名师堂PPT课件.ppt

.,1,新课程物理课堂教学的展望,.,2,高中物理内容标准,文科,技术,理科,电与磁,振动与波，光学(一),力学,热学,动量，原子，光学(二),.,3,（一）关于高中物理三维教学目标（二）关于高中物理课堂教学设计（三）关于学生自主学习能力培养,.,4,学会,会学,乐学,切实掌握了知识和技能,通过一定的过程与方法,学生兴趣盎然地参与学习活动,（一）关于高中物理三维教学目标,.,5,三个维度的目标不是分步实施的，我们仅仅是在分析时把课程目标分解为三个维度，而在实施时它们是融在一起的。一个好的教学过程，只要仔细分析，都会发现其中融合着多维目标的实现。,在同一教学过程中融合多维目标,.,6,（一）关于高中物理三维教学目标,一、以知识为载体二、以过程与方法为依托三、培养能力与情感态度价值观,.,7,电磁感应现象,电磁感应的条件,电磁感应的规律,猜想假设、实验探究的科学方法,锲而不舍、十年磨一剑的科学精神,电磁互变、世界多样统一的科学思想,案例1:,一、以知识为载体,.,8,案例2：“开普勒定律”“万有引力定律”,a,T,思考：是否还应让学生,领略物理公式的简约之美,体会科学发现的艰难之旅,.,9,.,10,在理解“开普勒定律”这个“知识点”的同时，老师们应该不失时机地引导阅读P30的“科学足迹”。学生在了解到第谷为描述行星的运动积累了近万个观测数据的时候，会像所有人一样感到头疼；开普勒把这么繁杂的数据变成了简洁的三句话，这使人眼前一亮，豁然开朗。这时学生的体验是高兴、佩服和激动，这就是一种积极的情感体验。开普勒一定也有这种体验（P32），他自撰的墓志铭表达了他的满足：“我曾测量天空，现在测量幽冥，灵魂飞向天国，肉体安息土中。（必修2第六章第1节P32旁批）”,.,11,然而，教科书并没有就此止步。在这一节的“科学足迹”中写道：“不过，开普勒并不知道，他所发现的三个定律还蕴藏着极其重大的天机”，这里说的“天机”，指的就是“指挥”行星运动的力万有引力。是牛顿揭露了这个“天机”，发现了万有引力定律。这个定律比开普勒定律更深刻（揭示了运动的原因）、更普遍（适用于一切物体）、更简练（一个公式）。学到这里，学生的体验是更高兴、更佩服和更激动。教科书曾经引用一位英国诗人歌颂牛顿的诗句（必修1第四章章首）：“自然和自然的法则在黑暗中隐藏。上帝说，让牛顿去吧，于是一切都被照亮。”,.,12,教科书还抄录了一个“外行人”马克吐温的话(P38)：“科学真是迷人。根据零星的事实，增添一点猜想，竟能赢得那么多收获！”。杰出人物的心灵是相通的，这话虽然出自外行人之口，却道出了科学方法的真谛，那就是：不完整的事实（或不严谨的推理）猜想与假设可检验的结论新事实的检验在发现万有引力定律的过程中，尽管第谷的观测数据成千上万，但那只是有关太阳系的行星的数据，因此只能算是“零星”的事实；把行星之间的引力推广到月球地球之间、地球与地面物体之间，以至推广到一切物体之间，这是“猜想”；后来测得了万有引力常量G，于是根据万有引力定律得出了可检验的结论对海王星的预言。海王星的发现和天体质量的测量则是马克吐温所说的“收获”。,.,13,综上所述，按照教科书的线索，让学生从“怪异”的行星运动、繁杂的观测数据出发，越来越清晰、越来越深刻、越来越简洁地看到自然的规律，而后又进一步看到这些科学活动的伟大成就，这样愉悦的心理过程与欣赏一件艺术品的心理过程是一致的，这是积极地情感体验，一种审美体验(P35旁批)。多次经历这样的体验，学生会逐渐对科学亲近、热爱，以至“着迷”。,“开普勒定律”“万有引力定律”是个学生应当掌握的知识点，在教学中我们以它为载体，着眼于三维目标的整合，很自然地让学生“体会科学发现的艰难之旅，领略物理公式的简约之美”，而不局限于“赤裸裸”的知识。这就既掌握了知识点，也经历了过程，感悟了方法，也在这个过程中有了积极地情感体验。,.,14,已知汽车质量m,行驶速度Vo,汽车安装有防抱死刹车系统(ABS),制动力恒为f.设驾驶员的反应时间为to.问从驾驶员发现情况到完全停车,共经过多少距离?,80,S=mVO2/2f+Voto,案例3：,.,15,二、以过程与方法为依托,（1）什么是“重过程”？重视学生自主经历某种有价值的学习活动，例如观察、发现、解释、分析、概括、交流等。,（2）为什么要“重过程”？通过学生自主经历观察、发现、实验、解释、分析、概括、交流等活动，在落实知识与技能目标的同时，让学生获得体验，形成意识，掌握方法，提高能力。,（3）教学中怎样“重过程”？首先，要改变观念，改变传统的“重结果”的观念，真正认识到“过程与方法”对于学生发展的重要意义。在具体的教学设计中，则应努力为学生经历必要的学习过程创造条件，留出时空。人教版在这方面给出了许多优秀的范例。,.,16,案例1：研究质点在平面内的运动（P4-6）,新教科书“小题大做”，以红蜡块的运动为例，研究物体在平面中运动的问题。通过对红蜡块的运动的研究，引导学生悟出求解平面运动的基本思路：物体在相互垂直方向的运动可以分别研究，然后求它的复合运动（或者相反）。接着再循着这个思路探究抛体运动。,.,17,1、以红蜡块的运动为例，研究物体在平面中运动的问题。,“我们看出蜡块是向右上方运动的。那么，它相对于黑板运动的轨迹是直线吗？相对于黑板在做匀速运动吗？这些都不是单凭观察能够解决的。”,新教材的思路,坐标与时间的关系x=vxty=vyt,轨迹消去t,速度的大小和方向,.,18,2、安排一个例题（P6），巩固以上方法。例题：求飞机在水平方向和竖直方向的分速度。,从红蜡块的运动和这个例题悟出的道理：物体在相互垂直方向的运动可以分别研究，然后求它的复合运动（或者相反）。,.,19,水平方向：力F=0，初速度v0=v位移x=vt竖直方向：力F=重力，加速度=g，初速度v0=0位移y=有了x、y两个方向的坐标与时间的关系之后轨迹速度的大小速度的方向,3、把这个道理应用于平抛运动,4、如果抛出时的速度不沿水平方向，那么,.,20,学生得到的是解决这类问题的一般性方法两个方向上的受力两个方向上的运动方程两个方向上的位置与时间的关系平面中的运动轨迹（消去t）平面中速度的大小和方向,教科书编者以这种方式阐释平抛运动，在于强调让学生经历这个推理过程，领会研究平面运动的方法，并不拘泥于“知识点”。不但没有强调斜抛，连平抛也淡化，平抛轨迹只是通过例题得出的。,一个物理老师，你让学生学懂物理，会学物理，喜欢物理，你就达成了三维目标。,.,21,（二）关于高中物理课堂教学设计,一、创设高效课堂情景二、优化课堂教学设计三、注重思维互动探究,.,22,“将15克盐放在你的面前,你无论如何也难以下咽;但将15克盐放入一碗美味可口的汤中,你早就在享用佳肴时,将它们全部吸收了.”,一位德国学者的精辟比喻：,教学情景的作用：,情,景,营造情感氛围,提供认知背景,一、创设高效课堂情景,.,23,例1：自由落体运动传统教学把自由落体运动仅仅当作匀变速直线运动的一个特例来教，就是把三个问题讲清楚：什么叫自由落体运动？自由落体运动的规律是什么？自由落体的加速度是多少？它随着地球的纬度怎样变化？,一、创设高效课堂情景,“如果谁在第一次学习量子概念时一点都不觉得糊涂,那么他就是一点也没有懂.”玻尔,.,24,新教材关于自由落体运动的教学,落体运动司空见惯，何以成为物理学的源头之一？智慧博学如亚氏者，何以铸成大错，且一错近二千年。可悲的是谁？可怕的是什么？伽利略的高明之处是什么？自由落体运动的研究可以迁移到其他天体上吗？g值的不同可能导致何种现象？如果g值在白天和黑夜不一样，会有什么后果？g值为什么随着纬度不同而不同？,.,25,.,26,你从表中发现了什么规律吗？你能尝试解释这个规律吗？尝试解释就是做出假设和猜想。,科学探究（必修1，P46）,.,27,.,28,.,29,伽利略纪念碑,.,30,发现、提炼和表述问题的过程，就是一次创造思维过程,表达,抽象、概括,.,31,.,32,例：在学习“动能定理”时，配合推导过程可递进地提出以下问题：1、对于F=ma，两边同乘以位移s，结果如何？2、质点动能定理的成立有条件吗？3、动能定理可以由“牛二”推导出来，它们阐述的物理意义是否相同?描述的物理过程是否相同？4、动能定理中的合力做功，包括重力的功吗，为什么？,.,33,例：思考与讨论（必修2，P25，）地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径。会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力是零？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？,.,34,二、优化课堂教学设计,设计三要求,实：双基要扎实，不虚华新：教学设计新，教学内容新，新颖鲜活活：善于启动学生思维，会联系、会拓展,.,35,第一章运动的描述,章的设计思路,.,36,电场力,电场强度,电势差,电势,电势能,电场力的功,电场力做功与路径无关,单元的设计思路,.,37,物体被举高而具有势能（已知）物体高度变化时，重力要做功（已知）认识这种势能，似应研究重力的功，即可以在研究重力的功过程中去找到势能的表达式（猜想）讨论从A到B三种不同路径下重力的功，均得：（研究实践)发现重力的功有两个特点：大小与hA、hB有关，与重力mg有关，却与路径无关，即与之有关的两个因素恰恰就是决定势能的两个因素。而mgh既出现在重力的功的表达式中，又包含著与势能有关的两个因素，因此mgh可能是一个具有特殊意义的物理量（分析,P60）定义Ep=mgh,进而有(结论),具有清晰的知识线索的教学，可以避免知识的简单堆砌，它是获得新知识的一条有效途径，是提出、整理、检验关于自然的种种解释的一个过程，是经验与理性思维的碰撞。教学中知识演化的逻辑顺序越清晰，越有利于学生的知识构建。,节的设计思路：重力势能,.,38,矢量,.,39,引入新课磁场对运动电荷的作用,教科书的引入：,情景引入：,提出问题：安培力的微观原因是什么？作出猜想：磁场对运动的电子有作用力实验验证猜想：阴极射线在磁场中偏转（交互）,（由以下一段引言引入）电子显像管中的电子只是细细的一束，为什么能使整个屏幕发光？从宇宙深处射来的带电粒子为什么只在地球的两极引起极光？解开这些问题的钥匙，就是磁场对运动电荷作用的规律。（陈述）,.,40,引入新课磁场对运动电荷的作用,顺理成章地进入阴极射线偏转的实验；,及时承接了已学习过的知识内容；,增强了学生从微观原因解释宏观现象的意识。,.,41,4、让学生亲历物理问题的解决过程,3、让学生参与物理实验的设计过程,2、让学生探寻物理规律的发现过程,1、让学生体验物理概念的形成过程,三、注重思维互动探究,.,42,1.引入概念2.建立概念3.理解概念4.深化和应用,1、让学生体验物理概念的形成过程,.,43,1.引入概念,在物理概念教学中，首先要使学生明白原有概念的局限，从而知道为什么要引入新的物理概念？怎样引入新概念？,.,44,2.建立概念,（1）概念形成过程（2）定义（3）定义式（4）单位（5）单位的物理意义值得注意的是，形成和建立概念的前提是使学生获得十分丰富的、有助于形成这个概念的感性材料。从感性认识上升到理性认识，是认识上的飞跃，这个过程只能由学生自己来完成。如果教师包办代替，在罗列一些物理现象之后，就简单地把物理概念的定义提出来，学生理解的不充分，就会造成对物理概念囫囵吞枣，死记硬背。,.,45,3.理解概念,（1）概念的内涵与外延概念教学的关键是使学生了解概念的内涵和外延，概念的内涵即是概念的本质，概念的外延即是概念的适用范围。定义是明确概念内涵和外延的依据。所以，为了找出概念的内涵和外延，必须从分析概念的定义入手。例1：力的定义是“物体对物体的作用”，力的概念所反映的事物的特有属性是“物体对物体的作用”，这是力这个概念的内涵。力的概念所反映的特有属性的事物是具有这特有属性的所有的力，如万有引力、电磁力、核力等具体的力，这是力这个概念的外延。例2：惯性这个概念的内涵是“物体有保持原来运动状态的性质”，外延是“一切物体”。,.,46,3.理解概念,（2）概念的结构概念教学要把概念与构成它的要素区分清楚。例如速度v既不是位移S，也不是时间t。（3）概念的特征固有特征：有些物理概念反映了物质或物体本身的某种固有属性，这些属性不随外界条件的改变而改变，只由物质或物体本身所决定。例如，质量和惯性均是物体（实物物质）本身的属性。而重力加速度、电场强度、磁感应强度是“场”物质本身的属性。,.,47,3.理解概念,矢量特征：状态特征：过程特征：相对特征：统计特征：描述大量微观粒子遵循统计规律运动所产生的宏观现象的本质的概念，具有统计特征。例如，气体压强这个概念是描述大量气体分子频繁地碰撞器壁产生的效果；安培力是磁场对大量运动电荷作用力的宏观表现。此外，“物质波”、“电子云”等概念也是描述大量微观粒子运动遵循统计规律所产生的宏观现象的本质的。,.,48,3.理解概念,（4）与其它概念的关系为了深入理解概念，除了要理解其物理意义外，还应找出概念与构成它的要素或与它相近的另一概念的异同点及联系，帮助学生掌握概念体系。相邻概念（如静电场与重力场，电力线与磁力线，库仑定律与万有引力定律等）相似概念（如位移与路程、质量与重量、动量与动能，电压与电动势等）相反概念（如力的合成与力的分解，正功与负功等）并列概念（如重力、弹力与摩擦力、电场强度与电势）从属概念（如速度与速率、电场强度与点电荷电场强度等）只有当学生弄清了这些易混概念的区别与联系，才能正确理解概念，防止错用概念，提高运用概念的能力。,.,49,4.深化和应用,深化概念，必须按照循序渐进的教学原则，注意形成概念的阶段性学生对概念的认识，只能是从简单到复杂，逐步加深，不可能一下子就理解得很透彻，它是随着学生认识水平的提高，抽象思维能力的增长而逐步深化的（1）概念的阶段性有些物理概念具有阶段性，不同的阶段，对概念的认识和理解的深度和广度都不相同因此，在概念教学中，要结合学生认知能力，分阶段、循序渐进的深化物理概念,.,50,4.深化和应用,（2）概念的发展性有些物理概念是随着科技进步和人类社会发展而发展的，在这些概念的教学中注意不要把发展中的概念讲死例如“光”这个物理概念，就经历了牛顿的粒子说、惠更斯的波动说、麦克斯韦的电磁说、爱因斯坦的量子说，直到揭示了光的波粒二象性的本质特征，长达四个世纪。概念教学的最终目的是要能运用概念来解决具体问题因此，概念教学中要引导学生运用所学的物理概念来分析、解决有关的物理问题在概念的运用中，又能加深对概念的理解，形成自然记忆，并借此可促进学生思维的积极性，及时暴露概念学习中的问题，这样做有利于学生对概念的进一步理解,.,51,磁感应强度教学示例,1、传统的磁感应强度的教学讲授知识，讲授定性实验验证,.,52,2、按照教材主线进行的教学,.,53,2、按照教材主线进行的教学,.,54,2、按照教材主线进行的教学,.,55,2、按照教材主线进行的教学,.,56,2、按照教材主线进行的教学,.,57,关于本演示实验设计的几点思考,1、如何得到匀强范围尽量大的强磁场？,2、磁场约为0.01T,电流约为1A,导线长约为0.1m,则安培力约在0.0010.0001N.如何测量这么小的力?,3、由于安培力很小，4根引线必须尽量相同，才能保证实验的精度。如何得到4根完全相同的引线？如何在控制直导线位置不变的条件下，将引线的触头接入电路？,4、如何改变和测量电流？,.,58,3、设计和完成实验,（1）如何得到匀强范围尽量大的强磁场？,方案一：几块大U型磁铁平行捆绑在一起；方案二：两块20cm10cm1cm的长方体磁铁竖立平行放置，间距约10cm；,（2）磁场约为0.01T,电流约为1A,导线长约为0.1m,则安培力约在0.0010.0001N.如何测量这么小的力?,方案：用漆包线绕制成200匝10cm20cm的矩形线圈代替铝棒-使电流和长度均增加约200倍；运用力传感器测量安培力（0.1N左右）,.,59,3、设计和完成实验,（3）改变长度遇到的困难：由于安培力很小，4根引线必须尽量相同，才能保证实验的精度。如何得到4根完全相同的引线？如何在控制直导线位置不变的条件下，将引线的触头接入电路？,方案一：第一次用10cm边，第二次用20cm边；方案二：从200匝矩形线圈中引出5个接电路的触头：0、50、100、150、200,（4）如何改变和测量电流？,方案：用电阻箱改变电流，用数字电流表测量电流。,.,60,3、设计和完成实验,力传感器,电流表,物理思维方法：类比法、以匀代变法、控制变量法、图象图表法、比值法，微元法,朗威与电脑,.,61,物理学本身就是研究物质最基本的运动及其规律的一门科学。物理规律反映了各物概念之间的相互制约关系，反映了在一定条件下一定物理过程的必然性。中学物理规律主要有：物理定理：如动能定理，动量定理等。物理定律：如牛顿运动定律、动量守恒定律、法拉第电磁感应定律、光的折射定律等。物理定则：如平行四边形法则。物理方程：如理想气体状态方程。物理学说：如分子运动论、原子核式结构学说等。对于这些课本中明确出来的规律，不但要记住它的内容表述和对应表达式。更重要的是透彻理解。,2、让学生探寻物理规律的发现过程,.,62,1、得出规律的实验基础。如力的合成实验，验证牛顿第二定律实验，共点力作用下物体的平衡规律实验2、物理规律的形成过程和内容。3、数学表达式。从物理意义上去理解物理规律的数学表达式。如F=ma，不能说质量跟合外力成正比，跟加速度成反比因为同一物质的质量是不变的;又如伏安特性曲线上某点的斜率是什么?4、充分认识物理规律中各个物理量的物理意义。5、图表图象表示。物理图表和图象是物理规律的更直观、更形象的表达方式。对图象一般应抓住以下方面：横纵坐标、交点、直线、斜率、面积的含义；图象反映的物理情景。,2、让学生探寻物理规律的发现过程,.,63,2、让学生探寻物理规律的发现过程,6、注意物理规律的适用范围。物理规律往往都是在一定的条件下建立或推导出来的，只能在一定的范围内使用超越这个范围，物理规律则不成立，有时甚至会得出错误结论这一点往往易被学生忽视，他们一遇到具体问题，就乱套乱用物理规律，或者盲目外推，得出错误结论因此，在物理规律教学中，要引导学生注意物理规律的适用范围，使他们能够正确使用物理规律解决实际问题如：库仑定律FKq1q2/r2只适用于真空中点电荷；动量定守恒定律适用于不受外力或合外力为零的系统；动量定理对于不论直线还是曲线，恒力