1、初中物理教学设计的理念和优化渤海大学 程琳1引言什么是物理教学设计？n产生于教育技术学n广泛应用到物理教学领域n基本上被生套到物理教学范畴n一些基本的理论问题缺乏比较统一地认识2主要内容n物理教学设计的阐释n物理教学设计的基本理念n物理教学设计的基本路径n物理教学设计的基本环节3一、物理教学设计的阐释1、物理教学设计及备课的区别2、教学设计的内涵3、物理教学论中的教学设计41、物理教学设计及备课的区别n形象类比n理发工具简单：梳子、剪刀、剃刀、电吹风目标简单：仅有几种发型。5n发型设计:工具多：梳子、剪刀、剃刀、电吹风、各种颜色的染发水,卷发工具,卷发药水、固定发型的用品;目标：具有时代感，张
2、显个性，突出优点，避免缺点。6n备课：工具简单：教材、黑板、投影仪、演示仪器。目标：传授知识、培养能力。7n教学设计：工具多：教材、黑板、投影仪、演示仪器,多媒体课件、网络教学资源目标：n具有时代感n体现“知识及能力,过程及方法,情感态度与价值观”n利用丰富的教学资源n促进学生的个性发展,提高他们的科学素养8n教学设计源于备课，高于备课。n备课是为教师怎样学而准备，强调教的设计。n教学设计是为学生怎样学而准备。包括课程标准要求及分析、教学目标、教科书分析、学情分析、设计理念、教学方法、教学媒介、教学时间、教学过程、教学反思等。92、教学设计的内涵n教学设计是根据教学对象和教学目标，确定合适的教
3、学起点及终点，将教学诸要素有序、优化地安排，形成教学方案的过程。n加涅曾在（教学设计原理）(1988年）中界定为：“教学设计是一个系统化(systematic)规划教学系统的过程。美国教育心理学家加涅103、物理教学论中的教学设计n没有教学设计研究的传统n教育技术学科的“教学设计”正好从形式上解决了教师们教学实践中“到底应该怎么办”的间题。n物理教学论专家把物理教学设计引入了物理教学论教材。11n阎金铎先生主编的中学物理教学概论(第二版)：中学物理教学设计一章,代替了中学物理教师的备课。该书的论述比较简单,篇幅也少,可操作性不强,只是简要地谈到物理教学设计的内容、方法和原则。12n胡炳元先生主
4、编的物理课程及教学论：有一章是物理教学模式及教学设计,该书谈到当前对物理教学设计的几种定义,但还是比较生硬地移植教育技术学的教学设计,或者说是还比较形式化。13二、物理教学设计的基本理念理念1、面向全体学生,促进学生科学素质的提高n质疑：如果所有的学生都要学物理，那么物理教育的主要目标应该放在大多数的未来公民的兴趣和需要上,而不是放在将进一步学习物理而成为科学家或工程师的少数精英分子身上。面向全体学生的必要性一个老师和一个学生的故事初中普遍存在的学困生边缘化现象14面向全体学生的必要性n中央电视台进行追踪报导，主持人经常会讲到这样一句话，（飞船绕地球飞行时）在飞船里，完全没有重力的情况下”n地
5、球是圆的15初中普遍存在的学困生边缘化现象16理念2、重视分析物理问题的历史和文化的积淀n物理教学至少可分为三种类型:为研究物理而学物理;为应用而学物理;为提高文化素养而学物理。17n物理文化是由物质设备、观念形态、知识体系、语言符号四大要素构成,是世界历代物理学家在创建物理学理论过程中,发现、创造和形成的物理思想、物理方法、物理概念、物理定律、物理语言符号、价值标准、科学精神、物理仪器设备以及约定俗成的工作方法的总和。18费曼物理学讲义的结束语我讲授的主要目的,不是为你们参加考试做准备甚至不是为你们服务于工业或军事做准备,我最想做的是给出对于这个奇妙世界的一些欣赏,以及物理学家看待这个世界的
6、方式,我相信这是现今时代里真正文化的主要部分。也许你们将不仅对这种文化有欣赏,甚至也可能你们会加入到人类理智已经开始的这场伟大的探险中去。19物理文化教育的重要性n有助于形成科学探索精神爱因斯坦在自述一文中,对自己观念的变化和好奇心有过精彩的描述:“尽管我是完全没有宗教信仰的(犹太人)双亲的儿子,我还是深深地信仰着宗教,但是这种信仰在我12岁那年突然终止。由于读了通俗的科学书籍,我很快相信圣经里故事有许多不可能是真实的,其结果就是一种真正狂热的自由思想这种经验引起我对所有权威的怀疑在我们之外有一个巨大的世界,它离开我们人类独立地存在,它像伟大而永恒之谜,然而至少部分地是我们的观察和思维所能及的
7、。20n有助于科学认知及思维训练物理学知识具有解释物质世界的认知功能,能帮助人们科学地认识和理解物质世界的规律,开阔人们的认识视野,提高人们及自然和谐相处。n有助于进行物理学美的熏陶作为自然界理性思维成果的物理学也存在美,如和谐、优雅、一致、简单、对称、新奇等,其美还表现在发展和变化之中。著名物理学家杨振宁认为,物理学的美包括三个方面:现象之美,理论描述之美,理论结构之美。21理念3、重视分析物理体系发展过程的科学方法n物理学方法是发明创造的思维武器，也是开发创造思维的理论指导。n在通用300多种科学方法中,物理学中包含170多种。22例：电流定律序号内容主要科学方法1电流直接定义法2电压类比
8、3电阻：决定电阻大小的因素 控制变量法4欧姆定律控制变量法比值定义法5串并联电路电压、电流、电阻的特点等效法演绎推理法23初中物理应用次数较多的科学方法科学方法次数直接定义法30比值定义法11控制变量法5演绎推理法3实验归纳法14乘积定义法5理想化方法2等效法224理念4、重视分析物理知识及生活、社会的联系n我国全日制义务教育物理课程标准中提出了“从生活走向物理，从物理走向社会”的教学理念。n美国实用主义教育家杜威的“生活教育”理论思想，STS教育以及脑科学。n生活中的物理学实例25例1：油炸食品及沸点n为什么油炸食物溅入水滴会听到“叭叭”的声音？水的沸点比油低水的密度比油大油中水滴沉到油底迅
9、速沸腾，产生气泡上升破裂而导致响声26例2：夏天，打开啤酒瓶的瞬间为什么会看见一缕白色的烟雾？27n打开瓶盖的瞬间，许多二氧化碳分子急剧冲出酒瓶，体积膨胀对外做功，由于这一过程是在极短时间完成的，二氧化碳气体几乎来不及及外界发生热传递，所以这个过程可以看作气体绝热膨胀过程Q=0。n气体对外做功W0,所以内能减小,气体温度下降,瓶颈附近温度下降幅度可达10度左右,由于温度下降有时可使空气中的水蒸气凝结成小水珠,所以在打开瓶盖的瞬间会看见一缕缕的白色烟雾。28理念5、引导学生建立求真、求实、探索和创新的价值观n法拉第十年寻电n阿基米德定律n电气功的表演手握伏裸线面不改色，回路上接导线，灯泡亮了。烤
10、肉串29法拉第十年寻电n法拉第：英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家。n1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，这件电磁学发展史上的大事，震动了法拉第。法拉第确信客观事物本身应该是对称的，既然电能产生磁，反过来，磁也应该能产生电。18211831年间，他做了大量实验，终于发现了电磁感应现象。30n正常成年人电阻为100千欧-1000千欧n接入电路中流经人体 的电流约.2-2毫安n1毫安：人感到麻木痛n 2-3毫安：手指强烈震颤n10毫安以下：人体可摆脱电源黑龙江奇人马显刚不怕触电 增城市石山田村石叔 宝贝计划31烤肉串n电路图nR=（）欧时电阻丝相当于1000瓦的电炉。n
11、此时流经人体电流为（）毫安。4832理念6.创设教师及学生、学生及学生有效互动的情景n有效互动n无效互动互动局限在少数学生间形式上的互动337.力求教学方法和思路的多样化n享受及难受n引课的方法：压强、声音n平面镜成像：图钉变魔术n探究（拼图）、合作、自主34理念8.建立合理的评价体系,使学生获得物理学习的乐趣n小故事“五把钥匙的秘密”n赏识教育n形成性评价的重要性35小故事“五把钥匙的秘密”n财富n兴趣n幸福n荣誉n成功36三、物理教学设计的基本路径（一）数学路径（二）应用路径（三）人文路径37（一）数学路径n物理学从自然哲学分离出来,主要是因为数学和实验两个因素的引入。n近代物理学的奠基人
12、开普勒、伽利略和牛 顿等,从思想方法上抛弃了传统的思辨哲学的方法,从偏爱定性表达,到追求定量表达。n物理知识体系通常由一系列的概念、定律和定理组成。而定律的表达通常选用数学形式,定理则是由定律出发通过巧妙的数学推理得以导出。38数学路径注意事项n过分重数学推导,轻物理分析；n编的物理练习题,用一些毫无物理意义的数学式子让学生计算；n考试过多地强调数学,见数学不见物理。39n杨振宁：“很多学生在学习中形成一种印象,以为物理学就是一些演算。演算是物理学的一部分,但不是最重要的部分。物理学最重要的部分是及现象有关的。绝大部分物理学是从现象中来的。现象是物理学的根源。”40（二）应用路径n物理教师要善
13、于搜集物理学在各方面的应用，适时和巧妙地用在教学设计中。n引言：科学之旅41（三）人文路径n费曼曾经批评巴西的物理教师培养,是一种“自我繁衍系统”，在这样的教育系统中,人们通过考试,然后又去教人家怎样通过考试，谁也不管怎样理解物理知识的实质，以及物理学及时代文化的关系。42n物理学具有重要的精神价值,物理学就是对未知世界的永无止境的探索,科学家们对研究对象，不知道答案时他是无知的；当他大概有了猜测时他是不确定的；即使满有把握时，他永远会留下质疑的余地。n物理学的完整的学术体系,从各个方面、各个层次对自然界进行研究和解释,推动了人类文化的进步。43四、物理教学设计的基本环节n教什么：学习需求分析
14、；目标内容分析n交给谁：学习者分析n如何教：教学策略n教得怎样：教学评价44四、物理教学设计的环节(一)物理教学思路设计(二)物理教学目标设计(三)物理教学策略设计(四)物理教学评价设计45(一)物理教学思路设计n教学内容分析n学习者分析n教学媒体的分析461、教学内容分析n背景和功能两方面进行分析。背景分析:重点分析这部分知识发生、发展的过程,及其他知识之间的联系,以及它在社会生活、生产和科学技术中的应用，阐明重点和难点。功能分析:主要分析这部分内容在整个物理课程中的功能,以及对于培养和提高学生的科学素养具有哪些功能。472、学习者分析n主要从学习者的特征和学习者的目的两个方面分析。n学习者
15、的特征分析:主要分析学习者起点水平分析（发展特征、初始能力）；学习者的学习态度和心理动机；学习风格。n学习者的目的分析:学习者的学习目的决定学习者的态度,要分析学生是为考试而学、为兴趣而学、还是为扩展视野而学。483、教学媒体的分析n主要对课题可以利用的教学资源中的“物”进行分析。是对实验条件、课件、网络、教材、补充习题等进行分析,以确定能否满足当前的教学需要。49(二)物理教学目标设计n知识及技能：知识目标可以分为知道、理解、应用三个层面。技能目标可分为动作模仿、动作的理解、动作的组合三个层面。n过程及方法体会过程，学会方法。n情感态度与价值观情感态度目标,是一种文化熏陶下的潜移默化，不可以
16、生硬地规定。50(三)物理教学策略设计n教学方法设计n媒体的选择和利用n教学组织形式设计n教学活动程序设计51n方法：讲授法实验教学法探究教学法任务驱动教学法52n媒体的选择和利用 视频、音频、图片演示实验n追求及众不同n准备充分n科学性53n教学组织形式个别教学制班级授课制分组教学制道尔顿制：是指教师不再通过上课向学生系统的讲授教材，而只为学生分别制定自学参考书、布置作业，由学生自学和独立作业，有疑难时才请教师辅导，学生完成一定阶段的学习任务后，向教师汇报学习情况并接受考查 54n教学活动程序设计课题的导入设计n串联及并联新课教学的组织形式设计结尾的设计55(四)物理教学评价设计n物理教学评价从目的可以分为：选拔性的评价、诊断性的评价、检查性的评价。n从评价内容可分为:课程学习的总体评价、单元评价和随堂评价。56n案例1：眼睛和眼镜眼睛和眼镜”教学设计教学设计 n案例2：空气的力量57请批评指正，谢谢大家！58
