中学物理新课程教学概论（第3版）课件 第八章 物理问题解决教学

第八章物理问题解决教学第2页2025年2月本章内容第一节物理问题解决教学概述第二节物理习题的形式及其作用第三节物理习题教学第四节物理习题教学案例与评析第3页2025年2月第八章物理问题解决教学物理问题解决能力对于学生自身的发展和在未来社会中的发展有着重要影响。一般来说，物理问题解决能力强的学生在面对新物理情境、新物理问题时，能够在自身原有知识经验的基础上运用思考、推理、合作等方式积极主动地参与问题解决的全过程，在解决问题的过程中获得解决问题需要的新知识，最终实现问题的解决。新课程标准以发展物理学科核心素养为目标统领物理教学。物理问题解决能力是物理核心素养中关键能力的重要组成，物理问题解决教学也是中学物理教学中必备的重要内容。本章将讨论在中学物理教学中，如何进行物理问题解决的教学。第4页2025年2月第一节物理问题解决教学概述第5页2025年2月第一节物理问题解决教学概述培养学生物理问题解决能力一直是中学物理教学的重要任务，也是长期以来物理教育研究领域的重要课题。物理问题解决是指人们在日常生活和社会实践中，按照一定的目标运用物理概念与规律，使物理问题获得解决的过程。第6页2025年2月第一节物理问题解决教学概述提高物理问题解决能力需要有两类基础：一是加深物理概念和规律的学习。对物理概念和规律的深入理解，是准确运用物理概念与规律的必要条件。二是学习和掌握解决物理问题的思想和方法，并通过一定的物理问题解决的练习来获得物理问题解决的策略与方法等。物理概念与规律、物理问题解决的策略与方法是提升物理问题解决能力的基石，也是物理问题解决教学的重要目标。第7页2025年2月第一节物理问题解决教学概述在物理学习过程中，进行物理练习是非常必要的。总的来讲，物理练习的主要目的是：巩固、深化、活化物理学基础知识和实验技能；学会解决问题的思路、方法与策略，提高运用知识分析和解决问题的能力；激发学生对物理学的兴趣；培养学生的科学精神、科学态度与责任。练习教学可以随时反馈学生的学习情况，是教学中师生交互的有效手段，是取得良好的教学效果的有利保证。第8页2025年2月第一节物理问题解决教学概述通过物理练习来培养解决物理问题能力的教学并不是“题海战术”。在物理教学中，并不是只要多进行习题训练，就能提高学生解决问题的能力。题海战术的指导思想是行为主义，它企图通过大量的强化“刺激”，使学生达到暂时性的熟练水平，从而形成一种低级的、机械的、自动化的技能。这种做法并没有使学生的问题解决能力和物理学科核心素养在本质上获得提升，所以中学物理的习题教学应避免出现这种现象。第9页2025年2月第二节物理习题的形式及其作用第10页2025年2月第二节物理习题的形式及其作用根据课程标准的要求，学生对不同层次知识的掌握情况，以及学生的问题解决能力水平，可以选择和编制不同特点、不同层次要求的物理习题。这些习题对培养与训练物理问题解决能力是非常有帮助的，不同形式的物理习题有着不同的作用。第11页2025年2月一、常见的物理习题形式及其作用1.选择题、判断题及其作用选择题是教学中常用的一类物理问题。通常由两部分构成:第一部分先提出(或引出)一个问题或写出一个不完整的句子，称作题干；第二部分再给出这个问题的几个可能答案或者这句不完整的话的几种补充说法，称作备选项，供考生选择。备选项由正确选项和迷惑选项组成，其中符合要求的能够正确解释题干中问题的选项为正确选项，那些与正确选项相似，使学生容易产生的模棱两可的选项为迷惑项。第12页2025年2月一、常见的物理习题形式及其作用1.选择题、判断题及其作用简单的选择题可能只需要记忆某些知识，而复杂的选择题则必须进行逻辑判断，有助于学生对知识的理解和思维的发展。判断题就是对所给出的某个陈述进行辨析，做出正误判断。这类习题的特点是概念性强，往往需要进行一定的逻辑分析。它的主要作用在于澄清一些似是而非的认识，帮助学生更加准确地理解物理概念，掌握物理规律，并提高逻辑思维能力。判断、选择题一般应以加强概念的理解和运用为主，当然，也可以要求学生进行适当的计算。第13页2025年2月一、常见的物理习题形式及其作用2.思考题及其作用思考题能够引导学生深入思考，或发现问题，或预测结果等。通常情况下思考题是开放性试题。思考题应让学生对学习中存在的典型问题进行思考。第14页2025年2月一、常见的物理习题形式及其作用3.实验题及其作用若试题考查的是物理实验知识与技能等内容，这样的试题通常称为实验题。如果试题要求考生运用已学过的基础知识，独立地进行实验方案的设计，完成给定任务的练习，这类试题被称为实验设计题。实验设计题对培养学生的观察、实验能力是极为有益的，在物理教学中应加强实验设计题的训练。在条件具备的情况下，实验设计练习可以与实验的实施操作结合起来，使之成为学生科学探究的一个途径，以激发学生的创新意识和实践能力。第15页2025年2月一、常见的物理习题形式及其作用4.计算题及其作用以定量计算为主的解答有关物理问题的习题，叫作计算题。一般可以分为简单计算题和综合计算题。这类问题在物理教育中常用于考查学生的较高水平的物理问题解决能力。简单计算练习研究问题的物理模型和物理过程比较单一。而综合计算练习，研究问题所涉及的物理现象是多方面的，或所涉及的整体过程比较复杂，可能是由几个物理过程所组成的。第16页2025年2月二、拓展性物理问题形式及其作用常见的物理问题着重于知识的运用、技能的培养以及能力的发展，而拓展性物理问题则进一步体现了新课程理念，更注重培养和提升学生的物理学科核心素养。第17页2025年2月二、拓展性物理问题形式及其作用1.情境化问题针对常见物理习题中脱离现实、过分模型化等倾向，新的课程标准提倡在物理教学中使用的物理问题，应具有真实的情境，且与社会、文化、相关学科建立联系，对这类物理问题的解决便成为情境化问题练习。第18页2025年2月二、拓展性物理问题形式及其作用2.评价性问题常见的物理问题偏重于知识的运用，强调解题结果的准确等。为了考查学生的思维与方法，或者完成某一任务的过程，教师可以呈现关于某一问题解答的不同方法或途径，让学生对此进行评价，即为评价性问题练习。第19页2025年2月二、拓展性物理问题形式及其作用3.实践性问题实践性问题注重学生运用科学知识与方法对现实中存在的与物理相关的问题进行自主的、合作的探究，关注学生对科学、技术、社会关系的理解。一般来说，物理教学中的实践性问题属于物理学科综合实践课程的内容，但一些小型的实践性问题也可以作为物理练习的内容。第20页2025年2月第三节物理习题教学第21页2025年2月第三节物理习题教学要培养和发展学生物理问题解决能力，物理习题教学是重要途径。物理习题教学不仅是巩固和深化所学知识的有效手段之一，更贯穿于整个物理教学过程的各个阶段。物理习题教学应根据新课程的目标和学生学习的需要，针对学生存在的问题进行合理规划、精心设计，而不是片面地追求练习的数量。在物理练习教学过程中应避免仅凭主观经验的猜测，不从实验事实和物理概念出发，忽视物理过程的分析，忽视物理规律的适用条件；避免不善于反思总结，仅是盲目机械地做题等。第22页2025年2月一、物理习题教学的基本要求1.习题教学必须统筹安排，要有计划性、目的性和连贯性一个学期、一个学年，以致整个初中或高中阶段的教学计划不仅包括概念、规律和实验等教学，更要包括习题教学。在习题教学中，教师要心中有数，即明确通过练习教学，除了巩固知识外，还要使学生逐步掌握哪些物理方法、训练哪些物理问题解决思路、培养哪些物理问题解决能力，在发展学生能力方面达到什么水平。第23页2025年2月一、物理习题教学的基本要求1.习题教学必须统筹安排，要有计划性、目的性和连贯性教师应考虑到：新授课上的练习以及课后的作业，选择一些基本的练习题进行练习，以巩固所学知识，形成初步的技能，不宜立即加深、拓宽，更不宜“一步到位”。要注意题目与生活实际的联系，注意激发学生的志趣，树立其信心。章末练习题则可以安排一些能深化、活化所学知识的题目。在练习中，若发现学生有薄弱的地方，应该再酌情选编几个适宜的题目进行补充练习。期末练习可以安排一些难度稍大，有一定综合性的练习题。第24页2025年2月一、物理习题教学的基本要求2.练习题必须精心选编练习题选编的质量是决定练习教学优劣的重要因素。目前，物理练习题确实可谓“海”，怎样从题“海”中选出适宜的练习题，怎样根据教学的实际需要安排适当的练习题，确实是物理教师应该认真思考的问题。因此，教学中使用的练习题一定要精选。第25页2025年2月一、物理习题教学的基本要求2.练习题必须精心选编首先，要考虑题目的精选，这个题目能不能实现预设的目标。其次，所选题目的物理情境要丰富多样，特别是要尽可能真实并适度复杂，要让学生在多种情境中运用知识。再次，要适当区分练习题的类型，以利于学生进行反思总结;要适量配备各种类型的题目，防止机械的“题海战术”。最后，练习题的选择要考虑学生的情感因素，题目要切近学生生活，形式上要灵活多样等。第26页2025年2月二、物理习题教学的策略要组织好习题教学，首先需要明确学生完成练习的合理过程，然后针对其中的各个环节，让学生独立完成适当的操作活动。第27页2025年2月二、物理习题教学的策略1.学生完成练习的基本过程学生完成一个练习题目的过程，也就是解决一个物理问题的过程。根据问题解决的理论以及物理教学的经验，学生完成练习的基本过程应包括以下环节。(1)读审读，是读题目。拿到题目后，先粗后细、先整体后局部地阅读，对整个题目的概貌做到心中有数；审，是审条件和目标。弄清题目中给出的条件是什么(包括明显条件和隐含条件)，明确题目应达到的目标是什么。第28页2025年2月二、物理习题教学的策略1.学生完成练习的基本过程学生完成一个练习题目的过程，也就是解决一个物理问题的过程。根据问题解决的理论以及物理教学的经验，学生完成练习的基本过程应包括以下环节。(2)计划计划，即设计解决问题的方案，其本质是学生运用已有知识、技能，探求问题解决途径，形成解题思路的过程。这一过程需要在分析物理图景的基础上，将所研究问题的对象、物理状态与过程、条件等进行简化与纯化，建立适当的物理模型；然后选择相应的物理原理，设计出解决问题的方案。第29页2025年2月二、物理习题教学的策略1.学生完成练习的基本过程学生完成一个练习题目的过程，也就是解决一个物理问题的过程。根据问题解决的理论以及物理教学的经验，学生完成练习的基本过程应包括以下环节。(3)求解求解是展开解题思路、构思解题步骤、实施数学运算及其他操作的过程。明确物理情境、解题方案之后，还需要寻找具体的解题依据，建立解题方程，并做出简明、扼要、完整、规范的运算。第30页2025年2月二、物理习题教学的策略1.学生完成练习的基本过程学生完成一个练习题目的过程，也就是解决一个物理问题的过程。根据问题解决的理论以及物理教学的经验，学生完成练习的基本过程应包括以下环节。(4)验讨解题完成后，需要对解题过程做出检验、回顾和反思，这就是解题的最后一个环节———验讨。“验”，是检验问题的解答是否合理，“讨”，是解后讨论，回顾整道题，再次展现物理情境的过程，思考为什么要出这一道题，有何其他解法，有何其他变化，总结经验教训等。第31页2025年2月二、物理习题教学的策略2.物理练习各环节的教学策略(1)“读审”环节的教学策略。为帮助学生审清题意，可以采取以下的策略。反复读题。作物理图景分析示意图。第32页2025年2月二、物理习题教学的策略2.物理练习各环节的教学策略(2)“计划”环节的教学策略。有经验的教师在审题之后不会立刻让学生动手演算，而是先让学生动脑构思解题的方案。这时可采用以下策略。分解与联系分析法与综合法这一环节一定要注意培养学生先“想”后“做”的习惯，即使是反复尝试几种可能的途径和策略，也要尽可能避免盲目尝试和乱套公式的现象。第33页2025年2月二、物理习题教学的策略2.物理练习各环节的教学策略(3)“求解”环节的教学策略。这一环节是让学生动手执行问题解决的方案，进行具体的解题操作。教学中应注意以下几点。建立关系式，做可解性判断。规范解题步骤。学习和积累特殊的问题解决方法。第34页2025年2月二、物理习题教学的策略2.物理练习各环节的教学策略(4)物理问题解决中“验讨”环节的教学策略。许多学生解题时有急于得出结果和尽快体验成功感的心理倾向，缺乏对解题过程进行回顾、检验、总结的习惯。学生仅仅解答出习题的结论并不是解题的目的，还必须有检验、总结的环节。这是因为，物理问题解决包含着各种方法、策略的学习，而反思则是方法、策略学习必不可少的环节。第35页2025年2月二、物理习题教学的策略2.物理练习各环节的教学策略(4)物理问题解决中“验讨”环节的教学策略。为了培养学生的反思习惯和能力，可采取以下策略。对单一问题的解决进行反思。对一类问题的解决进行反思。对问题解决总体策略的反思。第36页2025年2月二、物理习题教学的策略2.物理练习各环节的教学策略学生的能力培养必须立足于自己的努力，而这种努力不仅仅是模仿教师的解题方法、步骤，更重要的是学生的智力投入，是学生的自主建构。因此，教师除了必要的解题示范外，一定要注意激发学生主动思考、积极反思的意识和习惯，要给学生更大的自主学习空间。另外，在组织信息、精选物理问题方面，要在常规物理问题基础上，有目的、有计划地选择那些与学生生活、社会热点、科技发展前沿相联系的原始问题以及STS问题。第37页2025年2月第四节物理习题教学案例与评析第38页2025年2月第四节物理习题教学案例与评析物理问题解决教学的内容与形式是多种多样的。自新课程改革以来，自主、合作、探究等学习方式已逐步渗透到物理问题教学当中，使物理问题解决教学出现了生动活泼的局面。日常的物理教学中用于培养物理问题解决能力的教学通常采用物理习题教学。良好的习题教学总是要从处理好每一个练习题的教学做起。这里，给出三个教学案例，以期给物理问题解决教学带来一些启发。第39页2025年2月[案例1]常见物理习题教学的实例———一道力学计算题的教学题目：质量m=150kg的重锤自高20m

处由静止落下，到达地面时的速度为18m/s。设空气阻力为恒力，试求重锤下落过程中受到的空气阻力等于多大。第40页202