六环节分层教学创建物理高效课堂以“人造地球卫星”为例.pdf

六环节分层教学 创建物理高效课堂 以“人造地球卫星” 为例 亢小宁 （陕西省府谷中学 陕西 榆林 ） 任新成 李娜 （延安大学物理与电子信息学院 陕西 延安 ） （收稿日期 ： ） 摘要 ： 在六环节分层教学模式理论的基础上 ， 结合中学物理教学的特点 ， 以“人造地球卫星” 为例 ， 详细阐述 了如何通过学案导学 、 小组交流 、 展示评价 、 引导探究 、 典题检测和反馈提升六环节分层教学法创建物理高效课堂 关键词 ： 中学物理 六环节分层教学模式 高效课堂 国家新课程标准明确指出 ： 只有尊重学生的差 异 ， 并满足不同学生的不同学习需求 ， 才能真正实现 面向全体学生 ， 以学生发展为本的目的 ， 才能调动学 生学习主动性 ， 促进学生均衡和谐发展 ， 激励学有余 力的学生超前发展 ； 同时创造条件 ， 鼓励学习上暂时 有困难的学生在学习中得到相应发展 ， 实现为学生 的终身发展奠定共同基础的目标 实施素质教育 不仅要改革课程标准 ， 也要改革课堂教学模式 ， 如何 提高课堂教学的有效性 ， 是每个教育工作者必须面 对的问题 府谷中学根据新课标的要求 ， 针对学校生 源差异很大 ， 学生的学习习惯 、学习基础 、学科发展 很不均衡的教学实际情况 ， 积极打造了特色教育模 式 六环节分层教学模式 分层教学能有效地应 对学生的差异 ， 避免造成能力强的“吃不饱” 、弱的 “吃不了” 且负担重的状况 ， 使不同程度的学生都有 所收获 ， 从而提高物理课堂教学的有效性 助等高线的知识加以形象化举例描述 ， 将等势线与 等高线进行对比（如图 ） ， 对于“沿电场线方向电势 降落最快” “电场强度越大 ， 等势面越密集” 等有关 电场强度与电势关系的描述的理解就会容易得多 了 小结 “电场强度与电势” 的关系是学习静电场知识 时的一个难点 ， 难就难在其高度抽象性 教师在处理 “电场强度与电势” 这部分知识时 ， 如果能够适时恰 当地利用类比 ： 无论是与已有物理知识“加速度与速 度” 的关系类比 ， 还是与生活经验“坡度与高度” 的 关系类比 ， 亦或是与等高线类比 ， 只要运用恰当都能 有效弥补高等数学知识不足带来的教学限制 ， 降低 了高中物理教学的台阶 ， 帮助学生突破知识难点 ， 提 高课堂教学效益的同时也培养了学生的类比思维和 创新能力 类比法是通过两个或两类研究对象进行比较 ， 找出它们之间相同点和相似点 ， 并以此为根据把其 中某一个或某一类对象的有关知识和结论 ， 迁移到 另一个或另一类对象上 ， 从而推论出它们也可能有 相同或相似的结论的一种逻辑推理和研究方法 类 比方法是一种重要的物理思维方法 ， 它可以使知识 条理化 ， 把抽象的知识形象化 ， 把复杂的问题简单 化 ； 它能帮助学生融会贯通所学的知识 ， 提高学生分 析 、 解决问题的能力 ， 同时能较好地培养学生的逻辑 思维和创新能力 因此 ， 在教学中教师有意识地渗透 或传授类比方法 ， 使学生受到熏陶和训练 ， 使学生自 觉不自觉地逐步掌握和运用类比方法 ， 对学生的终 身学习和发展都具有重要的意义 所以 ， 掌握并能恰 当使用类比法开展教学也应该是每一位物理教师应 该必须具备的一种能力 年 月 物理通报 中学物理教学 本文在六环节分层教学模式理论的基础上 ， 结 合中学物理教学的特点 ， 以“人造地球卫星” 为例 ， 详细阐述了如何通过六环节分层教学法实现高效课 堂 六环节分层教学模式理论概述 六环节分层教学模式 ， 即在班级内将本学科学 习状况相近的学生归结为同一“层次” ， 按照课程标 准的要求 ， 从各类学生实际出发 ， 有区别地制定教学 目标 ， 设计不同层次的教学内容和训练内容 ， 进行不 同层次的辅导 ， 确定不同层次的评价体系 ， 使各类学 生在各自的“最近发展区” 得到最大限度的发展 ， 即 让优等生充分发展 ， 快速发展 ； 让中等生顺利发展 ， 全面发展 ； 让后进生有所发展 ， 愉快发展 六环节分层教学模式以系统论思想为指导 ， 以 “因材施教” 和“最近发展区” 理论为运用原则 系统 论认为 ， 一个有机系统的功能大于其中各部分的功 能之和 ； 一个系统要让其发挥更大功能就必须优化 其内部结构 课堂教学过程也构成一个系统 ， 合理地 构建教学结构和程序 ， 将更有助于达成相应的教育 目标 中国古代最伟大的教育家和教育思想家孔子 ， 在教学方法上 ， 注意个性差异 ， 因材施教 前苏联的 教育家维果茨基的“最近发展区” 理论认为 ， 每个学 生都存在着两种发展水平 ： 一是现有水平 ， 二是潜在 水平 ， 他们之间的区域被称为“最近发展区” 教学只 有从这两种水平的个体差异出发 ， 把最近发展区转 化为现有发展水平 ， 并不断地创造更高水平的最近 发展区 ， 才能促进学生的发展 六环节分层教学在创建物理高效课堂中的应用 以六环节分层教学模式的理论为基础 ， 结合物 理学科实验探究发现 、 问题的抽象简化等特点 ， 下面以“人造地球卫星” 为案例 ， 阐述如何展开 六环节分层教学 ， 创建物理高效课堂 了解学生差异 将学生合理分层编组 首先笔者对全班学生进行前期问卷调查和测试 工作 ， 内容包括学生的物理学科成绩 、学习态度 、学 习兴趣 、 心理个性 、 课堂表现等 ， 并对所获数据 、 资料 进行综合分析 ， 再结合班主任意见和学生自身的选 择 ， 将学生分成优等生（c 层）、 中等生（b 层）和困难 生（a 层）三个层次的学习小组 其比例可大致确定 为 学习小组采取动态管理 ， 可根据学生进 步情况适时地调整和重新分层 ， 让每个同学都有进 取意识 ， 不甘落后 ， 通过自己的努力进入高一级的小 组 ， 从而充分调动学生积极性和主动性 课前两环节 学案导学 小组交流 “学贵在生疑 ， 学贵在自得” ， 为了培养学生发现 问题 、 解决问题的能力 本文以导学案为载体展开课 堂教学 ， 导学案包括课前预习案 、课堂探究案 、课后 提升案 ， 三案合一 ， 它是六环节分层教学的出发点和 归宿 导学案的编写要求教师关注学生的个体差异 ， 实行弹性分层教学目标 ， 针对不同层次的学生 ， 作出 不同的学习目标要求 “人造地球卫星” 这一课学习 目标 ， 见表 表 “人造地球卫星” 学习目标 学习 目标 了解人造卫星的相关知识 、简单模仿例题并 能初步应用万有引力定律 、牛顿第二定律以及圆 周运动知识相结合分析单个人造卫星的运动 ； （a） 要求在 a 层学习目标要求的基础上达到领 会 、 理解 、 分析 、运用的水平 ， 侧重于万有引力定 律 、 牛顿第二定律以及圆周运动知识相结合分析 一般卫星 、 进而推导特殊卫星（近地卫星 、 同步卫 星）运动问题的特性 ； （b） 要求在 b 和 a 层基础上能掌握一般卫星 、 近 地卫星 、 同步卫星多卫星的综合性很强的问题 ， 培养学生探索 、 创造 、 开发性的学习能力 （c） 预习案设计（见表）对不同层次的学生要提出 不同的问题 ， 为了落实分层目标 ， 笔者根据教材内容 自行设计例题 ， 由浅入深 ， 层层递出 ， 所设计的问题 也是因层而问 ， 做到什么层次的学生回答什么层次 的问题 这种备课真正体现出因材施教和学生的主体地 位 ， 显然要比传统的“一刀切式” 的备课要付出更多 的精力 ， 也体现出教师的教育智慧 导学案编写的质 量和学生课前独立完成 、 讨论交流完成导学案情况 ， 是搞好六环节分层教学的前提 年 月 物理通报 中学物理教学 表 “人造地球卫星” 预习案 预习案 【学习任务】 沣 怎样研究人造地球卫星的运动规律 ？ （a） 人造地球卫星的轨道有几种 ？ （a） 圆形轨道 的圆心在何处 ？ （b）请你说说为什么 ？ （c） 人造卫星的线速度 、 角速度 、 周期 、 加速度与轨 道半径的关系是什么 ？ （a） 对于靠近地面的卫星 ， 可认为轨道半径 r 近似 等于地球半径 r ， 此时卫星称为近地卫星 ， 近地卫星的 线速度 、 角速度 、周期 、加速度是多少 ， 有什么特点 ？ （b） 什么是人造地球同步卫星 ？ 人造地球同步卫 星都有哪些特点 ？ （c） 我的收获与疑问 课堂两环节 展示评价 引导探究 分层上课是分层教学中最难操作的部分 ， 也是 最能体现教师智慧和创造性的部分 其关键是通过 展示导学案 ， 不同层次的学生展示学案不同层次的 问题 ， 为了落实分层目标 ， 笔者在设计课堂探究案 （见表 ）时先易后难 ， 注重基础 ， 适度提高 ， 真正体 现“低起点 ， 小坡度” 的层次性 ， 还要注意层次之间 的衔接与过渡 ， 使学生能学会 、 学得自然 、 轻松 表 “人造地球卫星” 课堂探究案 课堂探究案 图 【知识点一 探究一】 人造卫星的线速度 、角速度 、周 期 、 加速度与轨道半径的关系是什么 ？ （a） 【课堂例题 】如图 所示 ， a ， b ， c是大气层外圆形 轨道上运行的三颗人造地球卫星 ， a ， b质量相同 ， 且小 于 c的质量 ， 下列选项正确的是 a b所需向心力最小 b b ， c 周期相等 ，且大于 a 的周期 c b ， c向心加速度相等 ， 且 大于 a的向心加速度 d b ， c线速度大小相等 ， 且 大于 a的线速度 【反思总结】 【知识点二 探究二】 对于靠近地面的卫星 ， 可认为轨 道半径 r 近似等于地球半径 r ， 此时卫星称为近地卫 星 ， 近地卫星的线速度 、 角速度 、 周期 、 加速度是多少 ， 有什么特点 ？ （b） 【反思总结】 课堂探究案 【知识点三 探究三】 什么是人造地球同步卫星 ？ 人 造地球同步卫星都有哪些特点 ？ （c） 【课堂例题】 地球的同步卫星距地面高 h约为地 球半径 r的 倍 ， 同步卫星正下方的地面上有一静止 的物体 a ， 则同步卫星与物体 a 的向心加速度之比是 多少 ？ 若给物体 a 以适当的绕行速度 ， 使 a 成为近地 卫星 ， 则同步卫星与近地卫星的向心加速度之比为多 少 ？ 【反思总结】 赤道上物体（a）、近地轨道卫星（b）、 同步卫星（c）的轨道半径 、 周期 、 线速度 、 角速度 、 向心 加速度等运动参数比较 【课堂小结】 学生课堂展示导学案 、 学生相互点评 、 补充 、 总 结及教师引导学生拓展外延导学案是同班六环节分 层教学的关键 笔者通过组织小组内小展示和班级 的大展示相结合 ， 组内点评和组间互评相结合 ， 真正 做到既面向全体学生 ， 又关注个性差异 由于学生的 学习能力不同 ， 教师要善于发现学生的进步 ， 及时鼓 励 、 表扬 ， 激发学生的学习热情 ， 发挥其内驱力的作 用原则 ， 尊重学生的差异 ， 进行有针对性的评价 ， 更 好地推动优等生的长远发展 ， 中等生的迅速提高 ， 同 时保护学困生的自尊心 ， 提高他们的学习兴趣 ， 营造 浓郁的课堂教学氛围 课后两环节 典题检测 反馈提升 作业测试是用来检验一个学生对知识的理解和 掌握程度 ， 导学案中作业检测提升案（见表 ） 上标 明不同层次供学生选做 ， 检测题都包括基本题 、 提高 题和综合题三大类 基本题主要面向 a 层次学生设 计的 ， a 层次必做和b 层次的学生选做 ； 提高题主要 针对 b 层次的学生 ， c 层选做部分 ， 综合题针对 c 层 次学生 ， b 层学生选做部分 课后典题检测 、 反馈提升 、 学习心得反思是同班 六环节分层教学的升华 检测反馈后 ， 笔者通过培优 辅差来进行辅导 对于 a 层学生 ， 主要是鼓励学习 自信心 ， 培养兴趣 ， 抓习惯养成 ， 指导学习方法 ， 可以 成立补差小组 ， 借助 c 层和 b 层的学生 ， 搞好“一帮 一” 的帮扶对子 ， 即“兵教兵” ， 帮助他们消化课堂上 年 月 物理通报 中学物理教学 的基础知识 ， 纠正作业中的错误 ； b 层学生是课外辅 导的重点对象 ， 点拨知识掌握上的共性的错误 ， 也可 以请教 c 层学生帮助解决 ， 同时注重能力和信心的 培养 对于 c 层学生 ， 注重个别点拨 ， 对课堂内容加 以拓宽 ， 培养探索 、 创新 、 综合运用的能力 表 “人造地球卫星” 作业检测提升案 作业检测提升案 【当堂测评】 【针对训练】现有两颗绕地球做匀速圆周运动的 人造地球卫星 a和 b ， 它们的轨道半径分别为 ra和 rb 如果 ra r b， 则（a 层） a 卫星 a的运动周期比卫星 b 的运动周期大 b 卫星 a的线速度比卫星 b 的线速度大 c 卫星 a的角速度比卫星 b 的角速度大 d 卫星 a的加速度比卫星 b 的加速度大 【针对训练 】地球的半径为 r， 地球表面的重力 加速度为 g ， 一个质量为 m 的人造卫星 ， 在离地面高 度为 h r的圆形轨道上绕地球运行 ， 则（b 层） a 人造卫星的角速度 g r b 人造卫星的周期 t r趑 g c 人造卫星受到地球的引力 f mg d 人造卫星的线速度 v gr 【针对训练 】 若 a是赤道上随地球自转的物体 、b 是赤道上空的近地卫星 、c是地球同步卫星 ， 它们的运 动都可视为匀速圆周运动 ， 以下是对 a ， b ， c 三个物体 的运动中的物理量的大小关系的判断 ， 其中正确的是 （c 层） a 三者周期的大小关系为 ta tb tc b 三者向心加速度的大小关系为 aa ab ac c 三者角速度的大小关系为acb d 三者线速度的大小关系为 va vc vb 【学习心得】 小结 美国教育心理学家加德纳认为 ： 人的智力是多 方面的 ， 在一个人身上的表现是不均衡的 分层教学 就是承认学生的差异 ， 直面学生的差异 ， 从不同程度 和层次的学生学习需求出发 ， 实施“以学生为中心” 的教学 ， 最大程度地尊重学生的个性 ， 满足每个学生 不同的需求 分层教学最大限度地克服优等生盲目自满 ， 困 难生盲目自悲 ， 全班学生都能一样受到老师教诲 ， 受 到一样的鼓舞 ， 他们的个性得以激励 ， 自信心进一步 增强 ， 优秀品格得以培养 同班六环节