《初中物理教学设计》PPT课件.ppt

初中物理教学设计典型案例分析,标准引领,物理科学作为自然科学的重要分支，不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用，而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。从亚里士多德时代的自然哲学，到牛顿时代的经典力学，直至现代物理中的相对论和量子力学等，都是物理学家科学素质、科学精神以及科学思维的有形体现。,在义务教育阶段，物理课程不仅应该注重科学知识的传授和技能的训练，注重将物理科学的新成就及其对人类文明的影响等纳入课程，而且还应重视对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养。因此物理课程的构建应注重让学生经历从自然到物理、从生活到物理的认识过程，经历基本的科学探究实践，注重物理学科与其他学科的融合，使学生得到全面发展。,一、课程性质 物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然学科。 物理学由实验和理论两部分构成。物理学实验是人类认识自然界的一种重要活动，是进行科学研究的基础；物理学理论则是人类对自然界最基本、最普遍规律的认识和概括。,一、课程性质 义务教育阶段的物理课程要让学生学习初步的物理知识与技能，经历基本的科学探究过程，受到科学精神和科学态度的熏陶；它是以提高全体学生的科学素质、促进学生的全面发展为主要目标的自然科学基础课程。,一、课程性质 在义务教育阶段，物理课程的价值主要表现在以下几个方面： 1、通过从自然、生活到物理的认识过程，激发学生的求知欲，让学生领略自然现象中的美妙与和谐，培养学生终身的探索兴趣。,2、通过基本知识的学习与技能的训练，让学生初步了解自然界的基本规律，使学生能逐步客观的认识世界、理解世界。 3、通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。,4、通过科学想象与科学推理方法的结合，发展学生的想象力和分析概括能力，使学生养成良好的思维习惯，敢于质疑，勇于创新。 5、通过展示物理学发展的大体历程，让学生学习一些科学方法和科学家的探索精神，关心科技发展动态，关注技术应用带来的社会进步和问题，树立正确的科学观。,二、课程基本理念 （一）注重全体学生的发展，改变学科本位的观念 义务教育阶段的物理课程应以提高全体学生的科学素质为主要目标，满足每个学生发展的基本需求，改变学科本位的观念，全面提高公民的科学素质。,（二）从生活走向物理，从物理走向社会 义务教育阶段的物理课程应贴近学生生活，符合学生认知特点、激发并保持学生的学习兴趣，通过提升物理现象，揭示隐藏其中的物理规律，并将其应用于生产生活实际，培养学生终身的探索兴趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。,（三）注重科学探究，提倡学习方式多样化 物理课程应改变过分强调知识传承的倾向，让学生经历科学探究的过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神，实践能力，以及创新意识。改革以书本为主，实验为辅的教学模式，提倡多样化的教学模式，鼓励将信息技术渗透于物理教学之中。,（四）注意学科渗透，关心科技发展 结合国际科学教育的理论和实践，构建具有中国特色的物理课程体系，注意不同学科间知识与研究方法的联系与渗透，使学生关心科学技术的新进展和新思想，了解自然界事物的相互联系，逐步树立科学的世界观。,（五）构建新的评价体系 物理课程应该改革单一的以甄别和选拔为目的的评价体系。在新的评价观念指导下，注重过程评价与结果评价结合，构建多元化、发展性的评价体系，以促进学生素质的全面提高和教师的不断进步。,三、课程标准设计,培养目标定位 培养并发展全体学生的科学素养,课程基本理念 注重全体学生发展，改变学科本位的观念 从生活走向物理，从物理走向社会 注重科学探究，提倡学习方式多样化 注意强调学科渗透综合，关心科技前沿，发展基础 构建新的评价体系标准,课程目标 知识与技能 过程与方法 情感态度与价值观,课程标准整体框架,实 施 建 议 教学建议 教科书编写建议 课程资源开发和利用建议 学生学习评价建议,一、课程总目标是使学生： 保持对自然界的好奇，发展对科学的探索兴趣，在了解和认识自然的过程中有满足感及兴奋感； 学习一定的物理基础知识，养成良好的思维习惯，在解决问题或作决定时能尝试运用科学原理和科学研究方法； 经历基本的科学探究过程，具有初步的科学探究能力，乐于参与和科学技术有关的,初中物理教学目标确立分析,社会活动，在实践中有依靠自己的科学素养提高工作效率的意识； 具有创新意识，能独立思考，勇于有工具的怀疑，养成尊重事实，大胆想象的科学态度和科学精神； 关心科学发展前沿，具有可持续发展的意识，树立正确的科学观，有振兴中华、将科学服务于人类的使命感与责任感。,（1）知识与技能,1、初步认识物质的形态及其变化、物质的属性及其结构等内容，了解物体的尺度、新材料的应用等内容，初步认识资源利用与环境保护的关系。 2、初步认识机械运动、声和光、电和磁等自然界常见的运动和相互作用，了解这些知识在生活、生产中的应用。,（1）知识与技能,3、初步认识能量、能量的转化与转移、机械能、内能、电磁能以及能量守恒等内容。了解新能源的应用，初步认识能源利用与环境保护的关系。 4、初步了解物理学及其相关技术产生的一些历史背景，能意识到科学发展历程的艰辛与曲折，知道物理学不仅指物理知识，而且还包含科学研究方法、科学态度和科学精神。,（1）知识与技能,5、具有初步的实验操作技能，会使用简单的试验仪器和测量工具，能测量一些基本的物理量。 6、会记录实验数据，知道简单的数据处理方法，会写简单的实验报告，会用科学术语、简单图像等描述实验结果。,（2）过程与方法,1、经历观察物理现象的简单过程，能简单描述所观察物理现象的主要特征。有初步的观察能力。 2、能在观察物理现象或物理学习过程中发现一些问题。有初步的提出问题的能力。 3、通过参与科学探究活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案，能从不同渠道收集信息。有初步的信息收集能力。,（2）过程与方法,4、通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性，学习信息处理方法，有对信息的有效性作出判断的意识。有初步的信息处理能力。 5、学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用已知的科学规律去解释某些具体的问题。有初步的分析概括能力。 6、能书面或口头表述自己观点，初步具有评估和听取反馈意见的意识。有初步的信息交流能力,（3）情感态度与价值观,1、能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象中的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。 2、具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理，勇于探究日常用品或新器件中的物理学原理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。乐于参与观察、实验、制作、调查等科学实践活动。,（3）情感态度与价值观,3、在解决问题的过程中，有克服困难的信息和决心，能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦。 4、养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，不迷信权威，具有判断大众传媒是否符合科学规律的初步意识。 5、又将自己的见解公开并与他人交流的愿望，认识交流与合作的重要性，有主动与他人合作的精神，敢于提出与别人不同的见解，也勇于放弃或修正自己错误的观点。,（3）情感态度与价值观,6、初步认识科学及其相关技术对于社会发展，自然环境及人类生活的影响。有可持续发展的意识，能在个人力所能及的范围内对社会的可持续发展有所贡献。 7、有将科学服务于人类的意识，有理想，有抱负，热爱祖国，有振兴中华的使命感与责任感。,初中物理教学目标确立分析,二、课程目标分析 （一）三个维度的目标及其关系 1、课程标准的三个维度目标 课程标准以“提高全体学生的科学素质”为培养目标定位，在目标上涵盖了科学知识与技能、科学探究过程与方法、科学观、科学品质等构成科学素质的主要成分，不仅有知识与技能而且还有过程与方法、情感态度与价值观方面的分目标和具体内容标准。,根据课程标准要求，物理课堂教学的目标主要有如下三个维度组成，并且它们之间也有一定的层次: (1)第一层次知识与技能目标：使学生掌握一定的物理知识与技能。 (2)第二层次过程与方法目标：在物理知识与技能的探索与学习过程中，使学生体验探究的过程并掌握一些简单的方法。方法的掌握是能力形成的标准，可分为两类：一类方法主要指探究的思维程序、过程步骤，也可以称作程度化的方法，另一类方法是常见的物理学研究方法、物理知识的学习方法及简单的创造学方法等具体化的方法。这都需要学生在探究过程中逐渐获得。,(3)第三层次意识目标(情感、态度与价值观目标)： 通过过程与方法目标的实现过程，使学生初步形成一些良好的思想意识，如爱科学的情感、愿意探究的精神、与他人协作的意识、对自身价值的感悟、勇于创新的精神等。,2、三个维度的目标是科学素质的三个方面 三个维度的目标其实是提高学生科学素质目标的三个方面或三种具体的做法。如果我们在课堂教学中实现了三种课程目标，那么就可以说学生具备了一定的科学素质或者说科学素质有了一定的提高,3、物理课程目标各层次之间的关系 物理课程目标各层次课程目标之间的关系也就是知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三者的关系。在物理课堂教学中，学生通过知识与技能的探索去获得研究、学习思维的方法及体验探究的过程，同时在这一过程中逐渐使学生形成某些情感、态度与价值观，这样就形成了一个教学的循环。最后这些情感、态度与价值观又促使学生进一步去探索新的知识与技能，从而开始一个新的循环。,显然，在每一个循环中，过程与方法目标处于知识与技能目标、情感态度与价值目标之间，起着承上启下的关键作用。因为过程与方法目标的实现要以知识与技能的探究为载体，同时在过程与方法目标的实现过程中也逐渐使学生形成了一定的情感、态度与价值观。因此，物理课堂教学的实施关键就是要紧紧抓住“过程与方法目标”的实现，即紧紧抓住让学生经历探究过程，掌握方法这一关键。,4、如何实现三个维度的课程目标 (1)通过科学内容的掌握去实现第一层次的目标知识与技能目标。 (2)通过科学探究的过程去实现第二层次的目标过程与方法。 (3)情感、态度与价值观目标属于意识领域，不能直接通过某种内容或方式去实现，它需要在知识与技能目标和过程与方法目标的达成过程中逐渐形成。,当然，每个具体目标的实现过程都不是完全独立，截然分开的，而是互相联系、渗透的。这种相互的联系与有机的结合，就形成了具体的课堂教学过程。,5、举例 在研究电流与电压、电阻的关系一节时，通过本节课的知识探索，可实现下列目标： (1)通过电流与电压、电阻的关系的学习可以实现如下的知识与技能目标：理解欧姆定律，并能进行简单的计算。 (2)通过对电流与电压、电阻的关系的探究过程可以实现如下的过程与方法目标：通过两次探究，初步掌握科学探究的思维程序步骤，即“提出问题猜想与假设制定计划与设计实验进行试验与收集证据分析与论证评估交流与合,作”这种探究的过程；在探究过程中初步运用掌握类比法、控制变量法等具体的方法。 (3)通过(1)(2)使学生初步形成如下的意识目标： 使学生形成愿意与他人合作学习的意识。 使学生初步体验到像科学家那样进行科学研究的感觉。 使学生通过探索的成功，感受到自身的价值。 通过探究，使学生产生爱科学的情感。,(二)知识与技能目标分析 (1)第14条要求为知识要求 第13条是关于物质、运动和相互作用、能量等物理知识的要求，这是初中阶段要求学生掌握的基本物理知识。 第4条要求是关于三个主题内容中涉及的物理学史、物理学的内涵等人文科学的内容。它隐含在三个主题之中。 例如：大致了解人类探索太阳系及宇宙的历程，并认识人类对宇宙的探索将不断深入。 (2)第5、6条为技能要求 第5条要求，可以认为是技能要求的第一个层次，是较低要求的层次。主要是要求学生会运用,一些仪器去进行测量性的实验。它在内容标准中隐含在三个主题中。 例如：会测量固体和液体的质量。 第6条要求，可以认为是技能要求的第二个层次，是较高要求的层次。要求学生将试验技能不仅运用于实验及测量本身，而且将它作为科学探究的工具，为探究活动的一些重要的环节的实施做好充分的准备。这一要求已经与“过程与方法”目标有机的联系起来。可以说，这种“技能”其实是一种“能力”。它在内容标准中隐含在三个主题中。 例如：通过实验，探究通电螺线管外部磁场的方向。,(三)过程与方法目标分析 (1)第1条是观察能力的要求 观察能力是物理学习的最基本能力，也是所有物理学习过程中必不可少的能力。观察能力的高低，不在于是否进行了观察或观察了多少，而在于通过观察能否较快、较准确的把握住现象的主要特征并能进行描述。 例如：通过观察水沸腾的试验过程，描述出：在液面和内部同时发生，十分剧烈，在沸腾过程中水的温度保持不变等等。 (2)第2条是提出问题的能力要求 “提出问题就等于问题解决了一半”。一个善于提出问题的人是一个思维敏捷、活跃的人。这说明,他能够发现问题，有较强的观察能力。提出的问题有为探究或其他的学习活动提供了研究的课题。 提出问题可按照如下的过程进行：观察现象发现问题提出问题形成课题。 例如：观察或回忆日常实例：踏雪者与滑雪者、小桌实验 发现问题：压力的效果有大小。 提出问题：压力的效果与那些因素有关？ 形成课题：全班将“研究压力的效果决定因素”作为探究的课题。 (3)第3条是信息收集能力的要求 收集信息，就为对信息进行归纳分析，为得出结,论提供物质基础。而要想收集到有用的信息，就要拟定出正确的计划和方案，因此，这一能力包括如下的过程：制定计划或设计实验收集证据或进行实验。 显然，运用实验的方法是进行物理研究、获得信息的主要方法。 (4)第4条是信息处理能力的要求 在科学探究中，对于收集到的大量证据或实验数据、现象等，进行科学、合理的处理时归纳出结论的重要前提。如何进行科学合理的处理呢？就要靠科学的研究方法，如类比法、分类法、比较法因此，我们要注重研究方法的灌输。 (5)第5条是分析概括能力的要求,重点掌握运用“归纳法”的能力。运用归纳法，从物理现象和实验收集的大量证据中找出共性的结论，发现物理现象，建立物理概念、规律、原理，他是探究与创造教学不可缺少的能力。 例如：通过以下的实验数据归纳出规律：物体所受的重力更质量成正比,(6)第6条是信息交流能力的要求 在训练学生这种能力时，可以将学生分为学习合作小组，遇到问题时可采取小组同学间相互讨论交流的形式，运用“表达”、“评估”、“听取”等方式。 例如：实验完成后可以问:我们刚才探究的过程是怎样的？有无不足之处？错误在哪里？能否改进？,(四)情感态度与价值观目标分析 (1)第1条是对学习兴趣的培养 例如：了解原子的核式模型，引导学生领略一种物质内部结构的图形美。 (2)第2条是培养学生对科学探索的欲望，对科学的热爱 (3)第3条是关于战胜困难的信心与决心的培养 (4)第4条是关于科学态度 即培养学生初步的唯物主义思想，例：实事求是的科学态度；有运用科学知识去独立思考问题的意识；具有一定的批判精神与伪科学作斗争。,(5)第5条是培养学生的合作交流的精神 这也是21世纪的人应必备的一种精神。我们可以在课堂中多利用讨论式教学来培养。 (6)第6条是培养学生的“科学.技术.社会”(STS)意识 (7)第7条是培养学生的责任感与使命感、正确的人生观，形成远大的理想与抱负 它是情感态度与价值观目标的最终要求，也是我们课堂教学终极目的。,初中物理教学程序设计探讨,1.分析教学对象 2制定教学目标 3选择教学方法 4实施教学评价,初中物理教学程序设计探讨,初中物理教学方法选择： 初中物理教学形式应该提倡多样化，诸如讲授、讨论、实验探究等，但不论哪种方式，科学探究应该贯穿始终。 1、什么是科学探究：就是让学生去模拟科学家的工作过程，按照一定的科学思维程序去探索学习的过程，从中学习科学的方法，发展科学探究所需要的能力，增进对科学探究的理解，体验探究过程的心理感受。,2、科学探究的过程 科学探究的过程是一个创造的过程，而创造力的核心是创造性思维，因此，探究实质是一个思维的过程，这个思维的过程是模拟科学工作者进行科研的思维程序来进行的。这种思维程序也就是学生科学探究的程序步骤。,3、探究教学的实施 科学探究的形式是多种多样的，其要素有：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。在探究式教学活动中，其探究过程，可以涉及所有要素，也可以只涉及部分要素。在教学活动中教师首先要对这些要素有深刻的理解，以便灵活自如的指导学生，也要适时恰当的告诉学生这些要素，以便学生很好的配合。,提出问题,能从日常生活、自然现象或实验观察中发现与物理有关的问题。 能书面或口头表述这些问题。 认识发现问题和提出问题对科学探究的意义。 讨论：在平时教学过程中如何提出问题或引导学生提出问题？,猜想与假设,尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想。 对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设。 认识猜想与假设在科学探究中的重要性。 本环节是使学生思维发展最为活跃的阶段。 如何引导学生进行合理的猜想与假设？,制定计划与设计实验,明确探究目的和已有条件，经历制定计划与设计实验的过程。 尝试选择科学探究的方法及所需要的器材。 尝试考虑影响问题的主要因素，有控制变量的初步意识。 认识制定计划与设计实验在科学探究中的作用。 如何引导学生进行正确合理的制定有效计划设计可行的实验？,进行实验与收集证据,能通过观察和实验收集数据。 能通过公共信息资源收集资料。 尝试评估有关信息的科学性。 会阅读简单仪器的说明书，能按书面说明操作。 会使用简单的实验仪器，能正确记录实验数据。 具有安全操作的意识。 认识进行实验与收集数据对科学探究的重要性。 如何更好的完成实验？,分析与论证,能初步描述实验数据或有关信息。 能对收集的信息进行简单的比较。 能进行简单的因果推理。 经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程。 尝试对探究结果进行描述和解释。 认识分析论证在科学探究中式必不可少的。 分析与论证常用的方法探讨。,评估,有评估探究过程和探究结果的意识。 能注意假设与探究结果间的差异。 能注意探究活动中未解决的矛盾，发现新问题。 尝试改进探究方案。有从评估中吸取经验教训的意识。 认识评估对科学探究的意义。,交流与合作,能写出简单的探究报告。 有准确表达自己观点的意识。 在合作中注意既坚持原则又尊重他人。 能思考别人的意见，改进自己的探究方案。 有团队精神。 认识科学探究中必须有合作精神。,例:影响电磁铁磁性强弱的因素,一、提出问题（教师提出） 课堂上教师问：电磁铁的磁性强弱和什么因素有关？如果改变通过电磁铁的电流或者改变电磁铁的匝数，它的磁性会变吗？,二、假设与猜想,学生相互议论：假设通过电磁铁的电流由1A增加到2A，电磁铁的磁性会怎样？是否可以这样推测：导线中的2A电流是两股1A电流汇合而成的，每股电流都产生一个磁场，两个相同的磁场合在一起，电磁铁的磁性增强了。 如果电磁铁的电流不变，线圈由100匝增加到200匝，它的磁性又会怎样?.,三、制定计划与设计实验,通过以上推测可以想到：电磁铁的线圈匝数越多，通过的电流越大，电磁铁的磁性将越强。 通过怎样的实验来经验以上的猜想呢？这个实验需要解决三个问题，同学们讨论了解决这三个问题的可能方法： 1、怎样测量电磁铁磁性的强弱？ 学生A：看它能吸起多少根大头针或小铁钉。 学生B：看它能吸起多少铁屑（用天平秤,2、怎样改变和测量通过电磁铁线圈的电流？ 学生C：用滑动变阻器改变线圈中的电流，用电流表测量电流的大小。 学生D：用增减电池来改变线圈中的电流，用串联小灯泡的亮度来比较电流的大小。 3、怎样改变电磁铁线圈的匝数？ 学生E：使用中间抽头、能改变线圈匝数的现场电磁铁产品。 学生F：临时制作电磁铁线圈，边实验、边绕制,四、进行实验与收集证据,教师建议：用学生A.C.E提出的方法来组成探究实验方案。 按照老师的建议，学生分小组进行实验操作：把开关、滑动变阻器、电流表、电磁铁串联起来接到电源上，当改变滑动变阻器接入电路中的电阻大小时，记录电流和电磁铁一次性吸附的大头针数，把测量数据填入表中。,改变线圈匝数，调节滑动变阻器，使电流保持不变，测量不同匝数时电磁铁吸附大头针的数目，把实验数据填入下表。,五、分析与论证,大部分小组通过数据分析，证实了：电磁铁的磁性强弱和电磁铁线圈的匝数、通过电磁铁线圈的电流有关，电磁铁线圈的匝数越多、电流越大，磁性越强。,六、评估,回顾以上操作，看看有什么不妥的地方，特别实验失败的组，一定要找到失败的原因。譬如当改变线圈匝数的时候，是否注意到了保持电流不变，每次对大头针的吸引，是否保持在同一距离，有没有其它因素的影响。如果这些因素在实验中都作了充分的考虑，实验结果应该是可靠的。,七、交流与合作,各个小组把实验过程和结果写成实验报告，并分别在班上报告本组的实验结果，进行讨论和交流。,【物理科学探究案例】单摆（美国家研究理事会/著；戢守志，金庆和/译美国国家科学教育标准M科学技术文献出版社，1999.）,1活动的组织形式 教师将学生分成4人1组，每个学生在小组中承担一定的任务，如实验材料的管理员、观察实验的纪录员、代表小组的交流汇报员、噪声控制员等 2活动的过程 材料管理员可以到实验台（讲台）上领取一段绳子、一把剪刀、一卷胶带和几个尺寸、质量不相同的硬币 每小组利用这些材料完成如下工作： 用胶带将铅笔的一端固定在桌子旁边，铅笔的另一端露出桌子的边沿； 把回形针系在绳子上，把硬币插入回形针中，绳子的另一端系在露出桌边的铅笔上； 由硬币、回形针和绳子组成的摆能够自由摆动； 测量物体在15秒内的摆动次数； 各小组的纪录员把测量结果纪录在黑板上的数据表中,（1）发现和提出问题 当全班各小组学生测量的数据出现在黑板上时，就会发现每个小组纪录的摆动次数都不相同一场关于为什么会出现这种现象的热烈讨论开始了 （2）进行猜测或假设 学生们认为，造成摆动次数的差异可能是： 摆动次数测量的不对或时间测的不准（每小组可以重复实验一次）； 绳子的长度不同； 硬币的重量不同； 物体摆动时的起始高度不同； （3）制定计划和设计实验 教师将学生提出的各种猜测写在黑板上，然后请全班学生设计实验，证实哪一个或哪几个猜测是正确的每个小组都选择了一个猜测，针对这个猜测设计实验,当学生们开始进行设计时，他们不知道如何控制变量这时教师需要做出关键性指导，即帮助学生理解什么是探究中的变量，理解为什么每一次应该保持一些变量不变，只改变其中的一个变量，以及如何改变这个变量 当学生们再探究物体的摆动时就有了比较清楚的认识他们可以在相互的热烈讨论中完成对实验的设计 （4）收集证据和向全班交流 各小组纪录了实验的数据后，由交流汇报员向全班介绍实验的过程和得到的数据最后全班学生的结论是：摆动次数的差异是由于绳子的长度不同造成的 （5）对实验结果做出解释 教师用一块木条，在它的上面钉一些钉子，钉子下面有数字教师要求每小组的纪录员将自己小组的摆放在摆动次数对应的钉子上，当所有的摆挂好以后，请学生解释他们实验的结果 经过一段时间的热烈讨论之后，学生们得出了结论：固定时间内，物体的摆动次数随着绳子长度的减小而有规律地增加 （6）进一步的理解 如果学生制作的摆在15秒钟内有的摆动7次，有的5次，而没有摆动6次的教师可以要求每小组学生制作一个在15秒钟内摆动6次的单摆,