初中物理教学顶层设计的思考(黄恕伯)

黄恕伯2013.10.25初中物理教学顶层设计的思考部队要举行行军比赛，为此，某连举行战术研讨会，商议怎样提高比赛效果。甲说：要加强技能训练，提高行军速度。乙说：要练体力，用时间来换取空间。连长觉得两人都有道理，于是，训练时既练速度，又练体力。训练很有成效。比赛那天，全连一大早就起来，比干劲，拼体力，一路上十分辛苦。中午大家吃饭时，连长满怀信心地拿着地图登上高地，察看地形。突然无语了：路线错了，方向反了。一则笑话的启示“方向和路线”比“速度和时间”更重要！相对于物理知识“概念和规律”等具体内容而言，物理教学的“理念和策略”是属于方向和路线的。它关系教学全局，起“统领”作用。物理教学的优化，首先是是“理念和策略”的优化，为此，应该从课程目标这一最顶层的主题来构思统领教学全局的基本策略。行军如此，物理教学同样如此：一个不当的教学过程，力度越大、时间越长，其危害越严重。一则笑话的启示测电阻一、从初中物理课标修订看优化教学的策略1.义务教育课程标准修订的进程●2007年4月，义务教育课程标准的修订正式启动一、从初中物理课标修订看优化教学的策略1.义务教育课程标准修订的进程●2007年4月，义务教育课程标准的修订正式启动●成立义务教育课程标准修订组——由两部分人员组成赵保钢西南大学物理学院教授陈峰福建省普教室主任、特级教师彭前程人教社物理编辑室主任赵恩广中国科学院理论所教授、博导黄恕伯南昌市第三中学特级教师廖伯琴西南大学物理学院教授、博导何润伟安徽省教科所前所长、特级教师甘子钊北京大学物理学院教授、院士成立《义务教育物理课程标准》修订组一、从初中物理课标修订看优化教学的策略1.义务教育课程标准修订的进程●2007年4月，义务教育课程标准的修订正式启动●反复调查、分析、研究、讨论、修改●大规模、广泛征求意见●2011年初形成送审稿报教育部●2011年上半年由教育部组织专家审定委员会审定通过●根据征求的意见进一步修订，多次易稿●成立义务教育课程标准修订组——由两部分人员组成●2011年底颁布，2012年秋季从起始年级执行，这是建国以来我国第一个正式的国家课程标准。一、从初中物理课标修订看优化教学的策略2.初中物理课标的内容要求主要作了哪些修订(1)为减轻学课业负担，删去部分内容，降低个别要求●删去“能从生活或社会应用的角度，对物质进行分类”。●“知道波长、频率和波速的关系”，改为“知道波长、频率和波速”。●“理解机械效率”，修订后下调为“知道机械效率”。原有“内容标准”68条，修订后有“内容要求”63条。一、从初中物理课标修订看优化教学的策略(1)为减轻学课业负担，删去部分内容，降低个别要求(2)强化了科学探究教学①增加了科学探究项目的条目●增加了“通过实验，探究液体压强与那些因素有关”条目。②明确提出了20个实验项目作为学生实验。2.初中物理课标的内容要求主要作了哪些修订△基本操作类：7项●用刻度尺测量长度、用表测量时间●用弹簧测力计测量力●用天平测量物体的质量●用常见温度计测量温度●用电流表测量电流●用电压表测量电压●连接简单的串联电路和并联电路△测定性实验：4项●测量物体运动的速度●测量水平运动物体所受的滑动摩擦力●测量固体和液体的密度●测量小灯泡的电功率与大纲对比△探究性实验：9项●探究浮力大小与哪些因素有关●探究杠杆的平衡条件●探究水沸腾时温度变化的特点●探究光的反射规律●探究平面镜成像时像与物的关系●探究凸透镜成像的规律●探究电流与电压、电阻的关系●探究通电螺线管外部磁场的方向●探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件一、从初中物理课标修订看优化教学的策略(1)为减轻学课业负担，删去部分内容，降低个别要求(2)强化了科学探究教学(3)在有关知识条目中强调了知识与实践的联系：●了解电磁感应在生产、生活中的应用；●运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象；●知道大气压强及其与人类生活的关系；●了解提高机械效率的途径和意义；●用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。2.初中物理课标的内容要求主要作了哪些修订一、从初中物理课标修订看优化教学的策略(1)为减轻学课业负担，删去部分内容，降低个别要求(2)强化了科学探究教学(3)在有关知识条目中强调了知识与实践的联系物理课标修订时，知识要求略微下调了，但在“过程与方法”目标和“情感·态度·价值观”目标上却提高了要求。2.初中物理课标的内容要求主要作了哪些修订1.顶层设计是三维目标的总体思考2.过分地突出基础知识和基本技能已不合时宜二、优化教学需要有顶层设计的思路●信息技术的发展使得知识答案的获得已不再是难事●技能的具体内容总是在与时俱进如果使用电子天平，原来机械天平的操作技能训练便失去了意义。电子天平1.顶层设计是三维目标的总体思考二、优化教学需要有顶层设计的思路3.课标的修订，要求在实施教学中进一步强化“过程”目标和“情感”目标。2.过分地突出基础知识和基本技能已不合时宜强化“过程”目标和“情感”目标是优化初中物理教学的总思路。1.顶层设计是三维目标的总体思考二、优化教学需要有顶层设计的思路4.优化初中物理教学的具体途径●学习兴趣●实践意识●分析习惯●科学态度●方法能力知识的缺漏随时可以补足；但兴趣的缺乏、意识的淡薄，能力的缺失、态度和习惯的错误，不是短时间能改善的，它很可能影响整个高中阶段，甚至于一辈子。2.过分地突出基础知识和基本技能已不合时宜3.课标的修订，要求在实施教学中进一步强化“过程”目标和“情感”目标。1.激发学生的学习兴趣●设计有悬念的问题让学生研究●增添联系自然、联系生活的教学内容●创设生动活泼的研究情境和学习氛围●布置有趣的学习任务●用所学的物理知识解释“意外”现象三、培养学习兴趣是初中物理课程的首要目标设计有悬念的问题让学生研究人类通向深海的道路十分崎岖和艰难，其原因之一，是深海的海水压力大得令人难以置信，人要潜入深海，是一个高科技难题。2011年，我国自主研制的蛟龙号载人潜水器潜入了5km级的深海中，敲开了这一神秘“龙宫”的大门。深海5km意味着什么？有人说，设想你在5km深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里，海水对你脚背的压力相当于1000个人叠起来踩在你的脚上！海水压力果真有这么大吗？设计有悬念的问题让学生研究用所学过的物理知识解释意料之外的现象自制“两心壶”两个倒水孔，倒水后用胶带纸封住预先钻了两个进气孔用所学过的物理知识解释意料之外的现象用所学过的物理知识解释意料之外的现象用物理知识“揭密”魔术牛顿第一定律：太空搬运增添生动的教学内容，激发学生的求知欲有趣的惯性增添生动的教学内容，激发学生的求知欲物体的相互作用增添生动的教学内容，激发学生的求知欲布置有趣的学习任务，提高学生的学习兴趣八年级上册教科书为什么要编入以上练习题？制作乐器1.激发学生的学习兴趣2.保持学生的学习兴趣●控制例题难度，让学生能听懂●摒弃死记硬背，让学生感受融会贯通●控制习题难度，让学生体验成功的愉悦●控制习题数量，让学生做作业不觉得是负担●未必刻板预习，让学生保持新鲜感三、培养学习兴趣是初中物理课程的首要目标四、重视教学联系实践，增强学生实践意识1.实践意识不仅是学生终身发展所必须的，也是教学现实中提高纸笔测验成绩所必须的。2011年和2012年高考、中考后，教育部《基础教育课程》杂志对新课程高考、中考试题以发布“红黒榜”的方式进行了针对性的点评，正确引导高考、中考的命题方向，推动课程改革健康发展。红黑榜11红黑榜12以下是2011年中考物理试题红黒榜中的一道红榜题。2011红榜题：昆明市中考物理试卷第24题为提高电网对极端气候、重大自然灾害的抵御能力，国家电网公司2008年重点科技减灾防灾项目——直流熔冰装置研制成功。该装置需要1至2万千瓦的功率，最大融冰电流可达6000安，最长融冰距离可达200公里，从而避免因线路结冰而倒杆断线。如图为位于某电网线路上相距几十公里的甲、乙两地之间输电线路和处于乙地的熔冰装置示意图，熔冰装置上的“+”、“-”是两个接线端子。（进行熔冰时交流电已切断）(1)……(2)若要对甲、乙两地之间的“2”和“3”两根输电线同时熔冰，请你在图中以笔画线代替导线，进行切实可行的连接，实现熔冰。甲乙123直流融冰装置＋－点评文章请见：人教社网站、物理（学会）网页具有实践意识的学生，能在考场中“设身处地”地思考问题，会很自然地想像出甲地离直流融冰装置的距离有几十公里远，而不会犯“纸上谈兵”的错误，糊涂地把输电线的甲端跟直流融冰装置连接起来。学生的实践意识，是正确解答本题的关键。2.STS（科学·技术·社会）教学需要克服技术的复杂性所造成的教学障碍四、重视教学联系实践，增强学生实践意识教科书第三章第3节（汽化和液化）在电冰箱原理的教学中，创制裸露的电冰箱有利于克服技术复杂性所造成的障碍自制教具：裸露的电冰箱自制教具：用打火机丁烷蒸发说明电冰箱的制冷原理3.增强实践意识的教学思路(1)选择联系实践的教学内容①选择跟学生生活联系密切的问题②选择物理知识反映现代科技成果的内容③选择联系社会热点的问题④用生活中的器具做物理实验⑤估计生活中的有关物理量大小四、重视教学联系实践，增强学生实践意识八年级第一章第3节“运动的快慢”的习题：充实联系生活的内容八年级第十一章“机械能及其转化”的习题：用物理原理解释出乎意料的事实4.用日常生活中的器材作物理实验把学生易于得到的器材用于物理教学1.如图5.5-8所示，把一滴水滴在玻璃板上，在玻璃板下面放置一个用眼睛看不清楚的小物体。可以看到水滴就是一个放大镜。如果还看不清小物体，再拿一个放大镜位于水滴的上方。慢慢调节放大镜与水滴之间的距离，你就可以看清玻璃板下的微小物体！图5.5-8自制显微镜引导学生关心日常生活中有关物理量的数量级第一章第3节（长度、时间及其测量）中的“想想议议”第十三章第1节（弹力）中的“实验”3.用手拉弹簧测力计的挂钩，分别使指针指到1N、3N、5N的位置，感受1N、3N、5N的力。4.测量身边小物体对弹簧测力计的拉力。3.增强实践意识的教学思路(1)选择联系实践的教学内容(2)采用优化的教学方式①教师列举实例进行讲解②让学生列举实例③展示联系生活、社会的图片⑦学术性游戏④演播联系生活、社会的视频⑤展示实物并进行演示⑧经历创造性解决实际问题的过程⑥学生操作体验鸡蛋碰地四、重视教学联系实践，增强学生实践意识优化甲.乙.丙.传统教学的是关注知识的结果，讲授活塞抽水机的构造、原理等，让学生记住。然而，重新设计的教学可以注重过程，从“玩”开始。甲.乙.丙.创设一个有趣的活动——用手做阀门使一根管子能抽水。然后不断改进、创新。把学习知识→进行创造。1.审题习惯五、帮助学生养成良好的解题习惯(2)画草图并在正确位置标注相关物理量(3)把题目文字转化为物理情景(1)具体审题，不死记硬套(4)把物理情景转化为具体条件2.分析习惯(1)学会具体分析，避免抽象“分析”(6)不死记大量“××法”解题的公式和结论(2)初步形成“研究对象”的意识(5)避免用“套类型”的方式解答新情景问题(3)初步形成思考公式适用条件的习惯(4)运用图形、图象帮助分析五、帮助学生养成良好的解题习惯一节初三物理复习课：测电阻的各种方法方法1：伏安法AVR1R21URI方法2：双伏法V1R1R2V21122URRU方法3：双安法之一2121IRRIR2R1A1A2方法4：双安法之二R2R1A1A1121IIRRI方法5：单伏法之一1121URRUUV1R1R2方法6：单伏法之二VR1R01101URRUU方法7：单安法之一2121IRRIR2R1A方法8：单安法之二R2R1A1121IIRRI方法9：单安法之三1121IRRIIR1R2A返回●这种要学生死记题目类型答案的教学方式，它不仅盲目加重学生的学习负担，并让学生产生对物理课“呆板、乏味”的误解，丧失对物理学的兴趣，致使学生发出“我讨厌欧姆！”的呼声；更严重的是这样下去，学生难以养成具体分析的习惯，将贻误学生的一辈子。●一段国外小学数学教学方法的启示（以下照片摘自华东