启发思维发展能力(10级).ppt

1、物理教学论,第八章 启发思维 发展能力 （教材第八章一、二节） 物理习题教学 （附：习题法、“习题课” ）,物理专业2010级本科班 2013年春季,复习提问：一为什么说在教学中使学生形成清晰物理概念，正确地掌握物理规律是重要的？, 物理概念和规律是物理学的基础和主干； 使学生正确理解和掌握重要的物理基本概念，掌握有关规律是物理教学的关键； 形成概念和掌握规律的过程是发展学生认识能力开发智力，培养品德，素质教育的重要途径。 见教材P126-129,二. 物理概念、物理规律的教学有哪几点要求？包括哪些内容？, 为什么要引入某个概念或研究某个规律（包括为什么要研究这个问题，问题如何提出来的等）？

2、（P122） 明确建立概念、规律的事实依据。 怎样进行研究的（包括哪些主要的物理现象、事实，运用了怎样的手段和方法观察实验法，理论分析法，数学运用法等）？ （P122） 要懂得研究方法。, 通过研究得到怎样的结论（包括概念是怎样定义的，规律是怎样叙述的，它们的数学表达式怎样的等）？ （P122） （1） 定义概念的方法： 操作定义法； 人为规定法； 比值定义法等。 （2）获得物理规律的常用两种途径： 实验归纳法； 理论分析法。 某个概念、规律的物理意义是什么包括概念和规律反映了事物怎样的本质属性（内涵）及其联系？物理量的量值是多少？量度单位是什么？适用条件、适用范围（外延）怎样等？ 某个概念、

3、规律有什么重要的应用(包括应用中应注意什么有关问题)？(P122 )学会运用,三. 妨碍了概念的正确形成和规律的掌握的主要原因是什么？大致有哪几种情况？,第一，许多情况下，反映事物本质的刺激成分，并不是最强烈的，甚至常常是感觉不到的。给掌握事物本质造成了很大的困难，导致错误概念的形成。（P124） 第二，学生已有的一些不正确的观念干扰和负迁移。 第三，学生没有抓住事物本质，把事物外部的非本质的东西作为依据来理解物理概念和规律。 （P125） 第四，学生对互有联系或相似概念常混淆不清，不了解其本质区别。 （P125） 第五，学生重机械记忆，不重理解，不会运用概念、规律分析、解决问题等。 （P12

4、5） 第六，相关知识准备不足或没有很好地理解和掌握，也会造成学习概念和规律的障碍。,四. 说明形成概念、掌握规律的一般过程,1加强实验，审慎地选择实验和事例，使学生获得必要的感性认识，是形成概念掌握规律的基础。（P126-129） 2重视科学抽象，突出本质，掘弃非本质，使学生理解由感性到理性的上升过程，是形成概念的关键。 （P129-130） 3使学生理解物理概念的物理意义，是形成概念的根本。 （P130-133） 4形成概念要注意阶段性。 （P133-134）,五. 形成概念建立规律的主要课型是什么？有哪些基本教学环节？,主要课型 新授课 基本教学环节： 组织教学环节（13分钟）：把学生的注

5、意力吸引到课堂上来； 导入新课（引入新课）环节（37分钟）为新知识教学创设物理情境创造必要条件，引入方式灵活多样。 新课教学环节（2030分钟）形成概念，掌握规律。 巩固新课环节（1020分钟）复习新知识，进行新知识应用练习，使学生进一步理解新知识。 布置作业环节（25分钟）布置课外作业，进行必要提示，提出解题要求。,第七章 形成概念 掌握规律 物理概念和规律的教学,7.1 形成概念、掌握规律的重要性(P119) 7.2 物理概念、规律的教学要求(P122) 7.3 形成概念 掌握规律的复杂性(P123) 7.4 形成概念、掌握规律的一般过程(P126) 下面继续讲解: 7.5 物理概念和规律

6、教学的具体要求 7.6 形成概念建立规律的主要课型 新授课,7.5 物理概念和规律教学的具体要求,一物理概念的教学 定义概念的方法： 操作定义法：如长度，合力（等效代替法）等； 人为规定法：如惯性，机械运动，等； 比值定义法：电场强度，E=F/q,密度=m/V等。, 建立概念的方法： 概念建立：从经验出发通过辨别、抽象、分析、假设、验证、概括等思维活动，获得一类事物或现象的共同特征，形成科学概念， 例如：力的大小，运动的快慢，冷热程度。 概念同化：利用已有的认知结构，联系新知识，使新知识在原有知识基础上达到新的认知平衡 例如：“功率”概念，联系功，时间概念，结合数学上比值法，即可建立。 概念顺

7、应：新知识与原有认知结构差别大，或不易建立联系时，就需修改原有认知结构或建立新认知结构，依靠新认知结构联系新知识，从而达到认知平衡叫概念顺应。例如：“电压” 初中用水压类比。, 物理概念教学环节和要求 创设学习物理概念的环境 首先给学生创造一个适应教学要求，借以引导启发学生发掘问题，思考问题，探索事物的本质属性的物理环境。 常用的办法： 运用实验 利用学生积累的生活经验 运用图表、幻灯投影、多媒体课件、参观、课堂活动等也可创设良好的物理环境。, 进行思维加工 对物理现象，过程等感性材料应引导学生进行科学抽象；让他们参与思维加工活动来得出物理概念. 使学生形成正确概念，须在他们获得足够感性材料基

8、础上，引导学生运用比较、分析、综合等思维方法，对感性材料进行思维加工，进而抽象出事物的本质属性，从而形成初步概念。 在此基础上，引导学生用精练的语言将这个概念内涵表达出来。 对于物理量，还应引导学生进行思维加工，得到它的量度公式，进行简单分析，比较它的量度公式与物理意义之间的联系与区别。, 运用概念 运用是使学生把学到知识转化为能力的关键，将抽象概念“返回”到具体物理现实中，解决问题，加深和巩固对概念的理解、掌握，引导他们勇于提出问题。勤于思考，扩大认识范围。 例如：学了电阻概念后，让学生讨论，导体电流1A测得电阻2，若通过电流2A其电阻多大？有的可能认为R与I成反比，即是1 。对吗? 问题不

9、在于多，而在于典型性、灵活性、启发性是否突出。,二物理规律的教学 教学要求： 使学生把握新旧知识的联系和建立物理规律的事实依据，懂得研究物理规律的方法。 物理规律本身反映了物理现象中的相互联系，因果关系和有关物理量间的严格数量关系，用联系的观点来引导学生研究新课题，提出新问题。 物理规律本身，总是以一定的物理事实为依据的，学习物理规律，必须在认识、分析和研究有关物理事实的基础上进行。, 获得物理规律的常用两种途径： a实验归纳法直接从实验结果中分析、归纳、概括而总结出来物理规律的方法。 b理论分析法利用已有概念和规律，通过逻辑推理或数学推导，得出新的规律的方法。 对于某一规律的教学，有时即可用

10、实验归纳法，也可用理论分析法。（例如“物体沉浮条件”） 至于选用哪种方法为宜，要看教学内容和师生实际情况而定。（初中以实验归纳法为主，高中以理论分析法为主）。, 使学生理解物理规律的物理意义 对于物理规律的文字表述，要认真加以分析，使学生真正理解其含义。如 “牛顿第一定律” 中 “或”字的含义，保持原运动状态的含义。 对概念、规律的数学表达式，不能从数学角度去理解。（如 I=U/R可得R=U/I ， 就认为R与U成正比，与I成反比。） 使学生明确物理规律的适用条件和范围 物理规律是一定条件下某个物理现象或物理过程的变化规律。有一定的适用条件和范围，明确了，才能正确运用，避免乱用规律，乱套公式。

11、例如 I=U/R，只适用于纯电阻电路，且I、U、R同一段；又如 P=IU , 使学生认清所研究物理规律与有关物理概念和物理规律之间的关系。 牛一律与惯性虽有联系，但二者本质有区别。 使学生学会运用物理规律说明和解释现象，分析和解决实际问题。 掌握规律的目的在于运用规律去解决问题。 例如：综合运用概念和规律解决生活用电中的实际问题等。, 教学步骤； 创设便于发现问题，探索规律的物理环境 观察、实验发现问题； 分析生活典型事例发现问题。 带领学生在物理环境中按照物理学的研究方法来探索物理规律。 直接概括法：由日常经验或实验结果。 实验归纳法：实验、观察分析推理科学猜想实验验证修正得出结论。 理论分

12、析法：已有知识推理、讨论得出结论。, 引导学生对规律进行讨论 物理意义（文字表述、公式含义）； 适用条件和范围； 与有关概念、规律、公式间的关系。 引导和组织学生运用物理规律 用典型问题由教师示范，师生讨论，让学生领会分析、处理和解决问题的思路和方法。 进行运用规律练习，善于联系日常生活中和实际问题。 鼓励学生运用学过规律进行观察实验，动手动脑进行小设计和小制作，创造性解决实际问题。,7.6 形成概念建立规律的主要课型 新授课,一学习物理心理因素的课堂表现 心理结构 激发兴趣：做到这一点重要的是学习动机，即对学习有新的需要； 重要心理因素：好奇心、求知欲起重要作用。 摄取知识：重要心理因素：感

13、知； 重视实验，采用多媒体技术等。, 理解知识： 主要心理因素：思维，将感性材料升华为概念规律。 巩固知识： 主要心理因素：记忆，及时复习巩固。 运用知识： 主要心理因素：操作，通过操作与练习，培养学生动作技能与心智技能。 技能是完成一定任务的活动方式。 心理条件：创造一个良好的心理情境物理教学环境。,二新授课 基本教学环节（一节课45分钟） 组织教学（13分钟）：把学生的注意力吸引到课堂上来； 引入新课（导入新课）（37分钟）：为新知识教学创设物理情境，创造必要条件，引入方式灵活多样。 新课教学（2030分钟）：形成概念，掌握规律。 巩固新课（1020分钟）：复习新知识，进行新知识应用练习，

14、使学生进一步理解新知识。 布置作业（25分钟）：布置课外作业，进行必要提示，提出解题要求。,1、导入（引入）新课方法：, 生活实例引（导）入； 演示实验引（导）入； 问题引（导）入； 复习引（导）入； 实际应用引（导）入； 讲述科学小故事或科学家轶事引（导）入； 安排学生小实验引（导）入； 在学生既有知识基础上对照比较引（导）入； 制造悬念引（导）入； 组织讨论引（导）入； 科学探究引（导）入； 利用习题引（导）入 等等, 导入（引入）新课环节 生活实例导（引）入：由学生的生活经验和所熟悉的事例中提出问题来引入。例： 惯性教学引入; 压强引入； 摩擦引入。 演示实验导（引）入：由演示实验现象提

15、出问题。 问题导（引）入：由实践需要引入或实际需求提出问题。 复习导（引）入：在学生原有知识基础上，复习旧知识，引入新知识。例：“加速度”复习“速度”等 实际应用导（引）入：通过实际中与新知识相关的应用实例来引入。, 讲述科学小故事或科学家轶事导（引）入 例： 万有引力：牛顿被树上落下的苹果打到后的思考； 大气压教学：1640 年意大利古城佛罗伦萨矿井抽水，水只升高至约 10 m， 更深的水直接用抽水机抽不上来。（理想值10.336m） 安排学生小实验导（引）入 在学生既有知识基础上对照比较导（引）入 例： 电磁感应：电生磁，磁能否生电?, 制造悬念导（引）入 例:1.分子运动论：为何能闻到花

16、香，为何粉笔在黑板上显字迹？ 2.牛顿第一定律：是否有力物体就动？没有力作用物体为何仍动（踢球）？ 暴露问题导（引）入 例：长度测量：用一把尺子量同一物体，让三个学生量，报上来的数字，量值不相同，这是为何？ 组织讨论导（引）入 利用习题导（引）入 等, 新课教学环节 列举实例或让学生自己提出问题，配合物理实验分析解决，发现和提出新问题，为概念、规律的建立，提供必要的感性材料和实际根据； 进行实验分析概括等思维活动，得出新概念新规律； 建立物理量或物理规律的数学表达式，并讨论和明确公式的物理意义及其应用条件，包括课堂科学探究，举例分析等。,巩固新课环节 提问检查新知识掌握情况（主要抓住一节课的重

17、点，不面面俱到，包括让学生重做有关实验）。 进行课堂练习。 布置作业环节 要求： 指明所布置的作业的页码、题号，并板书（形式 P，第题，第题， ）； 对题目作出必要的解释和说明，提出解题要求等。,第八章 启发思维 发展能力 利用习题教给学生解决物理问题的方法,8.1 物理习题的作用和类型 （P148） 一物理习题的作用和功能（P148） 二物理习题的类型（P149） 8.2 物理习题教学方法（P150） 一物理习题各主要类型的常用解题方法 二物理习题的选编 （P157） 三习题课 （P159）,我们前面讲了通过观察实验来发掘问题让中学生形成感性认识，这是认识论的第一步。接下来我们就物理概念和规

18、律教学中如何在感性认识的基础上形成概念，掌握规律进行了探讨和实践，这一环节主要是形成物理理论，使中学生由感性认识上升到理性认识，产生认识上的第一个“飞跃”。 今天我们将探讨如何对中学生启发思维，发展能力，讨论利用习课教给学生解决问题的方法，通过学生对知识运用的实践活动，使学生加深对物理概念和规律的理解，启发学生的思维，发展学生的能力，培养学生的素质，使学生由理性认识回到实践中去，产生认识上的第二个飞跃。,问题,1、请问你认为物理习题有哪些作用和功能？ 2、根据你的经验谈谈物理习题有哪些类型？ 3、你知道各种类型的物理习题的主要形式和常用解题方法吗？比如选择题、问答题有几种形式和几种常用解题方法

19、？ 4、你知道物理习题的常用解题法？请举例。 5、物理习题的选编应注意什么？ 6、习题课的教学环节是什么？备课应考虑什么？ 7、一个体积 0.05 m3 的救生圈，重 40 N ，问它在水中能否使体重为 490 N 的人不致沉没？ 8、1N 的水能浮起 2N 的物体吗？,8.1 物理习题的作用和类型,一物理习题的作用和功能（P148-149） 作用： 使学生准确、灵活地掌握所学物理知识，扩大知识之间的联系和知识与实践和生活实际的联系，巩固和加深已经学过的物理知识，进一步掌握物理概念、定律及其公式的意义。, 使学生建立分析和解决物理问题的思路和方法，能启发学生思维，培养和发展各种能力，如应用数学

20、知识解决物理问题的能力，逻辑思维能力。通过实践性习题还可以解决实际问题的能力，培养学生的动手能力和实践能力，以及探究能力和创新能力，养成好的思维习惯等 习题还是进行教学检查和考核的重要方式之一。能考核学生掌握知识的水平，及时发现存在的教和学两方面的问题，并进行补缺补漏。但也应注意它并不是考核的唯一方法，随着物理课程改革，考核的形式将多样化。, 通过解题，能够帮助学生更清楚，更牢固地掌握所学知识，可以更确切，更透彻地掌握物理概念、定律及其公式的物理意义，防止片面认识。 通过帮助学生正确理解物理量函数关系，深入掌握公式的物理意义，防止物理问题的数学化。如 C=Q/U， =m/V， R=U/I 通过

21、习题可以将物理科学与生活和技术结合起来，培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。, 通过习题可以扩大和加深学生知识面，有许多问题或知识在课本上或课堂上不可能一一讲到，可以通过习题来进一步掌握拓展这些知识，介绍前沿科学。如万有引力地球m、太阳M、月地距r等 通过解题，能充分培养学生独立思考和独立工作的能力，发展他们的逻辑思维能力和创新能力，培养耐心细致，坚韧顽强，克服困难的精神，锻炼他们的意志。 习题能以合适便利的形式来复习已学知识（基本题记忆，综合题知识联系）, 主要功能： 认知功能巩固和深化知识； 发展功能培养和发展能力； 检测功能教学检查和考试。,二物理习题的类型（P149）, 客观型：选

22、择题，判断题（是非题），填空题（考核熟记能力）； 主观型：问答题，实验题，作图题，计算题，综合题，证明（论证）题，改错题，讨论题（答案不是唯一的），探索题 等。,8.2 物理习题教学方法（P150）,一物理习题主要类型常用解题方法 选择题 特点：题后附有几个答案（一般为三个或三个以上）正误混杂，属客观性题，题目答案固定，不受改题时主观影响，近来标准化考试常用，答案可在答题卡涂黑，利用电脑改卷。, 形式： 最优选择题（单一选择题）： 一个题目若干选项，其中只有一个最符合题（可正，其余错；可错，其余正）。 多解选择题（多项选择题） ： 答案有几时个或全部符合题意。 组合选择题：对多解选择题进行组合

23、 例如，-个选项： 对 选A； 对选B； 对 选C； 对 选D； 全对 选E。, 因果选择题 由陈述和理两部分组成，前为结果或 判断，后为原因或条件。 A前后句正确，有因果关系， B前后句正确，无因果关系； C前句正确，后句错； D前句错，后句正确； E全错 例如人耳听不见无线电波，无线电波是电磁波，不是机械波。 又如晶体二极管具有放大作用，具有单向导电性。,选（A）,选（D）, 配伍选择题； 比较选择题； 改错选择题； 填充选择题； 相关选择题； 识图选择题； 阅读选择题 等,选择题类型还有：, 怎样解答选择题 ： 从物理规律、概念出发来选择、不乱猜； 善用数学分析法全面分析，不凭经验； 充

24、分利用图解法直观形象特点，迅速选择答案； 善用隔离法，化繁为简； 利用量纲检验答案合理性； 利用排中律，把不合题意的迅速排除； 要求：一，快，二，准。, 直接判断法：直接从题设条件推出正确结果； 求解对照法：根据物理规律或公式导出结果进行对照； 剔除法：分析推理逐个排除错误答案（适合单一选择）； 估算判断法：利用估算法，迅速判断； 图象法：利用矢量图、坐标图和光路图、力图等，直观、简便、迅速判断。 以上各方法综合应用，不拘一格 。, 选择题的几种解法：,问答题：, 特点：不需计算或只需简单口算，用文字或口头回答。 类型： 直问（直接寻求）：晴朗天空为何是蔚蓝色? 曲问（问在此，意在彼）：球瘪了

25、，投入沸水重鼓起，为何 ? 单问（集中提一个问题）：保温瓶为何保温? 重问（连续或重叠提问）：保温瓶 ? ? ? 明问：马拉车，车拉马，马车为何向前进? 暗问：使用电风扇没降温，人为何感觉凉快?, 解法： 分析法：从题供条件，应用知识逐步找出结论 例如 很冷地区，不用水银温度计用酒精的为何？ 题供条件：很冷 温度低； 知识：凝固点，汞-38.8酒精-117； 结论：所以 综合法：从结论入手，应用物理知识逐步找出与题供条件相符结论。 例如 装满水的壶，放火上加热，水为何溢出？ 结论：水溢； 知识：热膨胀； 结论：水溢出。, 对比法：比较两现象不同与共同点找出相关， 得出结论。 例如 书包带宽的窄

26、的舒服为什么？ 共同：压力同； 不同：接触面不同； 相互关系及结论： p=F/S，F同，S大，p小，舒服些。 推理法：从题意入手作一般判断，再据题目具体条件作出特殊判断，然后得出结论。 例 乒乓球瘪了，浸入水中烫一下重新鼓起为什么？ 一般判断：受热膨胀； 特殊判断：气体比固体在同条件下，膨胀体积大； 结论。, 归谬法：先作出题目结论相反的假设，再运用物理知识从反设出发，推出错误结论，后据逻辑学中的排中律，可得出正确答案。 例如：马路上路灯有一盏坏了（灯丝断），其余照亮，能判断是串或并联？ 设为串联； 知识：一灭俱灭； 现象与题反，谬； 并联正确。,作图题：, 特点：靠矢量图或有关图线来解答；

27、应用：常用于力学和几何光学等解题； 优点： 物理图象较清晰，能简单扼要地得出解答； 能培养学生应用图形和模型的能力； 在数学知识不足时，可用它直接解答。, 类型： 矢量图解法：利用平行四边形法则求解，如力的合成、分解等。 坐标图解法：利用平面直角坐标表明两物理量函数关系，在函数图上，直接得出待求量大小。如，V-t，S-t 图像。, 线段图解法：按长度线段代表物理量的大小，用几何规律找出各线段关系，直接量出线段长，解得。 如作出透镜成像后，直接量出线段长，解得像的大小、像距 形象图解法：按物理过程实际形象加以简化，绘成图线从中直接量出待求量。, 实验题：, 特点：对学生进行实验方面的有关训练，解

28、答时应用有关实验的方法。 类型： 实验操作解答题； 实验排序题； 实验模拟题； 实验纠错题； 实验数据处理题。 解法： 运用实验方法进行解答。, 计算题：,计算题的解题步骤（P150） 审题：弄清题意，明确已知什么？要求什么？涉及的概念和规律？解答问题基本途径？ 要求能离开习题的文句用自己的语言复述一遍，不仅看清明示条件，还能看清隐含条件，注意其中间状态可能隐含的重要变化。 简要地写出习题条件：将所有已知量和待求量都用通用的符号表示，标明数值和单位（统一于同种单位制）。补充必要物理恒量，需要时作出示意图，图上标明已知量、未知量。,列式和演算： 明确物理过程； 疏通思路； 确定公式； 列出方程，

29、代入已知量，进行演算。 分析、检查答案： 是否合理和符合实际； 单位是否正确； 导出公式及演算是否正确等。,综合题：,涉及到多个定律与公式，几种题型（常有比较复杂的计算题形式），几部分乃至力、热、电、光各部分知识和方法的综合运用。 有助于建立各单元或各部分之间的联系，对于培养学生分析、综合和灵活运用知识的能力，发展学生的思维能力和创新能力等，均有重要作用。,二. 物理习题各类型的常用解题法,1. 分析法和综合法（P152） 分析法：待求量出发，找出有关定律，写出原始公式 (待求量已知量)。 综合法：从已知条件出发，建立一系列等式 (已知量待求量)。 利用分析法与综合法 P152 例。,2. 等

30、效法：通过等效变换使一些物理问题化繁为简，化难为易的解题方法。 （P154） 3. 近似法：摒弃次要因素，揭示和突出物理现象的本质，从而化繁为简的解题方法。 （P156） 4. 算术法： 分几个简单小问题，用算术方法，由物理概念出发逐步解题。 5. 代数法（公式法）： 根据物理定律、概念等，利用有关公式将已知量和待求量联系起来，代入数据，进行运算，解出所求物理量。,三物理习题的选编（P157）, 对课本上的习题进行分析和分类； 形式多样化，份量要恰当，难易程度要适宜； 注重联系实际，联系生活； 注意启发性，探究性，实践性习题的开发； 指导中学生自编习题。,四习题课（P159）, 习题课的主要教学环节： 复习导入（3-5min）：扼要复习、分析存