高三物理新课程教学中的若干问题的思考课件全国通用.ppt

物理新课程教学中的若干问题的思考 内容概要 一 关于落实新课程的理念的问题二 关于评价问题 学生的评价 三 关于学生的兴趣问题四 关于 科学探究 的问题五 怎样才能上好课 六 关于能力培养问题 三个关键词 课堂教学的有效性 校本教研 教师的专业发展 一 关于落实新课程的理念的问题 经历科学过程 学习科学方法 例 电势能 电势 电势差的教学 这三个概念在过去是依电势差 电势 电势能的顺序展开的 静电力的功 电势能 电势 电势差 重力的功 重力势能 引力势 重力势能差 这样做的出发点主要是要明确通过做功来研究能量这一科学方法 在过去的学习中学生已经不止一次地接触 通过做功研究能量 的方法 例如 在学习重力势能时体验了 能 高度 地势 高度差 这一方法 在学习动能时体验了 力对物体做功使速度增加 动能 的方法 在学习弹性势能时体验了 力对弹簧做功 弹性势能 的方法 这里实际是以上 通过做功研究能量 这一科学方法学习的延续 要重视理性思维和质疑的精神的培养 我们经常说的科学素质 一个基本的表现就是 说话要有根据 说话要合乎逻辑 这也是思维能力的最基本表现之一 在鼓励学生的理性思维方面 教学中在可能的条件下鼓励学生 问个究竟 例 导线内的电场 学生学过了静电场之后再学习稳恒电流 一个普遍的疑问是 不是刚刚学过 导体内的电场是零吗 导线内的自由电荷为什么会不停地运动 而不在与原子核的碰撞过程中最终停下来 一是定性地向学生介绍导体中电场建立的过程 二是明确地让学生知道 在有电流时导线内的电场不是零 而是沿着导线的方向的 鼓励学生问个究竟 这样做的目的是 播种一种行为 收获一种习惯 形成一种意识 改变学习方式 过去的课程不涉及学生的学习方式 在实践中多是老师讲 学生听 学生练 新课程中 在老师讲 学生听 学生练的同时 我们鼓励独立思考 同伴交流 师生互动 例 电能的输送 过去处理这段教学时大致是这样的思路 指出输电导线上的功率损失 输电线路上的电压损失 陈述解决的办法 即教材陈述 教师讲解 学生记忆 教学中可以提出以下问题引导学生的独立思考 1 在输电导线上有没有功率损失 为什么 2 怎样计算输电线路损失的功率 3 在输电电流一定的情况下 如果线路的电阻减为原来的一半 在线路电阻一定的情况下 如果输电电流减为原来的一半 4 通过前面的计算 你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效 5 怎样计算用户消耗的功率p 6 在保证用户的电功率的前提下 怎样才能减小输电电流 在这种学习方式中 学生在教师的引导下自己寻找解决问题的途径 这样学生获得的不仅是高压输电的知识 还熟悉了解决问题的方法 学习了思维方法 加强实践意识 sts的意识 教材中 实践与拓展 栏目中的问题 学生可以根据自已的情况 可以做 也可以不做 它与 实验 或 演示 不同 不做后者叙述的实验会影响后面的教学 而 实践与拓展 中的实验对后面的学习没有直接的影响 但是 教师应该创造条件让学生多做一些这样的实验 如果所有这样的小实验学生都不做 三年下来学生的实践意识 创新意识 解题时物理图景的建立等 肯定会受到影响 这类问题大多没有唯一正确答案的 它的目的是扩展知识的应用 激发学生思考科学技术与社会的关系 在讲了自由落体运动的规律后 有人作了这样一个行动研究 题目为 某学生设计了一个测定自由落体加速度的实验 在自来水龙头下放一个金属盘 调节水龙头 使第一个水滴碰到盘底的瞬间 第二个水滴正好从水龙头口开始下落 且能持续下去 然后用直尺量出水龙头至盘子的高度h 再用秒表测出某一水滴下落的时间t 代人表达式g 2h t2求出g的大小 该学生发现结果与当地重力加速度比较相差很远 试分析其原因 并提出你的实验改进方案 写出计算g的表达式 该题给出的答案是 产生误差的原因是 用秒表测量某一滴水滴下落的时间误差太大 几乎不可能进行测量 改进的方案是 将测量的时间进行放大 即测量n滴水滴的下落时间t n 30 则每滴水下落的时间为t t n 则有g 2h t2 2hn2 t2 该题的原型是第二章第二节的第5道家庭作业题 学生的答题结果大致有三类情况 1 布置学生回家进行实验同时讲评过的班 所有的学生几乎都回答了与给出的答案相同的结果 2 布置过作业但没有评讲的班 约有半数学生回答了与给出的答案相同的结果 3 只给题目 没有作为布置作业的班 只有少数几个学生回答了与答案相同的结果 后来研究者对学生的答题进行了统计 学生回答了十几种可能的误差原因和改进方案 他们分析得不太准确 但显现出了创新的火花 还可以把相关内容设计成如下的探索性实验的题目 1 请设计不少于三个实验方案 验证自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动 2 在做伽利略斜面实验时 画出的s t2图象不是一条直线而是一条曲线 试分析可能的误差原因 5 体现科学探究的精神 以科学探究的思想指导教学 物理课程标准 实验 指出了教学中的科学探究的以下几个要素 提出问题 猜想与假设 设计实验和进行实验 收集证据 分析论证 评估 交流与合作 一个教学片断只有包含一两个这样的要素 这段教学就有了科学探究的精神 例 测量小灯泡的伏安特性曲线 这不是探究性实验 但教学中照下面这样做同样可以体现探究精神 实验之前思考 灯丝有电阻 电流随电压变化的曲线可能是什么样的 实验之后思考 你在自己作出的伏安特性曲线中有什么新的发现 你怎样解释这个发现 教师和教材中这样做 就是在鼓励学生提出问题 作出猜想假设 进行简单的分析推理 这就是探究精神 教学中的科学探究不一定都要做实验 教学中的科学探究大多不具备课标中指出的所有要素 不一定都包括实验 例 探究导体电阻与其影响因素的定量关系 分析导体电阻与它的长度的关系 可以用实验探究的方法 但也可以不用实验而通过逻辑分析认识导体电阻与它的长度 横截面积的关系 一条长度为l 电阻为r的导体 我们可以把它看成是由n段长度同为l1 电阻同为r1的导体串联而成的 这n段导体的材料 横截面积都相同 总长度l与每段长度l1的关系为 另一方面 由串联电路的性质可知r nr1 即 对比两式 可知 即在横截面积 材料相同的条件下 导体的电阻与长度成正比 总之 探究的形式是多种多样的 我们反对形式主义的 科学探究 例 热辐射和量子论 选修3 5 教学中是否可以通过回顾历史上最早提出量子论的过程 黑体辐射 经典电磁学 矛盾 普朗克假设 推理 数学 验证学生可以从中体会科学探究的要素 科学探究的精神 这也是科学过程与科学方法的教育 这类教学内容主要是让学生了解 体会前辈的探究过程 并不要求学生复述 也没有必要考查 通过前人的工作学习科学探究 科学探究不仅是一种教学方式 它还是一种教学内容 也就是说 在物理课程中学生要学习怎样进行科学探究 学生除了在探究中学习怎样进行探究外 还可以通过科学前辈们的工作学习科学探究 6 搭好台阶 循序渐进 泰山高1524m 一般人都能攀登 但是一个5m高的峭壁 没有专用的工具 没有经过训练就很难上去 可以说 没有不能攀登的高山 只有上不去的台阶 教学也是如此 有些内容学生学不会 很可能是难度的梯度太大 要设法给学生搭好台阶 循序渐进 例 示波管的原理 学生常常感觉很难想到 在偏转板上加了电压之后 电子束在管中的运动情况 为此 教学中层层递进地设计了下面几个问题 1 在两个y电极之间和两个x电极之间都不加电压 电子打在荧光屏上的什么位置 2 在x电极之间不加电压 在y电极之间加正弦电压 电子打在荧光屏上的什么位置 3 仍在y电极之间加正弦电压 但在x电极之间加图示的 按直线规律变化 的电压 电子打在荧光屏上的什么位置 二 关于评价问题 学生的评价 一个观点 四个评价层次 三维目标 一个理念 多种形式 教 学 评三者一致的 四个重点 促进教师更好的教 学生更好的学 知识与技能 过程与方法 情感态度与价值观 纸笔测验 实验操作 课题研究 行为观察法 档案袋评价 表现评价 课堂日记 现场笔记 作业等 理解 探究 应用 实践 日常评价 课程模块评价 必修学业水平评价 高考 两种评价类型 过程性评价 形成性评价 和终结性评价 评价结果的呈现方式 等级 评语和资料证据 分数 等级 学分 最科学 最有效 最公正 不会发生 革命性 的改革 三 关于学生的兴趣问题 地位 现在情感态度价值观的重要内容 课程目标的一部分 过去我们说有了兴趣可以更好地学习知识 落实在知识上 怎样才能保持学生的兴趣 想学 愿意学 会学 成功感 求知欲 自主性 但最要下功夫的是怎样让学生比较容易地 学会 怎样让学生对物理有兴趣 提高兴趣可以有一些技巧 但不是主要的 主要的是 你要问问自己 作为物理教师的你 你自己对物理有没有兴趣 它是否只是谋生的一种工具 将来退休了 不再教书了 是不是像学生毕业了一样要把物理书抛到九霄云外去 还是因为时间充裕了 要想一想过去一直没有想明白的物理问题 学习的基础 学生学习有兴趣的标志 四 关于 科学探究 的问题 1 教学中的科学探究不同全新的东西 多年以来 大家一直认为带有探究性质的课是好课 60年代一个例子 教师 试电笔中为什么要串联一个兆欧级的大电阻 为的是保证通过的电流很小 不伤人 这个事实说明很小的电流就能使氖管发光 但是把氖管直接接到低电压上 它却不亮 这是为什么 老师当时并没有给出答案 后来学生自己找书 商量 有人还做了实验 最后认识到了气体导电的特点 当时气体导电是教学内容 要高电压击穿才能开始导电 而维持电流只需要很低的电压 这个例子说明 将科学探究引入教学不是新鲜事 过去一直有人在这样做 近年来做的人更多 大家公认这样做是好的 不过没有提 科学探究 这个词 这次课改是时机成熟了 认识也深入了 明确把科学探究放入了课程标准这样的法规性文件 这是一个飞跃 2 科学探究有三重含义 第一 它可以指一种教学方式 第二 它也是一个教学内容 学生通过科学探究要学会怎样进行探究 学会怎样认识新事物 我们强调它在科学方法上的意义 这是新课程与过去的课程的不同之处 第三 科学探究是一种精神 一种理念 我们不应该说某节课是探究课 某节不是 因为科学探究并没有一定的模式 课程标准给出了科学探究的几个要素 某个教学过程或环节具有其中的一两个要素 这个教学过程就具有了探究的精神 如学习四种基本相互作用时 可以这样问学生 质子带正电 但质子 与中子一起 却能聚在一起构成原子核 根据你的推测 原因可能是什么 学生会想 对呀 同性相斥 为什么质子与质子能结合在一起 也许还有其他的力使它们吸引在一起 也许 它具备了提出问题 猜想和假设的要素 甚至还有极简单的分析与论证 所以这就是一个科学探究 教学中的科学探究并不神秘 3 验证性实验也具有探究的性质 例 验证机械能守恒定律 也要破除这样一种观念 做实验一定要定量测量 4 教学中的科学探究不一定都要做实验 5 每个规律都要通过 实验 探究来建立的吗 自然定律不能从演绎中得出 这点已有共识 但许多老师心里它们都是由 大量 实验归纳出来的 在这种深层意识之下 每个规律都要通过 实验 探究来建立 这是一个误区 自然定律不是实验数据的归纳 自然定律是观察实验 思维 想象与数学推理相结合的产物 牛顿第二定律就不是 大量 实验室数据的总结 当初牛顿主要是分析了少数的几个行星的运动 设想它们与所受太阳的引力的关系应该是正比例关系 然后再从观测资料得到验证 最后推广到所有天体 以至任意物体 这里面猜想与假设 推理 起到了非常重要的作用 学生做实验时有 凑数 的坏毛病 这有认识论上的深层次的原因 以加速度与受力的关系的实验为例 根据几次测量的数据作出的图线都不过原点 学生就不高兴了 老师会说 中学仪器的精度不够 岂不知 换用了高级仪器或用更高的标准去测量 这时会发现实验曲线仍不过原点 这时不要再做太多的实验了 应该 敢于 想到 既然曲线都那么接近原点 为什么加速度与力不是正比例关系 这就是猜想与假设 或推理 的力量 自然定律都有一定的局限性 总之 无论科学定律还是生活中对某件新事物的认识 都不是事实的简单归纳 有了这样的认识 我们的思想就会轻松一些 敢于承认 高中物理中的大多数定律都不是也不可能由实验直接得出 我们就不会通过做 实验秀 来搞形式主义的实验探究了 形式主义危害极大 教师如何提高自己的探究教学能力 一是教师自己多做几个小探究 事先不知所探究的结论 二是要不断地学习 学习新的物理知识 定量的物理知识 像在大学学习时一样 对于一个自学者来说 学习的过程就是探究的过程 总的情况是 因为我们教师自己不会探究 所以也不会教学生探究 教师可以自己练习这样的探究 研究单摆周期与振幅的关系 实验定量研究 可用计算机拟合出公式来 然后看看理论力学的书 再用解析的方法写出级数展开的近似公式 两者对比一下 最后想一想 平常我们所说的中学实验中5度的近似条件到底有多少科学根据 五 怎样才能上好课 例1 外语老师的例子 例 鱼就是鱼的故事 例 什么是热量 老师上课要有自己的教学风格 认识自己的学生 教学是预设与生成的统一 例如 对于匀变速直线运动的教学 以往的教学过程可能十分的简单 通常是教师在黑板上板演推导匀变速直线运动的规律 接着讲演例题一 二 三 四 最后总结解题规律结束教学过程 表面上看 整堂课讲解了四道例题 教师会认为学生已经掌握了匀变速直线运动的公式 实则不能 很多的学生经历了几个星期的学习也不能把位移与时间的关系和位移与速度的关系式记下来 这是因为 学生没有经历探究规律的过程 没有得到情感的体验 很难去对知识进行建构 很难把知识内化为自身的识记 生活中无关紧要的电话号码 匆匆过往的行人我们能记下多少呢 4 提高教学的基本功 在与老师们接触的过程中 发现很多问题不是什么课程理念的问题 而是教学基本功的问题 教学的基本功两个含义 一是语言 包括教学语言和肢体语言 作为教师 千古不变的道理是头脑要清楚 语言要有条理 高一点的要求还有肢体语言等 做到这些并不容易 要有意识地锻炼 练练绕口令等都是有用的 学学表演 也有好处 看起来是说远了 其实不远 教师的表演要有感染力 二是学问 物理专业的功底和教学理论素养 这里不是说物理学的内容教错了 而是对物理内容的理解有时十分肤浅 因而也就难以恰当地做教学处理 往往只是照本宣科 一是对科学哲学的思考 科学的本质是什么 什么是科学的方法 科学与人的关系是什么 二是读一些物理的名著 物理学的进化 费曼讲物理入门 费曼讲物理相对论 物理定律的本质 等 三是学习和运用现代学习理论和教学理论 一些教师对现代学习理论和教学理论知之甚少 不想学 也不愿学 认为无用 致使许多教师仍然靠经验在实践中摸索 教学在低效率中徘徊 六 关于能力培养问题 问题1 什么是能力 问题2 如何正确认识智力与能力 知识与能力 方法与能力 实践与能力 非智力因素与能力 教师能力与学生能力之间的关系 问题3 从能力培养的过程来看 能力应具有什么特征 问题4 在中学物理教学中 应培养哪些能力 为什么应培养这些能力 问题5 在物理教学中应怎样培养能力 能力是直接影响活动效率 并使活动顺利完成的个性心理特征 能力总是和人完成一定的活动相联系在一起的 离开了具体活动既不能表现人的能力 也不能发展人的能力 但是 我们不能认为凡是与活动有关的 并在活动中表现出来的所有心理特征都是能力 智力与能力是成功地解决某种问题 或完成任务 所表现的良好适应性的个性心理特征区别 一般的说 智力偏于认识 它着重解决知与不知的问题 能力偏于活动 它着重解决会与不会的问题 但是 认识和活动总是统一的 认识离不开一定的活动基础 活动又必须有认识参与 所以智力与能力是一种互相制约 互相前提的交叉关系 教学的实质就在于认识和活动的统一 著名物理学家费曼说 著名物理学家爱因斯坦说 例1w fsw fscos 问题2 如果一个物体从很高的空中 下降到地面上一口很深的井底 假设物体下落的距离是可以确定的 但是这个过程中 重力是一个变力 那又应该怎样计算重力的功呢 问题3 如果将一个水平放置的倔强系数为k的弹簧从原长水平拉伸x的距离 弹力做的功是多少 1 要鼓励学生勇于提出问题并善于提出问题 问题1 物体沿斜面向下运动时 根据公式w fscos 可知 斜面对物体的支持力不做功 但是 如将支持力分解成水平方向的分力和竖直方向上的分力 则在物体运动过程中 这两个分力做的功都不为零 那么为什么还可以说支持力不做功呢 问题4 在爱因斯坦的光电效应方程 ek h w中隐含了一个条件 那就是 一个电子只能吸收一个光子 称为单光子吸收 这一假设的依据是什么 问题5 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刚刚下过雨似的 其实并没有下雨 你能否对这一现象作出科学的解释 对知识的真正理解常常不是在听老师的讲解之后 而是在听了老师的讲解产生疑问 并经自己的独立思考解决之后 如果对某一个知识 在学习之后 从不同角度提出的问题越多 他对知识的理解就越深刻 2 要重视分析问题解决问题的思路和方法 对于概念的学习 就要思考为什么要引入这个物理概念 怎样引入物理概念 对于规律的学习 就要思考这个规律是如何发现的 建立这个规律的事实依据是什么 建立的过程是怎样的 采用了何种方法 对于实验的学习 也不能只重视操作 而不重视思维 特