時間:2023-03-23 15:17:54
序論:在您撰寫物理教學設計論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
(一)保證物理新課程更好地實施,全面提高學生科學素養教學設計是教師為了達到一定的教學目標,對教學活動進行系統規劃、安排與決策。因此在教學前教師充分挖掘與教學內容相關的STSL素材,為學生創設開放式的探究學習環境,精心設計的教學活動,使學生在學習過程中不僅掌握物理基本知識,同時還了解新興科學技術、社會發展中的一些重大問題和熱點問題,有助于學生掌握基本的科學方法和科學知識,培養學生的科學精神,幫助學生正確認識科學技術給人類生活帶來的影響,形成正確的社會價值觀。這為實現物理新課程教育目標,全面提高學生的科學素養奠定良好的基礎。
(二)有助于教師完善知識結構,儲備STSL教育素材在應試教育的影響下,教師過于關注本學科專業知識,很少關注其他學科的知識,使得學科知識單一。在物理教學中難以根據學生的學習興趣選擇恰當的教學素材,無法適應新課改的需求。在物理教學設計中滲透STSL教學理念,教師要充分鉆研物理教材以及教材之外的教學資源,積累與物理相關的科學技術、社會、生活等方面知識,了解與物理學科相關的其他學科知識,為適應新課改的需求努力進取,同時也可以不斷完善自身知識結構,為實施STSL教育做好充分的準備。
(三)促進教師更新教學設計理念,提高教師的教學素質和科研能力傳統的物理教學強調學科本位,以教師為中心,學生被動的接受學習,這種教學方式嚴重壓抑了學生學習主動性,扼殺了學生創造力。STSL教學理念則倡導“以學生主體,教師為主導”的教學方式。因此,在教學設計中,教師盡可能的以學生為中心,創設貼近學生生活的物理情境,精心組織教學活動,以學生的全面發展為宗旨,努力更新自身的教學設計理念,提高自身的教學設計水平,同時也為今后進行教育科研奠定良好的基礎。
二、在物理教學設計中滲透STSL教學理念策略
物理教學設計就是教師依據物理新課程標準要求,在分析學生已有知識和能力基礎上,對教學內容、教學組織形式、教學方法和教學媒體進行整體規劃。那么,要在物理教學設計過程中滲透STSL教學理念,教師應在課前充分挖掘STSL教育素材,通過在設計教學各環節中滲透,創設課內、課外于一體的物理STSL教學模式。
(一)在導入新課環節滲透導入新課是教師在進行新課教學之前,使用各種方法創設與課題有關的問題情境,建立新舊知識的聯系,以激發學生的興趣和認知沖突,將學生由“要我學”轉變為“我要學”。有效的新課導入能把學生帶入物理情境,集中學生的注意力,調動學生的學習興趣,達到承上啟下、開宗明義的作用。在新課導入環節滲透STSL教學理念,教師要根據教學內容選取貼近學生的實際生活,而且趣味性強的教學素材,輔之以生動的講解,最大限度地調動全體學生學習新知識的欲望。一方面可以介紹與教學內容相關的最新科研成果,激發學生學習興趣和好奇心;另一方面也可以從與生活緊密相關的物理現象和實際應用入手,讓學生體會到物理知識源于生活、而又高于生活,培養學生學習物理的興趣。此外,還可以引入與所學內容相關的社會重大問題,培養學生關注社會的意識,使學生認識到科學技術給社會、生活帶來的重大影響(例如環境污染、噪聲污染等等),使學生樹立正確的價值觀,增加社會責任感。
(二)在新課教學環節滲透新課教學環節是由教師的“教”和學生的“學”共同構成的教學活動過程。物理新課程標準要求教師在教學中以學生為主體,為學生創設“自主、合作、探究”的學習環境,使學生認識物理世界,學習科學方法,培養學生科學精神和科學探究能力,提高學生的科學素養。這與STSL教學理念的教育目標是相通的。因此,在新課教學環節滲透STSL教學理念對于新課改的實施起到促進的作用。教師可以通過一定的問題情境,組織學生交流、討論,提出問題,讓學生進行大膽的猜想與假設,并由學生自主設計實驗探究,最終在教師的指導下學生得出結論。通過這一系列活動,使學生體驗并經歷學習科學探究方法,培養學生科學探究精神和探究能力,激發學生的創新意識。
(三)在知識應用與課外實踐活動環節滲透STSL教學理念在強調培養學生科學探究能力的同時,還注重培養學生運用所學知識解決實際問題的能力以及創新能力。在設計知識應用環節中,教師可以為學生提供與所學知識相關的實際問題情境,如現代科學技術的應用,讓學生在實際的問題情境中分析、解決問題,提高學生處理信息以及分析的能力。教師設計的問題應充分考慮學生的認知特點,所涉及內容不宜過深,重要的是讓學生體會物理知識與科學、技術、社會、生活的緊密聯系;此外教師還可以通過創設課外實踐活動,將課堂所學知識延伸到課外,為學生提供動腦動手的機會,使學生通過親身實踐、親自操作,加深對所學知識的理解。例如,組織學生到工廠、社區、科技館進行實地考察、參觀,或者指導學生動手制作或模擬小實驗等活動,培養學生動手操作能力,激發學生的學習興趣。
三、STSL教學理念的物理教學設計案例
在物理教學設計中滲透STSL教學理念具有重要的實踐意義,因此在教育實習期間筆者在 高中一年級進行了相關的教學實踐研究,根據學生的上課情緒、課后交流以及問卷調查,研究發現在教學中融入STSL素材,能使物理課堂貼近學生的實際生活,學生上課注意力集中,學習情緒高漲,學習效率提高;同時更能使學生充分地認識到物理在生產、生活中的廣泛應用,加深他們對社會、生活的深刻理解和感悟,進而增強對科學、技術、社會與生活的關注意識,提高學生的科學素養。以人教版高中物理必修二《生活中的圓周運動——離心運動》為例,本節課的亮點主要體現在以下幾個方面:首先,通過生產技術以及生活中常見的離心現象——“洗衣機甩衣服和旋轉雨傘甩雨水”的情景引入新課,激發學生的學習興趣,豐富學生的感性認識,加強學生對科學社會的關注意識。其次,在新課教學中通過雜技“水流星”實驗,引導總結離心運動的概念,通過學生自主設計實驗——“甩干海綿中的水”探究產生離心運動的原因,進而以“鏈球運動”為例引導學生進行理論探究,讓學生在實際物理情境中親身體驗科學探究過程,發現問題,并分析問題,有利于培養學生的科學態度和科學精神,發展學生的觀察能力和科學探究能力,形成尊重物理事實、探索科學真理的態度具有重要的意義。再次,在知識應用環節以生活、生產技術領域中對離心運動的應用和防止為例,引導學生在運用所學知識解決實際問題的同時,幫助學生理性的認識物理與生活之間的關系,形成正確的社會價值觀和責任觀。最后,以查閱資料“火車玩轉限速問題”以及“仿制洗衣機甩干桶”為課外作業,豐富課外作業的形式,將課堂教學延伸到課外,為學生提供動腦動手的機會,使學生通過親身實踐、親自操作加深對知識的理解,進而提高學生解決實際問題的能力以及創新能力。整個教學過程以滲透STSL教學理念為主線,以提高學生科學素養為目標,貫徹新課程教學理念,達到促進學生全面發展的要求。
四、結語
關鍵詞:新課程;初中物理;教學設計
我國新課程當中規定要以提高學生的科學素養為宗旨實施教學。這說明了在現代教育當中教師不僅要重視對學生的知識性傳授和技能訓練,同時也要重視對學生的興趣培養和能力培養。在初中的物理教學當中,教師需要重視設計的科學性,要讓學生真正投入其中,從而提升教學有效性。下面將對新課程理念下的初中物理教學設計進行詳細討論和分析。
一、新課程理念下的初中物理教學設計特點
(一)重視基礎性
在初中的物理教學設計當中,教師需要從實際生活出發,然后逐漸融入物理教學當中去,然后再從課堂走向實際問問題。在對學生進行基礎知識的教學過程中也要看重學生對于物理概念的理解和知識核心體系的建立。初中階段的學生好奇心和創新能力比較強,這個階段中教師一定要注意保護他們的探索興趣和求知欲望,在強調知識學習的同時培養學生對物理實驗的興趣,從而促使學生能得到科學探究能力的提升。
(二)體現時代性
在現代社會發展背景下,物理的教學應當更加關注科學技術和社會發展觀念的融入,強調知識的前沿性。同時要適當融入一些國家的科技發展內容,重視物理知識教學與現代物理之間的發展結合,從而為學生的日后發展和能力素質培養奠定基礎。
(三)反映選擇性
在初中物理的教學中教師需要充分考慮到學生的不同認知特點和生活環境等影響因素,要精心為他們設計教學方案,促使方案更加豐富,能凸顯出教學特點,盡量讓學生接觸到更多他們沒有接觸過的內容,從而促使學生能得到更加充足的發展空間。
二、新課程理念下的初中物理教學設計
(一)明確教學目標
在初中物理的教學當中,主要是對學生進行知識、技能以及創新能力等方面的培養。首先,教師在教學目標制定過程中應當明確教學的任務和知識體系,不能完全按照課本要求來進行教學設計,而是要更多突出教學特點,根據學生的實際情況來設計教學目標。全面采取因材施教的策略,引導學生將知識與生活緊密地聯系在一起,從而促使學生感受到物理在生活中的運用及其產生的社會價值。其次,教師要培養學生對物理現象的觀察能力。教師對此可以根據不同的學生層次和認知水平來進行教學目標的制定,要讓每一個學生都養成良好的學習習慣,并且具有創新精神。在教學的過程中還要體現出辯證唯物主義和思想品德教育內容,從而為學生價值觀念的建立提供可靠的保障。此外,教師在教學目標的設計上應當體現出因地制宜的原則。要分析學生主體的區域特點,積極利用好當地的資源來進行知識補充和教學開展,從而實現教育目標。
(二)激發學生興趣
對于初中階段的教學來說興趣是十分重要的,只有學生對物理知識產生了足夠的興趣,他們才能在學習中更加主動進行研究和分析,從而達到知識和能力上的全面提升。對此,在教學的過程中一定要積極為學生創造一個公平、民主的學習環境,從而促使學生能夠更好地進行學習和研究。尤其是在教學設計的過程中教師一定要注意設置出適當的探究性題目內容,并在課堂中留有一定的空白時間,讓學生能進行知識交流和學習,同時也要認真聽取學生的建議和想法,并給予適當評價。要將當中具有代表性的內容全面記錄下來,以便于為學生制定接下來的教學計劃。作為教師,在課堂上要學會尊重學生,要了解學生的看法和思想,盡量為學生提供良好的學習氛圍,從而促使教學能達到良好的效果。此外,教師要利用物理實驗現象來引起學生的好奇心,要培養學生的積極性和主動性,從而達到物理教學質量的全面提升。
(三)科學設置學習活動
學習活動的設計是多方面的,當中既要體現出教師對教學主體活動的指導,同時也要體現出教學活動主體在學習過程中的參與度,促使學生更好地參與到其中。教師針對教學主體的活動開展,當前應當強調當中的針對性,并且要保證學生都能平等地參與其中。在教學設計中則應當以學生的基礎能力和生活經驗作為基礎,以實踐案例的方法來代替傳統的說教手段,要求教師掌握多種不同的教學方法,實現教學課堂的多樣化發展。同時,作為教師應當根據不同班級的不同情況來設計出可見性比較強的教學計劃,要對學生在教學活動中所存在的問題進行適當的改進,彌補教學當中的錯誤問題,促使教學設計能夠得到適當的延展。在教學活動的開展過程中教師還要注意學生的態度調動,只有學生保持積極樂觀的心態,才能更好地配合教學實施。對此,教師可以使用現代多媒體進行教學,也可以使用其他的方法,總之要保證教學設計的靈活性和多樣性,增強教學的趣味性,從而更多的學生愿意投入中。
(四)引導學生探究和感受
現代社會中市場競爭是十分激烈的,學生不僅要掌握相關的知識,同時也要有良好的創新能力。因此,作為教師在進行日常教學的過程中,還要善于發現學生的不同之處,從而培養他們的創新能力。當然學習當中的基礎部分也是很重要的,對于書本知識的學習只有通過探究和實驗的方式才能讓學生更加直接地了解到知識本質所在,從而提升自身經驗。創新不是實驗結果相同的不同實驗方法應用,而是要求在理念上是全新的,在方法上也是全新的,只有真正認識到了這一點才能給創新一個更高的期望。只有學生有了對知識學習的新認識,他們才能更加主動地參與其中。初中物理的教學設計中,探究的方式是十分必要的,也是激發他們物理學習動力的關鍵所在,能讓學生進一步認識到物理學習的意義,從而找到學習的樂趣。
(五)積極展開教學評價
教學評價不僅是對學生成績的評價,而且是對學生的潛能進行開發的一個過程。學習評價一直以來都是教育當中不可缺少的環節,是檢查學習成績和教學質量的重要方法。為了改變當前的評價現狀,作為教師一定要認識到學生主體地位,要在評價中重視人性化,從而促使學生的價值觀念能得到進一步的培養。此外,教師還應當考慮到學生的實際問題解決能力和意志力等方面的培養,采取自評、互評等方式來讓學生對自我有更加深入的了解,從而促進學生的健全人格發展。新課程理念下的初中物理教學設計,教師需要重視學生的主體性發展,同時也要從環境、氛圍和教學內容等方面來進行綜合的考慮,從而找到更加適合學生的教學方法,為學生的素質和能力提升提供更加可靠的保障。
作者:陳善勇 單位:福建省建甌市房道中學
參考文獻:
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可以通過圖片、短片、生動形象的描述等形式列舉地震波、水波、聲波、無線電波和光波、掃描遂穿顯微鏡、電子顯微鏡引出3類典型的波———機械波、電磁波和物質波,指出雖然本質不同,但有許多共同之處……本章通過討論機械波來說明波動過程的基本概念和基本規律.這體現理論聯系實際,運用多種教學方法與手段,激發學生的學習興趣和熱情,同時起到承上啟下的作用.
2新課教學環節
首先通過多媒體播放Flas引導同學歸納出產生機械波的條件,再通過實驗,建立正確的機械波形成與傳播的概念.為了便于分析機械波是如何形成與傳播的,必須建立波傳播的簡化模型:一維波傳播模型.通過下面過程逐步進行,演示“繩波”,可以看到一孤立的向上凸起的波向前傳播,水平振動,可以看到連續完整的波向前傳播.比較繩波與水波,找出二者共同點;介質各部分均振動、均形成凹凸相間的形狀向前傳播.最后得出結論:繩中傳播的是機械波,它的形成與傳播原理,就是所有機械波的形成與傳播的原理.第一步,建立物理模型,將軟繩簡化為若干質點連接而成;第二步,利用箱式橫波演示儀演示機械波是如何形成與傳播的,通過以上教學過程,學生建立如下概念:(1)在介質中,前面質點振動,帶動后面質點也跟著振動,但時間上有延遲,大量質點相互“配合”形成機械波;(2)質點只是在各自的平衡位置附近振動,不會隨波遷移;機械波傳播的是“機械振動”這種運動形式.進一步發展科學概念,讓科學概念理解更全面深刻,前面所分析的機械波均屬于橫波,對于一個完整科學的概念而言,還需分析縱波的情況:通過多媒體觀看有關橫波和縱波動畫,彈簧中傳播機械波的情況并分析此現象,讓學生明確該現象傳播的也是一種振動形式,是機械波并給出橫波與縱波的概念;說明縱波是如何形成與傳播的;總結對機械波的形成與傳播概念的理解,不論是橫波還是縱波,均有:理解一,機械波的形成是因為前面的質點帶動后面的質點,后面的質點重復前面的質點運動;理解二,介質中的質點并不隨波遷移,只是在各自的平衡位置附近振動[1,2];理解三,機械波是大量質點的集體行為,機械波傳播的是振動這種形式,波動是振動狀態的傳播,相位的傳播,波形的傳播(平移),能量的傳播.這為波函數的建立提供鋪墊.隨后進一步聯系給人類社會帶來災難的地震波且說明它的的產生,傳播過程既有縱波(P波,首波)又有橫波(S波,次波),兩種波速的差異可以用來計算震源的位置,又由于橫波只能在固體中傳播,而縱波可以在固、液、氣中傳播的特點,指出人類可以利用地震波實現對地球內部結構的認識了解地殼地層的分布,它是石油和天然氣勘探的一種重要手段.這體現將物理知識轉換成科學技術的力量.在利用唐山、汶川大地震帶來的災難來感受波動中的能量的傳播.既然得出了波動是彈性介質內部大量質點參與的一種集體運動形式,如何來描述它呢?引出本節課的第二個問題———波的描述,對于幾何描述和周期性描述,還是利用動畫和繩波實驗,直觀明了以達化解難度之目的,從而得出:(1)機械波傳播的速度與介質有關,與振源振動的頻率無關;(2)認識到橫波中的波長的意義,知道振源振動一個周期,機械波向前傳播一個波長.在引入波速由介質的性質和波的類型決定這一概念時,解釋為什么海嘯波在開闊的大洋表面的浪高不過1m左右,不甚顯眼,但隨著向海岸傳播浪頭會越集越高達幾十米,形成排山倒海巨浪拍岸的壯觀場景.這再一次讓學生體會學以致用,物理就在身邊,以此激發學生的學習興趣和信心.機械波的數學表達式的形式即平面簡諧波的波函數的建立是本章的重點也是難點,在前面我們深刻理解波動是振動狀態的傳播,相位的傳播,彈性介質中的各質元的振動狀態沿波的傳播方向依次落后的基礎上建立波函數.目的就是找到一個能描述任意時刻t、任意位置x處質點運動(振動)狀態的方程.這里采用多媒體和板書的有機結合詳細分析和討論,假設已知波源在原點O(xO=0)處和已知波源在任意位置B處(xB≠0)的質點的振動表達式的情況下求波函數的方法,最后總結出一般規律波動中各質點并不隨波前進,只是在各自的平衡位置附近做振動;各個質點的相位依次落后,波動是振動狀態的傳播,相位的傳播,波形的傳播(平移),能量的傳播[3].
3課堂小結環節
由自愿組合的10名同學手手相連,在教師的指導下組成“人浪”表演[4],以教師的啟發提問和同學的回答來歸納總結本次課的知識點(在黑板上一一標出).最后提出問題:當幾列波相遇又會有怎樣的現象和規律?引出下次課要學習的內容,以便學生預習.
4結束語
學生對積極調動已有認知來嘗試解決問題,對問題的原因和結果給予猜想,從而進一步的提出自己的假設,促使學生相互之間的表達交流,積極的調動自己的認知、思維和經驗來進行解釋、討論,促進學生對知識的深層探究.例如在學習“自由落體運動”時,我們就可以通過具體的物體讓學生對自由落體進行猜想,利用羽毛和石子這兩個具有強烈對比的物體來建立問題:如果它們從同一個高度落下,哪一個會先落地?學生通過自己的觀察和生活經驗,大多數學生認為石子會先落地.我們就可以進行進一步引導:如果將這兩個物體拴在一起,會使得落地慢了還是快了?有的學生認為在羽毛的影響下會下落得慢;有的學生則認為在石子的帶動下會下落得快.學生對這個問題的猜想產生分歧,都覺得自己的想法有道理,誰也不服誰,學生的不同猜想產生了明顯的沖突,每個學生都積極思維來努力的說服對方,在教師的引導下,學生逐漸進入了理性的分析,結合自己的猜想來設計實驗,企圖利用實驗來驗證自己的猜想和假設,經過師生的共同努力,學生對“自由落體運動”理解的非常到位真切.通過學生對問題的猜想,使學生建立了認知上的矛盾,從而積極的調動思維來進行討論,最終實現思維上的突破和創新,有力的提高了課堂的有效性.
二、設計嚴謹實驗操作,培養求實態度
學生從實際操作的角度出發,將自己的猜想和假設程序化、具體化.學生結合實驗原理、實際的器材來設計相應的實驗,對自己的猜想進行一些列可行性的實驗,使學生在實事求是的基礎上進行問題的處理,培養學生的動手實踐能力.例如在學習“電磁感應現象”時,我們就可以給我學生提供足夠的實驗器材,讓學生針對自己設計的實驗進行操作,讓學生自由的選擇線圈、電源、磁鐵、大小不同的線框、滑動變阻器、電流計和磁鐵等實驗用品.在反復的試驗中驗證學生對“電磁感應電流產生條件”的猜想,逐步的將實驗進行完善和改進,建立了更為嚴密的實驗,學生不斷的變換著線框的大小、面積和相應的匝數,在學生對試驗的一次次操作中也促進了學生大腦的積極活動,提出了更多的假設,進行了更多的實驗驗證,學生將每一次的實驗進行記錄,逐步的學會了歸納和演繹的思想,從而深刻的理解了“穿過閉合電路的磁通量的求法,不同的方向對感應電流的影響.”通過這樣的方式順利的解決了課堂上重難點問題,使學生在實驗的基礎上,建立了實事求是的科學態度.通過這樣的方法,使得學生的猜想有了支撐,讓學生學會了探索科學最基本的方法———實驗,任何的理論都是從無數次實驗事實的基礎上得來的.
三、整合結果分析論證,發現科學規律
分析論證是學生對理論的再次證明,也是對自己創造性思維的鍛煉.在對實驗結果的分析中,學生通過真實的數據記錄,來探究數據和結論之間的關聯,深入的理解其中的實驗原理,并從中發現物理知識中存在的科學規律.例如在學習“機械能守恒定律”時,我們引導學生利用“過山車”的形式,做了大量的實驗,學生對機械能守恒定律有了一定的認識,教師就可以引導學生對“過山”的整個過程進行分析,小車下落的過程中,速度越來越快,高度越來越低,重力所做的功轉化為動能;小車在上升的過程中,速度越來越慢,高度越來越高,動能有轉化為重力勢能,使學生對整個過程有個清晰的認識.學生對實驗整個過程進行分析的過程中,逐漸地理解了重力勢能和動能之間的關系,重力勢能的改變量與前后的高度差的關系,經過學生的反復思考討論,進入了理性的思考,將感性的認識建立為了相互聯系的、程序式的公式,成功的對重力勢能和機械能之間的關系進行了分析和推導,從而得出了“機械能守恒定律”的公式.通過這樣的實驗整合,學生在分析論證的過程中,發現了其中存在的物理規律,使得原來僅對現象的熟悉,變為了對內在理論的體驗和理解,學生在運用的過程中會更為靈活自如.
四、多元評價激勵反思,增進探索意識
一、切實加強集體教研,發揮教師集體的智慧
本次教育教學改革強調,要通過教師有效的教學設計,把有效的時間還給學生,使不同的學生都獲得應有的發展。因此,要優化教學設計,就需要教師切實加強集體教研,發揮教師集體的智慧,不斷提高教師專業理論水平和研究能力。
1.集體備課內容。
(1)利用集體備課時間共同學習《課程標準》,通覽教材,研究教材,在弄清《課程標準》的前提下,弄清教材內容中的每一個欄目中的每一個具體問題,每一幅圖、每一個實驗等編排的指導思想及意義。在備課中我們圍繞以下問題研究:①確定教學的內容,并分析教學內容的地位和作用,以及與前后知識點之間的關系。②確定教學的目標,確定知識與技能目標是什么?過程與方法目標是什么?③預測教學難點是什么?并分析和研究突破難點采用的教學方法和教學手段;④探究與實驗用的器材;⑤研究教學過程中問題串的設計、目標的檢測、課后練習等??傊浞职l揮集體的力量,在教學內容、目標及策略上達成共識。
(2)對每節課實行分頭備課,再集中討論,確定大的框架。每一節課的備課都確定中心發言人。任課教師作自由發言,經過討論,進一步吃透物理課程標準,明確要求。反復研究教材,分析要讓學生經歷什么過程、體驗什么,充分挖掘教材中的各種因素,然后分析學生的智能水平,心理活動,換位思考、分析可能出現的問題,充分交流。
(3)如何組織引導學生進行探究,使學生通過對知識的探究學習過程,學習探究的一般方法和科學知識。為了在探究式教學中能指導學生到位,教師在教研活動時,對每一課題進行模擬探究,像學生一樣提出問題、進行猜想、提出假設、設計實驗、歸納分析、得出結論、推廣應用等。老師們各抒己見,充分發表自己的意見,也就是說“我們要指導學生探究問題,首先自己要學會探究,學會合作”。
2.開展以說課、備課、上課、評課為主的研究活動。即集體備好課以后,先讓一個老師試講,其他老師聽課后再評改,研究增減、保留、改進的方法和內容。最后大家再相互交流教后感:在教學中,哪些探究學習可以擴展?探究擴展到什么程度?哪些方面或內容需要改進,是否需要增加實驗或習題?增加哪些等。
二、加強學習,提高對教學設計中各個環節的認識水平和研究能力
要提高教學設計的質量,除了教師要切實加強集體教研之外,還需要教師加強學習,提高對教學設計中各個環節的認識和研究能力,對各個環節的定位要準確。
1、教學內容的確定
在確定物理教學內容時,物理教師要依據物理課程標準和教學的需要,對教材的內容進行適當地加工處理,創造性地使用教材,讓課本中的例題、文字說明和結論等書面的東西轉化為學生易于接受的信息。在確定教學內容時,教師必須對以下的幾個問題做到心中有數:①教學內容在物理學科知識體系中的地位和作用;②本節課的教學內容與前后知識點之間的關系;③本節課的教學重點是什么?
2、教學目標的確定
教學目標包括知識與技能,過程與方法等。這是教學設計的靈魂。教學目標的確定,首先要把握一個“準”字,“準”就是要以《物理課程標準》和教材內容為基準,以現有學生的認知水平為起點,準確恰當地定位教學目標。其次是要達到一個“全”字?!段锢碚n程標準》要求,要讓學生學習初步的物理知識與技能,經歷基本的科學研究過程,受到科學態度和科學精神的熏陶,以達到提高全體學生的科學素質,促進學生全面發展的目標。但在確定教學目標時必須注意:①不能以課程的終極目標定位為課堂的教學目標;②教師一定要根據課程標準、教材的內容、學生的基礎特點來定位課堂的教學目標,并考慮達成教學目標的方法與途徑。
3、教學難點的預測和方法策略的采用
在編寫教學設計時,物理學科的教師不僅要分析課程標準和教材,更要注重學情分析,包括對學生知識、經驗、思考、能力等方面的了解,預測學生在學習的過程存在的困難,尋求解決學生學習困難的方法與途徑,只有這樣,教師才能以不變應萬變。例如,理論性較強的物理知識教師可通過講授法來幫助學生克服學習中的困難,物理規律性的知識,教師可采用帶領學生去探究和發現的方法來突破這一難點,物理現象的教學難點可通過演示、實驗或多媒體課件來幫助學生學習。
4、教學過程問題串(一大串、一小串)的設計
問題串的設計是教學設計的核心,問題是開啟學生智慧和情感的鑰匙和精靈。這里所指的問題是從現實生活和個人經驗中提煉加工符合學生學習需要的問題,它具有一定的難度和挑戰性,具有一定的思維訓練價值和邏輯結構,而且能夠明確反映教學設計的思路。通過“活動”解決這些問題的目的不是期望學生能夠給出標準完美的答案,而是鼓勵學生積極參與,體驗學習的過程,掌握科學的方法,培養學生良好的思維習慣和科學探究的意識,使學生樹立科學的世界觀、人生觀和價值觀。因此要優化教學設計,就要優化問題串的設計。物理教學問題串的設計應注意以下的一些問題:1.問題串要體現一大串要“大上升”,一小串要“小下滑”。大上升,就是主線大問題串要螺旋式上升或至少要保持整堂課的思考力水平不下降,小下降就是在大的問題串下師生活動要寫的問題,你提出的問題學生無法回答,提出幫助學生分析、啟發學生思考的一個問題,若學生答不出來就再提出一個問題,降低一個臺階,形成問題臺階下降,直到基本每一個學生都能回答,這樣提出一系列的問題就形成小問題串。這兩串先串起來,再去實施教學,就會很快觸及到這次教育教學改革的真諦了,即以問題引導教學;2.問題要深淺適度,利于啟發學生;3.問題要有生活背景,能激發興趣;4.問題要有實際意義,為今后學習奠基;5.問題解答要及時反饋,真正鞏固。
5、目標檢測題及課后練習的設計
物理知識應用廣泛,學生在理解和掌握了一堂課的知識后,總會意猶未盡,很想得到一種新的滿足。教師必須抓住這個契機,精心地設計每節課的目標檢測題,使每一位學生都有成功感,以滿足學生的欲望。在設計訓練題中,應做到以下幾點:要明確目的,有針對性地精選練習鞏固知識;加強變式訓練,提高練習的思維訓練價值;練習要有層次和梯度;訓練容量要適度,既要及時鞏固知識,又要考慮學生的課業負擔。
三、巧妙結尾,增加課堂教學設計的魅力
總結歸納是課堂教學過程中的重要環節,在物理常規教學中,教師上完一節課,最后留有幾分鐘的時間進行知識總結。從表面上看,通過師生總結,可以使學生獲取的知識系統化、網絡化。但這些工作基本上是由教師操作,學生缺乏積極的思維活動,知識不會產生遷移。因此,教師必須認真設計教學過程的“結尾”。其基本方法有:目標練習鞏固結尾,設置懸念結尾等。如在講完“改變導體中的電流”這一內容時,教師總結說:“在電阻一定時,通過導體的電流跟導體兩端的電壓成正比;在導體兩端電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比。那么,請同學們課后思考:同一段電路上的電流、電壓、電阻三個量之間存在著怎樣的定量關系?怎樣對電路中的電流、電壓、電阻進行相關的計算?”這樣,既給本堂課劃了句號,同時又為下一節講歐姆定律及相關計算埋下了伏筆,有一種“欲知后事如何,且聽下回道來”的魅力。
在“落體快慢”的討論中,在學生提出不同的看法時,教師就提供器材讓學生自主選擇器材來證明自己的觀點。教師提供的器材是:一張報紙、兩張16開復印紙、一個光盤、兩張同光盤相同大小的白紙、若干粉筆頭。學生1認為,重的物體下落快。他是這樣展示的:將一張報紙揉成一團,將一張16開白紙平鋪展開,兩者從同一高度同時釋放,結果重的報紙先落到講臺桌上。學生2認為,重的物體和輕的物體下落一樣快。他是這樣展示的:將一張同光盤同樣大小的白紙揉成一團,將一張16開的白紙也揉成一團,兩者從同一高度同時釋放,結果重的物體與輕的物體同時落到講臺桌上。學生3認為,即使質量相等的物體,形狀如不同,下落也不一樣快。他是這樣展示的:兩張質量相等的紙,一張揉成一團,另一張平鋪展開,從同一高度同時釋放落到講臺桌上,結果紙團下落快。說明在質量相等、形狀不同的條件下,紙團下落快。學生4認為,形狀相同、質量不同的物體,重的下落快。他的展示是這樣的:將形狀同光盤相同的白紙與光盤在同一高度處同時釋放,結果重的光盤先下落到桌上。教師繼續提問:形狀相同、質量不同的兩個物體是否一定都是重的物體下落快?學生5認為,形狀相同,質量不同的物體,下落也可一樣快。他的展示是這樣的:在同一高度處同時釋放光盤與白紙,則幾乎同時落到桌上。顯然,教師只要給學生機會,學生就會展示出許多教師意想不到的想法。然后,教師就可根據學生展示的真實想法,尋找原因,找到解決問題的突破口。
二、“指向學生學習的高中物理教學設計”的基本原則
(一)彈性預設
“指向學生學習的高中物理教學設計”提倡以“彈性預設”為基本原則。教師的預設不能固化。高中物理的課堂教學一旦沿著固定的預設走,就會禁錮學生的思維,使課堂教學變得死板而缺乏生機與活力。比如,在“落體快慢”的討論中,學生的思路不可能都沿著“先想到可能重的物體下落快,再想到可能輕的物體下落快,最后想到可能重的物體與輕的物體下落一樣快”的邏輯順序進行。所以在進行教學設計時,教師一定要考慮到“如何激發學生的思維、如何順著學生的思路”來推進課堂的教學。彈性預設的好處是使課堂教學變得更為靈活,并隨著學生的有效生成而隨時調整,從而更加契合學生的實際思維。
(二)相信學生
“指向學生學習的高中物理教學設計”提倡以“相信學生”為基本原則。教師不應包辦學生的所有,而要相信學生能發現問題、相信學生能解決問題。實際上,學生的很多想法往往會超越教師的經驗。因此,在教學設計中,教師只需提出合適的問題,進行必要的引領,相信學生會得出應有的結論。比如,前述“落體快慢”的教學中,5個學生均通過自主選擇的器材證明了自己的觀點是正確的,但5個學生有5種觀點。5種不同的觀點在不同的條件下均成立,看起來有點復雜。即便將觀點1和觀點4合并、觀點2和觀點5合并,也還有3種觀點。這時,學生就迷糊了:憑直覺,這個現象的背后應當有一個更為簡潔的物理規律,那么是什么造成了有這么多種答案?這時,教師要進行必要的引領。首先,讓學生從討論出發,發現“重的物體下落比輕的物體下落快”的結論是有問題的。接著,讓學生分析觀點1、4、5的條件,運用控制變量的思想,得出“正是由于空氣阻力的干擾,影響了我們對物體下落快慢的思考”。然后,讓學生用“牛頓管實驗”來驗證自己的想法。最后,播放美國宇航員在月球真空環境下演示“重錘與羽毛同時下落”的視頻。至此,學生就能水到渠成得出落體快慢的總結性結論。
三、“指向學生學習的高中物理教學設計”的操作模式
“指向學生學習的高中物理教學設計”的操作模式。首先,教師摸準學生的困惑,知曉學生已經知道了什么,還在哪些地方弄不清楚。然后,教師設置情境或設置問題,擊中學生的困惑,特別是挖掘出學生的隱性困惑,再通過師生互動、生生互動的方式揭示問題的本質,澄清學生心中的困惑。在原有困惑解決的基礎上,學生可能會產生新的困惑。這時,教師就要及時抓住學生的新困惑,構建出新的情境或新的問題,再展開新一輪的教學。下面以“渦流”一節的教學為例,談談相應的操作過程。
(一)教師摸準學生的困惑
學生的困惑主要有四個方面。(1)一個導線環由于能組成一個閉合的回路,所以當導線環處于變化的磁場中,導線環中會產生感應電流。但是一個金屬管處于變化的磁場中,從金屬管截面來看,其應當是一個斷路,那么怎么在金屬管內也會產生感應電流?如有感應電流產生,則金屬管內的感應電流又會構成一個怎樣的閉合回路?(2)一塊金屬處于變化的磁場中,金屬塊內會產生感應電流嗎?如有,則金屬塊內的感應電流回路是怎樣的?(3)當一塊強磁鐵穿越豎直放置的空心鋁管時,由于鋁管中產生的渦流對磁鐵會產生阻力,所以磁鐵下落的時間會明顯變長。一塊強磁鐵穿越豎直放置的“從上到下開有直縫的空心鋁管”時,由于鋁管開有直縫,感覺鋁管中不能構成閉合回路,應當沒有渦流存在,但事實上磁鐵穿越這根鋁管時,與自由落體運動相比下落時間也變長了,這又怎么解釋?(4)將一塊鋁板傾斜放置,當強磁鐵沿鋁板下滑時,鋁板中會有渦流產生嗎?針對學生的困惑,教師設置情境,提出問題。(1)當左邊線圈接上交變電流的瞬間,線圈中產生了變化的磁場,可看到鋁環突然飛出。請用已學的麥克斯韋電磁場理論解釋鋁環飛出的原因。(2)利用思想實驗的方法,推導一個空心鋁管如處于變化的磁場中內部是否會產生感應電流。如是,則感應電流的回路是怎樣的?(3)利用思想實驗的方法,推導一個實心的鋁圓柱體處于變化的磁場中內部是否會產生感應電流。如是,感應電流的回路又是怎樣的?
(二)學生展示隱性的困惑
學生覺得一個空心的鋁管、一個實心的鋁圓柱沒有與外界構成回路,處于斷路狀態,鋁管或鋁圓柱內不應有感應電流的產生。教師做對比實驗:鉤碼穿越豎直放置的空心鋁管,時間短;強磁鐵穿越豎直放置的空心鋁管,時間長。師生、生生展開討論,解釋實驗現象。仔細觀察空心鋁管,不難發現,鋁管雖薄,卻也有一定的厚度,所以在薄鋁管的橫截面方向上會構成一個個閉合的回路,說明只要空心鋁管中的磁通量發生變化,空心鋁管內就會產生渦流。也可以將空心鋁管看成是由多個金屬鋁環疊合而成的,每個細分的鋁環都可以看成一個閉合回路,所以在空心鋁管中當然存在著渦流了。經討論,有學生提出,實心的鋁圓柱體可以細分成一片片的金屬鋁片,那么實心鋁圓柱體可看成是由一片片金屬鋁片疊合而成的,而每一片鋁片又可看成是由多個半徑不同的同心鋁環構成的,所以金屬圓柱體處于變化的磁場中同樣會產生渦流。
(三)師生揭示問題的本質
根據麥克斯韋電磁場理論,變化的磁場產生渦旋電場。正是由于渦旋電場的存在,空心鋁管、實心鋁圓柱體內都產生了渦旋狀的渦電流。
(四)教師摸準學生新的困惑
教師提出新的問題:“金屬塊與磁場發生相對運動時,金屬塊內會產生渦流嗎?比如,當強磁鐵穿越豎直放置且中間開有豎直直縫的鋁管時,這個不完整的鋁管內有渦流產生嗎?”學生普遍認為不可能有。理由是:不完整的鋁管的橫截面是斷路,無法形成閉合回路,應當沒有渦流產生。教師演示對比實驗。實驗表明,鉤碼穿越豎直放置的開有豎直縫隙的空心鋁管,時間短;強磁鐵穿越豎直放置的開有豎直縫隙的空心鋁管,時間長。
(五)學生展示新的困惑
學生普遍認為,不完整的鋁管橫截面是斷路,無法形成閉合回路,不應產生渦流。這與“強磁鐵穿越豎直放置且開有豎直縫隙的空心鋁管時間長”的事實發生了矛盾。教師再提出新的問題:如強磁鐵從鋁板構成的斜面上滑下,鋁板內會有渦流產生嗎?教師演示對比實驗:木板一端墊高,另一端置于水平面,在木板上鋪一張白紙,圓柱體強磁鐵置于木板的上端,靜止釋放磁鐵,磁鐵做勻加速直線運動,下滑時間較短;在木板上鋪一張鋁板(可保證前后兩次實驗傾角相等),再在鋁板上鋪一張白紙,然后將圓柱體強磁鐵置于鋁板的上端,靜止釋放磁鐵,結果磁鐵下滑很慢,下滑時間很長。這時,學生就更糊涂了:磁鐵滑過鋁板,鋁板內怎么也有渦流產生,這里邊的渦電流怎么組成回路?
(六)師生再次揭示問題的本質
(一)消除心理障礙很多學生一看到物理問題,就感覺心煩意亂,摸不著頭腦。有些題目文字一大堆,講述的內容非常多,這樣的問題不僅僅是在考驗學生掌握知識的水平,還是在考驗學生的心理素質。在面對這樣的問題時,首先不要恐慌,更不要抗拒和逃避,我們應該勇敢面對,用平常心去對待,就把它當成一個簡單的問題去看待,其實很多題目,當我們讀完之后,會發現,其實并不是那么復雜,也許考察的正是最基礎的那部分知識。在平時的教學訓練中,教師就可以有計劃、有目的性地選取一些這樣的題目進行分析,幫助學生消除心理障礙。
(二)消除認識障礙高中物理就其學科特征而言,的確具有邏輯性、嚴謹性、系統性、理論性等特征,在教學中,我們需要向學生說明這些特征,讓學生對物理有一個基礎而全面的了解,但是,在教學過程中,我們一定要謹記,不能一味地灌輸給學生這些知識,如果我們只是過分地強調這些,只會讓學生對物理學習產生恐懼心理,讓他們害怕學習物理,甚至出現放棄學習物理的念頭。所以,我們在教學中,除了向學生闡述物理學科的特征外,更應該向學生介紹物理學科的趣味性和多面性,物理與我們的生活息息相關,在我們生活中,隨處可見各種物理現象,這些現象,有些是有趣的,有些是神奇的,物理這個大世界中還包括太多有趣、神奇的東西,都需要我們一步步的去揭開,去解密,只有通過學習,我們才能了解到這些現象發生的本質,用這樣的語言去為學生描述一個多彩物理大世界,消除他們的認識障礙。
二、高中物理教學設計的具體流程
(一)課題引入———創設問題情境在高中物理教學設計方案中,第一步就是要進行有效的課前導入,教學一個新課題,會帶給學生一些新鮮感,激發學生的好奇心理,基于此,我們可以采用情境教學法,創設問題情境,以此來激發學生的求知欲,讓學生帶著問題去學習,去思考。課前導入是非常關鍵的教學環節,這一環節的成效,直接影響整堂課的教學質量。在課題引入這一環節中,教師要注意一點,必須要明確課堂教學的目標和任務,課前導入也是為了這一目標而服務的,所以課前導入所選擇的案例、實驗和問題,一定要與整堂課的教學基調相一致。
(二)概念形成———實驗探索,創設發現情境物理定理的形成,就是一個從發現到解密,再從解密到實驗的過程,也就是從理論到實際,從實際再到理論的一個循環過程。首先,發現問題,然后,對問題進行分析和思考,歸納出其內在的規律和本質,再將這一規律運用于實際,看是否符合,這樣一個發現、分析的過程,就是一個概念形成的過程。一般來說,概念形成的途徑和方法都是通過物理實驗,實踐才是檢驗真知的唯一標準,同樣,實驗也是獲取真知的重要途徑。在高中物理教學中,教師應該盡可能地開發一些探索性的實驗,引導學生去做實驗,探究其中的原理,讓學生自己經歷發現、分析的過程,這樣可以大大加深學生的印象,并且會讓學生得到一種前所未有的滿足感和勝利感。
(三)難點化解———創設階梯情境,獲得規律針對高中物理中的重點難點,我們要著重進行分析和探究,教師在進行這些知識點的教學時,務必要充分結合學生的認知能力、學習能力以及所掌握的知識水平,然后再根據教學內容所需,選擇出一種最適合的教學方式,來對這些難點一一破解,化解難點的教學手段很多,教師可以采用實驗教學、多媒體教學等等教學手段。