建构主义学习理论指导和反思物理教学案例.doc

建构主义学习理论指导和反思物理教学案例松江二中物理组 张克权内容摘要在上海市的二期课改过程中，上海市中学物理课程标准中的课程理念指出：物理教育过程必须让学生主动地参与实践，体验和感悟科学探究的过程和方法，激发他们持久的学习兴趣和探究意识，并在探究过程中培养学生的科学能力，使学生逐步养成敢于质疑、善于交流、乐于合作的良好科学态度。用建构主义学习理论指导物理课堂教学，重视学生的学习过程，重视学生的主动发展，培养创新精神和探究能力。建构主义者认为，学习不是知识由教师向学生传递，而是学生建构自己的知识的过程。学习者不是被动的信息接收者，相反，他要主动的建构信息的意义，这种建构不可能由其他人代替。学习是个体建构自己知识的过程，这意味着学习者是主动的，学习者不是被动的刺激的接受着，他要对外部信息作主动的选择和加工。基于这样的观点，在物理课堂教学中，让学生主动地参与实验探索研究，体验和感悟科学探究的过程和方法。本文运用建构主义学习理论指导和反思“感应电流的方向 右手定则”的教学案例。一、 课例及教学设计意图（一）教学目标1、 知识目标：（1） 理解闭合回路中部分导体做切割磁感线运动时，有感应电流产生。（2） 知道右手定则并会用右手定则判别闭合回路中部分导体做切割磁感线运动时感应电流的方向。2、 能力目标：（1） 能通过实验判别检流计的指针偏转方向与流过检流计的电流方向的关系。（2） 能通过实验并归纳出导体做切割磁感线运动时感应电流的方向与磁场方向、导体运动方向有关。3、 情感目标：通过实验探索研究找出感应电流方向与磁场方向、导体运动方向的关系，激发起学生的学习兴趣和学习的主动性。（二）教学重点、难点 重点：右手定则难点：用右手定则判别感应电流方向与用左手定则判别安培力方向相结合的问题。（三）教学分析和设计1、 教材分析本节课的内容在教材的第十四章B节，教材在上一章已安排了有关磁场的知识、磁场对电流的作用等内容，在本章的前一节，安排了电磁感应现象，产生感应电流的条件。在这些知识基础上安排了本节课的内容。2、 学生分析知识准备：（1）学生已学习了磁场的有关知识，知道了磁感应强度、磁通量、用磁感线形象描述磁场。 （2）学生已学习了左手定则，并能运用左手定则判断有关问题。 （3）学生已学习了电磁感应现象，知道了产生感应电流的条件。3、 教学策略和方法以建构主义学习理论为指导，在教师的复习引导下，展示情景引出问题，引导学生思考并使学生用实验进行探索，发挥学生的创造性思维，让学生能主动发展。在学生实验探索的基础上，引导学生归纳出导体做切割磁感线运动时感应电流的方向与磁场方向、导体运动方向的关系（右手定则）。（四）教学仪器1、 演示用的检流计、导线框、蹄形磁铁。2、 学生探索研究实验：干电池、检流计、导线框、蹄形磁铁、大阻值电阻、导线若干。3、 计算机、多媒体投影仪。（五）教学过程复习提问：1、感应电流的产生条件是什么？穿过闭合电路的磁通量发生变化。2、引起穿过闭合电路的磁通量发生变化的情况可概括为哪几种？（1）磁感应强度B的变化；（2）闭合回路所围面积S发生变化；（3）闭合回路所围的面与磁感应强度方向间的夹角的变化。情景引入：通过多媒体投影仪展示：课本图14-9：卫星悬绳发电实验。提问：导体做切割磁感线运动时，能否产生感应电流？1、闭合回路中部分导体做切割磁感线运动时的电磁感应现象（1）探索研究请学生用桌面上的导线框与检流计相连，并让部分导体（其中一条边）在蹄形磁铁的磁场中切割磁感线运动，去观察检流计指针（学生发现检流计指针在偏转），说明产生了感应电流。（2）“闭合电路部分导体做切割磁感线运动产生感应电流”与上一节的“当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中就有感应电流产生”之间有何关系？学生讨论对上面实验进行分析：发现当闭合回路中的部分导体做切割磁感线运动时，由于切割磁感线，使穿过该闭合回路的磁通量发生了变化，从而产生了感应电流。结论：闭合回路中的部分导体切割磁感线运动而产生感应电流的情况，是属于穿过闭合电路的磁通量发生变化而产生感应电流的很多具体情况之一。2、右手定则学生实验探索研究（二人一组）探究闭合回路中部分导体切割磁感线时感应电流的方向与哪些因素有关？器材： 蹄形磁铁、导线框、检流计、干电池、大阻值电阻、导线若干。实验中思考的问题：a.根据我们提供的器材，如何判断检流计指针偏转方向与通过其中的电流发现关系？b.如何连接电路？c.大阻值电阻有何作用？在哪一步实验中使用？d.磁场方向如何判断？e.导线框如何运动才能切割磁感线？f.感应电流的方向同时与几个因素有关，如何找到？（控制变化的因素）记录实验的结果（用示意图）切割运动方向向右切割运动方向向左磁场方向向下（例）磁场方向向上学生交流记录的实验结果，并对实验结果进行分析讨论，能否归纳出感应电流方向与磁场方向、导体运动方向三者之间的关系？（提示学生可以从左手定则中得到启发）右手定则：伸开右手，让拇指跟其余四指垂直，并跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿入手心，拇指指向导体运动方向，则其余四指的指向就是导体中感应电流的方向。自主活动（右手定则应用）举例分析： 大家谈（例题2中的问题） 右手定则与左手定则的区别： 左手定则确定了F（V）、I、B三者的方向关系 右手定则确定了V（F）、I、B三者的方向关系 判断应当运用左手定则还是右手定则的关键要看判断问题的实质，而不是看判断哪个物理量。是导体中电流受磁场力问题还是导体做切割磁感线运动产生感应电流问题。3、本节课小结4、布置作业二、 对教学案例的课后反思闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流是电磁感应现象中较为常见的一种，中学物理课程标准要求学生应理解这一现象，并能用右手定则判断其中的电流方向。本课的教学设计以情景（卫星悬绳发电实验）引入问题学生实验探索分析归纳总结（右手定则）应用。学生经历了“问题探索协作分析建构意义”的过程。当通过多媒体投影仪引入卫星悬绳发电实验时，学生会产生疑问，第一问题产生，导体做切割磁感线运动时也会有电磁感应现象吗？通过实验探索研究，疑问得到“解释”，学生的实验探索充分展示了这一问题解决的全过程。当第一问题解决后，自然会产生第二问题，闭合电路部分导体做切割磁感线运动产生感应电流”与上一节的“当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中就有感应电流产生”之间是否矛盾？有何关系？学生按照自己原有的认知水平，通过学生之间的讨论分析，形成了趋于一致的意见，闭合回路中的部分导体切割磁感线运动而产生感应电流的情况，是属于穿过闭合电路的磁通量发生变化而产生感应电流的很多具体情况之一。接着第三问题产生，感应电流的方向与哪些因素有关？进一步激起学生的探索愿望，于是学生进行分组实验研究，通过实验找出了与哪些因素有关并作了记录。然后根据实验研究的结果并以原有的知识（左手定则）中得到启发，通过学生的分析讨论，鼓励同学大胆猜测，并对猜测（右手定则）用前面的实验结果再进行验证，从而形成了新的知识。最后是自主活动、举例分析，通过问题的解决，巩固学生已建立的知识，并从右手定则和左手定则的区别中，使原有知识得到深化和提高。本课例全部问题的解决的全过程中，围绕学生主动探索、主动的建构物理知识的意义来设计，发挥教师是意义建构的促进者和学生是信息的主体的作用。具有以下几方面特点：1学生学习的主动性和不可替代性建构主义认为，学习是个体建构自己知识的过程，这意味着学习者是主动的，学习者不是被动的刺激的接受者，相反，他要主动的建构信息的意义，这种建构不可能由其他人代替。本课例体现了建构主义这一观点，在教学中安排二次学生自主活动，二次实验探索和学生的讨论分析。让学生主动地参与实践，体验和感悟科学探究的过程和方法，激发他们持久的学习兴趣和探究意识，并在探究过程中培养学生的科学能力，使学生逐步养成敢于质疑、善于交流、乐于合作的良好科学态度。2教师的的主导作用学生是信息的主体，教师是意义建构的促进者，教师应指导，激发学生的学习动机，帮助学生意义的建构，就是要帮助学生对当前学习内容所反映的事物性质、规律以及该事物与其他事物之间的内在联系达到较深的理解。本课例从复习到情景引入课题，从实验探索到讨论分析中利用已有知识左手定则的提示，以及从举例分析中去讨论右手定则和左手定则的区别，教师在起着引导的作用，也是主导作用。3知识的处理和转换建构主义强调，学习者并不是空着脑袋走进教室的，在日常生活中，在以往的学习中，他们已经形成了丰富的经验，小到身边的衣食住行，大到宇宙，星体的运行，从自然现象到社会生活，他们几乎都有一些自己的看法。而且，有些问题即使他们没有接触过，没有现成的经验 ，但当问题一担呈现在面前是，他们往往也可以基于相关的经验，依靠他们的认知能力，形成对问题的解释。这并不是胡乱猜测，而是从他们的经验背景出发而年推理出合乎逻辑的假说，所以，教学不能无视学生的这些经验，另起炉灶，从外部装进新知识，而是要把学生现有的知识经验作为新知识的生长点，引导学生从原有的知识经验中，“生长”出新的知识经验。教学不是知识的传递，而是知识的处理和转换。本课例中，复习前面的知识 ，产生感应电流的条件和引起磁通量变化可概括为的三种情况，以此为生长点，展示情景，去探索闭合电路的部分导体切割磁感线能否产生电流，以及电流的方向怎样。在讨论分析感应电流的方向与磁场方向、导体切割运动方向之间的关系时，从左手定则的方法中得到启示，总结出右手定则。教师仅给学生复习和提示，帮助学生完成了这些知识的意义建构。4知识的深化和提高建构主义认为，学生的学习不仅是对新知识的理解，而且是对新知识的分析，检验和批判。另外，知识在各种情况下应用并不是简单的套用，具体情况总有自己的特异性，所以学习知识不能满足于教条式的掌握，而是需要不断深化，把握他在具体情景中