核心素养培养——问题化

1、物理学科核心素养的培养策略问题化教学,江苏省太仓高级中学 王永元 2017/7/10 荆州什么是物理学科核心素养？,物理学科的核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，具体包括物理概念、科学思维、实验探究以及科学态度与责任四个方面。 从三维目标到核心素养 内在性、人本性、整体性和终极性 发展内涵特别是关键素质的科学描述 论文,什么是物理学科核心素养？,1、重演物理知识发生的过程 还原稀释、延迟判断、动手实验、过程分析 2、注重物理学习兴趣的培养 生活情景、问题意识、和谐课堂、创造成功 3、强化物理思想方法的教育 科

2、学思维、学生想法、研究策略、严谨态度,如何发展学生的物理学科核心素养？,如何培养中学生的物理学科核心素养，笔者认为让物理教学成为一种研究是培养学生核心素养的有效策略，问题化教学就是以问题研究的方式展开教学。 问题化教学要求教师要善于创设情景，诱发思考；学生要主动发现问题，提出问题；教师要善于倾听学生的想法和需要，引导和帮助学生研究问题、解决问题；学生要学会研究、学会合作、学会自己解决问题，体验研究的过程；教师和学生在互动交流中形成精彩观念，分享研究成果，实现共同发展、共同提升。,为什么要物理教学问题化?,物理教学中概念、规律等教学在高中物理教学中具有非常重要的地位，但长期以来在教学中存在着许多

3、误区： 1.对概念、规律等教学应达到的目的定位不明确； 2.忽略概念、规律等建立的条件和背景，断头去尾，取其表面而略其本质； 3.忽视概念、规律间的相互联系，把概念、规律孤立起来进行教学 这些做法的结果使学生对概念和规律只会死记硬背，不能正确理解和灵活运用，学生抽象、概括、分析问题的能力不能得到应有的发展 通过问题能有效引发学生思考,真正让学生参与到教学的过程中来.,问题化教学的主要环节: 1.创设问题情境 2.提出有效问题 3.组织学生活动 “以问题为中心”的教学模式以情境、问题、活动等教学方式展开教学，较好地体现新课程的理念，同时也使我们的物理课堂教学易于操作与把握。 教学中我们可以用情境

4、、问题、活动作为一个个的小的教学单元“微教学单元” “微教学单元”的主线就是问题，因而我们的课堂需要把教学的内容转化为大量的问题让我们的课堂充满问题。,课堂教学转变的关键-教师的观念,1、实现从“教教材”到“用教材教”的转变 一件趣事：国内某一流大学中文系著名的古典文学专家，发现正在上小学的孙子的语文教材中一首古诗的注释错了，就给孙子纠正，第二天上课，教师讲这首诗，孙子兴冲冲地举手指出这个问题，不料老师兜头一盆冷水：只有书上的答案是唯一正确的。孙子马上遭到班上学生的耻笑，此后，孙子再也不听爷爷的了。 新教材让不同的教师、学生都有不同的发展，尊重师生个性，极大的拓宽师生的发展空间。,2、实现以“

5、教师为中心”向以“学生为中心”的转变。 教师是教学的组织者、引导者但不是评判者。 学生学习过程中的自主性，独立性 。,课堂教学转变的关键-教师的观念,3、实现从“教育观”到“学习观”的转变 。 基础教育课程改革纲要（试行）指出：“教师在教学过程中应与学生积极互动、共同发展，要处理好传授知识与培养能力的关系，注重培养学生的独立性和自主性，引导学生质疑、调查、探究，在实践中学习，促进学生在教师指导下主动地、富有个性的学习。” 在互联网遍布全球的信息社会里，知识已经变成海洋，新世纪是学习的世纪，学习化的社会，学习型的家庭，自主学习的学生，终身学习的每一个人，包括老师都是学习村的一员。 要使受教育者学

6、会生存、学会学习、学会与他人合作。 校本教研 建立自己的教学资源库,4、实现由“传授型”教师向“科研型”教师的转变 。 教师如果不上课，就不能称为老师； 不搞科研，就不是好老师； 教学是必要的要求，不是充分的要求，充分的要求是科研。 实践证明，教师一旦以研究者的心态置于教学情景，以研究者的眼光审视已有的教育理论和现实问题，并以研究者的精神不断发现问题，解决问题，其教学质量必然会大大提高。 教学名师的三个评选标准,课堂转变的策略问题化教学,物理课堂问题化教学，是基于新课程背景下如何实现学生为主体的课堂教学的实践研究。 物理课堂问题化教学是指以在一定的具有物理学科特征的情景下，精心设计一系列类型丰

7、富、引发学生思考的有效教学问题（教学问题集）来贯穿教学过程，培养学习者发现问题、解决问题的认知能力与高级思维技能的发展，实现其对课程内容持久深入理解的一种教学模式。 本研究获江苏省首批基础教育成果一等奖，并被选入江苏省著名物给教师思想录 本讲主要说明物理课堂问题化教学模式的提出、优势和操作方式。并通过具体案例作进一步的说明。,课堂转变的策略问题化教学,“问题化教学”的主要环节: 1.创设问题情境 2.提出有效问题 3.组织学生活动 “以问题为中心”的教学模式以情境、问题、活动等教学方式展开教学，较好地体现新课程的理念，同时也使我们的物理课堂教学易于操作与把握。 教学中我们可以用情境、问题、活动

8、作为一个个的小的教学单元“微教学单元” “微教学单元”的主线就是问题，因而我们的课堂需要把教学的内容转化为大量的问题让我们的课堂充满问题。案例,主要探讨的内容:,一、为什么要提出“物理课堂问题化教学”? 二、如何创设问题情景？ 三、如何提出有效问题？ 四、如何组织学生活动？ 五、问题化教学案例,一、为什么要提出“物理课堂问题化教学”?,、物理课堂问题化教学的形成 （1）著名学者的观点： 英国哲学家培根说：“如果你从肯定开始，必将以问题告终；如果你从问题开始，则将以肯定结束” 著名教育家陶行知先生曾经说过：“发明千千万，起点是一问”。 奥裔英国哲学家、社会学家波普尔： 可以把科学设想为从问题到问

9、题的不断进步从问题到越来越深刻的问题。,一、为什么要提出“物理课堂问题化教学”?,、物理课堂问题化教学的形成 （2）对物理课堂教学的认识： 观点1:物理课堂教学过程中应该是以不断地提出问题并解决问题的方式来获取新知识的过程。 观点2:在物理课堂教学中努力创设恰当的问题情景，引发学生积极主动地思考，形成独立地解决问题的习惯，发展其思维的创造性,、物理课堂问题化教学的形成 （3）核心素养的培养要求： 核心素养的核心是培养学生的创新精神和实践能力 核心素养倡导学生勇于探索、乐于学习、勤于动手 核心素养注重学生形成求学所必需的质疑态度和批判精神。 “物理课堂问题化教学” 集中体现在 纵向上以“问题”贯

10、穿于教学全过程；横向上由学生通过自主学习或合作探究的方式解决问题，实现学习方式的转变，使学生学会探究学习、归纳总结； 从而真正做到了培养和发展学生物理学科的核心素养。,一、为什么要提出“物理课堂问题化教学”?,2、人教版教材的特点（1）突出“问题意识”，引发学生有效思考,教材注意学生的问题意识，努力发展学生独立思考的能力和创新意识,一、为什么要提出“物理课堂问题化教学”?,2、人教版教材的特点（1）突出“问题意识”，引发学生有效思考,教材在问题的设计上注意开放性更大些，注意发展学生独立思考的能力和创新的意识，使学生有更多的时间和空间进行自主的学习。 例如，物理选修3-1第4章第6节“思考与讨论

11、”中让学生自己思考带电粒子回旋加速的问题,一、为什么要提出“物理课堂问题化教学”?,教材中“说一说”、“做一做”、“课题研究”这些栏目大多以问题形式出现，从而引发学生有效思考。,2、人教版教材的特点 （1）突出“问题意识”，引发学生有效思考,一、为什么要提出“物理课堂问题化教学”?,2、人教版教材的特点（2）突出“科学探究” ，强调过程与方法。,新课标中强调探究式学习在物理教学中的作用，人教版教材在编写中给予了充分的重视。教材力求为学生创造自主探究、合作交流的空间，为教师营造教学创新的环境，为师生互动式教学提供民主的氛围和丰富的资源，促使学生主动探究。 例如，物理选修3-1第2章第6节“探究导

12、体电阻与其影响因素的定量关系”教材在实验中只给出了考虑问题的一些方面，具体的做法需要学生自己设计。另外教材为了突出探究的意思，给出了可供参考的两个方案，以显示探究的灵活性。,一、为什么要提出“物理课堂问题化教学”?,为了突出科学探究的本质，避免对探究产生形而上学的认识，教材中没有单独设立“探究”的栏目。因为高中的科学探究较初中的科学探究更广泛、更丰富，如果设置这样一个栏目，似乎不是这个栏目的内容就不是探究了。其实，这套教材从整体上是以探究的思路展开的。 高中物理中的科学探究不全是实验探究，它比初中阶段的探究范围更广泛。为此，教材安排了几个典型的、没有实验活动的科学探究。例如物理必修2第5章第5

13、节“探究弹性势能的表达式”、第6章第6节“探究向心加速度大小的表达式”等。,2、人教版教材的特点?（2）突出“科学探究” ，强调过程与方法。,一、为什么要提出“物理课堂问题化教学”?,再如利用科学史情景的探究 本套教材刻意选择了三个典型案例：一是伽利略对自由落体运动的研究（见必修1第二章第5节）；二是牛顿关于万有引力定律的发现（见必修2第七章第2、3节）；三是法拉第的划时代的发现电磁感应现象。 这三个案例分别瞄准三个重大发现、三种具有代表性的科学研究方法，以及从这三位伟大的科学家身上映射出的科学精神、所展示的个人魅力。 利用科学史情景的探究教学,使科学史学习的过程变为科学探究过程的一种教学模式

14、。 利用科学史情景探究的教学设计是物理课堂教学改革过程中出现的一个新课题，也是值得我们进一步探索的研究课题。 我们应该让孩子重蹈人类思想发展中的那种最关键的步子,当然我们不应该让他们重蹈过去的无数个错误,而仅仅是重蹈关键性步子.”。,2、人教版教材的特点（2）突出“科学探究” ，强调过程与方法。,一、为什么要提出“物理课堂问题化教学”?,2、人教版教材的特点（3）突出“情景创设 ” ，注重兴趣的培养和问题的提出。,教材十分注重情景创设，因为创设情景有利于培养学生主动探究的兴趣，而一个人对事物或活动产生了兴趣，就会去注意它，研究它，直至掌握它。,一、为什么要提出“物理课堂问题化教学”?,一、为什

15、么要提出“物理课堂问题化教学”?,3、物理学科核心素养培养应重视什么呢? 重过程：重视物理概念的建立过程重视学生思维发展的过程。 重情感：重视从学生的思维出发，以学生的观点作为教学的切入点。 重生活：重视教学与生活、科技和社会实践的联系。 “物理课堂问题化教学” 以情景、问题、活动三个主要方式展开教学，体现了重过程、重情感、重生活的教学理念，有效促进了学生核心素养的培养。,二、如何创设问题情景?,1、什么是情景？ 情景是与某一事件相关的整个情形、氛围、背景或环境。 譬如，“打骂”这一事件，发生在市井中的泼妇间和热恋的情人间就是两种不同的情景。 案例：教师讲解一个常见的实例；教师做一个常见的实验

16、；教师做一个学生从未见过的实验；由某一学生来做一个他们从未做过的实验；由一组或全体学生参与的一个他们从未做过的实验。 情景与知识的形成、转化和运用等都有密切关系。,“将15克盐放在你的面前，无论如何你难以下咽。但当将15克盐放入一碗美味可口的汤中，你早就在享用佳肴时，将15克盐全部吸收了。”,一位德国学者的比喻:,情景与知识，犹如汤与盐。盐需溶入汤中，才能被吸收；知识需要溶入情景之中，才能显示出活力和美感。,二、如何创设问题情景?,2、什么是问题情景? 问题情景就是一种具有一定的困难，需要学生努力去克服(寻找完成任务的途径、方式)，而又在学生能力范围内(努力可克服)的学习情景。 问题情景的创设

17、主要是通过恰当的具有物理味道的情景，提出问题。 一个好的问题情景应使教学内容具有新奇性，从而使学生产生好奇心和求知欲，有效地激发学生的探求动机和兴趣，有助于培养学生的创新意识和提出问题的能力。 案例：加速度的课堂引入 案例：自感实验,二、如何创设问题情景?,3、物理教学中创设情景有哪些常用的方法？ （1）利用趣味实验，创设问题情景 物理是一门以实验为基础的科学，各种物理实验以其直观性、形象性为学生提供了丰富的感性材料，使其充满着趣味性、思维性、挑战性、探索性和创造性，能有效激发学生的好奇心和求知欲。 因此利用实验内容的魅力创设问题情景，可充分发挥学生的主体性，有利于教师引导学生通过对实验的观察

18、、研究和分析去思考问题、探索问题，从而揭示物理现象的本质、探究物理现象的内在规律。 案例:巧用实验设疑，引发有效思考。,二、如何创设问题情景?,3、物理教学中创设情景有哪些常用的方法？ （2）联系社会生活，创设问题情景 利用学生熟悉的生产、生活情景，或者他们所关心的热门科技话题提出问题，创设问题情景，可以使学生认识到物理学的现实意义，使学生感到学有所得，学有所用这样容易激发学生的愉悦心情，触发学生的情感和求知欲，更能提升学生探究学习的兴趣。 案例：观察手电筒内小灯泡的额定电压是2.5伏。,二、如何创设问题情景?,3、物理教学中创设情景有哪些常用的方法？ （3）利用新旧知识的联系，创设问题情景

19、教师在教学中应寻求新旧知识之间的联系创设问题情景，诱发学生积极主动地探究学习，促进新知识的增长。 案例：电场强度与重力场强度 案例：旧题新解：小球从高处下落至弹簧上，试分析小球向下压缩弹簧过程中运动速度如何变化？,二、如何创设问题情景?,3、物理教学中创设情景有哪些常用的方法？ （4）利用学生练习，创设问题情景 思维发展。人的思维是人脑对客观现实的概括，它反映的是事物的本质和事物间规律性的联系。学生的思维发展与年龄、环境、文化等因素有着密切的关系，同一年级的学生在进行同一学科的学习中，由于思维发展的程度不同表现出的学习能力有很大的差异。在高中物理课堂教学中，学生的思维发展与生活经验、实践体验、

20、想象能力等因素有着密切关系，及时发现和掌握学生思维发展的程度对提高教学效益、发展学习能力有重要意义。,二、如何创设问题情景?,3、物理教学中创设情景有哪些常用的方法？ （4）利用学生练习，创设问题情景 课堂生成。教学的技巧并不在于能预见所有的细节，而是要根据学生在课堂的思维发展情况，及时发现学生对教学内容相关问题认识的细微之处，在学生不知不觉中做出相应的教学变动。课堂生成就是要求教师在课前做更多的准备，并积极捕捉和发现学生思维发展中对问题认识的细节情况，合理地选择和取舍教学内容，从而使我们的教学能最适合学生思维的发展，也只有适合学生的教学才是最好的教学、有意义的教学，才能达到学生学习能力的有效

21、提升。 案例电磁感应复习,二、如何创设问题情景?,3、物理教学中创设情景有哪些常用的方法？ （5）利用信息技术和多媒体，创设问题情景 多媒体集文字、图形、图像、声音、动画、影视等各种信息传输手段于一体，具有很强的真实感和表现力，可以调动学生的学习积极性 对于一些抽象、不可见、难理解、难解释的概念、原理，利用信息技术和多媒体创设问题情景，可以吸引学生的注意力，激发学生的探究兴趣 教学手段与教学效果 学生思维发展信息的捕捉 案例:塔可马悬索桥与共振,三、如何提出有效问题?,1、有效提问的涵义 案例 有效提问目前几种观点： 有效提问是引发学生心理活动，促进思维能力发展的一种方法和手段，是成功教学的基

22、础； 有效提问是课堂教学过程中教师与学生之间一种相互交流与互动、传递与反馈的桥梁与导航，它将教师的意图传达给学生，又将学生的学习反馈给教师； 有效提问即为理解而提问：让学生开动脑筋。 新课程追求的是以问题为纽带的课堂教学，提倡让学生带着问题走进教室，带着问题走出教室。 新课程课堂评价由注重结果性转向过程性评价，由关注教师的教学行为转向师生的互动交往，由关注学生回答转向关注学生提出问题、质疑问题。,三、如何提出有效问题?,2、提出有效问题的策略 （1） 问题生活化策略 所谓问题生活化策略是将问题置于现实的生活情景之中，从而激发学生作为生活主体参与活动的强烈愿望，同时将教学的目的、要求转化为学生作

23、为生活主体的内在需要，让他们在生活中学习，在学习中更好地生活，从而获得有鲜活的知识，并使情操得到真正的陶冶。 摩擦力引入新课：先观看在冰面上人很难行走的视频资料。教师点评，摩擦力是我们众所周知的一种力，和我们的生活息息相关如果哪天这个世界上不再存在摩擦力，我们的生活会变成什么样子? 摩擦力如此重要，那它是怎样产生的，需要什么条件?,三、如何提出有效问题?,2、提出有效问题的策略 （2）问题搭桥策略 搭桥策略是指教师为了使学生对当前问题做进一步理解的需要，事先要把复杂的学习任务逐步深入地加以分解，以便学生能自行构建知识体系和物理思维来达到教学目的而采用的一种行为活动。 在教学中采用这种策略进行有

24、效提问，有利于学生的思维能力培养与知识的意义构建，教师的作用是搭桥引领探求知识结论的方向，而不是把答案都告诉学生。 问题链设计,理解“楞次定律”的问题链,“感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.”,谁在阻碍?,阻碍,“洛仑兹力”教学的问题链,磁场对运动电荷会有作用力吗？,点评:,案例中的问题链设计，能使学生的情感、兴趣、动机都处于积极状态，能有效地把观察、分析、讲解等有机地结合在一起，促使学生认识上的转化和飞跃； 更重要的是让学生体会到问题的研究方向，自发地利用旧知识，去获取新知识，有利于提高学生的知识迁移能力。 这样设计的问题能便我们的教学在学生学习知识

25、的过程中，体验到解决问题的策略和解决问题的程序。,三、如何提出有效问题?,2、提出有效问题的策略 （3）以“问”引“问”策略 哈佛大学流传的名言：“教育的真正目的就是让人不断地提出问题、思索问题”。 以“问”引“问”策略，就是要发挥有效提问的这种功效作用。课堂教学中教师有效提问的价值性应该就在于此。 这里的以“问”引“问”策略中的第一个“问”是指教师提出问题，第二个“问”是指学生发现问题、提出问题，即以“问”引“问”指的是教师提出问题能引导或指引学生发现问题、提出问题。,游戏：测测你的反应时间，比比谁的反应更快？,发现问题：,1、不同棒的下落情况是否一样? 2、棒下落是初速为零的匀加速运动吗?

26、 3、棒下落的加速度a=？,案例:自由下落物体的运动,三、如何提出有效问题?,点评:,以“问”引“问”策略教师设计学生未曾想到或虽有认识但似是而非事例，引发学生提出问题。 教师要善于把教材中既定的教学观点转化为问题，以展现知识的发生发展过程，根据教学内容设计成一定生活情趣或者具有深入思考价值的问题。 学生通过对教师提出问题的思考和分析，发现新的疑问。 把提出问题和发现问题的机会留给学生，促使学生主动思考，培养学生自己发现问题、分析问题和解决问题的能力使学生真正成为意义的主动建构者。,四、如何组织学生活动?,1、对学生活动的认识 在课堂上，情景和问题都只是手段，而活动既是手段又是目的。 学生是活

27、动的主体，教师的角色作用是引导启发、指导帮助。 活动解决问题的细节，情感体验、思想方法、科学本质。 设置自主活动、合作活动、交流活动。,四、如何组织学生活动?,2、学生活动的几种形式 （1）自主学习活动-个性体验 自主学习的起点是个性化的感受。学生自主学习是合作、探究学习的基础，“一千个观众会有一千个哈姆莱特”，因此要在充分尊重学生个体感受的基础上，引导学生进行探究性的学习。 案例：趣味比赛1 2,四、如何组织学生活动?,2、学生活动的几种形式 （2）合作学习活动-团队体验 合作学习是以现代社会心理学、教学社会学、认知心理学、现代教育教学技术等为理论基础，以开发和利用课堂中人的关系为基点，以目

28、标设计为先导，以全员互动合作作为基本动力，以班级授课为前导结构，以小组活动为基本教学形式，以团体成绩为评价标准，以标准参照评价为基本手段，以全面提高学生的学业成绩和改善班级内的社会心理气氛、形成学生良好的心理品质和社会技能为根本目标，以短时、高效、低耗、愉快为基本品质的一系列教学活动的统一。,四、如何组织学生活动?,案例：位移-时间图象的认识。,问题1 ：图象描述的三个物体做怎样的运动？ 问题2：三个物体在t0时间内的位移有什么关系？ 问题3：三个物体在t0时间内的路程有什么关系？,案例：运动与静止,课堂上让部分身高相近的学生紧挨着站到教室内走道上成一条直线，手肩互搭，让参与的学生保持联带关系

29、不要松手，并注意保持平衡以防摔倒，然后让其中一名同学“蹲下、站起”做上下振动(主动)，其他同学依靠联带关系做跟随振动(被动)，形成精彩的“人浪”。,案例:机械波产生” “人浪”,四、如何组织学生活动?,2、学生活动的几种形式 （3）学生学习交流活动同伴互助 我们的学习能力有一半是在与学伴的相互交流中学到的。学生与学生的交流、老师与学生的交流、师生与教学媒体的交流等。 大家都知道我们不仅要学好书本知识更需要懂得去实践懂得去和人交流,懂得和人合作,我们要全面发展,不仅在学习上,在生活上我们也要懂得和人们去交流,去表现自己. 交流能够让我们纠正自己的错误,交流能让我们获得最新的信息,交流能让我们学习

30、得更好生活得更好! 学生交流1,案例1:速度改变快慢的描述-加速度,教材首先有一个思考与讨论,具体教学流程 (1)创设情景引入课题：,为了描述物体的运动，我们已经学习了位移和速度等概念为描述“物体位置改变的大小和方向”而引入了位移概念即x=x2-x1 ；为描述“物体位置改变的快慢”而引入了速度概念即v = xt，可理解为位置的变化率位移和速度都是矢量，既有大小又有方向 观看视频材料 引入问题1:不同的交通工具在起动和停止过有什么不同？如何来描述？,(2)提出已有物理认知和相同或相近的生活观念 确立科学观念,引入问题2：说说物体位置变化的大小与位置变化的快慢的区别?(提出已有认知：物理量的变化和

31、变化率) 生活情境1：人身高变化在高中阶段，有些人长得快有些人长得慢，说说你的理解(教师明示：甲在两年内增加10 cm；乙在一年内增加8 cm，谁长得快?) 生活情境2：根据上述体验，谈一谈从“出生到现在”的各阶段中你身高的变化及变化快慢? 设计意图 感受生活中一些量的变化与变化快慢，为易错易混淆新概念的理解寻找相同或相近的、可以作为类比依托的“熟”，使学生认识在原有基础上确立科学的观念,(3)提出中心问题，探究“速度变化量” 顺应新概念,引入问题3变速直线运动的物体其速度发生变化，用什么概念描述物体速度变化的快慢? (学生：加速度)(追问)“加速度”是“加 速度”还是“加速 度”( 处读时略

32、略拖延)呢?(学生各持己见，不必急于解决问题，先留下悬念),问题探究1如何理解和计算速度的变化?,(1)汽车甲在平直公路上以36 kmh的速度匀速运动，换挡后速度增加到72 kmh (2)汽车乙在平直高速公路上行驶的速度为108 kmh，离开高速公路前需要减速，车后速度减为54 kmh (3)足球以8 ms的速度飞来，运动员将其以8 ms速度反向弹回,教材旁批,如何让学生正确理解?,问题探究2速度是矢量可用有向线段来表示,用投影展示上述问题中物体运动的各个位置，如图，试用有向线段表示出各位置的速度矢量并探究速度的变化，使学生形成“速度变化有方向”的初步体验,问题探究3坐标轴可以表示物体位置及其

33、变化，坐标轴可否用来表示速度呢?,如图，用展示速度轴，PPT中设置“有向线段”出现时的动作为“阶梯状一向左下或向右下展开”，学生可以清楚地观察速度变化及其方向；也可以取一橡皮筋，用手将其一端固定另一端伸长或缩短后再反向来展示),问题探究4请同学们用V 的求解规则，进一步审视自己对上述问题探究1中三物体速度变化情况的思考(澄清学生的错误认识，形成“高级规则”),(1)汽车甲在平直公路上以36 kmh的速度匀速运动，换挡后速度增加到72 kmh (2)汽车乙在平直高速公路上行驶的速度为108 kmh，离开高速公路前需要减速，车后速度减为54 kmh (3)足球以8 ms的速度飞来，运动员将其以8

34、ms速度反向弹回,(4)探究“速度变化快慢的描述” 顺应、同化新概念,结合教材思考与讨论并呈现下列表格，计算表中物体的速度变化量以比较其变化快慢,问题探究5 (1)轿车与列车谁的速度变化快?为什么?(2)轿车起动与汽车刹车谁的速度变化快?为什么?(3)汽车刹车与博尔特起跑谁的速度变化快?为什么,教师总结：物理学描述物体速度改变快慢时用“V/ t”，并将其定义为“加速度” 比值定义法. 追问：用加速度概念计算上表中物体的加速度，并从加速度的角度来考察谁的速度变化最快?,(5)在V-t图象中考察加速度及其意义 同化并强化新概念,问题探究6：如图表示两物体A、B运动的 V-t图象，两物体A、B哪个的

35、加速度大?物体A 的加速度为_ 物体B的加速度为_,(6)在生活中的应用 强化新概念,思考与讨论1： (1)北京奥运会上，观众说短跑飞人博尔特起跑最快；裁判说博尔特跑得最快说说这两种评价有何不同? (2)加速性能好的汽车是加速度大还是速度大?我们说磁悬浮列车跑得快是加速度大还是速度大? (3)物体的速度变化很大，其加速度就一定大吗?物体的加速度很大，其速度变化快吗? (4)物体的速度变化很快，其加速度大吗?,(6)在生活中的应用 强化新概念,思考与讨论2： 在一次事故中，小车以10 m/s的速度向一面墙撞过去，碰撞时间为0.1 S， (1)如果墙不牢固，则墙被撞倒后的一瞬间车仍以3 m/s向前

36、冲去，求碰撞过程中车的加速度? (2)如果墙很牢固，则车与它碰撞后的一瞬间以5 m/s的速度被反弹回来，求这一碰撞过程中车的加速度?,三、教学反思,本节课的“问题化”教学模式以问题探究为主线，渗透科学探究方法，营造一个师生互动的和谐氛围，突出了学生的主体地位教学设计具有可操作性，其问题的设计与引出体现了“低台阶、步步攀升”的原则 为充分利用学生的认知冲突以激活学生思维，所设计问题应具有一定的挑战性（无效问题）； 为促进学习迁移以调动学生参与，特向学生提出各种各样的“新任务”，在不同的情境中呈现“变式” 还适当增补了一些有针对性的材料以丰富学习情境（加速度3536）、拓展学习主题，通过知识的广泛

37、应用纠正学生原有的错误认识和片面理解，在新问题的解决过程中优化学生的认知结构，发展学生的学习策略 本节课需要改进之处是要多给予学生提出问题的机会，以发展学生提出问题和反思的能力,案例2:摩 擦 力,摩擦力是高中三个基本性质力之一。只有学好摩擦力， 才能练好高中物理学习的基本功“ 受力分析”。而受力分析是整个高中物理的奠基石， 因此学好摩擦力至关重要。但对于高一的学生而言，对摩擦力的几个问题的理解是一个难点。而解决这几个问题对学好摩擦力的关键.,问题1:滑动摩擦力的方向一定和“ 相对运动”方向相反?和运动方向没有关系吗? 确立科学观念,1.明确运动与“相对运动”。 “ 相对运动” 指的是相对于和

38、它接触的物体的运动， 而运动是相对地面而言的。 2.举例分析。 行驶的火车的水平桌面上有一个水杯， 将水杯在桌面上向各个方向移动。学生分析运动方向与相对运动方向。并进一步分析出滑动摩擦力的方向一定和相对运动方向相反， 但是与运动方向可以成任意夹角。 3.实验探究。将物体放在斜面上，沿斜面向上拉物体，同时使斜面体向各个方向运动。,问题2:滑动摩擦力的大小和什么因素有关?如何设计进行实验探究?-顺应新概念,1.猜想： 让同学们猜想滑动摩擦力的大小可能和哪些因素有关? 估计学生可能猜想： 与压力有关；与接触面材料、粗糙程度有关。与两物体接触的面积大小有关； 与物体运动的速度大小有关。 2.设计实验：

39、 让同学们设计一个实验验证猜想。所给器材有弹簧测力计、长木板、毛巾、木块、砝码。估计学生设计的实验如下： 用弹簧秤拉着木块在长木板上匀速运动， 根据平衡条件知道弹簧秤的示数等于滑动摩擦力的大小。,问题2:滑动摩擦力的大小和什么因素有关?如何设计进行实验探究?,3.修正实验：教师首先对学生的实验设计有理论根据(平衡条件)提出表扬，同时请同学们思考此实验可操作性如何。 学生讨论得出：匀速运动不好控制。教师进一步引导：能否转换思路：例如让木块静止，但是却想办法让它受到滑动摩擦力。 学生在教师的提示下讨论。通过老师的提示和学生的合作能够设计出实验：将弹簧秤一端固定，另一端拉着木块，木块放在长木板上，用

40、手拉木块下方的长木板， 当稳定时，小木块是静止的，但木块同样受到滑动摩擦力，而且大小等于弹簧秤示数。,问题2:滑动摩擦力的大小和什么因素有关?如何设计进行实验探究?,4.验证猜想：分小组动手操作实验，每个小组分别验证其中一个猜想。 5.合作交流：小组组长对实验结论代表发言，互相交流意见，合作得出滑动摩擦力的大小只和正压力及接触面材料、粗糙程度有关。,问题3:滑动摩擦力的大小和正压力的有怎样的定量关系?如何设计进行实验探究?,1.设计实验。控制接触面情况不变，通过在木块上加放不同个数的砝码，改变正压力，探究规律。 2.设计表格，记录数据。 3.寻找规律。将各小组的数据进行汇总，输入表格，寻找规律

41、。通过观察和计算得到：在接触面相同的情况下，滑动摩擦力和正压力成正比关系。 4.得出结论。得出滑动摩擦力的计算公式。对同学们合作愉快、共同进步给予肯定。,问题4:如何理解“相对运动趋势” 和“最大静摩擦力”?,(1)：为什么实验中弹簧秤对木块施加拉力时，木块没有运动呢？ (2)：请用准确的语言描述静摩擦力的产生条件? (3)：弹簧秤的示数增加到某一数值时，木块就开始运动了。在木块刚要运动时受到的静摩擦力有什么特点 ?,问题5:如何理解静摩擦力的方向是和“相对运动趋势”方向相反?和运动方向有关系吗?,如何判断物体相对运动趋势的方向呢?可以通过具体事例来分析：超市里，倾斜的斜面式电梯将货物从一楼运

42、到二楼。 学生能够从经验中得出静摩擦力的方向是沿斜面向上的，但是方法不是十分明确。 老师对假设光滑法判断相对运动趋势的方向进行说明介绍：假设研究对象与被接触的物体之间光滑，若它们之间发生相对滑动，则其相对滑动方向便是原先的相对运动趋势方向。 检验学生对假设光滑法的理解，设置问题：拿在手中的水杯处于静止、向上、向下、向左、向右、向各个方向匀速运动时，判断静摩擦力方向。 学生思考后回答静摩擦力的方向都是竖直向上的。师生共同得出：静摩擦力的方向与物体运动的方向可以成任意夹角，且运动的物体可以受到静摩擦力。,问题设计:,问题1:滑动摩擦力的方向一定和“ 相对运动”方向相反?和运动方向没有关系吗? 问题

43、2:滑动摩擦力的大小和什么因素有关?如何设计进行实验探究? 问题3:滑动摩擦力的大小和正压力的有怎样的定量关系?如何设计进行实验探究? 问题4:如何理解“相对运动趋势” 和“最大静摩擦力”? 问题5:如何理解静摩擦力的方向是和“相对运动趋势”方向相反?和运动方向有关系吗?,案例3,自由落体运动,总体设计,自由落体运动作为匀变速直线运动的实例，对已有一定运动学知识的学生而言，具有较好的进行探究学习的基础。 把本节内容设计成围绕几个核心问题的探究式学习，通过问题的探究让学生达到掌握知识、提高能力的目的 本节在教学上主要解决的核心问题是： (1)所有物体的自由下落的运动都相同吗? (2)自由下落物体

44、是一种什么性质的运动?如何定量描述这种运动? (3)对于实际运动，我们一般如何进行研究?,1 设计实验情景。提出探究问题,首先让学生以2人为1组进行“测测你的反应时间”的小实验，实验中学生的不同反应时间、不同的实验器材和未知运动性质等因素为进行探究提供了较好的前提条件。 通过对小实验的讨论和现象分析提出以下3个问题： (1)实验中不同尺下落的运动情况一样吗? (2)棒自由下落的运动是初速为零的匀加速运动吗? (3)如果棒做匀加速运动，则棒自由下落运动加速度a的值是多少?,2 设计以学生活动为主的问题探究,探究问题1：不同棒自由下落的运动情况一样吗? 设计3个学生活动： (1)在各小组间选择不同

45、材料的棒如木棒、金属棒、塑料棒进行对比实验 (2)研究1张纸与1枚硬币的落地时问，实验研究中设计1张平整的纸和捏成1团的纸进行比较，并演示牛顿管实验加深感悟 (3)提供如比萨斜塔等扩展资料，让学生通过资料检索的方式进行探究 通过这样3个学生活动，引导学生得出：在忽略空气阻力的情况下，不同物体下落的运动是完全相同的,2 设计以学生活动为主的问题探究,探究问题2：棒自由下落的运动是初速为零的匀加速运动吗? 设计2个学生活动： (1)用纸带进行实验研究首先让学生以小组为单位利用打点计时器进行自由落体运动的纸带实验，选择几条较为理想的纸带在实物投影仪下共同进行测量、计算，分享实验成果 (2)提供并介绍

46、如频闪照片、落棍实验等实验资料让学生通过检索资料的方式得到有用信息进行探究进而引导学生讨论判定匀变速运动的方法，把实验结论落实到判定X 是否相等上 通过这样2个学生活动，启迪学生得出：自由下落物体的运动是初速为零的匀加速运动,2 设计以学生活动为主的问题探究,探究问题3：棒自由下落运动的加速度a的值是多少? 在探究问题2的基础上利用 X =aT2 进行研究，并设计3个学生活动： (1)利用实验中得到的纸带数据进行计算，得出a的值 (2)提供频闪照片资料，利用照片上提供的资料进行计算、探究，并与由纸带计算得到的a值进行比较，得了重力加速度g的概念 (3)介绍如滴水实验等测定重力加速度g值的方法及

47、查阅各地g的数值，组织学生讨论g值存在偏差的原因。 并提出后续的研究课题g随纬度、高度变化的原因分析 通过这样3个学生活动得出关于g的结论。,3-1 创设问题情景，关注提出问题的过程,爱因斯坦说过“提出问题往往比解决问题更重要”，同样的问题，提出的过程不同其效果不同 在本节中通过小实验的方式使学生在解决实际问题中，营造思维冲突的实验情景从而提出问题，这样以实验为背景提出的问题有明确的目标和任务，从而有效地激发了学生进行探究的欲望 教学中创设提出问题的情景非常重要，通常我们可以从实验、游戏、学习资料中寻找引发思维冲突的关键点，并以此来设计问题进行探究，常常会收到较好的教学效果,3-2 设计简易实

48、验，关注身边的教学资源,物理实验是培养学生科学素质的重要途径，物理实验不仅能激发学生学好物理的兴趣，同时也能有效培养学生对知识再次发现与探索的学习观念、激励学生的探索精神、使学生在实验操作和实验探究过程中获得知识、发展技能、培养能力特别是创新能力 而简易实验具有取材方便、直观明了等特点在本节中许多实验器材都是学生身边现成的教学资源如木棒、金属棒、纸、硬币等 物理教学需要我们多做实验、做好实验，而探究学习更需要大量器材的分组实验 因此，设计简易实验，利用好身边的教学资源，是物理教学中有效开展探究学习的重要手段,3-3 体验成功探究，关注积极情感的激发,情感是人们对客观事物是否符合个人的需要而产生

49、的态度的体验，情感产生于人们对事物的认识过程，是一个人心理活动的表现 积极的情感会产生巨大的精神动力，从而激发人的潜能，达到提高效率、战胜困难的作用 本节中从提出问题的实验到分解成3个探究问题，就是帮助学生设置台阶分解难点，使每个学生都能自己独立地完成探究学习的过程，让每个学生在探究学习中得到成功的体验，并从成功体验中激发出积极的学习情感 我们在教学中应着力发现适合学生探究的问题，努力把复杂问题分解成几个简单问题，确保学生顺利完成探究的过程 使探究的过程成为学生才华展示的平台，成为积极情感有效激发的方式，使学生在知识和能力、态度与情感等方面都得到培育与发展,案例4,超重和失重现象 物理学是一门

50、以实验为主的自然科学实验是培养学生科学素质的重要途径 下面再以“超重和失重现象”的教学为例，阐述在课堂教学中以问题为探究出发点，以实验为探究突破口，有效地组织学生进行探究学习的尝试。,1 探究问题一：向上运动超重吗?,学生在初次认识超重和失重概念时，通常会得出：向上运动超重；向下运动失重的错误观点。 针对这个值得探究的问题，设计在超重失重情况下，探究运动方向与超重失重有无必然关系的实验 让学生在探究实验中认识超重失重的概念，自己发现规律,猜测与静止相比，压力（或拉力）变小或变大时物体的运动方向有无要求？ 向上运动压力（或拉力）一定变大吗？ 向下运动压力（或拉力）一定变小吗？ 探究1：用绳子悬挂

51、一重物，绳的拉力为F；重力为G。当出现(1) F=G； (2) FG时。重物对应做什么运动?,探究问题二：失重超重时压力真的变了吗?,显示压力的变化是说明超重失重现象最直接的实验，本实验使用简易的装置产生对比度较为强烈的实验结果，帮助学生建立超重失重的概念,失重中压力的变化实验,实验,探究问题三：完全失重时还会有浮力吗?,学生在了解超重和失重现象后，对于浮力浸没在液体中的物体上下表面的压力差，会产生新的思考，特别是在完全失重情况下，压力应为零，该情况下浮力还存在吗? 针对学生的疑问，设计该探究实验，让学生在实验探究中加深对规律的理解，学会应用规律分析和解决问题,探究问题四：如何将纸条从书里拉出

52、?,学生在掌握失重和超重规律后，让学生应用规律解决实际问题，这对学生进一步巩固知识是非常重要的。,案例:失重中压力的变化实验,案例5简单的逻辑电路,联系生活引入课题,问题1:您见过这样一盏神奇的灯吗？ 我们在楼道里需要一盏特殊的灯,白天它不亮,没有人走过时它不亮.只有在晚上且有人走路发出声音时才会亮. 条件1：晚上没有光线时 条件2：有声音时 两个条件都满足时我们的灯才会亮。,问题2:我们生活中常常见的数码相机、数字电视等都与数字信号有关.你能说说什么是数字信号?,模拟信号 随时间做连续变化；其大小（电压或电流）具有各种可能的值。 数字信号 变化不连续；典型情况下，其大小只有H、L两个值（代表

53、数字1、0）。,模拟信号,数字信号,数字信号的优点 可以用计算机处理；信息的传输和存储密度大；抗干扰能力强。 数字电路 处理数字信号的电路。 数字电路的特点 结构：较简单，对元件的精度要求不高，允许环境温度和电源电压有较大的变化，易于集成。 分析方法：逻辑关系(而非比例放大关系)。 功能：逻辑推演和判断、运算，信息存储等。,这张图体现的逻辑关系如何让学生来体验?,问题3:在一个暗盒内有一个电源、二个开关和一个灯泡。你能通过简单的操作确定暗盒内的电路吗？,如何让学生正确理解晶体二极管”与”门电路的工作原理?,二极管组成的与门,与门真值表,* 负载 RV = 15k,二极管型号: 1N4001或1

54、N4148,功能测试电路（可用示教板演示）,晶体管“与”门电路工作原理,晶体管“与”门电路工作原理,“与”门符号,如何让学生正确理解晶体二极管”或”门电路的工作原理?,二极管组成的或门,或门真值表,二极管型号: 1N4001或1N4148,功能测试电路（可用示教板演示）,* 负载 RV = 15k,晶体管“或”门电路工作原理,问题4:逻辑关系一般有怎样的表达方式?,真值表 波形图,断,断,熄,断,通,通,通,通,断,熄,熄,亮,真值表,思考：开关A和B与灯泡的亮暗之间存在怎样的逻辑关系?,断,断,熄,断,通,通,通,通,断,亮,亮,亮,思考：开关A和B与灯泡的亮暗之间存在怎样的逻辑关系?,思考：有没有这样一种电路-开关断开时灯亮，开关闭合时灯不亮。,学生活动,A、B两路信号分别作为“与”门的输入信号，那么请画出输出Y的信号,0,1,0,0,0,1,0,Y,A、B两路信号