物理学科思想方法20150418PPT课件

.,1,为了学生发展的物理教学,物理学科思想方法研究,.,2,但多年的课改实验证明，大多数的课也只是“过程方法”为“知识技能”服务而已，仍没摆脱“知识性教学”的怪圈。,素质教育是什么？,.,3,是研究方法！,是创新的课堂？,5+8=？,是自由的课堂？,.,4,课堂教学最关键的是什么？是把课本上内容讲完？没讲完的课不能算好课吗？书本上的每一点内容都必须讲到吗？哪些内容是本节课的核心？学生学会实验探究了吗？教学活动的节奏是否适合学生？哪些能力是本节必须培养或强化的？,.,5,追求教学效率是教学的本质特征，研究有效教学高效课堂是当前课程改革的重要目标，是减负提质的重要保证，是幸福教育的重要组成部分，更是教育事业实现内涵发展的必然要求。,高效课堂是有效课堂的最高境界，高效课堂应该基于高效教学。,.,6,高效课堂顾名思义是指在有限教学时间内产生高的效率、效益的课堂。具体而言是指在有效课堂的基础上、完成教学任务和达成教学目标的效率较高、效果较好并且取得教育教学的较高影响力和社会效益的课堂。,高效课堂主要表现在课堂容量，课内外学业负担等。关注的是学生受教育教学影响的积极程度，主要表现在兴趣培养、习惯养成、学习能力、思维能力与品质等诸多方面。,什么是高效课堂？,.,7,高效教学不仅是体现在课堂传授了多少知识，也不仅是体现在单位时间内教了多少内容、会解几道题目，其最核心是体现在学生能力的培养上，体现在二十年后当学生学过的知识模糊了甚至忘记时，反问我们的教学给了学生什么，我们的教育学生们能赖以生存发展吗？他们是否具有创新精神和实践能力呢？能够为社会的发展做多大的贡献呢？纵观有成就的人才，他们成功是在于潜藏于内在的，在知识学习中提炼出的思想方法。依靠思想方法的科学的思维不断学习、创新，创造出与众不同的内容，占据着本行业、领域的制高点。,.,8,大学数学系毕业生问系主任：今后如果不当数学老师数学学了干什么？,.,9,同样，我们不能期望每个学生都成为物理学家，事实是大部分学生在中学毕业二十年后记得的物理知识并不完整，甚至大部分都忘了，或有些模糊印象。但是一些物理教学对人的一生却影响深远，因为通过学习，他们更善于关注一些事物的事实，关注于对过程的科学研究，关注于事物的规律，用好规律、指导实践。许多情况下的事物似乎与物理无关，但物理的思想方法却影响人的一生。,.,10,关注物理思想的教学，通过与知识的结合、居高临下地俯视物理知识，对物理规律有更深刻的理解，他们的学习，不仅是收获物理知识，更重要的是提升思维能力，成为具有创新精神和物理思辨能力的物理人。我想这才是物理教学最本质、最核心的追求。这种创新精神和思辨能力的培养才是真正意义上的高效课堂。,.,11,数学思想方法,1.函数与方程思想:(1)函数思想是对函数内容在更高层次上的抽象,概括与提炼,在研究方程、不等式、数列、解析几何等其他内容时,起着重要作用.(2)方程思想是解决各类计算问题的基本思想,是运算能力的基础.高考把函数与方程思想作为七种重要思想方法重点来考查,.,12,2.数形结合思想：(1)数学研究的对象是数量关系和空间形式,即数与形两个方面.(2)在一维空间,实数与数轴上的点建立一一对应关系;在二维空间,实数对与坐标平面上的点建立一一对应关系.数形结合中,选择、填空侧重突出考查数到形的转化,在解答题中,考虑推理论证严密性,突出形到数的转化.,.,13,3.分类与整合思想(1)分类是自然科学乃至社会科学研究中的基本逻辑方法;(2)从具体出发,选取适当的分类标准;(3)划分只是手段,分类研究才是目的;(4)有分有合,先分后合,是分类整合思想的本质属性;(5)含字母参数数学问题进行分类与整合的研究,重点考查学生思维严谨性与周密性;,.,14,4.化归与转化思想(1)将复杂问题化归为简单问题,将较难问题化为较易问题,将未解决问题化归为已解决问题;(2)灵活性、多样性,无统一模式,利用动态思维,去寻找有利于问题解决的变换途径与方法;(3)高考重视常用变换方法:一般与特殊的转化、繁与简的转化、构造转化、命题的等价转化;,.,15,5.特殊与一般思想(1)通过对个例认识与研究,形成对事物的认识;(2)由浅入深,由现象到本质、由局部到整体、由实践到理论;(3)由特殊到一般,再由一般到特殊的反复认识过程;(4)构造特殊函数、特殊数列，寻找特殊点、确立特殊位置,利用特殊值、特殊方程(5)高考以新增内容为素材,突出考查特殊与一般思想一直是命题改革的方向;,.,16,6.有限与无限的思想：(1)把对无限的研究转化为对有限的研究,是解决无限问题的必经之路(2)积累的解决无限问题的经验,将有限问题转化为无限问题来解决是解决的方向(3)立体几何中求球的表面积与体积,采用分割的方法来解决,实际上是先进行有限次分割,再求和求极限,是典型的有限与无限数学思想的应用;(4)随着高中课程改革,对新增内容考查深入,对有限与无限的考查势必得到加强.,.,17,7.或然与必然的思想：(1)随机现象两个最基本的特征,一是结果的随机性,二是频率的稳定性(2)偶然中找必然,再用必然规律解决偶然(3)等可能性事件的概率、互斥事件有一个发生的概率、相互独立事件同时发生的概率、独立重复试验、随机事件的分布列、数学期望是考查的重点.,.,18,数学思想方法渗透教学的途径1.在知识的发生过程中,适时渗透数学思想方法2.在问题探索、解决过程中揭示数学思想方法3.在小结和复习中提炼概括数学思想方法,.,19,与义务教育数学课程标准衔接,知识的衔接，更重要的是教育理念与核心素养的衔接教育理念：以人为本（传统理念以知识为本）工作方针：育人为本（纲要）；立德树人（十八大）以人为本：站在学生的立场思考问题，以学生的发展为本；尊重的教育：尊重教育规律；尊重认知规律；尊重受教育者的人格人性以发展为本：教学要实现从“如何教”到“如何学”的转变考核要实现从“重知识”到“重素养”的转变,.,20,课程理念人人都能获得良好的数学教育；不同的人在数学上得到不同的发展。除了获取必要的数学知识和掌握必要的数学技能之外，还要获得数学素养。会用数学的眼光观察现实世界，用数学的思维分析现实世界，用数学的语言表达现实世界。课程目标提出四基：基础知识、基本技能+基本思想、基本活动经验提出四能：发现问题、提出问题+分析问题、解决问题科学精神：敢于质疑，善于思考，实事求是，一丝不苟,.,21,数学基本思想是构建数学学科素养的基础。数学产生与发展必须依赖的思想；学习数学与没学习数学人的思维差异。抽象：现实数学。数量与数量关系；图形与图形关系。数学具有一般性。学习过数学的人抽象能力强。推理：数学数学。得到并且验证数学的结果：命题。数学具有严谨性。学习过数学的人推理能力强。模型：数学现实。用数学的语言讲述现实世界的故事。数学具有应用性。学习过数学的人会一般性思考。,.,22,选修（6学分）：强调选择性、发展性理工方向：变换、微积分初步、基于模型的统计与概率社会方向：微积分初步、社会调查、经济社会模型人文方向：社会调查、概念命题、逻辑推理艺术方向：数学的美，对称、周期、和谐校本课程：基于计算机的机械化方法自主招生：学校提出招生要求、学生选择学习方向学校招生综合评价,.,23,高中数学课程标准体例与核心素养第一部分前言：数学、数学教育一、课程性质：高中阶段数学课程二、课程理念：总纲课程结构、内容选取、教学活动、学习评价三、课程设计思路：必修选修、课程目标、课程内容第二部分课程目标：基本核心素养、三会四基、四能、科学精神第三部分课程内容第四部分学业质量评价标准（基于核心素养的评价）第五部分实施建议：教学、教材、资源开发与利用,.,24,关于数学思想与方法及其研究,【命题双向细目表】,.,25,关于数学思想与方法及其研究,【考试评价】,案例：福州市2014-2015学年第一学期高三期末质量检测数学评价报告,.,26,思想方法考查分值统计,案例：福州市2014-2015学年第一学期高三期末质量检测数学评价报告,.,27,思想方法考查分值比较,案例：福州市2014-2015学年第一学期高三期末质量检测数学评价报告,.,28,关于数学的核心素养参考了国内与国外计划核心素养分两个层次：通识素养、数学素养通识素养：会学学习，应用能力，创新意识数学素养：抽象、概念与关系推理、论证与交流建模、规律与反思运算、法则与模式几何直观和空间想象数据分析和知识获取考核考试：以核心素养为准则,.,29,以抽象概括为例内涵数学的抽象是指：去掉事物的一切物理属性，通过对数量和数量关系、图形与图形关系的抽象，得到数学的研究对象和运算法则；从具体的背景中发现事物的一般规律，用数学的语言予以表达。作用抽象是数学的基本思想，反映了数学的基本特征，贯穿在数学产生、发展、应用的始终，使数学表达准确、简洁，得到的结论具有一般性。因此，培养学生的抽象概括能力是高中数学课程所要实现的核心素养。,.,30,什么是物理学科思想方法,物理思想是由于物理知识的深刻性反映在人的意识中经过思维活动而产生的结果。教师只教课本，不重视物理思想的培育，急于得出结论，那结论学生表面上理解了、实际上不理解，关键是没时间把“物理知识的深刻性反映在人的意识中经过思维活动而产生结果”，学生仅经简单思维活动又怎能理解知识的深刻性？,.,31,哲学思想,数学思想,学科思想,物理思想,.,32,世界的物质性,对立统一,量变与质变,哲学思想,否定之否定,.,33,函数与方程,数形结合,化归与转化,数学思想,有限与无限,特殊与一般,.,34,学科思想,.,35,物理学习的基本研究方法,目前物理学基本研究方法罗列起来很多，让人看起来眼花缭乱，如理想化法、图像法、演绎法、归纳法、对称法、比值定义法、模拟想象法、逆向思维法、极端思维法、发散思维法、类比法、迁移法、分析法、综合法、验证性实验、探究性实验、发现性实验、总结法、变化率问题、等效法、模型法、整体法、隔离法、假设法、排除法、培养学生观察、动手、分析、合作诸方面能力等等，细分起来我以为有基本的四大类。,.,36,忽略次要因素法。人类的智慧把复杂的物理情景分割成许多简单问题的组合，对简单问题进一步忽略次要因素，抓住主要问题，通过对这些简单问题的深入研究，总结其规律，再运用于复杂问题，使复杂问题被解析，形成解决数个简单问题的清晰思路从而达到解决复杂问题的目的。其主要方法有：理想化法、模型法、整体法、隔离法、假设法、排除法等等。,.,37,应用数学方法研究物理问题。数学是工具学科，在物理学习中大量地使用数学方法。应用数学方法研究物理问题，通常是把物理定律、现象等问题翻译成数学问题，进一步解该数学问题，再把用数学方法解的问题翻译成物理，并讨论其物理意义。其主要方法有：图像法、演绎法、归纳法、对称法、比值定义法、变化率问题、等效法等等。,.,38,思维分析法。它是人脑对物理客观事实的概括和间接反映，其反映的是物理事物的本质和事物间规律的联系，包括逻辑思维和形象思维。通过思维分析，使物理情景更简洁、物理现象更丰富、问题的解决变得更容易。其主要方法有：模拟想象法、逆向思维法、极端思维法、发散思维法、类比法、迁移法、分析法、综合法、总结法等等。,.,39,实验法。物理实验是为了揭示物理诸现象之间的因果关系，寻找物理规律。实验法的关键是按研究目的，控制好实验的环境和条件（包括自变量、因变量和无关变量），科学地选择实验对象，进而揭示自变量和因变量的关系。新课标强调科学探究，目的是让学生学会物理科学研究的一般方法，并通过迁移，学会不同领域的一般科学研究方法。中学物理实验包括验证性实验，探究性实验、发现性实验等。通过实验，培养学生观察、动手、分析、合作诸方面能力。,.,40,学科思想方法就是在我们教学之中。而思想方法的教学就是教学的重点，有时也是难点。知识是研究的对象，又是学习思想方法的载体，对学生终生受益的是思想方法。,.,41,教学中思想方法建立的基本原则：一是以时间换取学生的深刻理解，即舍得花时间。因为物理思想是由于物理知识的深刻性反映在人的意识中经过思维活动而产生的结果。二是适当重复（包括在新知识教学中涉及相同的思想方法的重复和迁移）加深学生的理解。三是引导学生建立思想方法。四是积极以思想方法为线索解决实际问题。,.,42,学科思想方法在教育中受到重视则是在20世纪90年代，此时，西方国家着眼于本国教育质量的提高，率先启动了席卷全球的新一轮教育改革，并对科学思想方法做了大量的理论与实践研究。很多国家越来越重视学科思想方法在教学中的重要作用，并在各国的相关文件中明确提出了科学思想和科学方法。,国内外对物理思想方法的研究及研究方法,.,43,美国国家研究理事会在1996年颁布了国家科学教育标准，在其中提出，教学要以培养学生科学探究的精神、科学的思想和科学方法为目的，绝不是单纯的科学知识的传授。,英国在2000年公布了国家科学教育课程标准，并在其中强调把教育目标应该转为知识性目标与过程性目标并重，而非传统教育中的单纯的知识性目标，并重视在科学探究过程中，学生的实践能力和探索精神和培养。,.,44,统观所有学科，除数学思想方法研究较为深入之外，其他学科思想方法研究相对较少，这是目前我国在学科思想方法的研究现状。,.,45,所以，从学科思想方法方面的分类，按照具体的学科思想方法所概括内容的特点，学者们通常将“学科思想”与“学科方法”进行分类。按照不同的层次，学者将“学科思想”分为宏观、中观、微观三个层次：,（2）一般学科思想方法,（1）学科核心思想方法,（3）具体思想方法,.,46,首先，研究视野的开阔。已有研究主要从哲学、自然科学和教育三个视野展开了对学科思想方法的研究，因而比较深入地把握住了学科思想方法本质内涵和基本特征。但是，从更开阔的视野来看，学科思想方法不仅涉及到哲学、自然科学、教育学之间的多重关系，而且还直接与学科教学论密切相关，尤其是在中学阶段，其核心在于提高课堂教学的有效性。因此，作为教学活动重要组成部分，学科思想方法就应当被置放于一个包含教学哲学、学科教学论和文化学等学科视野的多重视野下加以综合的考察。唯有如此，我们才能全面、深入、准确地把握住学科思想方法理论逻辑，发挥其强大的功能。,.,47,其次，研究方法的突破。在一定程度上，科学研究的突破取决于研究方法的突破。我校对于“基于学科思想方法的教学”的研究，将在综合运用文献研究、课堂观察法、文本研究和行动研究等多种方法的基础上，同时展开学科思想方法的思辩研究与实证研究、宏观研究与微观研究。,.,48,1、我的研究实践,经过一年多的探究，我将这个阶段的研究探索编撰成高中学科思想方法研究一书，本书收录语文、数学等9个学科的“学科思想与研究方法”，此为理论篇章；还展示了二十多篇渗透科学思想方法的课堂教学实践设计，理论与实践结相合直观系统阐述我们的探索。,.,49,物理教学要学研究方法,面对纷繁复杂的物理世界，很多学生在学习过程中无从下手，不少教师也仅凭感觉在教学，缺乏对物理学习方法的深入研究。正是由于教师的教和学生的学都是凭感觉，少有科学方法，导致学生学物理困难重重，课堂效率低下。,.,50,高效教学最核心是体现在学生能力的培养上,.,51,.,52,.,53,.,54,.,55,.