优化物理教学策略的思考(黄恕伯)

黄恕伯2012.12.22,优化物理教学策略的思考,军训时，连队间举行行军比赛，看谁先到达目的地。某连举行战术研讨会，商议怎样提高比赛效果。,甲说：要加强技能训练，提高单位时间行走的路程。,乙说：要延长行军时间，用时间来换取空间。,丙说：路程等于速度乘时间。要在竞争中取胜，既要提高速度，也要比其它连队延长连续行军的时间。,连长认为丙有道理，于是就按丙的思路去做。全连一大早就起来，比干劲，拼体力，一路上十分辛苦。,中午大家吃饭时，连长拿着地图、登上高地，察看地形。突然无语了：路线错了，方向反了。,前言：一则笑话的启示,“方向和路线”比“速度和时间”更重要！,行军如此，物理教学同样如此：一个不当的教学过程，力度越大、时间越长，其危害越严重。,前言：一则笑话的启示,例：一位老师让学生记住测电阻的各种“法”。,例：一位老师让学生记住测电阻的各种“法”。,例：一位老师让学生记住测电阻的各种“法”。,这种要学生死记题目类型答案的教学方式，它不仅盲目加重学生的学习负担，并让学生产生对物理课“呆板、乏味”的误解，丧失对物理学的兴趣，致使学生发出“我讨厌欧姆！”的呼声。,这样的教学就是犯了“方向、路线”的错误，类似这种情况，在当前高、初中教学中并不少见。,“方向和路线”比“速度和时间”更重要！,相对于物理知识“概念、规律”等具体内容而言，物理教学的“理念、策略”是属于方向和路线的。它关系教学全局，起“统领”作用。物理教学的优化，首先是是“理念和策略”的优化，为此，应该从课程目标这一最顶层的主题来构思统领教学全局的基本策略。,行军如此，物理教学同样如此：一个不当的教学过程，力度越大、时间越长，其危害越严重。,前言：一则笑话的启示,一、从初中物理课标修订看优化教学的策略,义务教育物理课程标准作了哪些修订？,(1)为减轻学课业负担，删去部分内容，降低个别要求,删去“能从生活或社会应用的角度，对物质进行分类”。,“知道波长、频率和波速的关系”，改为“知道波长、频率和波速”。,“理解机械效率”，修订后下调为“知道机械效率”。,一、从初中物理课标修订看优化教学的策略,义务教育物理课程标准作了哪些修订？,(1)为减轻学课业负担，删去部分内容，降低个别要求,(2)强化了科学探究教学,增加了科学探究项目的条目,增加了“通过实验，探究液体压强与那些因素有关”条目。,明确提出了20个实验项目作为学生实验。,基本操作类：7项,测定性实验：4项,与大纲对比,探究性实验：9项,一、从初中物理课标修订看优化教学的策略,义务教育物理课程标准作了哪些修订？,(1)为减轻学课业负担，删去部分内容，降低个别要求,(2)强化了科学探究教学,(3)在有关知识条目中强调了知识与实践的联系：,了解电磁感应在生产、生活中的应用；运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象；知道大气压强及其与人类生活的关系；了解提高机械效率的途径和意义；用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。,一、从初中物理课标修订看优化教学的策略,义务教育物理课程标准作了哪些修订？,(1)为减轻学课业负担，删去部分内容，降低个别要求,(2)强化了科学探究教学,(3)在有关知识条目中强调了知识与实践的联系：,物理课标修订时，知识要求略微下调了，但在“过程”目标和“情感”上却提高了要求。,1.顶层设计是三维目标的总体思考,2.过分地突出基础知识和基本技能已不合时宜,二、优化教学需要有顶层设计的思路,信息技术的发展使得知识答案的获得已不再是难事,技能的具体内容总是在与时俱进,如果使用电子天平，原来机械天平的操作技能训练便失去了意义。,1.顶层设计是三维目标的总体思考,二、优化教学需要有顶层设计的思路,3.课标的修订，要求在实施教学中进一步强化“过程”目标和“情感”目标。,2.过分地突出基础知识和基本技能已不合时宜,强化“过程”目标和“情感”目标是优化初中物理教学的总思路。,1.顶层设计是三维目标的总体思考,二、优化教学需要有顶层设计的思路,4.优化初中物理教学的具体途径,学习兴趣,实践意识,分析习惯,科学态度,方法能力,知识的缺漏随时可以补足；但兴趣的缺乏、意识的淡薄，能力的缺失、态度和习惯的错误，不是短时间能改善的，它很可能影响整个高中阶段，甚至于一辈子。,2.过分地突出基础知识和基本技能已不合时宜,3.课标的修订，要求在实施教学中进一步强化“过程”目标和“情感”目标。,三、培养学习兴趣是中学物理课程的重要目标,1.通过教学措施落实“兴趣”目标,设计有趣的问题，让学生研究,增添联系自然、联系生活的教学内容,创设生动活泼的研究情境和学习氛围,布置有趣的学习任务,用“情理之中”的原理解释“意料之外”的现象,(1)激发学生的学习兴趣,设计有趣的（意料之外）的研究问题,人类通向深海的道路十分崎岖和艰难，其原因之一，是深海的海水压力大得令人难以置信，人要潜入深海，是一个高科技难题。2011年，我国自主研制的蛟龙号载人潜水器潜入了5km级的深海中，敲开了这一神秘“龙宫”的大门。深海5km意味着什么？有人说，设想你在5km深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里，海水对你脚背的压力相当于1000个人叠起来踩在你的脚上！海水压力果真有这么大吗？,设计有趣的（意料之外）的研究问题,用“情理之中”的原理解释“意料之外”的现象,创设活泼的学习氛围，增强学生的学习乐趣,激发学生对自然界的好奇，让学生领略自然现象中的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。课程标准“情感态度价值观”目标的要求,增添生动的教学内容，激发学生的求知欲,图9.1-2骆驼有宽大的脚掌，不会深陷沙中,返回,用视频代替图片更能激发学生的学习热情,用视频代替图片更能激发学生的学习热情,惯性：太空搬运（牛顿第一定律）,视频：有趣的惯性,物体的相互作用,八年级上册教科书为什么要编入以上练习题？,布置有趣的学习任务，提高学生的学习兴趣,制作乐器,三、培养学习兴趣是中学物理课程的重要目标,1.通过教学措施落实“兴趣”目标,(1)激发学生的学习兴趣,(2)保持学生的学习兴趣,控制难度，让学生获得学习成功的愉悦感。,未必要天天刻板预习，丧失课堂的新鲜感,控制作业量，避免学生对作业的畏惧感。,三、培养学习兴趣是中学物理课程的重要目标,1.通过教学措施落实“兴趣”目标,(1)激发学生的学习兴趣,(2)保持学生的学习兴趣,控制难度，让学生获得学习成功的愉悦感。,未必要天天刻板预习，丧失课堂的新鲜感,控制作业量，避免学生对作业的畏惧感。,教学不能把眼睛只盯着知识，要有全面的课程目标，以下麻省理工大学的公开课“单摆振动周期的探究”使我们看到知识以外的课程目标在教学中起到的作用。,单摆周期的探究,1.通过教学措施落实“兴趣”目标,2.通过行政措施让教师重视“兴趣”目标,建议把“兴趣”列入对教师评价指标,有利于建立良好的师生关系,有利于转变课堂教学行为,有利于优化课堂教学内容,有利于控制教学难度,有利于控制学生的课业负担,三、培养学习兴趣是中学物理课程的重要目标,四、教学联系生活、社会，增强学生实践意识,1.实践意识不仅是学生终身发展所必须的，也是教学现实中提高纸笔测验成绩所必须的。,教育部基础教育课程杂志要对2011年新课程高考试题进行“红黑榜”式点评，为此，中国物理教学专业委员会在学会网站上举行高考题中的“最佳题”和“欠佳题”评选活动，采用实名制投票的评选方式。,下面是对2011年江苏高考物理试卷第4题的评价,考生平时对鸡蛋质量并不在意，因此本题的区分度、效度估计不高；本题有一些干扰的数据，如鸡蛋的大致质量和抛鸡蛋的最大高度，不利于真正掌握物理规律的考生拿到分。,本题源自真实的生活，所涉及的知识点是高中核心知识，这是真正的物理题。本题让真正会学习的同学、注重联系生活的同学得到收获，是一道好题。,欠佳题的理由：,最佳题的理由：,本题应该是“最佳题”，它体现了新课程的目标，特别是“过程与方法”目标和“情感态度价值观”目标。,教学中重视“过程”目标和“情感”目标无论是从长远看还是从现实看，都具有重要意义。,之后，又对中考试题进行了“红黑榜”点评。,点评文章请见：人教社网站、物理（学会）网页,中考题点评,四、教学联系生活、社会，增强学生实践意识,2.STS（科学技术社会）教学需要克服技术的复杂性所造成的教学障碍,教科书第三章第3节（汽化和液化）,自制教具：裸露的电冰箱构造,自制教具：打火机丁烷蒸发的制冷,四、教学联系生活、社会，增强学生实践意识,3.增强实践意识的教学思路,(1)选择联系实践的教学内容,选择跟学生生活联系密切的问题,选择物理知识反映现代科技成果的内容,选择联系社会热点的问题,选择有趣的、能激发学习热情的事例,用生活中的器具做物理实验,估计生活中的有关物理量大小,八年级第一章第3节“运动的快慢”的习题：,充实联系生活的内容,八年级第十一章第三节“机械能及其转化”的习题：,用物理原理解释出乎意料的事实,用物理原理解释出乎意料的事实,使用联系实际的视觉材料,用日常生活中的器材作物理实验,把学生易于得到的器材用于物理教学,1.如图5.5-8所示，把一滴水滴在玻璃板上，在玻璃板下面放置一个用眼睛看不清楚的小物体。可以看到水滴就是一个放大镜。如果还看不清小物体，再拿一个放大镜位于水滴的上方。慢慢调节放大镜与水滴之间的距离，你就可以看清玻璃板下的微小物体！,图5.5-8自制显微镜,引导学生关心日常生活中有关物理量的数量级,四、教学联系生活、社会，增强学生实践意识,3.增强实践意识的教学思路,(1)选择联系实践的教学内容,(2)采用优化的教学方式,教师列举实例进行讲解,让学生列举实例,展示联系生活、社会的图片,学术性游戏,演播联系生活、社会的视频,展示实物并进行演示,经历创造性解决实际问题的过程,学生操作体验,优化,1.养成分析问题的好习惯是物理教学的重要任务,对于物理问题的解决，是抽象地套用某个理论还是进行具体分析，这是一个重要的解题习惯。它是影响学生学习“后劲”的重大因素。,五、帮助学生养成良好的学习习惯,把问题分成一些类型，让学生感悟和概括某一类问题的解题思路，有利于提高解决问题的能力。,但是，把方法当成知识来灌输，让学生死记一些解题套路来套出问题的答案，这就不是好的教学过程。,五、帮助学生养成良好的学习习惯,1.养成分析问题的好习惯是物理教学的重要任务,1.养成分析问题的好习惯是物理教学的重要任务,五、帮助学生养成良好的学习习惯,如图，当K由2改接为1，使输电线以原来2倍的电压输送交流电时，输送电流（即电流表A的读数）如何变化？,一道检测学生思维习惯的试题：,是死套结论，还是具体分析？,2012年高考理综试卷第21题：假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为,A.B.C.D.,但当前某些流行的做法并不是让学生理解和应用上述基本原理，而是让学生记住这一解题结论，某些教辅资料为了渲染这一解题结论的重要性，称该结论为“黄金代换”公式，并用这一“黄金”公式直接套出某些死板题目的答案。这些“经验”在教辅中抄来抄去，泛滥成灾。,2012年高考理综试卷第21题：假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为,A.B.C.D.,本题让不求甚解、死套“黄金”公式的学生尝到了苦果，他们刻板地看到“黄金”公式中g是和R2成反比的，选择了选项D，导致了解答错误。然而，这些死记硬背的学生，在高考考生中却不是少数。,江西省高考数据统计（0答案选项未列入）：,选D人数之多，暴露了当前培养学生思维习惯方面存在的严重问题,美国某小学低年级怎样让学生“具体分析”？,19012007，诺贝尔物理、化学、生物或医学三大科技类奖总数469人，分属于26个国家，其中美国204人，占43.5%；19682000，诺贝尔经济学奖总数46人，分属于12个国家，其中，美国：30人，占65；,也许有人问：这样教学，中考、高考行么？,高考物理考试大纲分析综合能力能够独立地对所遇的问题进行具体分析、研究，；能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题，；能够提出解决问题的方法，综合解决所遇到的问题。,该学生的解答过程，恰恰符合高考分析综合能力的要求。,(1)养成正确审题的好习惯,五、帮助学生养成良好的学习习惯,2.怎样帮助学生养成分析问题的好习惯,审题的含义：从题目的陈述中正确辨析出题目所给的具体条件或具体要求的过程,审题的要领转化。其操作为：,把文字表述转化为物理情景,把物理情景转化为物理条件,把物理条件转化为数学条件,审题难点的克服:,审题难点自发地对物理情境的想像。,克服方法增强实践意识（强化体验性实验）,高中物理教科书中的体验性实验：,五、帮助学生养成良好的学习习惯,3.怎样帮助学生养成分析问题的好习惯,用“飞镖”来感受曲线运动物体速度的方向。,(1)养成正确审题的好习惯,五、帮助学生养成良好的学习习惯,3.怎样帮助学生养成分析问题的好习惯,高中物理教科书中的体验性实验：,(1)养成正确审题的好习惯,五、帮助学生养成良好的学习习惯,3.怎样帮助学生养成分析问题的好习惯,题目：如图，物体静止，各接触面之间是否有摩擦？,习题教学中的体验性实验：,(1)养成正确审题的好习惯,用手拉纸条，两本书都静止，A、B之间，B、C之间有静摩擦力吗？,五、帮助学生养成良好的学习习惯,3.怎样帮助学生养成分析问题的好习惯,(1)养成正确审题的好习惯,(2)养成确立研究对象的分析习惯,(3)养成解题时分析物理量制约关系的习惯,(略),五、帮助学生养成良好的学习习惯,3.怎样帮助学生养成分析问题的好习惯,(1)养成正确审题的好习惯,(2)养成确立研究对象的分析习惯,(4)养成思考实验误差的分析习惯,(3)养成解题时分析物理量制约关系的习惯,返回,1.闭合电路欧姆定律实验数据和赛课现场记录,名师赛薛老师教学片段：“闭合电路内、外电压的和不变”,名师赛周老师教学片段：“闭合电路内、外电压的和不变”,薛老师测得闭合电路内、外电压数据（单位V）,周老师测得闭合电路内、外电压数据（单位V）,实际上是1.53,应该是2.05,再把薛老师表格的实验序号按外电压由大到小排列,1.53,2.05,薛老师测得闭合电路内、外电压数据（单位V）,周老师测得闭合电路内、外电压数据（单位V）,两表格的U总都明显随外电压减小而减小，但学生都说不变。,两表格电压读数都精确到了三位有效数字，但老师都认为不够精确，进一步精确实验，U总便会不变。,1.闭合电路欧姆定律实验数据和赛课现场记录,2.实验数据分析（以周老师数据为例）,(2)随着电路中的电流增大，U总（U总相对数据1的误差）也越大,(3)U总约等于U内的五分之一,(4)如果把U内的五分之一补偿给内电压，U总数据就非常理想,综合以上判断：该实验可能有五