学教育标准 “ “要改变课程实施过于强调接受学习、死要改变课程实施过于强调接受学习、死 记硬背、机械训练的现状，倡导学生主记硬背、机械训练的现状，倡导学生主 动参与、乐于探究、勤于动手，培养学动参与、乐于探究、勤于动手，培养学 生搜集和处理信息、获取新知识的能力生搜集和处理信息、获取新知识的能力 、分析和解决问题以及交流与合作的能、分析和解决问题以及交流与合作的能 力。力。” ” 理论基础理论基础建构主义的学习与教学理论建构主义的学习与教学理论 皮亚杰的结构观与建构观皮亚杰的结构观与建构观知识是一种结知识是一种结 构，离开了主体的建构活动，知识不可能产构，离开了主体的建构活动，知识不可能产 生。生。 布鲁纳的建构主义学习理论布鲁纳的建构主义学习理论学习是一种学习是一种 积极的过程，学习者在该过程中依靠现在和积极的过程，学习者在该过程中依靠现在和 过去的知识建构新的思想和概念。教师应该过去的知识建构新的思想和概念。教师应该 努力鼓励学生自己去探究原理，教师和学生努力鼓励学生自己去探究原理，教师和学生 应该进行积极对话应该进行积极对话 学习是知识的建构过程，而不是对知识的记学习是知识的建构过程，而不是对知识的记 载与吸收；学习是知识的社会协商，学习是载与吸收；学习是知识的社会协商，学习是 社会实践的参与。社会实践的参与。 美国教育专家威金斯博士美国教育专家威金斯博士：所谓正式的知识：所谓正式的知识 都是思维加工的结果，是通过严谨的，持续都是思维加工的结果，是通过严谨的，持续 的，但却又是个别化的工作才能够转化为知的，但却又是个别化的工作才能够转化为知 识的。识的。 建构主义教学观的要点：建构主义教学观的要点： 凸现学生中心，强化教学过程，凸现学生中心，强化教学过程， 注重师生互动，营造民主氛围。注重师生互动，营造民主氛围。 2 2物理教学为什么需要探究性教育理物理教学为什么需要探究性教育理 念的指导？念的指导？ （1 1）有利于涣起学生的兴趣与好奇心。）有利于涣起学生的兴趣与好奇心。 科学家就是充满好奇心的长不大的儿童。科学家就是充满好奇心的长不大的儿童。 丁丁肇肇中教授中教授 ：对于科学研究对于科学研究“ “最重要的最重要的 是要有好奇心，对自己做的事情要感兴是要有好奇心，对自己做的事情要感兴 趣，要为之而勤奋与不懈地工作。趣，要为之而勤奋与不懈地工作。” ” 物理学家孜孜不倦地探究科学奥秘的原动物理学家孜孜不倦地探究科学奥秘的原动 力主要来自两个方面：一方面来自于他们力主要来自两个方面：一方面来自于他们 对科学的兴趣与好奇心，另一方面来自他对科学的兴趣与好奇心，另一方面来自他 们的社会责任感乃至献身精神。们的社会责任感乃至献身精神。 仅仅依靠功利目标指向的学习是远远不够仅仅依靠功利目标指向的学习是远远不够 的，仅仅依靠功利目标指引的学习动力是的，仅仅依靠功利目标指引的学习动力是 很难持久的。很难持久的。 兴趣与好奇心是儿童的天性兴趣与好奇心是儿童的天性。 学生评教量化表 传统的教学任务是传道、授业与解惑传统的教学任务是传道、授业与解惑， 传道、授业、解惑、激趣、启奇和求疑传道、授业、解惑、激趣、启奇和求疑 . . （2 2）有利于学生主动建构并理解科学知识）有利于学生主动建构并理解科学知识 。 靠机械学习建立的知识结构是暂时的、靠机械学习建立的知识结构是暂时的、 脆弱的，而通过学生主动建构产生的知脆弱的，而通过学生主动建构产生的知 识结构是牢固的、持久的。识结构是牢固的、持久的。 （3 3）有利于学生掌握科学方法和提高建构）有利于学生掌握科学方法和提高建构 学科知识的基本能力。学科知识的基本能力。 知识就是力量知识就是力量 比接受知识更重要的目标是比接受知识更重要的目标是: : 知识是从哪里来的知识是从哪里来的 ? ? 能够再生知识的知识才有力量能够再生知识的知识才有力量 学习的目标不能只停留在接受知识的层面学习的目标不能只停留在接受知识的层面 ，而应该是多元的（或多维的），而应该是多元的（或多维的）， 知识是怎样来的知识是怎样来的 ? ? 知识的作用是什么知识的作用是什么 ? ? 知识是怎样联系的知识是怎样联系的 ? ? 知识是怎样发展的知识是怎样发展的 ? ? 2020世纪世纪8080年代以来，科学知识的每年增长率为年代以来，科学知识的每年增长率为 12.5%12.5%，科研成果向技术转让的周期越来越短，科研成果向技术转让的周期越来越短， 从电的发现到第一座电站的建立用了从电的发现到第一座电站的建立用了282282年，从年，从 电话的发现到第一个自动拨号电话局用了电话的发现到第一个自动拨号电话局用了1616年年 ，从第一块集成电路板到建成集成电路生产线，从第一块集成电路板到建成集成电路生产线 只用了只用了2 2年。年。 诺贝尔奖获得者的知识平均只有诺贝尔奖获得者的知识平均只有20%20%来自学校，来自学校， 80%80%来自后来自己独立的学习过程。来自后来自己独立的学习过程。 物理学科能力物理学科能力是是掌握物理学科方法基础上的掌握物理学科方法基础上的 内化内化，方法则是能力的外显方法则是能力的外显。 （4 4）有利于培养学生的非智力品质，实现）有利于培养学生的非智力品质，实现 智力品质与非智力品质的均衡发展。智力品质与非智力品质的均衡发展。 影响当今中国学生学习效果的主要因子是学影响当今中国学生学习效果的主要因子是学 生的非智力品质；影响城市学生学习效果的生的非智力品质；影响城市学生学习效果的 主要因子更是学生的非智力品质主要因子更是学生的非智力品质。 意志、毅力等与先天的因素是有关的，但后天意志、毅力等与先天的因素是有关的，但后天 的环境影响也是非常重要的。的环境影响也是非常重要的。 意志与勇气是在探究的过程中培养的。意志与勇气是在探究的过程中培养的。 解决一个未知的问题，有时并不是能不能的问解决一个未知的问题，有时并不是能不能的问 题，而是敢不敢的问题。敢不敢是心理问题，题，而是敢不敢的问题。敢不敢是心理问题， 是非智力品质的问题。是非智力品质的问题。 科学教育科学教育，是要使学生理解科学的本质是要使学生理解科学的本质 ，并培养学生的科学素养和人文素养。，并培养学生的科学素养和人文素养。 科学的本质是什么？科学的本质在于求科学的本质是什么？科学的本质在于求 真、探究与创新。真、探究与创新。 （5 5）有利于使学生理解科学的本质，培）有利于使学生理解科学的本质，培 养学生的科学素养和人文素养。养学生的科学素养和人文素养。 科学素养是什么？科学素养是什么？ 科学素养包括科学知识、科学思维、科科学素养包括科学知识、科学思维、科 学方法、科学态度和科学精神。学方法、科学态度和科学精神。 科学知识是经验的积累，是对事实、规科学知识是经验的积累，是对事实、规 则的认识等。科学知识是认识的结果，则的认识等。科学知识是认识的结果， 是经验的系统，知识是动态的，发展的是经验的系统，知识是动态的，发展的 和扩充的。和扩充的。 科学知识产生依赖于科学思维，科学知科学知识产生依赖于科学思维，科学知 识的发展促进科学思维，科学知识是一识的发展促进科学思维，科学知识是一 元的，科学思维主要应该是逻辑的，具元的，科学思维主要应该是逻辑的，具 有严密推理的。逻辑思维的严密性保证有严密推理的。逻辑思维的严密性保证 了思维前后的连贯性、一致性。了思维前后的连贯性、一致性。 科学方法是研究自身的正确方法。科学方法是研究自身的正确方法。 科学方法是实证的，即一定的科学知识是科学方法是实证的，即一定的科学知识是 可以通过实验方法进行验证和重复的。可以通过实验方法进行验证和重复的。 爱因斯坦在爱因斯坦在19531953年所写的一封信中说：西年所写的一封信中说：西 方现代科学的发展是以两项伟大成就作为方现代科学的发展是以两项伟大成就作为 基础的，一是形式逻辑，一是系统实验。基础的，一是形式逻辑，一是系统实验。 科学精神就是敢于追求真理，对科学事业科学精神就是敢于追求真理，对科学事业 的执著和顽强，尊重客观世界，具有怀疑的执著和顽强，尊重客观世界，具有怀疑 的态度、批判性的思维和创造性的精神。的态度、批判性的思维和创造性的精神。 科学态度就是求真的态度，实事求是的态科学态度就是求真的态度，实事求是的态 度，科学来不得半点虚假，科学拒绝权威度，科学来不得半点虚假，科学拒绝权威 ，科学没有意识形态，科学是相对的，是，科学没有意识形态，科学是相对的，是 发展的、进步的。发展的、进步的。 文化是什么？文化是什么？ 文化是人们对客观事物价值的思考与文化是人们对客观事物价值的思考与 判断。判断。 居里夫人居里夫人 ： “ “镭只是一种元素，它属于世界所有；镭只是一种元素，它属于世界所有； 科学应当为大众服务，它应当属于全科学应当为大众服务，它应当属于全 人类。人类。” ” 3 3在探究性教育理念指导下的课堂教在探究性教育理念指导下的课堂教 学具有哪些基本特征？学具有哪些基本特征？ 既重视科学知识更重视科学素养既重视科学知识更重视科学素养 既重视探究的结果更重视探究的过程既重视探究的结果更重视探究的过程 既重视书本知识也重视生活、实践（实验既重视书本知识也重视生活、实践（实验 ）中的知识）中的知识 ； 既重视知识的科学价值也重视知识的社会既重视知识的科学价值也重视知识的社会 价值价值 ； 既重视知识的理解也重视知识的应用；既重视知识的理解也重视知识的应用； 既重视教师的指导更重视学生的主动参既重视教师的指导更重视学生的主动参 与，重视学生主体性的充分体现与，重视学生主体性的充分体现； 既重视知识的确定性更重视知识的发既重视知识的确定性更重视知识的发 展性展性 ； 既重视教学过程的严谨性更重视教学的既重视教学过程的严谨性更重视教学的 开放性开放性； 4 4我们怎样在物理教学中落实探究性的我们怎样在物理教学中落实探究性的 教育理念？教育理念？ 实施以问题为中心（纽带）的课堂教学实施以问题为中心（纽带）的课堂教学 模式模式 （1 1）什么是以问题为中心（纽带）的课）什么是以问题为中心（纽带）的课 堂教学模式？堂教学模式？ 李政道李政道 ：“ “对于科研工作者来说，最对于科研工作者来说，最 重要的是自己会不会提出问题。重要的是自己会不会提出问题。” ” 海森堡海森堡 ：“ “提出正确的问题，往往等提出正确的问题，往往等 于解决了问题的大半。于解决了问题的大半。” ” 哈佛大学哈佛大学 ：“ “教育的真正目的是让人教育的真正目的是让人 不断提出问题和思考问题。不断提出问题和思考问题。” ” 创造始于问题。科学的本质是探究，创造始于问题。科学的本质是探究， 探究的前提是问题。探究的前提是问题。 现代课程的基本单位是现代课程的基本单位是“ “问题问题” ”； 一切思维都是从问题开始的。教学要一切思维都是从问题开始的。教学要 促进学生思维就首先应当保护学生的促进学生思维就首先应当保护学生的 问题意识。问题意识。 什么是问题？什么是问题？ 能够激起学生的探究欲望，并能够运能够激起学生的探究欲望，并能够运 用已有的知识，通过逻辑思维、形象用已有的知识，通过逻辑思维、形象 思维、灵感思维等或通过设计实践活思维、灵感思维等或通过设计实践活 动探索完成的任务就是问题。动探索完成的任务就是问题。 什么是问题意识？什么是问题意识？ 人们对某一事实、客观现象产生了解释人们对某一事实、客观现象产生了解释 或处理的心理欲望，这就是问题意识。或处理的心理欲望，这就是问题意识。 问题从哪里来？问题从哪里来？ 问题往往产生于具体的情景之中，产问题往往产生于具体的情景之中，产 生于陌生的事物之中，产生于奇异的生于陌生的事物之中，产生于奇异的 现象与引起矛盾的说法之中等。现象与引起矛盾的说法之中等。 什么是什么是“ “以问题为中心以问题为中心” ”的课堂教学模式？的课堂教学模式？ 将问题作为学科知识建构的载体，将问题作为发展学将问题作为学科知识建构的载体，将问题作为发展学 科能力的载体，以整体设计的问题链有机地串联整个科能力的载体，以整体设计的问题链有机地串联整个 教学过程，恰当地贯穿于每个教学环节，以教师的问教学过程，恰当地贯穿于每个教学环节，以教师的问 题诱发学生产生疑问，进而提出问题，或者教师设计题诱发学生产生疑问，进而提出问题，或者教师设计 情境启发学生发现问题，通过师生互动、学生独立思情境启发学生发现问题，通过师生互动、学生独立思 考、讨论等方式解决问题，而在解决问题的过程中努考、讨论等方式解决问题，而在解决问题的过程中努 力使学生获得体验，唤起学生思维的活力，并实现力使学生获得体验，唤起学生思维的活力，并实现“ “ 知识与技能，过程与方法，情感态度与价值观知识与技能，过程与方法，情感态度与价值观” ”的有的有 机融合，促进学生全人格的健康发展。机融合，促进学生全人格的健康发展。 （2 2）以问题为中心的课堂教学模式中对）以问题为中心的课堂教学模式中对 问题的基本要求是什么？问题的基本要求是什么？ 问题要有理性的挑战性问题要有理性的挑战性 ； 例：比较等量异种点电荷的电场线分布与例：比较等量异种点电荷的电场线分布与 点电荷跟均匀带异种电荷的平板之间的电点电荷跟均匀带异种电荷的平板之间的电 场线分布，你能够得出什么结论？，你对场线分布，你能够得出什么结论？，你对 此还能够提出什么问题此还能够提出什么问题 ？ 例：在爱因斯坦的光电效应方程：例：在爱因斯坦的光电效应方程： E EK K =hr=hr+ +WW中隐含了一个条件，那就是：一中隐含了一个条件，那就是：一 个电子只能吸收一个光子，称为单光子吸个电子只能吸收一个光子，称为单光子吸 收。你能否说明这一假设的依据？收。你能否说明这一假设的依据？ 问题要与学生的生活经历相关问题要与学生的生活经历相关 例：晴朗的夏日，当你乘车在高速公路上例：晴朗的夏日，当你乘车在高速公路上 行驶时，你会发现正前方某一段公路上像行驶时，你会发现正前方某一段公路上像 刚刚下过雨似的，其实并没有下雨，请你刚刚下过雨似的，其实并没有下雨，请你 对这一现象作出科学的解释。对这一现象作出科学的解释。 问题要有一定的开放性问题要有一定的开放性 例：在运用例：在运用“ “半偏法测电流表电阻半偏法测电流表电阻” ”后，后， 可以提出这样的问题，你还能采用什么可以提出这样的问题，你还能采用什么 办法可以测出电流表的内电阻，写出设办法可以测出电流表的内电阻，写出设 计方案，并到实验室完成实验。计方案，并到实验室完成实验。 问题要与学生的认知结构相关联问题要与学生的认知结构相关联 例：在自由落体运动一节中，有一幅小例：在自由落体运动一节中，有一幅小 球做自由落体的闪光照片。球做自由落体的闪光照片。 （1 1）从该照片能否判断小球做匀加速直）从该照片能否判断小球做匀加速直 线运动？线运动？ （2 2）如果知道闪光的时间间隔，能否求）如果知道闪光的时间间隔，能否求 重力加速度的值？如何测量？重力加速度的值？如何测量？ 问题能与学生的前经验产生冲突问题能与学生的前经验产生冲突 例：两条平行的通以同向电流的导线相例：两条平行的通以同向电流的导线相 互吸引（通过实验说明），那么两束同互吸引（通过实验说明），那么两束同 向高速运动的电子流也可以看成是同向向高速运动的电子流也可以看成是同向 电流，那么它们之间也相互吸引吗？为电流，那么它们之间也相互吸引吗？为 什么？两者有区别吗？什么？两者有区别吗？ 问题要体现学生能力的层次性，分层提出问题要体现学生能力的层次性，分层提出 问题问题 。 例：以某一初速度上抛一个物体，设空例：以某一初速度上抛一个物体，设空 气阻力大小正比于速率，已知回到抛出气阻力大小正比于速率，已知回到抛出 点的速率，求物体在空中运动的时间是点的速率，求物体在空中运动的时间是 多长？多长？ 问题要有利于学生掌握科学思维方法问题要有利于学生掌握科学思维方法 应该将对学生思维的培养更加完善应该将对学生思维的培养更加完善既重既重 视逻辑思维视逻辑思维，也重视形象思维。也重视形象思维。 例：一个质点沿直线做变速运动，初速度为例：一个质点沿直线做变速运动，初速度为 v v0 0 、平均加速度为平均加速度为a a，能否求出该质点经过能否求出该质点经过 时间时间t t时的末速度和通过的位移值？请你说时的末速度和通过的位移值？请你说 明你的理由。明你的理由。