Transcript 刘振亚
初中物理新课程教学设计案例研讨 刘振亚 E-mail :[email protected] 一、物理新课程理念与初中物理学科特点 教师要从单纯设计教学媒介（主要是教科书）转向 多维的立体设计，将设计的中心转移到人（教师与学生） 的身上来。建构主义认为，学习不是知识由教师向学生 的传递，而是学生建构自己的知识的过程，学习者不是 被动的信息吸收者，相反，他要主动地建构信息的意义， 这种建构不可能由他人代替。这意味着学习是主动的， 学习者不是被动的刺激接受者，物理新课程要求给每个 学生提供平等的学习机会、多样化的评价方式，使每个 学生都以轻松愉快的心情去认识多姿多彩的与人类息息 相关的物理知识。根据《初中物理课程标准》的课程理 念和课程目标，结合实际情况，在教学设计时，要注意 几个问题:①以三维教学目标来设计教学过程；②提高科 学探究的质量，关注科学探究学习目标的达成;③使物理 贴近学生生活，联系社会实际;④突出物理学科特点，发 挥实验在物理教学中地重要作用。 二、三维教学目标:知识与技能、过程与方法、情感 态度与价值观。 物理新课程的课堂教学要充分体现学生的主体地 位，紧紧围绕促进学生知识与技能、过程与方法，情感、 态度与价值观三维教学目标来进行设计。 课堂教学设计的各个环节之间是一个循环系统。 教师只有根据课程标准的要求，在分析教学对象、教学 内容的基础上，才能制定出适合学生的具有可操作性的 教学目标，再根据教学目标要求，依托教科书选择合适 的教学内容，依据学生年龄特征和先有知识创设激发学 生求知欲的问题情境、确定适当的教学媒体、设计丰富 的教学活动和有利于学生发展的教学评价。通过教学过 程的实施与反思，为下一个教学目标的制定提供有效的 反馈信息。 情景主要有: ①问题情景 提出问题，让学生思考，形成积极主动的学习氛围。 在情景创设时要指向明确的课程目标，要与学生已有的 知识经验相联系，其所蕴含的知识内容要符合学生的认 知发展水平，要注重学生的情感体验等。 ②实验情景 创设多种真实、生动、直观而富于启发性的实验教 学情景，可使学生通过动手、动脑的有机结合获得全面 的发展。 ③经验情景 学生已有的知识经验、社会经验等，可用于某一新 内容的引人或某一问题的分析、解释和应用。 ④事实情景 创设多种真实、生动、直观而富于启发性的实验教 学情景，可使学生通过动手、动脑的有机结合获得全面 的发展。 三、新课程提倡自主、合作、探究学习 自主学习就是在自我监控下的学习。 合作学习（合作教学)是以学习小组为基本 组织形式，系统利用教学动态因素之间的 互动来促进学习，以团体成绩为评价标准， 共同达成教学目标的活动。 探究学习是指学生在各种课程中用以 获取知识、体验科学过程、领悟科学 思想观念、学习科学方法的各种活动， 它类似于自然科学领域中的科学探究 活动。 自主、探究与合作的关系 1）学习的内在品德：自主、被动 能有效促进学生发展的学习一定是自主学习 2）学习的手段途径：探究-接受 自主学习既可以是探究的，也可以是接受的 3）学习的组织形式：合作-个体（独立） 探究学习既可以是合作的，也可以是独立的 四、为什么要突出探究学习？ 探究学习提出的背景 被动接受的学习模式亟待改变 科学探究对培养科学兴趣有不可替代的作用 科学探究对培养科学探究所需要的能力有不可替代的 作用 科学探究能增进对科学本质的理解 科学探究是一种理解科学知识的学习策略 科学探究体现了科学的本质 探究过程充满着艰巨性和创造性，洋溢着 科学精神，渗透着科学思想和方法 科学有解释和预见的功能，但还要强调和 尊重经验事实对理论的检验 科学是一个开放的系统，知识有相对稳定 性并不断发展和进步 科学与技术、社会有密切的关系 就过程而言，科学的本质是探究，是不断 地追求真理和修正错误，是不断地创新 科学家的探究 为什么要用热水冲调饮料？ 点评：科学家对周围的现 象和事物，都十分留意。 一切大的或小的，常见的 或不常见的，有生命的和 无生命的都是科学家研究 的对象。他们像侦探那样， 为了揭示大自然的秘密， 仔细地观察着周围的世界。 科学家不只是观察，他们 还总是以“怀疑”的眼光 审视所观察到的现象，并 就观察所得进一步提出可 以通过科学探究来解决的 问题。 . 搅拌会有影响吗？ 还有什么因素会影响溶 解速率呢？ 点评: 当一个问题解 决后，还会出现新的 问题。例如，为什么 饮料在热水中溶解比 冷水中快呢？为什么 匙子在水中不溶解呢？ 水冻成冰时又发生了 什么呢？…… 科学家又会设法 解决这些新的问题， 继续他们的研究工作。 为什么科学探究需要假设？ 因为科学家不可能等待所 有资料都收集齐全后再去作发 现，他们必须尽早地提出假设 去指导他们下一步的工作，以 加速发现过程。正如一个在陌 生的大地上探险的人，不是等 待有关这块土地的信息都收集 齐全后再迈步，而是先猜测某 一条路可能会达到目的，然后 边走边观察边打听，逐步调整 自己的方向和道路。 水越热， 能溶解的物质会越多。 猜想与假设就是尝试将已有的 科学知识与问题相联系，从而 对探究的方向和可能出现的实 验结果进行推测与假设。 点评: 科学家不只是提出 问题，还会努力找出问题 的答案。他们会借助查阅 资料、观察和实验等方法 来收集有关的信息及证据。 实验的目的是为了检验假 设是否成立。检验的结果 可能被证实，也可能被证 伪。如果最初的假设遭否 定，则须修订或做出新的 假设，然后继续检验，直 至新的假设通过所有实验 的验证为止。 冰水，两茶匙； 温水…… 点评: 科学家会对 所收集到有关的信息 及证据进行分析，与 猜想与假设进行比较 ，力图得出符合证据 的解释，并注意与预 想结果不一致的现象 。他们还会设法收集 更多的证据支持解释 。 点评: 科学家很乐意将 自己的研究成果公布于 众并与同行们交流。他 们认为这种交流是智慧 的交换，对得出正确的 结论是十分有益的。在 交流过程中，他们很注 意倾听和尊重他人提出 的不同观点和评议，既 坚持原则，也勇于放弃 我们的假设是正确 或修正自己的观点。 的，水温会影响溶 解的速率， 案例：装满水的杯中还能放入多少回形针 激发好奇心和求知欲，追求具有普遍迁移 价值的习惯和能力的培养 好奇心是形成动机的先导 主观的猜想需要实践来检验 试一试是解决问题的良好习惯 分离变量，控制变量，寻找因果关系和规 律，具有普遍的迁移价值。 五、设计和组织探究活动的建议 创设情景： 力求使探究始于真实和接近学生所处的真 实环境（自然、生活和社会的环境） 情境中隐藏着可能被学生发现的问题，给 学生发现问题和提出质疑的机会。 情境有可探究性，关注实验和其他实践途 径的探究 关注情境中“协商”过程的设计 国外科学探究活动的一个案例 单摆.ppt 案例：哪支蜡烛先灭？ 案例]哪一支蜡烛先熄灭 在学习物质性质时，为了让学生更好地应 用燃烧中的化学现象和气体密度的知识，学 习作出科学假说和进行科学思维的方法，刘 老师 向学生提出如下一个问题:放在同一平 面上的两支蜡烛，一高一低，点燃以后， 用 透明塑料罩罩在蜡烛上，问哪一支蜡烛先熄 灭 。问题提出以后，学生 们反应热烈。绝 大多数学生认为低的蜡烛先熄灭。刘老师没 有问这些学生为什么认为低的先熄灭，而是 问有没有学生认为高的蜡烛先熄灭。只见某 学生举起手来说:"高的蜡烛先熄灭。两种不 同意见的学生就争论起来 (此处将持有两种不同意见的学生分别称为高灭组和低 灭组)。 刘老师说，我们用什么方法来判断究竟哪一种猜想是 正确的? 为了证明自己提出的猜想是正确的，学生们开始实验。 实验的结果是高的蜡烛先熄灭了。绝大多数低灭组的学 生对实验的结果感到十分惊讶，为什么我们的判断错了? 刘老师组织学生对为什么高的蜡烛先灭这一问题展开了 讨论。 低灭组的学生说，蜡烛燃烧需要氧气，二氧化碳不支 持燃烧，这是我们作出判断的出发点，燃烧的蜡烛会产 生二氧化碳气体，二氧化碳气体的密度比空气的大，因 此二氧化碳气体要下沉，由此我们只能得到低的蜡烛先 灭的结论。错在哪里呢? 关键的问题在于二氧化碳气体究竟是上升还是下降? 低灭组的学生拿出了证据，他们翻开了有关气体密度的 表格，上面写着的数据是二氧化碳气体的密度大。 刘老师引导学生阅读密度表，请学生看看表上的说明， 学生们发现，表上注明了温度条件。通过讨论，学生们 了解了蜡烛燃烧时产生 二氧化碳气体的温度比周围空 气温度要高许多，由此学生们得到了统 一认识的答案。 就在此时，有一位学生提出了另一问题:罩子的大小 和蜡烛高低的程度是否影响问题的答案?刘老师在全体 学生面前表扬了这位学生， 确实这一问题的答案不是 唯一的，请学生们课后再做进一步的探究和讨论。 案例评析 这是一个小型的探究活动，需要的器材很容易解决， 实验的难度也不大，但能够很好地体现科学探究的特征， 整个探究活动围绕问题展开，重点在启迪学生领会如何 提出猜想和假设，以及如何对收集的证据进行批判性思 考。案例中还体现了教师对学生探究活动指导的一些观 点，如发挥学生的主动性，引导学生积极思维，注意探 究活动的开放性等。 五、在科学探究方面，对学生提出的要求： 1.知道科学探究涉及的活动，理解探究的特征； 2.能对身边自然事物的观察，发现和提出问题； 3.能运用已有知识做出自己对问题的假想答案； 4.根据假想答案，制定简单的科学探究活动计划； 5.能通过观察、实验、制作等活动进行探究； 6.会查阅、整理从书刊及其他途径获得的科学资料; 在科学探究方面，对学生提出的要求： 7. 能在已有知识、经验和现有信息的基础上，通过 简单的思维加工，做出自己的解释或结论，并知 道这个结果应该是可以重复验证的； 8. 能用自己擅长的方式表达探究结果，进行交流， 并参与评议，知道对别人研究的结论提出质疑也 是科学探究的一部分。 六、教师对学生的学习活动有哪些指导策略? “以探究活动为核心的科学教学过程，教 学要在一定的情景中层开，学生会提出许多教 师意想不到的问题，教学过程中也会出现许多 难以预料的情况。这对教师提出了新的更高的 要求，需要教师能够根据学生的实际情况、教 学活动中实际发生的事件，有效地推动学生的 科学探究活动，创造性地驾驭课堂。” 1. 2. 课堂讲授。教师根据教学大纲的要求，根据 教科书的进度安排，备课、讲课，按部就班 进行教学。学生则循规蹈矩地跟随教师“进 行学习”，这种做法在大班授课情况下能够 有效地传递知识。 实地教学。教师带领学生来到工厂、农村、 社区、科技场所等地，往往是学生、教师以 及具有相关实践经验的人员一起参观、探究、 质疑、索解。 费俊龙,聂海胜 我国嫦娥工程专家称2007年发射环月探测卫星 我国“嫦娥工程”在2007年发射一颗 探测卫星环绕月球旋转一年，以获取月球 表面三维影像等；拟定在2012年前后，实 行软着陆器在月球软着陆,拟定在2017年 前后，把机器人送上月球采样，将样品带 回地球研究。欧阳自远称，上述三大步骤 将为载人登月积累经验和技术。我国将力 争在2025年至2030年期间，实施载人登月。 探索月亮的“秘密” 1. 你知道人们已经探索到了月亮上的哪 些“秘密”？ 2 2. 分析一下，月亮上各种自然现象之间 是不是互相有什么联系？ 1 3. 现在假如要派你们乘宇宙飞船到月亮 上去进一步探索它的“秘密”，想一想， 需要准备带哪些物品？为什么？ 1 月亮上的引力小，就没有空气，没有水； 没有空气、没有水就没有动植物和人； 没有动植物，就没有食物。 没有大气层，昼夜温差就大； 昼夜温差大，就没有动植物和人； 昼夜温差大，就有粉末一样的砂； 没有空气就没有风，没有风，也就有粉末一样的 砂。 没有空气，就听不到声音， 没有空气，就形成了环形山。