浙江省义乌中学 吴加
澍
怎样上好物理课
2006.08.28
新课程背景下
怎样上好物理课 ?
物理课程
基本理念
物理教学
优良传统创新
继承
“ 去与取 ,只问适不适 ,不问新与
旧 .” ——陶行知
怎样上好物理课 ?
◆ 体现三维课程目标
◆ 发挥物理学科优势
◆ 重演知识发生过程
◆ 优化课堂教学结构
学习物理
有毛用 ?
从两个本原问题说起
●我发现物理不仅烦,而且
学了觉得一点用都没有…
●不学不行啊 ,如果你老爸
有足够的实力 ,还上什么学
呢 ?
●物理很重要的,高考 100
分呢!
●我们老师说了:物理物理,
万物之理!可见物理是何等的
重要啊!
……
学习物理
有毛用 ?
我为什么
教物理 ?
从两个本原问题说起
高中物理的课程性质
高中物理是普通高中科学学
习领域的一门基础课程,与九
年义务教育物理或科学课程相
衔接,旨在进一步提高学生的
科学素养 .
●学习终身发展必备的物理基础知识和技能,了解
这些知识与技能在生活、生产中的应用,关注科学技
术的现状及发展趋势。
●学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良
好的思维习惯,能运用物理知识和科学探究方法解决
一些问题。
●发展好奇心与求知欲,发展科学探索兴趣,有坚
持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神
,有振兴中华,将科学服务于人类的社会责任感。
●了解科学与技术、经济和社会的互动作用,认识
人与自然、社会的关系,有可持续发展意识和全球观
念。”
高中物理课程总目标
知识与技
能
过程与方
法
态度情感
与价值观
知识与
技能
态度情感与
价值观
过程与
方法
三维目标的统一性
学生发
展
目标整合
知识与
技能
态度情感
与价值观
过程与
方法
从知识本位到三维目标
知识
点
物理知识
潜科学分析
心理学分析
学术
形态
教育
形态
广义备课
从学术形态到教育形态
牛顿运动定律
牛顿第
一定律
牛顿第
二定律
牛顿第
三定律
a=
0
相互
作用
“ 伽利略的发现以及他
所应用的科学的推理方法是人类
思想史上最伟大的成就之一 ,而
且标志着物理学的真正开端 .”——爱因斯坦
牛顿第一定律
历
史
回
顾
观
察
分
析
理
想
实
验
概
括
规
律
内
涵
剖
析
匀变速直线运动的速度与时间的关系
t
vva 0
( 原教
材 )
v tav0 +
弊端 :只有数学推演 ,缺少物理图
景
一般学习程序——
物理学习程序——
布鲁纳“发现学习”理论
直接经验 图象经验
抽象经验
实验观察 物理图象
物理理论
匀变速直线运动的速度与时间的关系
( 新教
材 )
实验探究小车的运
动
作出速度 -时间图
象
得出速度时间关
系
( V=V0+at )
总结小车运动特
点 (匀变速直线
运动 )
29.46 9.539 土 星
11.86 5.20 木 星
1.88 1.524 火 星
1.000 I.000 地 球
0.615 O.723 金 星
0.24 O.387 水 星
T D D3 T2
0.058 0.058
0.378 0.378
1.000 1.000
3.54 3.54
140.61
140.66
867.93
867.89
kD
3
T 2T
2D3
开普勒第三定律的发现
电流磁效应奥斯特 :
“ 纵向” “横向” ( 空
间观念的突破 )
电磁感应现象法拉第 :
“ 稳态” “暂态” ( 时
间观念的突破 )
8
0
S
已知汽车质量 m,行驶速度 Vo,汽车
安装有防抱死刹车系统 (ABS),制动力恒
为 f.设驾驶员的反应时间为 to.问从驾
驶员发现情况到完全停车 ,共经过多少距
离 ?
S = mVO2/2f +
Voto
禁超载 禁超速 禁酒后驾车
怎样上好物理课 ?
◆ 体现三维课程目标
◆ 发挥物理学科优势
◆ 重演知识发生过程
◆ 优化课堂教学结构
知识重演 ≠ 知识重现
重演物理知识的发生过程
强调结果
突出过程
以“受力分析”为例
典型
错误
“ 张冠李
戴”
“ 丢三拉
四”
“ 无中生
有”
⑴ 明确对象
⑵ 按序分
析
⑶ 对态检查
对症
下药
▲ 物理意识不是单靠教师反复
地讲就可奏效的 ,只有让学生参
与相应的过程 ,经过他们的体验
才能逐渐养成 .
▲ 运用某一方法的前提是要有
运用这种方法的意识 .
以身体之
以心验之
启示:
分析汽车的受力情况
汽车重力
地面支持力
地面压力
空气浮力
大气压力
驾驶员压力
地面摩擦力
汽车牵引力
空气阻力
……
先乱后治
注重过程分析◆ 让学生亲历物理问题 的解决过程
渗透思想方法
◆ 让学生参与物理实
验
的设计过程
坚持延迟判断◆ 让学生探寻物理规律
的发现过程
充分还原稀释◆ 让学生体验物理概念
的形成过程
重演物理知识的发生过程
怎样上好物理课 ?
◆ 体现三维课程目标
◆ 发挥物理学科优势
◆ 重演知识发生过程
◆ 优化课堂教学结构
核心理论数学表述 物理方法
实
验
基
础
应
用
延
伸
实验科
学
严密的
理论科学
具有方法论
性质的科学
定量的
精密科学
应用广泛的
基础科学
实验+思维+数
学
物理学的内
容
·特点 ·优势
怎样上好物理课 ?
◆ 体现三维课程目标
◆ 发挥物理学科优势
◆ 重演知识发生过程
◆ 优化课堂教学结构
课堂教学结构的要求
◆简洁明快 (不是拖泥带
水 )
◆详略得当 (不是顾此失
彼 )
◆顺畅有序 (不是支离破
碎 )
课堂教学的三条序线
潜科学
分 析
知识序 认知
序
教学序
三序合一
心理学
分 析
教 学
设 计
向心加速度
◆旧教材
:
◆新教材
:
(实例启
示 )
(理论推
导 )
由 F=ma 推
得 向心力规
律
绳系石块做圆周运动→石块受力指向圆心→
由实验得出向心力规律→根据 F=ma 推得向心加速度
哪种更好
?
教学序的设计
◆教学序的纽带是什么
?
◆好问题的标准是什么
?
“ 问
题”
“ 问题
链” 必要性
挑战性
适切性
⑴ 紧扣教学主题
⑵ 引发认知冲突
⑷ 合理的问题距
⑶ 促进思维发散
开放性
“洛仑兹力”教学的问题链
磁场对运动电荷会有作用力吗
?
运动电荷在磁场中一定受洛仑兹力吗
?
怎样判断洛仑兹力的方向
?
怎样计算洛仑兹力的大小
?
洛仑兹力的作用能使带电粒子加速吗
?
垂直射入匀强磁场的带电粒子将如何运
动?
带电粒子在匀强磁场做圆周运动有何基本规
律?
一列火车全长 500m,以
20m/s的速度由车站开出 .问 :
(1)经 1分钟后火车离车站
多远 ?(2)经 1小时后火车离车站多
远 ?(3)它经过一座长为 500m的桥
梁 ,需要多长时间 ?
建立“质点”概念的问题链
L L
V
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
阻碍什么
?
如何阻碍
?
为何阻碍
?
是否阻止
?
F1=10N
a1=1m/s2
物理问题的挑战性
F2=20N
a2=?
(知识陷阱)
(知识台阶)
(220v/100w
)
(220v/40w)
A B
将两只灯泡接入
电路 ,哪只更亮 ?
物理问题的开放性
N NS S
由静止开始怎样
运动 ,可以使两块磁
体吸拢 ?
合理的问题距
已知 未知
问题距
现有
水平
潜在
水平
最近发生
区
欢迎指教
ywjs163@163.com
高中物理课程的基本理念
◆课程目标 :提高全体学生的科学素养
◆课程结构 :注重共同基础,体现选择性
◆课程内容 : 体现时代性、基础性、选择性
◆课程实施 : 注重自主学习,提倡教学方式
多样化
◆课程评价 :更新评价观念,促进学生发展
《试论我国中学物理教学的传统》
雷树人 :
( 一 )重视基本概念和规律教学
( 二 )加强演示和学生实验
( 三 )强调理论联系实际
( 四 )重视培养学生的能力
物理
学习
物理
公式
数学
运算
F=mω2r
当 ω增大
时 ,r如何变化 ?
ω
r
ω
物理
知识
知识 ≠ 意
识
≠ 见
识
“学物理”的现状
反思
:
“教物理”的现状
教物理
反思
:
教物理
知识
教物理
解题
教师不仅要有丰富的学科知
识 ,还应懂得关于知识的知
识 .如● 什么是知识
?● 怎样的知识最有用 ?
● 怎样学习知识最有效 ? ……
知识的类型
显性知识
缄默知识
(“冰山”模型 )
知识的价值
功利价值
认知价值
发展价值
◆普林斯顿高等研究院
: “ 只有无用的知识 ,才
是最终有用的 .”
◆庄子
: “无用之用 , 是为大
用 . ”
多学些无用的知识 !
“ 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 :
溶质
溶剂
溶液
还原
稀释
物理概念
认知规律
教学情境
感
知
材
料 形
成
表
象 分
析
比
较 抽
象
概
括 变
式
迁
移 完
善
结
构
创设情景 抽象加工 巩固深化
〖物理概念教学〗
(具
体)
(抽
象)
(具体)
位移
●一位同学从 A点出发 ,走了 50m后
到达 B点 .你能确定 B点的位置吗 ?
● 这位同学从 A点出发 ,向东走了
50m后到达 B点 .你能确定 B点的位置
吗 ? ● 这位同学从 A点出发 ,向东沿直线
走了 50m后到达 B点 .你能确定 B点的
位置吗 ?
方
向
直
线
长
度S位移
力矩概念的建立
力的大
小
力的方
向
力的作用
点
力
臂
力
矩物体的 转动效果
爱因斯坦 :
“对真理的探求比对真理的占
有更可贵 .”
延迟判断——
给学生留有足够的的思维
时间和空间 ,使他们对物理结论的
判断 ,产生于经历必要的认知过程
之后 .
〖物理规律教学〗
提
出
问
题
猜
想
假
设
应
用
延
伸
推理
论证
实验
检验 总结
规
律
(演绎
法 )
(归纳
法 )
实验
观察
分析
归纳
动能 动能定理
定义
:
2mvEk 1/
2
2
1
2
2 mvmvmaSFSW 1/2 1/2
F V1 V2Sm
合外力做的功等于
物体动能的变化
推导
:
结论
:
( 原方案 )
动能 动能定理 ( 新教
材 )实验
探究 功与物体速度变化的关系
理论
推导
概括
结论
2
1
2
2 mvmvmaSFSW
F V1 V2Sm
2
1
2
1
动能定理 : W=EK2-
EK1
动能定义 : Ek=
mV
1
2 2
简谐运动的规律
B-O 0-C C-O 0-B
位 移 X
回复力 F
加速度 a
速 度 V
F与 V: 方向时同时反 ,大小此增彼
减 . F与 a: 方向始终相同 ,大小同增同减 .
F与 X: 方向始终相反 ,大小同增
同减 .
F=ma
OB C
F=-kx
关系复
杂
审
明
题
意 确
定
对
象 分
析
过
程 建
立
模
型 选
用
规
律 布
列
方
程 求
解
作
答
〖物理习题教学〗
实际问题 物理问题 数学问
题
问题结
果
检验讨论
(条件) (过程) (目标)
v h
h=1/2g
t2
×
×
×
h=Vt-
1/2gt2
高为 h=2.5m的电
梯以 v=1m/s的速度上升 ,某时刻
有一小物体从天花板上脱落 ,问它
经多长时间落到地板上 ?
h-Vt=Vt-
1/2gt2-(h-Vt)=Vt-
1/2gt2h=1/2g
t2
+
?
【例】
探究功与物体速度变化的关系
探究的思路
操作的技巧
数据的处理
小车所受的阻力怎样补
偿 ?纸带上的点距怎样
选取 ?
作出 W-v图线 .是否
W∝v?可能 W∝v2? W∝v3?
W∝
v
·力臂
·力 ×力
臂
= 力
矩
历史回顾
力是维持物体运动的原因
力是改变物体运动的原因
观察分析
理想实验
研究感应电流的方向
N极插入 N极拔出S极插入S极拔出
原磁场的方
向原磁通量变化
感应电流的方
向
感应电流磁场方
向 结
论 φ△ I 感 φ 感× ?
L A
B
S
(通电自感 )
L
A
S
(断电自感 )
自感现象的演示
BK
A
自感现象的演示
f=?
估测自行车所受的阻力
f=?
m S、
t
2
2
t
Smmaf
最
美
丽
的
十
大
物
理
实
验
“课改”的体现:
“课本”改了没有
?
“上课”改了没有
?
“ 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 :
▲情境之于知识,犹如汤之于盐。盐需
溶入汤中,才能被吸收;知识需要溶入
情境之中,才能显示出活力和美感。