关于中学物理教学设计.ppt

关于中学物理教学设计,三个现实的教学问题,新课程理念,日常教学行为,如何转化?,教学质量,课堂教学改革,如何保证?,优秀教学案例,现实教学状况,如何借鉴?,教学理论,教学设计,教学实践,一、什么是教学设计？ 二、关于学习本质及机制的认识 三、运用学习理论分析教学任务 四、教学设计的操作与技术，为有 效学习创设条件,一、什么是教学设计？ 教学设计是以获得优化的教学效果为目的，以学习理论、教学理论及传播理论为理论基础，运用系统方法分析教学问题，明确教学目标，建立解决教学问题的策略方案、试行解决方案、评价试行结果和修改方案的过程。,教学设计的历史发展 教学设计理论体系的建立和发展主要取决于两个方面的因素，即学习心理学的发展和社会的需求。 1.二战美国军队培训士兵掌握先进武器中的技术，研究学习规律应用教学，形成一套系统分析方法。 2.20世纪中叶行为主义心理学迅速发展，出现程序教学理论和教学机器。 3.二战后婴儿出生率大幅度提高，学校大量吸收学生，为保证质量，必须改进教法；1957年前苏联发射人造卫星，刺激美国政府，投入大量资金对课程和教学进行改革。,4.20世纪60、70年代，认知学习理论逐渐代替行为主义，成为教学设计的指导思想。教学设计研究从教学的行为模式转向以学习者心理过程为基础的教学理论。 5.1992年加涅等人将教学设计与认知理论相结合.他将学习结果分为五类:言语信息、智慧技能、认知策略、动作技能和态度。除了学习过程的一般因素，如联系和强化外，还强调依据不同的学习结果类型确定学习的内外条件，教学应与学习者先前学习行为相联系。 6.认知心理学关于知识生成的研究被应用到教学设计中产生了许多针对教学过程的策略,如问题解决策略、信息组织策略、自我表现监控策略、元认知策略与执行策略等。很多教学设计观点被更新。,7.20世纪80年代教学设计理论出现综合倾向，如强调概念教学包含三类知识（陈述性知识、程序性知识、策略性知识）的教学，每一类知识需要不同的教学策略。 8. 20世纪90年代,建构主义学习理论对教学设计起了重要影响,强调学习者具有积极的自我表现、控制目标导向和反思的特点，通过在学习情境中的发现过程和精加工行为，学习者能够自己建构知识。 9. 20世纪90年代以后,教学设计理论继续发展,认为教学设计关注的不仅仅是一个学科中某一知识点的学习过程,也不仅仅是学习的认知过程,而应从人的整体发展思路去进行教学设计。应注重教师的积极参与以及教师的能力特征和个性特征在教学设计中的作用。,二、关于学习本质及机制的认识 1.行为主义：强调可观察行为的获得，个体学到什么，怎么学习都是环境刺激决定的。 2.认知主义：强调学习是获得知识，形成认知结构的过程。学习的基础是学习者知识结构形成和改组，而不是通过联系与强化形成的反应习惯。 布鲁纳强调知识结构的掌握和倡导发现学习。 奥苏伯尔提出机械学习和意义学习的概念，学习是否有意义不取决于学习方式是机械还是发现，意义学习的条件是内容能够与学生知识结构发生联系，学习者有学习心向。,加涅提出信息加工理论： 基于认知理论的学习与记忆模型,引起注意 告之目标，激发动机 刺激回忆先前知识 呈现刺激资料 提供学习指导 引出行为 促进反馈，进行评价 促进保持迁移,3.建构主义:学习是学习者主动建构知识意义的过程,建构一方面是对信息意义的建构,同时又包含对原由经验的改造和重组,是新旧经验之间相互作用的过程. 三、运用学习理论分析教学任务 1.奥苏伯尔同化论 (1)机械学习:性质是形成文字符号的表面联系;心理过程是联想;产生学习的条件是学习材料本身无逻辑意义，或者材料本身有逻辑意义而学生认知结构中没有适当基础来同化它们。,（2）有意义学习：形式是个体获得文字符号所表征的意义；学习心理过程就是从无意义到获得心理意义的过程；发生意义学习的条件是，学习材料本身有逻辑意义、学习者认知结构中具有同化新材料的基础、学习者具有意义学习的心向。 有意义学习分为三类：一是表征学习，即符号学习，前提是学习者已经获得符号所指事物的经验；二是概念学习；三是命题学习。 2.加涅的学习结果分类理论 (1)学习结果有五种类型:言语信息（也称语义知识）、智慧技能、认知策略、动作技能和态度。,关于学习结果的概念层次,上述学习结果涵盖了认知、情感和动作技能三个领域。其中认知领域的又包含言语信息、智慧技能和认知策略三个层次；言语信息指可以用言语符号或文字符号表达的信息，如密度的定义、计算公式、杠杆平衡条件的表达式等。智慧技能指用符号对外办事的能力。智慧技能又包含辨别、概念、规则和高级规则四个层次，如弹力、浮力、杠杆、平衡、密度等都属于概念，杠杆平衡条件、阿基米德定律、液体内部压强规律等则属于规则。利用各种平衡条件求得和测量密度的方式、方法、途径与设计方案则属于认知策略。,学习言语信息只是学到了“是什么”的知识，并不一定可以用来对外办事，只有习得了智慧技能才学到了“怎么做”的知识，而在设计、制作、验证等过程中习得的是“为什么这样想和做，为什么不那样想和做”的知识，这就是认知策略。言语信息、智慧技能和认知策略要经历不同的学习过程，它们属于三种不同的学习结果。认知策略是指学习者运用规则调控自己的学习、记忆和思维等认知过程的能力，属于对内调控的能力，是在习得言语信息、智慧技能基础上才能习得的更高级的能力。,美国认知加工心理学家加涅提出，教师应对作为教学目标的学习结果进行分析，根据不同类型学习的规律为学生创设最佳的内部条件和外部条件，并根据每类学习结果的不同性质进行学习结果的测量和评价。加涅学习结果分类特别强调的是，不同的学习结果性质不同、学习过程不同、有效学习的条件也不同。,美国认知加工心理学家加涅提出，教师应对作为教学目标的学习结果进行分析，根据不同类型学习的规律为学生创设最佳的内部条件和外部条件，并根据每类学习结果的不同性质进行学习结果的测量和评价。加涅学习结果分类特别强调的是，不同的学习结果性质不同、学习过程不同、有效学习的条件也不同。,四、教学设计的操作与技术，为有效学习创设条件 教学设计要解决的几个问题 教学设计的基本方法系统方法： 教学设计把教学的各个要素看作一个相互联系、相互作用的系统。这些要素包括教师、学生、教学内容、教学条件以及教学目标、教学方法、教学媒体、教学组织形式、教学活动等。教学设计作为一个系统计划的过程，通过一套具体的操作程序来协调、配置，使各要素有机结合，完成教学系统的功能。,教学设计的层次性：教学设计过程的具体产物是经过验证的教学系统实施方案，包括教学目标和为实现一定教学目标所需的整套教材（含信息化教学资源）、学习指导、测试题，以及对所有教学的活动过程中所需的辅助工作做出具体说明的教学实施计划等，即包含课程的设计、教学学段的设计、教学单元（学习任务）的设计、课堂教学的设计、学习活动的设计及学习资源的设计等等。,教学设计的出发点：教学设计重视对学生的分析，把学生的具体情况作为设计的出发点。在教学活动中学生是学习的主体，学生的学习不是被动地接受知识，而是一个依据原有的知识和能力，对新知识积极主动的建构过程。教学设计以学生的基本特征和情况为出发点，十分重视对学生不同特征的分析，重视激发、促进、辅助学生内部学习过程的发生和进行，从而使有效学习发生在每个学生身上。,教学设计的决策依据：教学设计以教学理论和学习理论为其科学决策的依据。系统方法能够保证整个教学系统的完整性、程序性及可操作性。要保证设计对象的科学性，必须以一定的科学理论为指导，根据设计对象的内在规律，对其进行设计。教学设计的主要工作对象是教和学的双边活动，教学设计必须以现代教学理论和学习理论作为设计的理论基础和决策的科学依据，才能达成优化教学效果的目的。,学习结果释义及其学习条件 言语信息：指用言语符号或文字符号表达的信息,是回答“是什么”问题的知识，属于陈述性知识。包括：符号学习、事实性知识学习、有组织的整体知识学习三种类型。 （1）内部条件：学习者具有同化材料的知识；有学习动机； （2）外部条件：材料本身有逻辑意义。 智慧技能：指用符号办事的能力：包含知觉辨别技能、用概念（具体概念、定义性概念）对事物进行识别与分类的技能、运用规则对外办事的技能和综合运用规则办事产生高级规则的技能等五个由低到高的层次，是“怎样做”的知识，属于程序性-一套操作性步骤-知识。 （1）内部条件：已经习得的构成新技能成分的先决技能；回忆已习得的技能，并将它们以心得方式组合起来的过程； （2）外部条件：促使下位技能回忆；告之行为目标；以明示或暗示的方法引导新的学习；提供与新习得技能相关的新例子。,认知策略：指运用规则调控自己的学习、记忆和思维等认知过程的能力。由一系列概念规则构成，是解决问题的正确思路方法，分为弱方法（普适）和强方法（特定问题、领域）。包括：支持信息加工的具体策略和高级元认知监控策略等。 （1）内部条件：原有知识背景、反省认知水平、动机水平； （2）外部条件：训练方法、变式练习、外显的可操作训练技术。不应离开言语信息、智慧技能以及学科领域问题单独进行训练。 操作技能：指运用规则调节自己肌肉协调的技能，是习得的程序性知识，属于心因动作领域。 （1）内部条件：观察动作示范，明确用支配个体骨格肌肉协调的规则； （2）外部条件：重复练习、反馈纠正。 态度：指通过后天学习形成的影响个体行为选择的内部倾向，属于情感领域） （1）内部条件：相应的行为能力，榜样激励产生的学习动机，成功体验； （2）外部条件：提供榜样，模仿环境、反馈、奖励等。,教学设计的一般过程：,完整课堂教学设计的基本环节,教学设计基本环节的意义 陈述目标：尽量用可观察和可测量的行为术语陈述预期学生要获得的学习结果。 分析任务：分析从学生原有水平到达教学目标之间所需要的从属的知识和技能（使能目标），并确定它们之间的层次关系。 确定学生原有水平：根据学生原有基础确定到达教学目标的起点能力。,教案示例 (北京东直门中学王丽环,2004年获全国教学大赛一等奖) 【教学目标】 知识与技能： 1通过激光打靶活动，知道光的反射现象 2.通过探究反射光线与入射光线关系的实验，理解光反射时的规律 3.学生通过观察教师的演示实验，认识反射现象中光路的可逆性,知道镜面反射和漫反射 过程与方法： 1.通过观察光的反射径迹，引导学生学会辨别反射光线与入射光线的位置特征 2.通过实验探究光的反射规律的过程，培养学生概括归纳实验结果的能力 3通过观察实验，了解镜面反射和漫反射 情感、态度、价值观： 1 以游戏引入,利于提高学生的兴趣，激发学生的求知欲 2. 在探究光的反射规律的过程中,培养学生的科学态度和与人合作交流的品质,课堂教学活动设计：根据教师在任务分析中所确定的概念与技能，选择适当的教学手段和活动的准备。 教学：指课堂上教师与学生之间的信息传播与反馈的过程，其一般模式是：呈现教材学生反映强化与矫正性反馈。这一步是上一步的实施或执行。 评定：根据教师提供的教学目标，确定每一个学生是否达到规定的教学目标，并决定是否采取补救教学措施。,教材内容分析本节知识主线按反射规律建立过程（思路）安排: 整个教学过程自始至终是一个师生互动，共同学习的过程。 游戏引入光的反射现象 提出问题（光反射时可能存在什么规律） 学生实验探究 对实验现象和数据进行分析 归纳总结得出结论（解决问题）。在整个过程中贯穿学生实验，教师演示实验，让学生有通过实验分析得到结论的快感。,广义知识学与教的一般过程模型,教案示例（北京二中牛颖，2005年全国教学创新大赛一等奖）,什么是教学策略？ 教学策略是指在整个教学过程中，为完成特定的目标，依据教学的主客观条件，特别是学生的实际，对所选的教学顺序、教学活动程序、教学组织形式、教学方法和教学媒体等的总体考虑。,教学策略的特点： （）教学策略具有鲜明的针对性（目标、学生实际、教学内容、教学方法手段、教学程序主因素的和谐统一的设计）。 （）教学策略具有典型的灵活性，不具有规定性和刻板性。 （）任何单一的策略不可能适用于所有的教学。 （）教学活动程序、教学方法、教学组织形式等都是教学策略的载体。,教学媒体的选择示例,各种学习理论及教育技术应用之间的关系,“中学计算物理”课程模式是学生运用计算机的科学计算功能，使用计算物理的基本方法和技术，以独立或合作方式探究物理规律及进行“物理问题”的解决为基本结构的一种新型课程模式。“中学计算物理”课程模式通过对物理学科教育内涵的发展，创生了以计算机作为学生研习工具的一种新型课程文化。,信息技术与课程整合实质上是一种基于信息技术的课程研制理论和实践，是指信息技术有机地与课程结构、课程内容、课程资源以及课程实施等方面融合为一体，从而对课程的各个层面和维度都产生变革作用，进而促进课程整体的变革。整合的实质是课程信息化（内容信息化、实施信息化、评价信息化）。整合是指通过基于信息技术的课程研制，创生出信息化的课程文化。,信息技术观必须 从教的视角向学的视角转变 传统的信息技术观主要是强调信息技术作为知识的呈现工具、教的辅助工具。 现代的信息技术观更加强调信息技术构建信息化学习环境、作为学生强大的认知工具的功能、构筑数字化学习社区的功能。整合的目的是优化教与学的过程，改善学生的学习。,学习策略是指学习者在学习活动中有效学习的程序、规则、方法、技巧及调控方式，它既可以是内隐的规则