高中物理教材教法和课堂教学设计讲解.ppt

高中物理教材教法和课堂教学设计 华南师范大学物理与电信工程学院张军朋2010年8月 内容概要 一 问题与困惑 一 问题 二 困惑二 关于教材教法 一 关于教材的功能 二 关于教法三 关于教学设计 一 教学设计的要求 二 教学设计的评价标准 三 教学设计的要素和规范 四 教学设计的呈现体例 五 教学设计中应注意的几个问题 一 问题与困惑 一 问题 1 只重结果 不重过程 有的教师只看重考试成绩 只重视最后的结果 因而对科学探究的过程和学生的学习过程重视不够 不符合课程改革的要求 更不利于学生的发展 2 对学生实验重视程度不够 教学观念不到位 有的教师不重视实验 不做实验或很少做实验 而是讲实验 这既不符合课程标准的要求 同时对学生的学习和发展是极为不利的 3 教学观念落后 教学方法陈旧 有的教师课堂教学仍然是老一套 满堂灌 一言堂的现象依然存在 课堂教学不能正确发挥教师的引导作用 学生的主体作用 4 不注重引导学生改变学习方法 对学生的学习方法研究力度不够 没有很好地指导学生改进学习方法 这样造成学生不会学习 更谈不上主动发展 二 存在的困惑 1 如何认识和对待科学探究 进行科学探究需要占用一定时间 安排不当势必影响教学进度 而且科学探究的效果短时间看不出来 如何安排科学探究 这个问题需要我们认真思考 淡化形式 把握本质 有效推进 2 怎样准确把握教学的深度和广度 课程标准对知识和能力的要求比较宽泛 有弹性 教材内容具有选择性 新教材增加了许多内容 在教学过程中如何把握教学的深度和广度 这个问题一直存在教学之中 处理的原则 以课程标准 教材和学生的实际为依据 把握教学的深度和广度 教学的广度应以课程标准为根据 凡是课程标准明确要求的内容 都要处理 有的内容课程标准没有要求 可以简要处理 例开普勒三定律 有的内容课程标准虽没有要求 但对实现目标有重要的帮助 应重点处理 例平抛实验 3 如何处理课改与高考的关系 课程标准在课程内容上体现基础性和选择性 意图让学生多学习一些物理知识 而不过高要求深度和难度 而高考考查的是物理的主干知识 有侧重 有一定的难度 如何兼顾这两个方面 4 如何处理内容多与课时少的关系 根据课程标准的要求 新教材增加了不少知识内容 由于学生学习的科目增多 每个学科的课时减少 物理学科的课时比过去少的多 这样就出现了内容多而课时少的现象 造成教学进度紧张 高一 高二 教学应以课程标准为主 教学的深度不宜太深 不能搞一步到位 重在让学生掌握基本概念和基本规律 高三 复习应以考试大纲为准 凡是考试大纲明确要求的内容 都应处理 课本没有的应补充 课本中有的内容 考试大纲没有明确要求的 可以不处理 有的内容在高一 高二教学中没有处理 复习时要补充 在把握课程标准的基础上 提高课堂教学效率 二 关于教材教法 一 关于教材的功能 1 教材是最基本的课程资源 高中物理教材是根据课程标准的要求编写的 是最基本的课程资源 具有知识载体 教学指导和实用参考的作用 但不是唯一的资源 案例1广东版物理2第三章第三节飞向太空 依据教材 但不拘泥于教材 2 教科书不再以定论的方式呈现内容 其目的是为发挥教科书在转变学生的学习方式的作用 并产生积极影响 案例2 广东版物理2第一章抛体运动第一节探究曲线运动的条件 教科书并没有直接将结论告诉学生 而是先让学生观察从不同角度抛出的物体的运动轨迹 然后提出一系列问题引导学生思考 并与其他同学讨论与交流 得出抛体做直线或曲线运动的条件 再从理论上分析论证物体做曲线运动和直线运动的条件 此基础上 提出在一般情况下物体做曲线运动的条件 并作出猜想 最后通过一个实验探究活动 让学生通过实验探究物体做曲线运动和直线运动的条件 这样的教材设计促使学生在积极主动地观察 思考 讨论和探究中获得结论 而不是死记硬背具体知识 有利于学生形成主动探究的学习方式 3 教科书以知识为线索呈现内容 并不等于以知识为主 4 以 物理课程标准 作为指导教学和检查教学的标准 不是书上的所有内容都要由教师在课堂上讲授 也不是只有教师讲过的内容才算学过 也不是教科书上所有的字句都要求学生学懂 学会 现实生活中所接触的文本 并非都是读者能够理解的 也常常出现多处读不懂的地方 因此才对人的自学能力提出了要求 1 明确和理解教科书的编写意图 二 关于教材教法 教科书的编写意图是指教科书的编写者根据课程标准的目标和要求 编写教科书时的具体设想 反映了编写者对课程标准的理解以及教科书风格特色 它决定教科书编写的总方向 并决定教科书的内容选择 组织方式和呈现方式 明确和理解了教科书的编写意图 才能从总体上把握教科书框架和结构 从细节上把握教科书内容的选择和安排的目的 对教科书的分析和处理才能全面深入 准确得当 案例 关于探究外力做功与物体动能的变化关系 课程标准对本节教材的要求 1 通过实验 探究恒力做功与物体动能的变化关系 要求用实验的方法 探究恒力做功与物体动能变化的关系 强调的学习过程 突出了科学探究能力的培养 即要求动能定理的推导过程 内容 公式及适用条件 并计算功和动能的变化 对于初学 注意不出现繁难的题目 动能定理在生活 生产中有不少的应用 要求学生能用动能定理解释生活和生产中的现象 2 理解动能定理 3 用动能定理解释生活和生产中的现象 教材对本节内容的设计及意图 根据课程标准的要求 教材对本节内容有两种设计 一是理论分析实验验证动能定理例题实践应用 二是实验探究理论分析动能定理例题实践应用 在实际的教学中 以上两种设计都是允许的 如采用第一种设计 教师要正确理解实验验证 1 不能理解为传统的验证性实验 如菜谱式实验 2 验证性实验也具有探究性 如实验方法 实验设计 实验数据的处理方法 实验结论的得出等 教材对本节内容的安排采用了第二种设计 即实验探究理论分析例题实践应用 实践与拓展 1 关于实验与探究 1 学生已会使用打点计时器 会处理纸带 会根据纸带记录的信息计算瞬时速度 2 考虑大多数学校的实验室设备的情况 3 考虑和验证机械能守恒定律实验的协调问题 4 给学生提供一次独立和合作探究的机会 基本考虑 适当的开放性 为了降低教学的难度 教材提供了一些可能需要的实验器材和实验方法 提出了实验设计和实验操作中应注意的问题 根据教材提供的器材 既简单又操作方便的实验方案是 实验方法是通过物体自由下落过程中 外力 重力 做功与物体动能变化的研究来实现 探究外力做功与物体动能变化的关系有多种方法和途径 教材对此没有加以限制 建议 1 教师在教学中 可灵活安排本节的实验探究活动 可以选择教材提供的器材 也可以根据学校的情况选择其他器材完成实验 2 实验方案最好以小组合作研讨的方式 参考教材提出的问题 由学生自行设计 2 关于理论分析与论证 基本考虑 1 教材功能的认识 不以定论的方式呈现内容 目的是发挥教材促进学生学习方式的转变 2 学生已有的知识基础 牛顿第二定律和运动学公式 3 经历过程与方法 加深对动能定理的理解 为了降低难度 教材提供了一个问题的情景和提示 提供 了推证的方法 建议推导过程和结论由学生自己完成 4 关于例题 教材安排了一道例题 目的是使学生了解应用动能定理的解题过程 讲解例题之后 最好要求学生用牛顿运动定律和运动学的公式求解同一问题 并进行比较 这样 可以使学生体会到应用动能定理解题 不涉及物体运动过程中的加速度和时间 因此用它来处理问题有时比较方便 同时 可增加学生应用动能定理解题的信心 3 关于动能定理 1 最好由学生归纳出动能定理的文字表述 公式表达 2 讨论外力做功与动能的变化的关系 动能定理的适用条件 以及利用动能定理解题的步骤 5 关于实践与拓展 1 这是粤教版教材的一个特色栏目 2 是选学内容 不是对全体学生的要求 3 关于实践与拓展中的问题可作为研究性学习的选题 4 本节的实践与拓展 主要体现课程标准的第三点要求 本节安排了4个实践与拓展 问题1要求用一把卷尺和一个弹簧测力计 设计一个实验测量水平抛出的物体时所做的功 并要求实际做一下 只要测出平抛物体的质量和初速度 即可利用动能定理 求出平抛物体所做的功 问题2估测自行车受到的阻力 先写出实验原理 骑自行车时 如果停止用力蹬 设此时自行车的速度为v0 由于受到阻力f的作用 自行车前进一段距离s后就会停下来 根据动能定理有 即阻力 再寻找实验方法 实验中需测出人停止用力后自行车前进的距离s 自行车和人的总质量m 以及v0 在停止用力前 尽可能使自行车做匀速直线运动 通过测量时间和距离 计算出平均速度 以它作为停止用力时的初速度 测出自行车从停止用力到静止时前进的距离和时间 再根据匀减速运动的规律 求出初速度 停止用力的同时从车上释放一个小石块 测出释放的高度和石块在水平方向通过的距离 即可求得初速度 初速度可通过以下三种方法测得 最后再权衡三种方法的优劣 问题3收集汽车刹车距离与车速关系的数据 尝试用动能定理进行解释 刹车时 只有摩擦力做功根据动能定理 f是摩擦力 s是刹车距离 整理得 因为f和m是定值所以s和速度平方成正比则汽车速度越大 刹车距离越远 问题4测变力做的功 要求用平抛演示仪 弹簧测力计 刻度尺 钢球 有孔 细线等器材 测出小球沿斜槽滑下时摩擦力所做的功 方法提示 即 只有测出小球的质量 小球从斜槽滑下的初始位置到抛出点的高度h 以及小球抛出的初速度 就可以测出小球沿斜槽滑下时摩擦力所做的功 小球抛出的初速度可由平抛运动的公式求得 2 用好教材中的每个栏目 发挥栏目的作用 关键是认识栏目设置的目的 安排 观察与思考 其目的一是使学生认识到前面所学习的描述直线运动的物理量也可以用于描述匀速圆周运动 二是使学生认识到匀速圆周运动是比直线运动更为复杂的曲线运动 有不同于直线运动的一些新的特点 需要引入一些新的物理量 三是为学生进入下一个主题的学习作好铺垫 有利于克服学生对角速度理解上的难点 四是使学生受到过程和方法的教育和思维的训练 例1 广东版物理2教科书在匀速圆周运动一节 在引入描述匀速圆周运动的物理量之前 以自行车车轮的转动为情景 安排了一个 观察与思考 栏目 为了达到上述目的在 观察与思考 栏目下 在学生观察的基础上设置了三个问题引导学生思考 1 该点在经过一段时间后 它在圆周轨道上的位置如何确定 2 如何判断该点在圆周轨道上的运动快慢 3 根据你的观察 能不能找出匀速圆周运动区别于以往直线运动的最显著的运动特征 图2 1 6自行车轮胎上某点转过的弧长总是与辐条转过的角度对应 观察与思考仔细观察自行车车轮 如图2 1 5 转动时车轮上某一点的运动 并思考下列问题 确定方法 1 这一点经时间t运动的轨迹即路程 2 由起始位置指向末了位置的有向线段即位移 3 连接该点的半径在时间t内转过的角度 鉴于学生的可接受性这里不要引入角位移的概念 更不要说明它的矢量性 问题2 该点在圆周轨道上运动快慢的判断 只要求学生做出定性的判断 如可用单位时间内通过的圆弧的长度来判断 也可以用连接该点的半径在单位时间内转过的角度来判断 也可数一下一定时间内转动的圈数 也可以转动一周所用的时间来判断等等 问题3在于引导学生认识匀速圆周运动区别以往直线运动最显著的特征 即重复性和周期性 广东版高中物理教科书鼓励学生提出问题 反思自己的学习过程 在每章后的 本章小结 栏目中设置了 回顾与评价 例如广东版物理选修3 2第一章回顾与评价栏目如下图 提不出问题 往往是学习缺乏兴趣和没有学懂的典型表现 要求学生填写 回顾与评价 不仅可以帮助学生了解自己的学习情况 也为教师了解学生的情况提供了反馈信息 例2 本章小结 知识结构 回顾与评价 章后的 本章小结 栏目中的 知识结构 只是为学生提示了本章的知识线索 不是对本章知识和方法的系统总结和归纳 希望教师在此基础上指导学生自己总结本章学到了什么 不同于教案 案例分析本学科教学设计关注的重点 物理知识 是基础和前提 教学的逻辑线索 结构式呈现 科学探究 是载体 途径 手段和方法 注意逻辑性 要能透过现象看到本质 科学思维能力的发展 是目标 关注学生思维可能有的变化及如何引导 兴趣和情感态度 成效的标志 三 关于教学设计 一 教学设计的要求 在充分分析教材 研究学生的特点的基础上完成 简洁明了 不仅要呈现怎样做 而且要说明为什么这样做 侧重于教学流程与结构的呈现 以及重要的情境 问题 实验 活动的设计 强调反映教学过程的规律 既具有操作性 又具有一定的普遍性 既反映教师的教学特色 创新 又便于他人选择和创造 并从中获得一些启示 既要体现一定的教学理念 又要反映成功的经验 二 物理课堂教学设计评价标准 三 教学设计的要素和规范 教学内容分析 本节教材的地位 作用 课程标准对本节的要求 教材的编写思路 教材的特点 教材处理等分析 并确定教学的重点 学生分析 主要分析学习准备状态 包括已有的知识与技能 过程与方法 情感态度 学习风格 学习动机和认知困难等 教学目标 根据教学内容分析和学习者分析 正确 规范地阐明教学目标 要求教学目标的主要要素含义明晰 行为动词正确 规范 教学策略设计 在教学内容分析 学生分析 教学目标的基础之上 确定教学的组织形式 教学方法 学法指导 教学媒体设计 这里也可以先简要说明教学设计的指导思想和思路 教学流程 教学过程的展开程序设计 教学过程 本内容要求充分展开 要具体 有特色和亮点 优秀的问题情境设计 实验设计 教学过程的展开程序设计 板书设计 简明 逻辑 结构 突出教学的重点 教学反思 成败得失 改进措施 四 课堂教学设计呈现体例 单位 执教教师 教学时间 授课对象 教材 教学内容分析 学生分析 教学目标 教学的重点和难点 教学策略 教学器材和用具 教学流程 教学过程 板书设计 教学反思 课题名称 居中 体例参考范例 五 教学设计中应注意的几个问题 1 教学目标问题 2 教学目标确定和表述中的问题 照抄教参或教辅中的目标 指向不明确 缺乏阶段性和层次性 太高 太大 太多 对目标的理解有偏差 导评 明确学生要达到的学习要求或水平 为教师本人及教育监督者提供检测的标准和依据 1 教学目标的功能 导学 确定教学范围 教学内容 教学重点和难点 以及学生的原有学习基础等 导教 确定教师将采取的教学步骤 教学环节以及每个步骤或环节将采取的教学活动 指导教师有条理地去完成教学计划或任务 3 课堂教学目标表述方法 1 行为目标的ABCD表述方法 行为目标是以具体的 可操作的行为的形式陈述的课堂教学目标 它指明教学过程结束后学生身上所发生的行为变化 这种目标具有精确性 具体性 可操作性的特点 适合于知识 技能领域目标的表述 ABCD指的是具体课堂教学目标应包含的四个要素 它们的含义分别是 不要从教师行为来表述教学目标 不要用学习过程来表述教学目标 不要同时表述两个目标 不要用抽象概括宽泛的术语和语言表述教学目标 A即Audience 意指 学习者 它是目标表述句中的主语 教学目标描述的是学生的行为 而不是教师的行为 规范的行为目标开头应是 学生 B即Behavior 意为 行为 要说明通过学习后 学习者应能做什么 是目标表述句中的谓语和宾语 这是目标表述句中的最基本的成分 不能缺少 在新课程改革中 特别强调用具体的行为动词来表述课堂教学目标 以增强教学目标的可观察性和可测性 C即Condition 意为 条件 要说明学生的行为是在什么条件下产生的 是目标表述句中的状语 条件是指影响学生学习结果的特定的限制或范围 如 通过实验 等 D即Degree 意为 程度 即明确上述行为的标准 是指学生对目标达到的最低表现水平 用以评价学习结果的达成度 2 生成性目标的表述方法 生成性目标是在教学情境中随着教学过程的展开而自然生成的课堂教学目标 如果说行为目标是在教学过程之前预先制定的 那么生成性目标则是在教学过程中生成的 其最根本的特点是过程性 生成性目标不以事先预定的目标为中心 它着重考虑学生兴趣的变化 能力的形成等 适合于过程与方法领域目标的表述 如能结合具体情境发现并提出物理问题 能收集 选择 处理数据信息 并作出合理的推断或大胆的猜测 表意性目标的表述 不是规定学生在教学过程结束后应该展示的行为结果 而是强调学生在此情境中获得的个人意义 由于人的情感变化并不是通过几次教学活动便能立竿见影的 教师也很难预期一定的教学活动后学生的心理会出现什么变化 这种目标要求明确规定学生应参加的活动 但不精确规定每个学生应从这些活动中习得什么 例如 爱国主义教育方面的一个表意性目标可以这样陈述 学生能认真观看爱国主义教育影片 并在小组会上谈自己的观后感 又如物理教学的一个目标是 在独立思考的基础上 积极参与对物理问题的讨论 敢于发表自己的观点 并尊重与理解他人的见解 3 表意性目标的表述方法 表意性目标指学生在具体的教育情境 教学活动和学习活动中的个性化表现 旨在培养学生的创造性 强调学习及其结果的个性化 表意性目标重视学生的内部感受性 适合于情感 态度及价值观领域目标的表述 上述课堂教学目标的三种表述方法有各自的优缺点和适用范围 如行为目标具有具体化 精确化 可观察 可测量的特点 对提高学生的学习成绩有促进作用 但只运用行为目标也会带来一些弊端 因为简单的目标容易具体化 而高级目标如创造性思维 情感的变化等难以具体化 所以 只运用行为目标会导致教师只关注易于具体化的知识 技能领域的目标 而忽略过程与方法 情感态度与价值观领域的目标 而生成性目标和表意性目标的运用 则可以使教学摆脱固定目标的束缚 使学生的主体性得到充分发挥 因此 三种表述方法的合理运用是课堂教学目标表述的客观要求 总之 课堂教学目标的设计直接影响到课堂教学的效果 影响到学生的发展 影响到新课程的实施 我们必须予以高度重视 应设计科学的课堂教学目标 并采取合理的方法表述 以充分发挥课堂教学目标的功能 提高课堂教学质量 2 教材分析的问题 1 学习课程标准学习课程标准不能只满足于表面上通读课程标准的字词语句 重要的是着重在领会课程标准提出的课程理念 课程的设计思路 课程标准提出的各项要求的内涵上下功夫 这样才能体会到课程标准对教学的指导作用 2 分析与钻研教材分析与钻研教材是对每个教师最基本的要求 是教学设计的首要任务 是教师顺利完成教学任务的基本条件 教师对教材进行分析 就是要确定学习内容的范围与深度 明确教师教什么 学生学什么 揭示学习内容中各项知识与技能的相互关系 为教学顺序的安排奠定基础 教师钻研教材大致经过通读 精读两步 通读教材是基础 通读的目的是从整体上了解教材的体系与结构 也就是教材章节的安排顺序 各章节重点知识 概念 规律 的选择与阐述方式 以及物理学的方法等 精读是关键 教师在精读教材中应反复推敲 深入考虑以下问题 以便做到透彻理解 融会贯通 灵活运用 1 教材各章节中涉及的基本概念 定律 定理及其来龙去脉 推导过程 适用范围是否清楚 还有哪些不理解或疑难之处 2 为了启发学生的思维 教师应该准备向学生提出哪些问题 估计学生会提出哪些问题 学生学习的障碍是什么 3 教材对科学探究是如何安排和设计的 有没有不妥之处和需要改进的地方 学生在探究过程中可能会遇到什么困难 4 教学中教师需要做哪些演示实验 何时做实验 要求学生观察什么 如何观察 如何启发学生分析总结等 5 教材中的插图 图表的物理意义及作用以及教材中设置的每个栏目都应该考虑好 6 如何处理例题 习题和实践性作业 7 如何掌握前后有关知识的内在联系 做到相互对照 前呼后应 8 教材中联系生活 技术 社会和其他学科的内容等 9 认真准备每一个实验 演算每一道习题 广泛阅读一些参考资料或其他一些教材 了解一些动态 陶行知先生说过 要想学生好学 必须先生好学 惟有学而不厌的先生 才能教出学而不厌的学生 3 教学重点的确定 1 本节课所讲的物理概念或规律及形成或建立过程 2 在本节所涉及的内容中 属于关键性的知识 实验和技能 3 或者是作为掌握后续知识必须的基础知识 4 对掌握重点知识起重要作用的知识 5 对于培养能力和进行情感态度与价值观教育有重要作用的知识 在教学中突出重点的方法 一是要善于围绕