物理教學設計詳解市公開課一等獎課件省賽課獲獎課件

第六章

物理教學設計曲阜師范大學1/79主要學習內容1.物理教學設計概述2.物理教學設計標準3.物理教學設計策略4.物理教學設計內容5.物理教學設計辦法6.物理教學設計示例

曲阜師范大學2/79第一節(jié)物理教學設計概述

簡單地說

教學設計是指教育實踐工作者為達成一定教學目標，對教學活動進行系統規(guī)劃、安排與決策。物理教學設計應根據物理學科特點、學生實際情況、教學目標要求，通過對教學過程中多種有關要素系統分析，優(yōu)化教學活動模式，形成有序操作流程。3/79傳統備課與物理教學設計相同點教學目標性教學計劃性教學一般程序二者教學目標和教學目標都是根據教學對象和教學內容來確定二者都對整個物理教學活動有嚴密計劃二者都遵循：目標（目標）內容形式（策略）小結（評價）教學程序4/792.傳統備課與物理教學設計相異點傳統備課教學設計教學活動中心以教師為中心，起點為教學需要以學生為中心，起點為學生學習需要教學目標確定教師單獨確定教師、學生雙方共同確定教學活動系統性以教科書為系統，整個物理教學活動圍繞教科書轉以教與學、知識能力和情感相統一為系統，重視物理教學整體性5/792.傳統備課與物理教學設計相異點傳統備課教學設計教學媒體黑板、粉筆、傳統“三機一幕”電腦、多媒體、網絡等當代化教學媒體教學時間時間固定盡也許因人而異教學要素體現靜態(tài)展示動態(tài)展示教學系統性質封閉僵化開放、動態(tài)生成6/792.傳統備課與物理教學設計相異點傳統備課教學設計測試評價

總結性評價，重視評價甄別與選拔功能形成性評價，重視評價教育功能與鼓勵發(fā)展功能效果預測

按常態(tài)曲線分布，很少能達成高水平按偏態(tài)曲線分布，大多數能達成較高水平7/79第二節(jié)物理教學設計標準

一、確定物理教學設計標準根據

1.根據物理教學目標

2.根據物理教學內容

3.根據物理教學規(guī)律4.根據物理教師發(fā)明性8/79

有兩層涵義：一是做到物理教學面向生活、生產和當代社會；二是物理教學改革實踐需要有先進教育科學理論來指導。

蘇聯教育家巴班斯基說：“把專家最優(yōu)化和學習最優(yōu)化融合在一起，就能確保教學最優(yōu)化有一種完整過程……只有把多種辦法綜合起來，才能確保教學各個基本成份有一種最優(yōu)化設計……”

二、物理教學設計標準1.主體作用和主導作用相統一標準

2.理論和實際相統一標準

3.科學性和思想性相統一標準4.探究知識和發(fā)展能力相統一標準5.分析要素和綜合優(yōu)化相結合標準6.創(chuàng)設情境和豐富情意相結合標準7.及時反饋和鞏固提升相結合標準8.創(chuàng)新性和規(guī)范性相結合標準

科學性不但指在進行物理知識教學時要注意教學嚴謹性和階段性，并且指在教學設計中利用教育科學理論時還需考慮觀念先進性與合理性。思想性則指物理教學教育功能。9/79第三節(jié)物理教學設計策略一、物理教學設計基本策略取向10/79二、物理教學設計常用策略1.故意義接收式教學策略接收式教學策略理論基礎是奧蘇貝爾故意義接收學習理論其一般教學策略過程如下：在原認知構造中找到能夠同化新知識原有關知識新舊知識聯系和同化提出新規(guī)律或原理用實例來說明、檢查規(guī)律，接受規(guī)律11/792.發(fā)覺式教學策略

發(fā)覺式教學策略是以美國著名教育家布魯納學習理論為基礎

其一般教學策略過程如下：教師提出問題，并給出一般原理和感性材料教師創(chuàng)設問題情景，學生經努力后逐一處理學生提出假說，利用直觀思維提出解決方案評價驗證多種也許性，最后得出正確結論12/793.“近來發(fā)展區(qū)”與“一般發(fā)展”教學策略

原蘇聯心理學家維果茨基提出“近來發(fā)展區(qū)”把學生發(fā)展水平分為兩種：（1）現有發(fā)展水平；（2）學生潛在發(fā)展水平。其教學要領包括下列兩項：

（1）在課堂上要有步驟、分層次地展示知識構造。

（2）針對學生智力水平層次不一樣實際情況，提出不一樣目標和對應練習題。13/79

第四節(jié)物理教學設計內容

物理教學設計內容包括六方面：

教學內容分析

教學對象分析

教學目標設計

教學策略設計

教學媒體設計教學評價設計14/791.教學內容分析分析教學內容包括:學生應學習知識、技能及態(tài)度。教學內容分析步驟：（1）單元教學目標確定（2）教學任務分類（3）教學任務分析（4）教學內容評價15/79

2.教學對象分析-----教學設計基礎

在教學設計中，學生是關鍵。我們應分析學生在學習新知識前所具有一般特性，確定學生初始狀態(tài)，注意學生認知構造特點，理解學生準備情況。

16/793.教學目標設計目標分類17/79

中學物理教學目標包括4個部分

(1)教學對象，物理教學目標是針對哪一類學生；(2)學生行為，用可觀測到術語來說明學生行為；(3)確定學生行為條件；(4)程度，是學生達成中學物理教學目標最低衡量根據。

例如：學習彈力后（條件），每個學生（對象）能夠領會這個概念（程度），鑒別出某力是否是彈力（行為）。

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教學策略是指根據已定物理教學任務和學生認知特性、情感特性以及動作特性，有針對性地選擇與整合有關物理教學活動、教學辦法以及教學組織形式，并計劃和安排好教學時間，形成具有效率意義實際教學方案。

教學策略設計包括：教學活動安排、教學辦法選用、教學組織形式選擇和教學時間安排等4個方面。

4.教學策略設計19/795.教學媒體設計

教學媒體包括語言媒體、文字媒體、圖表媒體、幻燈投影媒體、影視媒體、計算機多媒體系統等多種類別。

教學媒體設計要根據教學實際需要和詳細要求，把教學內容與辦法轉換成由多媒體伎倆展現，視聽等方式同步利用教學模式，充足利用多媒體模擬、反復再現、變化時空、加快信息反饋等作用，把教學內容展示給學生。

20/796.教學評價設計

物理教學評價是對物理教學活動以及物理教師教得如何、學生學得如何效果進行價值判斷過程。

遵循四個標準：（1）導向性標準；（2）科學性標準；（3）客觀性標準；（4）綜合性標準。

教學評價步驟：選擇被評價對象，搜集教學評價所需要資料，制定教學評價標準，整頓和解釋搜集資料，形成評價報告。21/79第五節(jié)物理教學設計辦法一、教學設計基本步驟1.確定教學目標2.明確教學任務3.確定教學起點4.確定學時教學目標5.選擇教學策略 6.選擇教學辦法和媒體7.設計教學過程8.進行教學評價

分析學生學習新知識所必須具有基礎知識和能力，學生學習新知識所需要情感準備。根據學生原有基礎，確定教學起點。立足于學生實際，符合學生認知心理規(guī)律，重視理論與實踐結合，充足發(fā)揮學生積極性和發(fā)明性。首先明確本課程教學目標，在此基礎上制定單元教學目標。

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盼望學習應達成何種要求及程度

計劃如何組織、引導學生學習

如何隨時獲取反饋信息二、教學設計總體思緒23/79第六節(jié)物理教學設計示例1.“電磁感應現象”教學設計

2.“簡諧運動”教學設計

24/79【示例1】

“電磁感應現象”探究式教學設計教學內容：高中《物理》選修3-2模塊一、教學任務分析“電磁感應現象”一節(jié)是在學生初中學習過電磁感應有關內容和已經掌握了高中電場和磁場有關內容基礎上，以試驗為基礎，利用由特殊到一般科學抽象法，即從試驗現象多樣性中發(fā)覺共性，抽象出電磁感應現象本質，這是深入學習電磁感應規(guī)律、交變電流和電磁波基礎。因此這節(jié)課教學任務主要是讓學生設計并實行多種試驗方案，交流討論多變試驗現象，通過科學分析得出結論。25/79二、學生學習心理特點分析學生原有認知構造是意義建構基礎。在學習新知識前，教師必須理解學生原有認知構造，這將有助于學生實現新舊知識聯系。假如學生選修高中《物理》選修3-2模塊，學習“電磁感應現象”這一節(jié)具有知識基礎是：懂得“閉合電路部分導體作切割磁感應線運動，回路中就有電流產生”；掌握了“磁通量”和“磁通量變化”概念，這是學習“電磁感應現象”基礎。26/79從思維能力來看，這一節(jié)要求學生在試驗基礎上,抽象出電磁感應現象本質。從導體作切割磁感應線運動回路中就有電流產生到只要穿過閉合回路磁通量發(fā)生變化回路中就有電流產生，跨度大，對學生抽象思維能力有較高要求，而高中學生抽象思維能力水平不高，這容易形成學習障礙。【教學設計說明】教學任務分析與學生學習心理特點分析是教學設計出發(fā)點。27/79三、教學目標以當代教育理念為指導，結合上述學習內容和學生情況分析，確定如下教學目標：1.知識與技能★理解電磁感應現象本質?！飼酶袘娏鳟a生條件解釋與電磁感應現象有關問題。★操作研究電磁感應現象試驗，提升試驗操作技能。28/792.過程與辦法★在探究“電磁感應現象”過程中，初步學會“試驗—分析—猜想—試驗驗證—歸納結論”科學探究辦法?！镌谘芯侩姶鸥袘F象本質過程中，學習抽象與概括思維辦法?！镌谒鸭嘘P“電磁感應現象”歷史資料過程中，學習搜集、處理信息辦法。29/793.情感態(tài)度與價值觀★理解法拉第發(fā)覺電磁感應現象過程，體會科學家摸索自然規(guī)律科學態(tài)度和科學精神?！镌谔骄俊半姶鸥袘F象”過程中，體驗成功喜悅，體會合作快樂，同步培養(yǎng)學生合作學習習慣?！窘虒W設計說明】所設計教學目標體現了物理新課程三維教學目標，并且目標是結合電磁感應現象詳細內容設計，避免了空洞、千篇一律目標。30/79四、教學重點和難點分析學生親歷探究“電磁感應現象”過程，理解電磁感應現象本質是這一節(jié)課教學重點；利用科學抽象法，從試驗現象多樣性中抽象出“電磁感應現象”本質是教學難點。31/79五、教學媒體

電磁感應試驗器材、計算機、網絡、投影儀、教科書。32/79六、教學過程1.創(chuàng)設問題情境，激發(fā)探究動機，引導學生發(fā)覺問題“電磁感應現象”一節(jié)教學建立在試驗基礎上，能夠結合學生原有認知構造，利用試驗創(chuàng)設問題情境，使得學生發(fā)覺值得探究問題。詳細策略如下：【事件1】引導學生回憶初中學過電磁感應知識：閉合電路部分導體作切割磁感應線運動，該回路中就有電流產生，并演示這一試驗。33/79【事件2】教師變化試驗操作，加深學生感性結識。方案如下：（1）磁鐵不動，導體順著磁感應線運動；（2）導體不動，分別沿著磁感應線方向和垂直于磁感應線方向移動磁鐵；（3）磁鐵和導體同步運動（包括二者在垂直于磁感應線方向上有相對運動和無相對運動）；（4）把蹄形磁鐵移走，換一種條形磁鐵插入或拔出回路。學生面向多變試驗現象會發(fā)覺并提出問題：為何有情況下，雖然閉合電路部分導體不作切割磁感應線運動，回路中也產生電流呢？產生電流本質原因是什么？34/79【教學設計說明】通過變化初中物理一種演示試驗，為學生創(chuàng)設真實問題情境，使得學生發(fā)生認知沖突，陷入問題困境同步，萌發(fā)摸索、發(fā)覺新知欲望。35/792.構建知識平臺，鋪設探究之路【事件3】教師在演示試驗基礎上，利用多媒體模擬試驗，讓學生深入觀測比較各個試驗現象，并提出一系列問題：在每一種試驗過程中是什么發(fā)生了變化？磁場變了沒有？回路變了沒有（例如回路包圍面積是否有變化）？是否產生了電流？【事件4】把事先設計好表格投到屏幕上，讓學生針對一系列問題分組討論，各抒己見。36/79【事件5】待學生達成共識——回路中產生電流時，有回路所包圍面積發(fā)生了變化，有回路所處磁場發(fā)生了變化，教師深入提出問題：上述多種直觀變化會引發(fā)什么物理量發(fā)生變化？【教學設計說明】教師提出問題能夠啟發(fā)學生將一系列變化與“磁通量變化”聯系起來，從而將學生結識引向深化。表格中“磁通量變化”一列先隱藏，待包括到磁通量變化后再顯示。37/79【事件6】學生聯系磁通量變化，深入討論各個試驗現象聯系，尋找共性。【事件7】師生共同總結，達成共識：無論是導體運動，還是磁鐵運動，或是二者同步運動，或是條形磁鐵插入或拔出回路，都能夠在回路中產生電流?；芈分挟a生電流時，穿過它磁通量都發(fā)生了變化，只是引發(fā)磁通量變化原因不一樣，有是由于回路面積發(fā)生變化，有是回路所處磁場發(fā)生變化。此時，學生已經能把電流產生與磁通量變化聯系起來，從而為下一步探究電磁感應現象本質構建起知識平臺。38/79【教學設計說明】學生發(fā)覺問題后，教師若直接讓學生獨立探究，由于原有認知構造局限和科學抽象思維能力水平不高，學生將遇到較大困難。這就需要教師站在稍微超前于學生智力發(fā)展邊界上，通過提問來引導學生探究。39/79感應電流產生條件分析表導體或磁鐵運動情況有沒有電流產生回路面積變化回路所處磁場變化磁通量變化磁鐵不動，部分導體作切割磁感應線運動磁鐵不動，導體順著磁感應線運動導體不動，磁鐵垂直磁感應線方向運動導體不動，磁鐵順著磁感應線方向運動導體和磁鐵同步靜止導體和磁鐵同步運動，且在垂直磁感應線方向有相對運動導體和磁鐵同步運動，且在順著磁感應線方向有相對運動條形磁鐵插入或拔出回路40/793.猜想與假設【事件8】學生提出問題：除了導體或磁鐵運動能夠引發(fā)回路磁通量發(fā)生變化外，尚有什么辦法能夠變化回路磁通量？同步學生會猜想：穿過回路磁通量發(fā)生變化，就能產生電流。【教學設計說明】教師應為學生發(fā)明獨立提出問題機會，并鼓勵學生根據科學事實大膽猜想。41/794.設計試驗方案【事件9】學生分組設計“變化穿過回路磁通量”試驗方案?！臼录?0】每個小組找一種中心發(fā)言人報告本組設計試驗方案,師生共同討論各組方案合理性、可行性及存在問題?！臼录?1】教師提供學習資源，例如校園網上教師制作專項網頁、有關網站、課本上有關知識等讓學生瀏覽，理解更多方案，簡單易行能夠借鑒。學生通過參照多種學習資料，最后形成自己試驗方案。42/79【事件12】教師強調試驗注意事項，提供必需試驗器材?！窘虒W設計說明】“設計試驗”是這一節(jié)教學需要突出探究要素之一，教師應當鼓勵學生設計出盡也許多方案，不能僅局限于課本。每個小組設計出方案后，教師不要容易給予肯定或否認，能夠讓學生親自進行試驗驗證。對于課堂上不能實行方案，教師能夠在課外，為學生發(fā)明條件實行。43/795.進行試驗與搜集證據【事件13】學生設計統計表格，分組試驗，觀測和統計試驗現象。在試驗過程中，教師巡查，發(fā)覺問題及時指導。44/796.分析與論證【事件14】教師提出認知任務——尋找各個試驗現象之間聯系，歸納出共性，得出產生感應電流條件?！臼录?5】學生分組交流討論，歸納探究成果。教師積極參與其中，認真傾聽，給予指導?！臼录?6】待小組討論完成，教師組織學生進行小組間交流。每個小組找一種中心發(fā)言人報告本組探究成果，教師鼓勵學生之間進行互評，并給予鼓勵性評價。45/79【事件17】師生共同總結：（1）部分導體作切割磁感應線運動，回路中產生電流；導體不動，磁鐵運動，使得導體相對磁場作切割磁感應線運動時，回路中也有電流產生。這兩種情況下，都是由于回路面積發(fā)生了變化，從而造成穿過它磁通量發(fā)生了變化。（2）磁體插入或拔出某一回路，該回路中產生電流；通過原線圈電流發(fā)生變化，則副線圈中有電流產生。這兩種情況下，都是由于回路所處磁場發(fā)生了變化，從而使得穿過它磁通量發(fā)生了變化?！治鰵w納試驗現象得出下列結論：無論用什么辦法，只要穿過閉合電路磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有電流產生。46/79【教學設計說明】“分析與論證”也是這一節(jié)教學需要突出探究要素之一。鼓勵學生交流討論，分析多變試驗現象，發(fā)覺共性，抽象出電磁感應現象本質。在這一過程中，培養(yǎng)學生分析論證能力和交流合作能力。47/797.知識深化【事件18】師生共同討論：電磁感應現象中能量轉化?！窘虒W設計說明】引導學生從能量角度結識電磁感應現象，將新知識整合到原有認知構造中，使新舊知識建立聯系。48/798.學習效果檢測【事件19】教師使用多媒體投影或其他伎倆出示練習題，或提前將檢測題公布在校園專項網上。【事件20】學生練習，并把存在疑點當堂反饋給教師或通過專項網提交給教師。【事件21】教師針對學生普遍存在疑點給予解釋，至于個別問題，教師課后利用專項網發(fā)送給學生或個別面談。49/79【教學設計說明】當代信息技術發(fā)展為我們實行評價與反饋開創(chuàng)了新途徑。網上檢測便于每一位學生將疑點反饋給教師，使教師理解每一位學生學習情況，實現因材施教。條件允許學校，應開發(fā)和研究當代信息技術與物理教學整合。50/799.學生自評【事件22】在這一節(jié)課終了，留出時間讓學生自評。自評內容包括：這一節(jié)課你學到了哪些知識？最大收獲是什么？在摸索電磁感應現象過程中你感受最深是什么？學到了什么樣物理研究辦法？【事件23】學生把自評通過校園網提交給教師或通過書面體現反饋給教師。教師結合課堂上理解學生體現給予合理評價，一并存入學生成長統計文獻夾或檔案袋中。51/79【教學設計說明】這節(jié)課評價，實現了評價方式多樣化，評價主體多元化，并且重視實行發(fā)展性評價。教師不但關注學生學習成果，更關注學生學習過程與辦法、情感態(tài)度與價值觀。52/7910.課外學習指導【事件24】布置課外作業(yè)——要求學生在課外搜集有關法拉第發(fā)覺電磁感應現象歷史資料和電磁感應現象在生產、生活中應用實例，公布在校園網上實現資源共享或形成書面文字，同窗之間交流討論。【教學設計說明】學生在搜集資料過程中能夠體會科學家摸索自然規(guī)律科學態(tài)度和科學精神，結識物理學與實際生活緊密聯系，同步又培養(yǎng)了學生搜集和處理信息能力。53/79八、總評物理新課程提倡科學探究，但并不要求每個知識點教學都讓學生進行科學探究，也不需要在一種知識點教學中讓學生經歷科學探究7個要素，應當根據知識點特點，采取突出重點教學方式。由于“電磁感應現象”屬于規(guī)律教學，結合本節(jié)知識內容特點和學生認知水平，在本教學設計中，著重突出了提出問題、猜想與假說、設計試驗方案和分析與論證等4個探究要素。整個教學過程重視為學生創(chuàng)設發(fā)覺問題與提出問題情境；重視將教學活動建立在學生認知發(fā)展水平和已有知識經驗基礎上，幫助學生建立新舊知識間聯系；強調學生學習過程是在教師引導下自我構建、自我生成過程。54/79【示例2】

“簡諧運動”教學設計教學內容：高中《物理》選修3－4模塊一、教學目標分析知識與技能：“簡諧運動”概念是通過彈簧振子模型引入，彈簧振子模型是在試驗探究基礎上利用抱負化辦法抽象出來。在利用彈簧振子模型探究分析簡諧運動規(guī)律時，學生已有了受力分析、運動描述及牛頓運動定律等方面知識基礎，因此，這部分內容知識與技能目標可確定為：55/79(1)能夠識別機械振動；(2)理解簡諧運動特性，會分析在一次全振動中位移、速度、加速度、回復力、動量、動能、勢能變化規(guī)律；(3)理解簡諧運動概念，會通過度析回復力判定一種振動是不是簡諧運動；(4)會通過觀測演示試驗歸納振動概念，會利用模擬彈簧振子試驗裝置抽象出抱負彈簧振子模型，能通過觀測錄像、投影分析簡諧運動特性；56/79過程與辦法在牛頓第二定律學習中，學生已有過通過試驗探究物理規(guī)律經歷，對科學探究基本步驟有了初步結識。簡諧運動中適合展開探究結論內容有兩部分，分別是“增加模擬彈簧振子試驗裝置振動次數”和“簡諧運動中各量變化規(guī)律”，前者是在試驗情境中展開，后者則要通過系統分析一次全振動中各有關物理量變化規(guī)律來研究，需要在問題情境中進行。有關抱負化辦法，在以往學習中已有過數次應用，如伽利略抱負試驗、光滑平面、質點模型等，這節(jié)課辦法教學應當更深入，讓學生在教師指導下利用抱負化辦法抽象出抱負彈簧振子模型。在學習中不但要掌握概念、規(guī)律本身，還要理解表述概念、規(guī)律時采取輔助辦法與輔助伎倆。綜合以上分析，簡諧運動過程與辦法目標能夠歸納為：57/79(1)能在教師指導下利用抱負化辦法抽象出抱負彈簧振子模型；(2)能就“增加模擬彈簧振子試驗裝置振動次數”和“簡諧運動中各量變化規(guī)律”兩問題展開探究；(3)能借助于示意圖、表格或數學工具等輔助伎倆表述振動規(guī)律，得出回復力公式；58/79情感態(tài)度與價值觀：簡諧運動規(guī)律分析需要學生通過度工合作來完成，對簡諧運動概念理解則需在感受生活中振動現象過程中逐漸內化，因此，情感態(tài)度與價值觀維度教學目標能夠歸納為：(1)通過“改善模擬彈簧振子演示試驗裝置”摸索過程體驗合作意義與成功喜悅；(2)通過現實生活中振動及簡諧運動實例分析體現物理與生活密切聯系。59/79二、教學過程設計：

表1.教學事件1教學任務及實現途徑教師活動學生活動在分析生活中振動實例過程中培養(yǎng)學生發(fā)覺問題能力列舉生活中水面上漂浮木塊上下浮動、樹枝擺動等振動實例，引導分析這些運動特點。在教師引導下，分析教師列舉振動實例特點。通過對演示試驗觀測和分析，概括機械振動概念。演示：彈簧下懸掛重物上下振動；細線下懸掛小球來回擺動。引導學生歸納上述多種運動共同特性。觀測、分析和歸納多種振動特性，形成機械振動概念。閱讀、復述機械振動定義通過引入簡諧運動過程使學生掌握研究問題由簡單到復雜思維措施。簡述一般振動復雜性、引導復習此前研究運動措施，提醒研究問題一般次序；指出最簡單振動是簡諧運動對照研究運動從直線運動開始，研究直線運動從勻速直線運動入手，加深對由簡單到復雜研究問題次序結識，體會研究簡諧運動意義。60/79教學設計說明：從生產生活中實例入手，利用演示試驗創(chuàng)設物理情境，引入將要研究課題。在試驗觀測基礎上歸納事物共性，既幫助學生形成了初步概念，又能夠培養(yǎng)學生觀測、分析、歸納能力。61/79表2.教學事件2教學任務及實現途徑教師活動學生活動通過學生試驗，鍛煉學生操作技能介紹模擬彈簧振子試驗裝置，明確操作措施與步驟，指導學生進行試驗操作熟悉試驗器材與操作步驟，按照操作規(guī)范，利用課桌上試驗裝置邊做試驗邊觀測用模擬彈簧振子作為正面例證強化振動概念加深對彈簧振子感性結識；提醒學生認真觀測小球運動特性、振動細節(jié)，對學生新發(fā)覺給予表揚和鼓勵觀測、分析判斷小球運動特性，確定小球運動是振動；發(fā)覺新細節(jié)，如：小球振動幅度逐漸減小，振動幾次后就停下來了通過對裝置缺陷探討培養(yǎng)學生發(fā)散思維能力和發(fā)覺、提出問題能力引導學生尋找這種裝置存在問題；對學生提出問題給出鼓勵性評價針對演示裝置缺陷思考、發(fā)覺、提出問題，例如：振動次數太少、停得太早不便于觀測……，等等。通過模擬彈簧振子裝置改善，培養(yǎng)學生提出科學猜想、設計試驗、進行驗證能力。鼓勵學生就如何增加小球振動次數大膽猜想；就學生提出猜想，指導學生設計試驗，進行驗證在教師引導下猜想：例如減小球與桿之間摩擦力、增大小球質量、減小彈簧質量等等；嘗試動手試驗進行驗證，例如，利用鉛筆打磨以減小摩擦、改用輕軟彈簧、密度大小球，等等提問學生探究過程和結論，讓學生展示探究成果，并就學生回答給出鼓勵性評價就自己研究過程和結論刊登見解；明確結論：減小摩擦、增大彈簧與小球在質量上差距，能夠使小球振動次數增加。62/79教學設計說明：將演示試驗改為學生試驗，讓學生動手操作，既增強了感性結識，激發(fā)了學生參與熱情，又為隨后科學探究提供了一種平臺。通過操作和觀測強化振動概念，并在此基礎上發(fā)覺、提出新問題，進行猜想和假設，設計試驗并通過試驗驗證假設，讓學生經歷了科學探究過程幾個要素，同步又為隨后利用抱負化辦法抽象彈簧振子模型作好準備。63/79表3.教學事件3教學任務及實現途徑教師活動學生活動利用抱負化措施引入彈簧振子模型；使學生在應用中加深對抱負化措施結識提出問題：振動小球為何會停下來結合前面摸索過程分析尋找原因：存在摩擦，彈簧系統本身損耗……引導學生分析：假如設法減小摩擦，會產生什么效果通過摸索過程逆向分析得出振動次數增加、振動時間延長猜想演示在氣墊導軌上模擬彈簧振子模型試驗；提醒觀測小球振動有什么變化觀測小球振動、對比前面試驗，驗證上述猜想。引導學生想象：假如完全消除摩擦力，彈簧質量與小球相比能夠忽視不計，會有什么現象發(fā)生學生分析、想象后得出結論：小球將永不停息振動下去，振動幅度不再變化指出這樣系統稱為彈簧振子。演示電腦模擬抱負彈簧振子模型振動總結什么樣振動系統才是彈簧振子觀測抱負彈簧振子振動特點提出下列問題讓學生思考并引導學生尋找答案：1.世界上有沒有抱負彈簧振子？思考、分析，個別學生回答其他同窗補充，直到得出結論：彈簧振子是抱負化物理模型2.前面還遇到過哪些類似抱負化物理模型？回憶、總結并對比，自由發(fā)言：光滑平面、質點、沒有質量抱負輕桿、不會伸長剛性繩……3.得出這些物理模型措施有何共同點？你經歷中尚有哪些地方用到過這種思想？在學生思考體會基礎上介紹抱負化措施在科學研究和日常生活中意義體會抱負化措施在科學研究和日常生活中意義，聯系生活中突出主要矛盾、忽視次要矛盾、進行科學抽象實際例子64/79教學設計說明：讓學生在由模擬彈簧振子演示試驗裝置抽象出抱負彈簧振子模型過程中親歷抱負化辦法，在本來對科學抽象感性結識基礎上深入加深對抱負化辦法理解，在親身探究抽象過程中體驗科學辦法，實現了過程與辦法融合。65/79表4.教學事件4教學任務及實現途徑教師活動學生活動通過簡諧運動特性分析，培養(yǎng)學生發(fā)覺、提出問題，籌劃、設計問題處理方案能力。引導學生根據觀測深入分析彈簧振子運動特點；從運動描述角度引導學生發(fā)覺、提出問題；參與學生討論，鼓勵學生設計處理問題方案根據觀測分析，發(fā)覺小球運動反復性；對比勻速直線運動、勻變速直線運動描述措施，發(fā)覺、提出問題：運動過程中都有哪些量發(fā)生了變化？用什么措施來分析這些量變化？討論、提議可行做法：是否將整個運動過程提成一段一段來研究；是否畫出運動示意圖，幫助分析；按照發(fā)生變化物理量分不一樣側面進行研究，最后再將研究成果綜合起來；幾個同窗一組，分工合作完成……幫助學生對提議可用伎倆進行可行性論證通過討論論證確定最后研究方案：先將運動提成幾個特殊小段，在每一小段中分別分析小球各有關物理量變化規(guī)律，最后再將各段分析成果組合起來；分析措施：定性分析；分析根據：受力分析、牛頓運動定律；探究方式：分組合作，理論分析66/79教學設計說明：按照建構主義問題處理策略，學生應在將問題內化基礎上，提升制定探究計劃能力，學會把探究課題分解為幾個相對獨立小問題，會思考處理每個問題多種不一樣辦法，會根據現實條件選擇、優(yōu)化有關辦法，從而形成探究方案。67/79表5.教學事件5教學任務及實現途徑教師活動學生活動通過度工合作找到簡諧運動中各物理量變化規(guī)律，使學生掌握重點知識并培養(yǎng)合作意識；指導學生分組：要求每個小組完成組內分工，展開分析。走到學生中間，對學生分工合作情況進行監(jiān)控和指導按照就近標準，前后桌同窗四到六人組成一組。盡快完成組內分工，明確各組員職責：每人負責位移、速度、加速度、協力（回復力）、動量、動能、勢能中一到兩項；按照預定方案定性分析簡諧運動中各物理量變化規(guī)律要求各小組展示研究成果；對各小組研究成果正誤及合作情況進行評價。以小組為單位展示研究成果，如逐項表述：在一次全振動中，位移化規(guī)律為:____;速度變化規(guī)律為:_______;加速度變化規(guī)律為：分段表述：在從平衡位置向右到最大位移處運動中，位移向右、增大；速度向右、減?。弧?；在從右側最大位移處回到平衡位置運動中，位移向右、減?。凰俣认蜃?、增大；……；……3、列表對比表述。培養(yǎng)學生對研究成果自我評價能力用投影將多種表述方式排列出來；引導學生通過比較分析指出多種表述方式優(yōu)勢和不足，發(fā)動并參與學生討論，提醒學生說出自己根據討論、比較，自評、互評：第一種表述清楚詳細，但稍微顯得羅嗦；第二種表述有些凌亂，不過基本意思還是體現出來了；第三種表述簡要扼要并且一目了然……使學生將重點知識系統化，表述方式規(guī)范化布置任務：用好表述方式將簡諧運動規(guī)律整頓出來；深入學生中間理解學生完成情況自己動手整頓，利用好表述方式（如列表格）把簡諧運動中各物理量變化規(guī)律整頓出來。68/79教學設計說明：老師提出合作學習要求，關注學習過程中小組分工和組員之間互相支持與配合，促進互動過程，使學生在合作中完成重點知識建構。通過對學習過程和研究成果廣泛討論，在多種方式評價中增強了對學習過程監(jiān)測和調控意識。通過對比選擇合適表述方式，在規(guī)范整頓過程中內化重點知識和表述技能。69/79表6.教學事件6教學任務及實現途徑教師活動學生活動通過概念同化取得回復力概念提問胡克定律、牛頓第二定律個別學生回答，其他學生評議、補充引導學生分析、討論小球受力情況；走到學生中間，理解討論情況；在學生分析基礎上給出回復力概念討論、分析簡諧運動中影響振子運動力（彈力）特點，結合受力分析，著重考慮協力（彈力）作用效果提醒學生從作用效果上深入理解回復力概念；引導學生分析小球為何能夠振動起來與重力、彈力、拉力、阻力等多種力名稱相比較，體會回復力是按效果命名力；結合慣性和回復力作用效果分析小球振動機理通過順應形成簡諧運動概念指導、幫助學生利用數學工具分析，形成簡諧運動概念在老師指導下尋找回復力與振子相對于平衡位置位移之間關系，通過探究找出規(guī)律：F＝－kx給出簡諧運動定義，提醒學生回憶簡諧運動受力特點和運動特性閱讀、復述簡諧運動定義，從受力特點和運動特性兩個方面理解簡諧運動概念。70/79教學設計說明：利用概念同化和順應策略突破難點，取得回復力和簡諧運動概念。在積極探究中建構新知識體系。71/79表7.教學事件7教學任務及實現途徑教師活動學生活動從知