初中物理教學設(shè)計的理念和優(yōu)化

1、初中物理教學設(shè)計的理念和優(yōu)化,渤海大學 程琳,引言——什么是物理教學設(shè)計？,產(chǎn)生于教育技術(shù)學廣泛應(yīng)用到物理教學領(lǐng)域基本上被生套到物理教學范疇一些基本的理論問題缺乏比較統(tǒng)一地認識,主要內(nèi)容,物理教學設(shè)計的闡釋物理教學設(shè)計的基本理念物理教學設(shè)計的基本路徑物理教學設(shè)計的基本環(huán)節(jié),一、物理教學設(shè)計的闡釋,1、物理教學設(shè)計與備課的區(qū)別2、教學設(shè)計的內(nèi)涵3、物理教學論中的教學設(shè)計,1、物理教學設(shè)計與備課的區(qū)別,形象類比理發(fā)工

2、具簡單：梳子、剪刀、剃刀、電吹風目標簡單：僅有幾種發(fā)型。,,,發(fā)型設(shè)計:工具多：梳子、剪刀、剃刀、電吹風、各種顏色的染發(fā)水,卷發(fā)工具,卷發(fā)藥水、固定發(fā)型的用品……;目標：具有時代感，張顯個性，突出優(yōu)點，避免缺點。,,,備課：工具簡單：教材、黑板、投影儀、演示儀器。目標：傳授知識、培養(yǎng)能力。,,教學設(shè)計：工具多：教材、黑板、投影儀、演示儀器,多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)教學資源……目標：具有時代感體現(xiàn)“知識與能力,過程與方法,情感態(tài)

3、度與價值觀”利用豐富的教學資源促進學生的個性發(fā)展,提高他們的科學素養(yǎng),,教學設(shè)計源于備課，高于備課。備課是為教師怎樣學而準備，強調(diào)教的設(shè)計。教學設(shè)計是為學生怎樣學而準備。包括課程標準要求與分析、教學目標、教科書分析、學情分析、設(shè)計理念、教學方法、教學媒介、教學時間、教學過程、教學反思等。,2、教學設(shè)計的內(nèi)涵,教學設(shè)計是根據(jù)教學對象和教學目標，確定合適的教學起點與終點，將教學諸要素有序、優(yōu)化地安排，形成教學方案的過程。 加涅曾在

4、（教學設(shè)計原理）(1988年）中界定為：“教學設(shè)計是一個系統(tǒng)化(systematic)規(guī)劃教學系統(tǒng)的過程。,美國教育心理學家加涅,3、物理教學論中的教學設(shè)計,沒有教學設(shè)計研究的傳統(tǒng)教育技術(shù)學科的“教學設(shè)計”正好從形式上解決了教師們教學實踐中“到底應(yīng)該怎么辦”的間題。物理教學論專家把物理教學設(shè)計引入了物理教學論教材。,,閻金鐸先生主編的《中學物理教學概論》(第二版)：中學物理教學設(shè)計一章,代替了中學物理教師的備課。該書的論述比較簡單,

5、篇幅也少,可操作性不強,只是簡要地談到物理教學設(shè)計的內(nèi)容、方法和原則。,,胡炳元先生主編的《物理課程與教學論》：有一章是物理教學模式與教學設(shè)計,該書談到當前對物理教學設(shè)計的幾種定義, 但還是比較生硬地移植教育技術(shù)學的教學設(shè)計,或者說是還比較形式化。,二、物理教學設(shè)計的基本理念,理念1、面向全體學生,促進學生科學素質(zhì)的提高質(zhì)疑：如果所有的學生都要學物理，那么物理教育的主要目標應(yīng)該放在大多數(shù)的未來公民的興趣和需要上,而不是放在將進一步學習

6、物理而成為科學家或工程師的少數(shù)精英分子身上。面向全體學生的必要性一個老師和一個學生的故事初中普遍存在的學困生邊緣化現(xiàn)象,,面向全體學生的必要性,中央電視臺進行追蹤報導，主持人經(jīng)常會講到這樣一句話，（飛船繞地球飛行時）在飛船里，完全沒有重力的情況下……”地球是圓的……,,,初中普遍存在的學困生邊緣化現(xiàn)象,,,,理念2、重視分析物理問題的歷史和文化的積淀,物理教學至少可分為三種類型:為研究物理而學物理;為應(yīng)用而學物理;為提高文

7、化素養(yǎng)而學物理。,,物理文化是由物質(zhì)設(shè)備、觀念形態(tài)、知識體系、語言符號四大要素構(gòu)成,是世界歷代物理學家在創(chuàng)建物理學理論過程中,發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造和形成的物理思想、物理方法、物理概念、物理定律、物理語言符號、價值標準、科學精神、物理儀器設(shè)備以及約定俗成的工作方法的總和。,《費曼物理學講義》的結(jié)束語,我講授的主要目的,不是為你們參加考試做準備—甚至不是為你們服務(wù)于工業(yè)或軍事做準備,我最想做的是給出對于這個奇妙世界的一些欣賞,以及物理學家看待這個世界

8、的方式,我相信這是現(xiàn)今時代里真正文化的主要部分。也許你們將不僅對這種文化有欣賞,甚至也可能你們會加入到人類理智已經(jīng)開始的這場偉大的探險中去。,物理文化教育的重要性,有助于形成科學探索精神愛因斯坦在《自述》一文中,對自己觀念的變化和好奇心有過精彩的描述:“盡管我是完全沒有宗教信仰的(猶太人)雙親的兒子,我還是深深地信仰著宗教,但是這種信仰在我12歲那年突然終止。由于讀了通俗的科學書籍,我很快相信《圣經(jīng)》里故事有許多不可能是真實的,其結(jié)果

9、就是一種真正狂熱的自由思想……這種經(jīng)驗引起我對所有權(quán)威的懷疑……在我們之外有一個巨大的世界,它離開我們?nèi)祟惇毩⒌卮嬖?它像偉大而永恒之謎,然而至少部分地是我們的觀察和思維所能及的。,,有助于科學認知與思維訓練物理學知識具有解釋物質(zhì)世界的認知功能,能幫助人們科學地認識和理解物質(zhì)世界的規(guī)律,開闊人們的認識視野,提高人們與自然和諧相處。有助于進行物理學美的熏陶作為自然界理性思維成果的物理學也存在美,如和諧、優(yōu)雅、一致、簡單、對稱、新奇

10、等,其美還表現(xiàn)在發(fā)展和變化之中。著名物理學家楊振寧認為,物理學的美包括三個方面:現(xiàn)象之美,理論描述之美,理論結(jié)構(gòu)之美。,理念3、重視分析物理體系發(fā)展過程的科學方法,物理學方法是發(fā)明創(chuàng)造的思維武器，也是開發(fā)創(chuàng)造思維的理論指導。在通用300多種科學方法中,物理學中包含170多種。,例：電流定律,,初中物理應(yīng)用次數(shù)較多的科學方法,,理念4、重視分析物理知識與生活、社會的聯(lián)系,我國《全日制義務(wù)教育物理課程標準》中提出了“從生活走向物理，從物

11、理走向社會”的教學理念 。美國實用主義教育家杜威的“生活教育”理論思想，STS教育以及腦科學 。生活中的物理學實例,例1：油炸食品與沸點,為什么油炸食物濺入水滴會聽到“叭叭”的聲音？水的沸點比油低水的密度比油大油中水滴沉到油底迅速沸騰，產(chǎn)生氣泡上升破裂而導致響聲．,,例2：夏天，打開啤酒瓶的瞬間為什么會看見一縷白色的煙霧？,,,打開瓶蓋的瞬間，許多二氧化碳分子急劇沖出酒瓶，體積膨脹對外做功，由于這一過程是在極短時間完成的，二氧

12、化碳氣體幾乎來不及與外界發(fā)生熱傳遞，所以這個過程可以看作氣體絕熱膨脹過程Q=0。氣體對外做功W<0,所以內(nèi)能減小,氣體溫度下降,瓶頸附近溫度下降幅度可達10度左右,由于溫度下降有時可使空氣中的水蒸氣凝結(jié)成小水珠,所以在打開瓶蓋的瞬間會看見一縷縷的白色煙霧。,理念5、引導學生建立求真、求實、探索和創(chuàng)新的價值觀,法拉第十年尋電阿基米德定律電氣功的表演手握２２０伏裸線面不改色，回路上接導線，燈泡亮了?？救獯?,法拉第十年尋電,

13、法拉第：英國物理學家、化學家，也是著名的自學成才的科學家。1820年，丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，這件電磁學發(fā)展史上的大事，震動了法拉第。法拉第確信客觀事物本身應(yīng)該是對稱的，既然電能產(chǎn)生磁，反過來，磁也應(yīng)該能產(chǎn)生電。1821～1831年間，他做了大量實驗，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。,,,,正常成年人電阻為100千歐-1000千歐接入電路中流經(jīng)人體 的電流約０.2-2毫安1毫安：人感到麻木痛 2-3毫安：手指強烈震顫1

14、0毫安以下：人體可擺脫電源,黑龍江奇人馬顯剛不怕觸電,增城市石山田村石叔,寶貝計劃,烤肉串,電路圖R=（ ）歐時電阻絲相當于1000瓦的電爐。此時流經(jīng)人體電流為（ 　?。┖涟病?48．４,０．２～２,,理念6.創(chuàng)設(shè)教師與學生、學生與學生有效互動的情景,有效互動無效互動互動局限在少數(shù)學生間形式上的互動,7.力求教學方法和思路的多樣化,享受與難受引課的方法：壓強、聲音平面鏡成像：圖釘變

15、魔術(shù)探究（拼圖）、合作、自主,理念8.建立合理的評價體系,使學生獲得物理學習的樂趣,小故事－“五把鑰匙的秘密”賞識教育形成性評價的重要性,,小故事－“五把鑰匙的秘密”,財富興趣幸福榮譽成功,,三、物理教學設(shè)計的基本路徑,（一）數(shù)學路徑（二）應(yīng)用路徑（三）人文路徑,（一）數(shù)學路徑,物理學從自然哲學分離出來,主要是因為數(shù)學和實驗兩個因素的引入。近代物理學的奠基人開普勒、伽利略和牛 頓等,從思想方法上拋棄了傳統(tǒng)的思辨

16、哲學的方法,從偏愛定性表達,到追求定量表達。物理知識體系通常由一系列的概念、定律和定理組成。而定律的表達通常選用數(shù)學形式,定理則是由定律出發(fā)通過巧妙的數(shù)學推理得以導出。,數(shù)學路徑注意事項,過分重數(shù)學推導,輕物理分析；編的物理練習題,用一些毫無物理意義的數(shù)學式子讓學生計算；考試過多地強調(diào)數(shù)學,見數(shù)學不見物理。,,楊振寧 ：“很多學生在學習中形成一種印象,以為物理學就是一些演算。演算是物理學的一部分,但不是最重要的部分。物理學最重要的

17、部分是與現(xiàn)象有關(guān)的。絕大部分物理學是從現(xiàn)象中來的?，F(xiàn)象是物理學的根源?！?,（二）應(yīng)用路徑,物理教師要善于搜集物理學在各方面的應(yīng)用，適時和巧妙地用在教學設(shè)計中。引言：科學之旅,（三）人文路徑,費曼曾經(jīng)批評巴西的物理教師培養(yǎng),是一種“自我繁衍系統(tǒng)”，在這樣的教育系統(tǒng)中,人們通過考試,然后又去教人家怎樣通過考試，誰也不管怎樣理解物理知識的實質(zhì)，以及物理學與時代文化的關(guān)系。,,物理學具有重要的精神價值,物理學就是對未知世界的永無止境的探索,

18、科學家們對研究對象，不知道答案時他是無知的；當他大概有了猜測時他是不確定的；即使?jié)M有把握時，他永遠會留下質(zhì)疑的余地。物理學的完整的學術(shù)體系,從各個方面、各個層次對自然界進行研究和解釋,推動了人類文化的進步。,四、物理教學設(shè)計的基本環(huán)節(jié),教什么：學習需求分析；目標內(nèi)容分析交給誰：學習者分析如何教：教學策略教得怎樣：教學評價,四、物理教學設(shè)計的環(huán)節(jié),(一)物理教學思路設(shè)計(二)物理教學目標設(shè)計(三)物理教學策略設(shè)計(四)物理教

19、學評價設(shè)計,(一)物理教學思路設(shè)計,教學內(nèi)容分析學習者分析教學媒體的分析,1、教學內(nèi)容分析,背景和功能兩方面進行分析。背景分析:重點分析這部分知識發(fā)生、發(fā)展的過程,與其他知識之間的聯(lián)系,以及它在社會生活、生產(chǎn)和科學技術(shù)中的應(yīng)用，闡明重點和難點。功能分析:主要分析這部分內(nèi)容在整個物理課程中的功能,以及對于培養(yǎng)和提高學生的科學素養(yǎng)具有哪些功能。,2、學習者分析,主要從學習者的特征和學習者的目的兩個方面分析。學習者的特征分析:主要分

20、析學習者起點水平分析（發(fā)展特征、初始能力）；學習者的學習態(tài)度和心理動機；學習風格。學習者的目的分析:學習者的學習目的決定學習者的態(tài)度,要分析學生是為考試而學、為興趣而學、還是為擴展視野而學。,3、教學媒體的分析,主要對課題可以利用的教學資源中的“物”進行分析。是對實驗條件、課件、網(wǎng)絡(luò)、教材、補充習題等進行分析,以確定能否滿足當前的教學需要。,(二)物理教學目標設(shè)計,知識與技能：知識目標可以分為知道、理解、應(yīng)用三個層面。技能目標可分

21、為動作模仿、動作的理解、動作的組合三個層面。過程與方法體會過程，學會方法。情感態(tài)度與價值觀情感態(tài)度目標,是一種文化熏陶下的潛移默化，不可以生硬地規(guī)定。,(三)物理教學策略設(shè)計,教學方法設(shè)計媒體的選擇和利用教學組織形式設(shè)計教學活動程序設(shè)計,,方法：講授法實驗教學法探究教學法任務(wù)驅(qū)動教學法,,媒體的選擇和利用 視頻、音頻、圖片演示實驗追求與眾不同準備充分科學性,,教學組織形式個別教學制班級授課制分組教學

22、制道爾頓制：是指教師不再通過上課向?qū)W生系統(tǒng)的講授教材，而只為學生分別制定自學參考書、布置作業(yè)，由學生自學和獨立作業(yè)，有疑難時才請教師輔導，學生完成一定階段的學習任務(wù)后，向教師匯報學習情況并接受考查,,教學活動程序設(shè)計課題的導入設(shè)計串聯(lián)與并聯(lián)新課教學的組織形式設(shè)計結(jié)尾的設(shè)計,(四)物理教學評價設(shè)計,物理教學評價從目的可以分為：選拔性的評價、診斷性的評價、檢查性的評價。從評價內(nèi)容可分為:課程學習的總體評價、單元評價和隨堂評價。,