中学物理教学法：第四章 物理教学过程和教学原则

1、第四章 物理教学过程、原则和方法,问题1：教学过程的本质是什么？ 问题2：中学物理教学过程究竟包含哪些因素？ 问题3：教学过程各要素之间关系是怎样的？ 问题4：如何认识教学过程中，各要素的地位和作用？ 问题5：物理教学过程的特点是什么？ 问题6：什么是教学原则？物理教学应该遵循哪些教学原则？对这些教学原则，你是如何理解的？ 问题7：什么是教学方法？教学方法与教学模式、教学方式三者有什么区别？为什么同一内容，让具有相同知识水平的教师授课，教学效果不同？ 问题8：中学物理教学中有哪些常用的基本教学方法？运用时对教师提出了哪些要求？ 问题9：在物理教学中应如何选择和确定教学方法？,通过本章的学习，思

2、考下列问题：,第一节 物理教学过程,问题1：教学过程的本质是什么？,对教学过程本质的完整认识应包括以下两个方面：,1、教学过程首先是一种认识过程,它与人类的认识过程既有一定的一致性,（认识基础、认识目的、认识过程 、发现的性质）,又有其特殊性,（间接性引导性简捷性序列性）。,2、教学过程同时也是一个促进学生发展的过程,在教学过程中，学生掌握了知识并不等于说他们一定接受了知识中的能力因素，即使是学生在掌握知识的同时接受了知识中的能力因素，也存在着接受多少的问题。 因为对于相同的知识，可以有不同的组织、传授方式和学习方式，因而导致其能力价值的再现程度不尽相同。 这是由于教学过程不仅是一个复杂的脑力

3、劳动过程，同时也是学生积极参与活动的过程。,问题2：中学物理教学过程究竟包含哪些因素？,1、教学活动是为谁而组织的？,学生是教学活动的根本因素。,2、为什么要组织教学活动？,教学目的,3、教学目的凭借什么去完成？,课程是教学活动中最有实质性的因素,4、教师怎样根据并运用课程教材来使学生学习，从而实现教学的目的？,方法（各种教学方法、教学艺术、教学手段和各种教学组织形式 ）,5、教学活动在什么条件下进行的？,教学环境（有形的和无形的）,6、教学是在教师与学生之间进行信息传递的交互活动。这种信息交流的情况是如何实现的？,反馈,7、在教学活动中是谁在指导学生学习？,教师,问题3：教学过程各要素之间关

4、系是怎样的？,在物理教学过程中，存在着三个最主要、最基本的因素：,主体（学生）、客体（教学内容）、媒体（教师）,若对这三个因素进行排列组合，可以形成下列三对矛盾关系：,1、教师教学内容 2、教师学生 3、学生教学内容,“教什么”和“怎样教”,教师处于主导作用 学生处于主体作用,认知结构,新知识,同化,顺应,认知平衡,施教学之功，贵在引导，要在转化，妙在开窍,认知活动 情意活动,知识转化个体的认识 智慧转化能力 精神转化态度,问题4：教学过程中教师、学生、客体三者的地位和作用是怎样的？,“教师中心论”,过分强调教师在教学过程中的地位和作用，严重忽视了学生学习的主动性和积极性。,认为学生获取知识的

5、途径主要是靠教师的讲解，甚至主张教师应把教材“嚼烂”以后再“喂”给学生。,这种教学过程和方法主要表现为“教师讲、学生听”。,“学生中心论”,过分强调了学生在教学过程中的地位和作用，忽视了教师的作用,认为，学生有固有的学习动力，完全可以独立地发现问题，解决问题，因而主张学生应该像科学家一样去完成自己的发现而获得知识；,有的甚至认为，“凡是可以教给别人的东西，相对地，都是无用的，对于他的行为极少、或者根本没有影响能够影响一个人的行为的知识，只能是他自己发现并化为已有的知识教的结果不是毫无意义就是可能有害；”因而主张“不指导发现法”。,“指导探究法”,认为学生有能力自己发现和解决学习中的问题，,但要

6、完全靠他们独立地去完成，必然要走许多弯路，花费许多时间和精力，因而主张教师要加以指导。,对学生认识的“客体”作狭义的理解，认为只是定义、公式、操作技能，忽视过程和方法的地位和作用等 也是片面的、不正确的。,问题5：物理教学过程的特点是什么？,1、观察和实验是中学物理教学的基础,2、形成概念、掌握规律为中心，并使其有关能力得到发展,3、以物理学方法教育为手段，包括物理概念、规律与数学运算相结合，定性分析与定量计算相结合。,5、密切联系学生的学习生活和社会生活实际,中学物理教学是学习物理科学和其他专门技术的入门教育和基础教育，要注意通过教学过程使学生打下终身学习的愿望、终身学习的知识基础、能力基础

7、和科学的情感态度价值观。,4、以辩证唯物主义思想为指导,世界的物质性的观点,普遍联系的观点,永恒运动的观点,对立统一的观点,第二节 物理教学原则,教学原则是根据一定的教学目的和任务，根据人们对教学过程规律的认识而制定的对教学的基本要求，是指导教学活动的一般原理。 一、科学性原则（教学内容、方法、态度） 二、以提高思维素质为中心的全面发展原则 （知识、智能、非智力因素；观察实验、概念规律、科学思维；科学过程与方法） 三、教师主导作用和学生能动性相结合的原则 （求知欲、学习兴趣、学习动机；独立思考能力；问题情景，积极思考） 四、有序性原则（教学内容的序、学生学习的序、教学过程的序） 五、发挥物理实

8、验综合作用的原则 （实验内容自身体系的完整性、实验贯穿到整个教学过程的始终） 六、理论联系实际的原则 （根据：解决教学中间接经验和直接经验、学与用的矛盾 要求：（加强基本理论和知识的教学，途径，方式。）,物理教学原则,一、科学性与教育性相结合的原则,教学的科学性包含三个方面的含义：,（1）教师对讲授的物理内容必须做到正确无误。,（2）阐述物理概念和物理规律要有充分的事实依据 。,教学的教育性,是指物理教学对学生的科学情感、态度、价值观等方面的影响。,观察到的现象 实验事实 已有的知识结论,表述与表达 内容和数据 过程与方法,1、教学内容的科学性，,2、教学方法要科学,（1）教学方法要灵活,（2

9、）要符合物理学的方法和逻辑,3、教师对待教学的态度要科学。,实事求是，切忌弄虚作假,知之为知之，不知为不知，决不可信口开河，,什么是科学性错误呢？,案例1,在讲光的折射现象时，通常要做一个在水面斜上方观察水中物体的实验，在水面斜上方看到的现象是水中的物体“升高”了。这个升高的位置如何在光路图上表示出来呢？比如从水面右上方观察。,案例2,有两个平面镜M和N，它们之间的夹角为。在其中放一点光源S，求点光源总共能成几个像？,对于=90的情况，如图22所示很容易证明，S对M镜成像为S1；S对N镜成像为S2；S1对N镜成像为S3，S2对M成像也为S3于是，成像的个数n=3然而，如果由此便给学生总结出成像

10、个,=120,案例3,在一悬线的下端挂一个质量均匀的金属空心球，球内充满水，构成一个单摆。悬点到金属球心的距离为l。当它做简谐振动时，其周期为,如果盛水的空心球底部中间有一个小孔，水从小孔不断流出，其周期将如何变化？,怎样才能避免犯科学性错误？,注意：科学性不等于严格性。,有的答案是，在单摆运动过程中，随着水从球内流出，周期逐渐变大，直到水流完时，恢复为原周期这是因为：单摆的摆长是由A点到摆球质心O（该质心是空心球和满球水的公共质心）的距离，当尚未流 从小孔慢慢流出，这时，空心球的质心仍在球心，而球中的水由于不断减少而引起水的质心降低，那么，空心球和水的公共质心（即摆球质心）也随之降低，致使摆

11、长变长，周期慢慢变大，直到水全部流完后，空心球的质心就是摆球的质心，又回到O点，摆长恢复为l，所以周期恢复为原周期,二、重视科学探究，突出观察实验的原则,观察和实验是根据教学要求创设的用于探究物理问题最适宜的物理环境。,认识物理现象和物理事实是学习物理知识的基础和出发点。,观察和实验的目的有三 ：,（1）使学生对要认识的事物和现象获得具体的、生动的明晰的印象。,（2）提供思维加工的感性材料。,（3）发掘问题，提供思考的线索和方向。,科学探究及教学问题,例如：讲到压力概念，,首先让学生观察下列现象：,在架起的木板上放一个重物，物体把重物压弯了；,人走在松软的土地上，留下一连串的脚印；,在竖直平面

12、上用力往木板上按图钉，图钉钉进木板里。,其次，让学生思考上述现象是怎样产生的？,同学们可能回答说这是由于物体和人有重力而产生的。,这个回答是不对的。图钉有重力，其方向是竖直向下的，它怎能使图钉钉入木板内呢？,进而引导学生仔细观察上述现象的特点：,物体与木板、脚和地面、手和图钉都是相互接触，并相互挤压的，由挤压产生的作用力是发生上述现象的直接原因。这样，学生很容易理解：,由相互挤压而产生的、垂直作用在物体表面上的力叫做压力。,三、重视过程和方法，启发思考的原则,重视过程和方法、启发思考，是学生在教师指导下，亲自进行观察、实验，进行各种思维活动，进行分析问题、解决问题。一句话，使学生通过自己动手、

13、动脑来完成认识上的两个飞跃。,这就给中学物理教学提出了两点要求：,1、要按照物理学研究问题的方法组织教学活动。(完成认识上的第一次飞跃),提出问题进行猜想与假设制定计划与设计实验进行实验与收集证据分析与论证验证假设或得出结论(评估、交流 与合作),2、要重视运用知识进行分析处理问题的思路和方法,在教学实践中我们常常发现，有不少中学生对一些物理知识的学习并不感到很困难，但是在运用这些物理知识解释现象或解答问题时，往往不知从何下手。,常常听到学生讲，物理课一听就懂，一丢就忘，一用就错。分析其原因，,一方面可能是对基本知识没有真正理解；,另一方面更主要的原因往往是缺乏分析问题和处理问题的思路和方法

14、。,(完成认识上的第二次飞跃),一是物理概念和规律要建立在对物理事实、物理过程、物理现象分析基础上,二是重视物理科学方法教育,教学中要注意以下两个方面：,1、教学过程的本质是在教师组织、引导下的学生的学习过程。,处理好教师和学生、教和学之间的关系问题,2、教学过程一方面是教师的施教过程，另一方面又是学生的学习过程，两者应该是有机、和谐的统一，,故而在教学设计中为了落实上述两种作用还必须重视教师活动和学生活动之间的协调和交互作用。,3、教学过程是教师与学生共同参与的活动过程。,（1）注意创设问题情境，启发学生积极思考,（2）要培养学生独立探究的能力,在教学中要做到：,（3）激发学生的求知欲和学习

15、兴趣，形成正确的学习动机,孔子：,知之者不如好之者，好之者不如乐之者。,爱因斯坦：,爱好是最好的老师。,杨振宁：,成功的真正秘诀是兴趣。,赫尔巴特：,教学应当贯穿在学生的兴趣当中，使学生的兴趣在教学的每一阶段都能连贯地表现为注意、等待、探究和行动。兴趣既是教学的手段，又是教学的目的，,培养途径,1、培养学生的学习动机,外在动机：外在的奖赏引起的。,内在动机：发自内心的积极主动的学习要求。,2、教师要善于运用学科知识本身的魅力，特别是教师本身的情感去激发学生求知的兴趣和情感。,赞可夫：如果教师本身就“燃烧着对知识的渴望”，学生就会“迷恋”于获取知识。,五、联系实际、重视STS教育的原则,为什么联

16、系实际、联系生活呢？,这一方面是由物理学本身的性质、特点、作用和任务，以及物理教学的目的所决定的。,另一方面在物理教学中联系实际、联系生活的作用也是多方面的：,通过联系实际、联系生活,可以激发学生的学习兴趣，,可以加深学生对物理知识的理解,可以增进学生物理、技术、社会之间的相互关系的理解，,更主要的是，它是培养学生科学情感、态度和价值观，促进学生能力发展的主要途径。,如何联系实际、联系生活呢？,内容：,日常生活,生产技术,社会,途径：,课题研究,科技制作,社会调查,查阅文献,案例：物理课程联系生活、科技、社会的实例空调,在空调的教学中：,联系的物理原理是：,1、 液体蒸发吸热制冷； 2、电能的

17、使用； 3、压缩机的工作原理。,联系的生活问题是：,1、空调对人体的健康的影响； 2、空调的耗能与节能问题。,联系的社会问题：,1、空调产生的城市热岛效应； 2、空调漏氟对大气臭氧层的破坏。,联系科学技术问题是：,1、空调的结构和相关技术（如 材料、制冷、压缩机、电机）的发展； 2、寻找替代氟利昂做制冷剂的环保型空调。,教学原则简约概括,以上几条教学原则，在物理教学过程中应当突出，其实质可以简约地概括为以下三个方面：,从科学处理物理教学内容的角度来看， 贯彻“一少、二精、三活”的原则,从学习物理的角度来看， 贯彻“一观察实验、二思维、三运用”的原则,从发挥非智力因素作用的角度来看， 贯彻“一兴

18、趣、二情感、三意志”的原则,第三节 物理教学方法概述,1、什么是教学方法？,教学方法是教师和学生在教学过程中完成教学任务所采取的工作方式组成的方法体系。它包括教师的各种工作方式和学生的各种学习活动方式。,2、教学方式和教学方法是两个不同的概念。,例如，讲授是一种教学方法。当教师讲授时，可以做演示实验，令学生观察；可以叙述或描绘某个事件，解释某个现象，论证某个原理，其中演示、叙述、描绘、解释、论证等，都是讲授法的一些教学方式。,3、如何选择和确定教学方法？,（1）培养目标的需求；,（2）具体的教学内容和要求；,（3）学生已有的基础和发展水平；,（4）学校的设备、条件；,（5）教师本人的特长和经验

19、。,4、为什么同一内容，让具有相同知识水平的教师授课，教学效果不同？,无论选择哪种具体方法，都应从实际出发， 绝不能凭教师的主观意向来确定； 都应促进师生之间的相互交流， 激发学生的学习兴趣； 引起积极的思维活动； 有利于学生掌握知识、发展智能， 提高思想品德素养。,一、教学方法概述,二、 中学物理教学中常用的教学方 法,1、讲授法,讲授法是教师主要用语言，辅以演示实验和各种直观教具，向学生讲解知识的方法。,讲解必须符合以下的基本要求:,科学性,讲解的内容要合乎科学原理，用词要正确、表达要确切。,逻辑性,讲解必须有条理、顺序合理，层次要分明，内容的安排要合乎逻辑。,启发性,教师的语言要生动，要

20、考虑学生的学习情绪和知识基础，要使学生经常注意，为什么要研究这个内容，问题是怎样着手解决的。,突出重点,每堂课的全部教学内容应当紧紧围绕着一两个重点内容，从不同的方面阐述它，从与它的不同联系中来分析研究它，使学生在听了一堂课后对这堂课主要解决了什么问题能有明确深刻的印象。 突出重点当然不应限于口头的叙述，还要灵活运用实验、演示、习题等教学方法来配合。,简明生动,教师的语言应力求简练明明达、形象生动和通俗易懂。,讲解要适当,并要和其它各种基本教学方法与手段有机配合。,对讲授法的评析,讲解固然是一种基本的教学方法，但切不可把它的作用（功能）人为扩大而过多地运用，以致把课堂变成了“讲堂”、“一讲到底

21、”。,事实上讲解法主要对于学生获得认识方面效果较好，而对于激发兴趣、提高和发展想象力、创造力，特别是对于发展表达能力、实验能力、自学能力和技能等则效果很差。,运用讲授法效果差的原因是，学生通过听讲来进行学习总是比较被动的和比较枯燥无味的，特别是对于以实验为基础的物理学更是如此。所以在中学物理教学中对讲解应该加以限制，并要和其它的基本教学方法（如观察实验、讨论等）有机配合，才能发挥它应有的效用。否则，长时间的讲解不仅会使学生感到厌倦而得不到应有的效果，更重要的是这种做法与物理学的特点是相悖的。,2、谈话法,这种方法的基本特点是通过师生间的“问题性对话”活动传递和交流信息的；它能较好地集中学生的注

22、意力，调动学生学习的积极性，对培养学生的语言表达能力和思维能力有一定的作用。,运用谈话法时需注意以下要求:,所提问题必须题意清楚，要求明确。,谈话的问题应从教材内容、重点和学生实际出发。,问题要分层次，要有连贯性,要编写成详细的谈话提纲,提纲中对每一个问题确切答案要写明,要充分估计学生可能回答的各种答案,对于不确切甚至错误的答案，要准备好解决的办法,在谈话过程中要保护学生的积极性,并鼓励后进的学生参与谈话,问题要向全班提出。,一般说来，教师不要急于下断语，要发挥学生的积极性，让他们自己解决自己的问题。,谈话的问题一定要有思考价值。,那种没有思考价值的问题，如“对、不对”、“要、不要”、“是、不

23、是”等问题是不宜作为谈话法提问的。,让全体学生思考后，再指定学生回答,一个学生回答时，应要求全班学生注意倾听，并准备补充意见,如果答不出或完全答错，要加以引导,若仍然答不出，可请其它同学回答,谈话法的教学案例牛顿第二定律的教学,进行牛顿第二定律教学的关键是实验，可是学生对于小车受力的实验往往一开始没有学习要求和兴趣，有位教师开展了如下谈话法进行启发。,教师,有一辆小车，原来静止，分别用大力和小力拉它。问小车的运动状况会有什么不同？,学生,用力大，小车得到的速度亦大（教师对此暂不评论）,教师,用力大，若作用时间很短；用力小若作用时间很长，则情况怎样？,学生,只要时间足够长，用力小的照样可以使小车

24、得到大的速度。,教师,若小车是从静止（或较小的初速度）开始运动，则情况怎样？,老师设计上述谈话的目的、用意何在？,这段教学活动设计的目的是，是说明力对小车的作用效果，不能一般地只从力作用后物体所具有的速度来估量，而应全面考虑小车的初速度、末速度、以及力的作用时间。或者说力对物体的作用效果是使物体获得加速度。,然后教师进一步指出，经验上认为作用力大，物体就运动得快，把F和V直接联系起来，这是一种错觉，至于F和a有何关系，应该从实验来进行研究。,用谈话法进行教学时，有些问题不一定都要学生回答，也可以采用自问、自答、自我分析的方法。 有时，为了使学生对某一问题造成深刻的影响，可以有意识地提出学生容易

25、出错的问题，当学生答错时，不要急于立即纠正，可仍按其思路追问下最后导致荒谬，再引导学生分析错误的原因，让他们自行纠正。,由于以上讨论揭示了矛盾，提出了问题，进一步的实验和分析就会成为学生的自觉的要求。,3、讨论法,讨论法是教师根据教学内容和教学目的，事先提出问题，学生事先准备，课上进行讨论，再由教师总结的一种教学方法。,为了有效地用讨论法进行教学，需要注意以下几点要求：,要选择好讨论题。,这是能否搞好讨论法教学的一个关键。讨论的问题最要紧的是要有针对性、启发性和趣味性：,要针对教材的重点、难点和关键；,要能启发学生的思维活动，引起思维上的冲突；,要能激发学生讨论的兴趣，使学生有解决问题的强烈愿

26、望，从而开展热烈的讨论。,问题要具体，要切合学生实际，不能太大，太深，也不能太容易。这样才能使课堂出现议论纷纷，热烈讨论的场面。,讨论的问题最好由学生提出，或来自学生自学中、实验中、生活实际中和书面作业中。对于来自学生中的问题，教师要经过选择，再交学生讨论。,要创造一个讨论的良好环境，并培养学生积极参加讨论的习惯。,这里重要的是要发扬教学民主，要让所有学生都感到，在讨论问题时，教师和学生、学生和学生之间是处于平等地位的，这样他们就能畅所欲言。,有的老师为了培养学生参加讨论，总结了“大”、“敢”、“会”三个字的做法和经验，有一定的参考价值。,所谓“大”是指学生在讨论会的发言说话声音大,“敢”是指

27、不仅敢于在小组讨论中发言，且要在全班敢于发表不同的意见；,“会”是指能抓住讨论中的关键问题，有理、有据地发表自己看法，同时也能尊重他人的意见，并吸收其合理的部分，完善自己的认识。,做好讨论的小结,小结采用边讨论边小结和讨论后小结两种方法。一般应先让学生自己小结，再师生共同进行补充，最后形成比较一致的意见，再用文字、图表或公式表达。,归纳小结的内容一般包括三个方面：,一是理解和应用概念规律的要点，,二是分析问题的思路和方法。,三是讨论中学生有创见的观点要予以鼓励,讨论法运用的案例 牛顿第三定律运用,牛顿第三定律似乎并不复杂，但要使学生对它有正确的理解，并运用它来正确地分析物体受力情况，并不容易。

28、学生常常能够背诵，但一遇到具体问题，就会发生各种各样的错误。有一教师针对这一情况，在学过第三定律后，用下面问题让学生讨论，收到了良好的效果。,如图所示，在弹簧秤的两端，分别用绳子绕过滑轮，悬挂一50N的重物。假如绳子与滑轮之间的摩擦及弹簧秤本身的重力都不计，弹簧秤的示数是多少？为什么？,这个问题出示后，学生稍加议论后，就很快出现了三种解答：,100N.理由是，弹簧秤既受到向左的50N的拉力，又受到向右的50N的拉力，所以应是100N。,50N。理由是弹簧秤的“钩子上”只受到50N的拉力，所以应是50N。,0N。理由是，弹簧秤左右虽各受到50N的拉力，但这两个力大小相等、方向相反，且作用在同一直

29、线上，两个力就相互抵消了，所以应该是“0N”,教师心里很清楚，两种是完全错误的，虽然说对了，但理由尚不充分。教师并没有表态，而是说，三种答案似乎都有一定道理，但只有一个是正确的，请继续发表意见，要从物理道理上论证一种答案是对的，而另外两种是错的。,接着三种意见开展了争论，经过争论，同意两种意见的学生逐渐少了。对的答案能运用牛顿第三定律进行分析和论证，具有一定的说服力，最后取得了一致的看法。,4、实验法,把观察、实验这种人类对客观事物的认识方法，与物理教学有机结合起来就构成了中学物理教学中常用的实验法 。,包括边讲边实验、学生实验、将演示实验变为学生实验、学生课外实验。,实验教学模式：,（1）演

30、示讲授式,演示,事实和现象,分析归纳,结论,运用,（2）实验归纳式,实验,事实和现象,分析归纳,结论,（3）实验探究式,问题,猜想与假设,计划与实验设计,观察与实验,数据整理与分析,论证与结论（评估 交流与合作,运用,这种方法的特点在于学生能直接地与所要认识事物发生相互作用，从而取得对所研究的事物的具体而生动的认识。在物理教学中运用物理实验能给学生学习物理创造一个良好的基本环境，学生在进行物理实验的过程中，要亲自进行观察、操作、记录等。既动手又动脑，因而不仅能使学生主动获取物理知识，发展能力，且能促进科学品质和世界观的形成。所以中学物理教学必须以实验为基础。,演示两种策略：DOE POE,三、

31、教学方法的选择与运用,对中学物理教学方法选择、运用及优化处理的总的原则是：,要符合中学物理教学的新理念和教学目的，要体现中学物理教学的特点和教学原则，要切合学生、教材和学校的实际，以保证中学物理教学目的的顺利完成。,关于教学方法选择和优化处理，必须考虑以下五个方面,1、要符合中学物理新课程的教学理念和教学目的,2、要体现中学物理教学的特点和教学原则,3、要切合教学内容和教材的实际,4、要切合学生的实际,5、要切合教师和学校的实际,教学的案例磁场对电流的作用,1、 创设问题情境,（提出问题，进行猜想和假设）磁场的方向、电流的方向与受力方向之间的关系。,2、实验设计（器材、装置、思路和方法 ）,3、教师示范指导,为了指导学生进行磁场对电流的作用的实验，先做了一个“示范”实验，并把实验的结果用图表示出来，画在黑板上（如图）。,教师着重说明，做一次实验是不能找到规律的，要找到规律，就要做大量的实验。这节课，就由你们自己来进行实验，来探究磁场方向、电流方向以及受力方向之间的关系。实验要尽可能包括各种情况，每次实验的结果都要用这样的图记录下来，以便于进行分析和研究。,